WO2006076977A2 - Anordnung und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

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WO2006076977A2
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suitable step
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Michael Schwarz
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Voith Patent Gmbh
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for determining the amount of at least one component and or the value of at least one property of a feed stream for the production process of a fibrous web from a pulp suspension, which is produced using waste paper.
  • DE 101 07 448 A1 discloses a method and a device for processing a pulp suspension.
  • fibers contained in a pulp suspension are loaded with a filler by means of a chemical precipitation reaction.
  • the pulp suspension is fed to a pump disperger and acted upon in this by shear forces to break up larger fiber agglomerates into smaller or even individual fibers.
  • the pump disperger is used simultaneously as a reactor for the chemical precipitation reaction.
  • This object is achieved by a method for producing a fibrous web from a pulp suspension in which the pulp suspension is at least partially made from waste paper, wherein the proportion of at least one component in the waste paper before the addition of waste paper to the production process of the pulp suspension is determined and depending on the determined proportion of the component in the waste paper is at least taken a suitable step to adjust the proportion of the component in the pulp suspension to a desired value or to obtain a specific property of the pulp suspension.
  • the component in question is preferably the ash content in the waste paper.
  • the at least one suitable step comprises a presorting and mixing of waste paper with different ash contents, so that waste paper mixtures are always given for stock preparation, which, for example, have a constant ash content.
  • a further embodiment of the invention may optionally and / or additionally be provided that takes place at least one suitable step in the production process of the pulp suspension after the addition of waste paper.
  • the stock preparation process is adjusted according to, for example, the ash content in the supplied waste paper.
  • a concrete embodiment of the o.g. Embodiment may provide that the at least one step of the manufacturing process is a change of the overflow in a flotation cell.
  • the overflow in a flotation cell By changing the overflow in a flotation cell, a kind of sorting effect takes place, whereby the ash content in the pulp suspension can be adjusted.
  • the ash content of the waste paper is measured by means of electromagnetic radiation, in particular by means of gamma radiation, in order to determine the ash content.
  • electromagnetic radiation in particular by means of gamma radiation
  • the weight of the waste paper is measured. This is preferably done by means of a pressure cell.
  • An advantageous embodiment of the invention therefore provides that the moisture content of the waste paper is measured to determine the ash content.
  • the measured values are compared with comparative data of a database by means of a comparator for determining the ash content, and absolute values are generated from the measured values by means of a computing unit.
  • the proportion of at least one component varies between a maximum value and a minimum value, for example depending on the fed waste paper quality, provided that the proportion of the at least one component is maintained at a desired value between the maximum and the minimum value by partially removing the component from the pulp suspension by means of at least one suitable step if necessary and partially replacing the at least one component by means of at least one suitable step of the pulp suspension is supplied.
  • the proportion of inorganic ingredients can be maintained at a level below the maximum values.
  • a high ash content is present in the supplied paper material, it is removed by targeted deashing.
  • the at least one suitable step takes place, for example, during the production of the pulp suspension and / or in the machine for producing the fibrous web.
  • the at least one suitable step in the production of the pulp suspension is provided by at least one additional washing and / or flotation process.
  • the at least one suitable step takes place in the Production of the fibrous web in the paper machine in the initial dewatering area, in particular by setting the Formiersaugervakuum and / or the pressure pulses of the dewatering strips on the formed fibrous web.
  • ash-rich material components in liquid form in stack towers or in the form of thickened solid is possible.
  • the ash-rich material is then reintroduced into the manufacturing process, if the ash content, for example, falls below the desired level.
  • the invention can achieve a constant process of papermaking at a lower ash level.
  • a method for producing a fibrous web from a pulp suspension in which at least one property of the pulp suspension is measured and, based thereon, at least one suitable step for setting the machine for
  • Production of the fibrous web for example. Paper machine, is made to keep at least a certain property of the fibrous web at a desired value and / or the productivity of the machine for producing the
  • At least one property of the pulp suspension is measured and based on the preparation of the pulp suspension at least a suitable step is taken to at least a certain at substantially unchanged setting of the machine for producing the fibrous web To maintain the property of the fibrous web at a desired value and / or to keep the productivity of the machine for producing the fibrous web at a desired value.
  • the possibility is created to use the paper machine settings as a basis for stock preparation regulations and / or the constant part of a papermaking plant.
  • the freeness of the pulp to be used in the paper machine can be determined.
  • the amount of rejects in the paper production is reduced, since already before or during the production of the fibrous web changing properties of the pulp suspension can be detected and appropriate corrective action can be taken. Processes can be adapted faster; the quality consistency is increased.
  • the at least one property of the pulp suspension is measured periodically or online, so that according to the invention it is possible to pre-set in the paper machine such that the runnability / productivity (runnability) of the paper machine and the quality properties of the finished paper remain constant.
  • the at least one suitable step is taken taking into account empirical and / or theoretical dependencies between properties of the pulp suspension and / or settings of the machine for producing the fibrous web and / or properties of the fibrous web.
  • the at least one property of the pulp suspension is, for example: the freeness or the ash content or the fine fraction or the color content in the Fibrous suspension.
  • the freeness of the pulp in the pulp suspension depends on the freeness of the pulp in the pulp suspension, the negative pressure that is necessary in the Formiersauger in the initial drainage area to achieve a desired drainage.
  • the ash content in the pulp suspension can be depending on the ash content in the pulp suspension by de n negative pressure in Formiersauger in the initial drainage set a desired ash content in the fibrous web formed.
  • Fig. 1 is a conveyor belt for feeding waste paper in a
  • FIG. 2 shows the scheme of a flotation cell with an upstream measuring cell and
  • FIG. 3 shows a representation of the percentage ash content in the pulp suspension as a function of time.
  • Waste paper pieces 1 which are composed in particular of graphic waste paper pieces, ie printed newspapers and magazines, are transported via a conveyor belt 2.
  • the weight of the waste paper pieces 1 via a pressure cell 3 or other means for determining the weight of the waste paper pieces 1 is determined.
  • the material properties of the waste paper measuring devices 4, 5 are used, which determine properties of the waste paper pieces 1 with the aid of electromagnetic waves.
  • IR radiation is particularly suitable.
  • Gamma rays can also be used to determine the material properties.
  • the measured values are fed to a computing unit 7 via a measuring transducer 6.
  • the measured values for example, in a database
  • the determined integral composition of the waste paper pieces 1 on the conveyor belt 2 can be from a reservoir 9 waste paper pieces 10 or other paper grades with known compositions add to the waste paper pieces 1.
  • waste paper pieces 1 after their dissolution and some cleaning and sorting steps not discussed in detail - possibly mixed with paper of other quality - Flotationszellen supplied, which are connected in and behind each other and each have supply and discharge devices to a fiber suspension in the desired composition to produce, which is supplied via a non-descript constants part of the wire section of a paper machine.
  • a flotation cell 11 (FIG. 2) is used, which is fed via a feed line 12 with a feed pump 13 pulp suspension.
  • an ash detector 14 is provided within the inflow line 12 to determine the ash content of the supplied pulp suspension and to supply a control unit 15 via a line 16 measuring signals.
  • a signal quantity is generated by the control unit 15 on the basis of a comparison of the ash content in the inflow line 12 and in a line 17, via which the accept is forwarded to the headbox or to a storage device, due to which the proportion of non-recoverable substance mixture (Reject) to the proportion of the accept.
  • the reject is derived via an overflow 18 of the flotation cell 11.
  • the non-utilisable mixture is discharged via a line 19, the accepts via a line 20.
  • the control unit 15 also determines the opening of a valve 20 and the feed pump thirteenth
  • the deviation of the ash content in the inflow to the flotation cell 11 in the ratio inlet / Acceptance volume flow is determined. For example, if the ash content in the feed is too high, the Acceptance volume flow reduced and at the same time the reject proportion increased.
  • the desired composition of the pulp suspension can be reached, which is fed to the headbox of the paper machine.
  • Figure 3 shows how over the course of time the ash content is equalized by ash addition or ash removal, so that the headbox always a pulp suspension is supplied with a constant ash content.
  • FIG. 4 shows in section-wise schematic representation of a "feed-forward" control of a paper machine 22 on the basis of measured properties of a pulp suspension 21 at the end of the production process of the pulp suspension 21.
  • the pulp suspension 21 is produced in a unit 23 for producing the pulp suspension (stock preparation), for example from waste paper, mechanical pulp. Thereafter, the pulp suspension 21 is fed to the so-called constant part 24, from which the pulp suspension 21 reaches a headbox 25 of the paper machine 22 in a forming section 26 in which a pulp web 33 is formed from the pulp suspension 21.
  • the Formierpartie 26 is shown in the present illustration only in the initial drainage area.
  • the ash content of the pulp suspension 21 is measured.
  • the measuring signal 27 is fed to a control and regulation unit 28 which, based thereon, undertakes suitable steps in the form of control signals 29 and 30 for setting forming strips 31 or a forming suction 32 in the initial dewatering area of the forming section 26, by at least one specific property, such as For example, the ash content of the fibrous web 33 formed from the pulp suspension 21, to keep at a desired value.
  • the ash content of the fibrous web 33 is measured and fed to the control and regulation unit 28, which measures this value 34 in the execution of the abovementioned suitable steps 29 and 30 considered.

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  • Paper (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, wobei zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension gemessen wird und darauf basierend zumindest ein geeigneter Schritt zur Einstellung der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn vorgenommen werden, um zumindest eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten und/oder um die Produktivität der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten.

Description

Anordnung und Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der Menge mindestens einer Komponente und oder des Wertes mindestens einer Eigenschaft eines Zulaufstromes für den Herstellungsprozess einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, die unter Verwendung von Altpapier hergestellt wird.
Aus de r DE 101 07 448 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung einer Faserstoffsuspension bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden mittels einer chemischen Fällungsreaktion in einer Faserstoffsuspension enthaltene Fasern mit einem Füllstoff beladen. Anschließend wird die Faserstoffsuspension einem Pumpdisperger zugeführt und in diesem mit durch Scherkräfte beaufschlagt, um größere Faseragglomerate in kleinere oder sogar in Individualfasern aufzubrechen. Dabei wird der Pumpdisperger gleichzeitig als Reaktor für die chemische Fällungsreaktion verwendet.
Bei der Herstellung einer Faserstoffsuspension unter Einsatz eines Altpapieranteils lässt sich bei den bekannten Aufbereitungsanlagen der Anteil anorganischer Anteile in dem der Papiermaschine zugeführten Fertigstoff nicht konstant halten. So kann selbst bei einem ZD-Papier, das vollständig aus DIP- Material (DIP = Deinked Paper) gewonnnen wurde, der Aschegehalt zwischen 10 % und 16 % schwanken. Die Schwankungen sind zum großen Teil durch den Eintrag von Altpapierchargen mit unterschiedlicher Qualität bedingt, die zeitlich versetzt so verarbeitet werden, dass diese Unterschiede im nachfolgenden Herstellungsprozess nicht ausgeglichen werden können. Durch die Entaschung würde der Feinstoffanteil reduziert und somit die Bedruckbarkeit negativ beeinflusst. Insbesondere bei der Herstellung graphischer Papiere wie für den Zeitungsdruck, oder bei SC- (SC = Super Calendered) und LWC- (LWC = Light Weight Coated) - Papieren führen Schwankungen des Aschegehalts zu Beeinträchtigungen des Herstellungsprozesses. Blattbildung, Entwässerung und Trocknung werden durch das Verhältnis zwischen organischen und anorganischen Anteilen beeinflusst.
Es ist bekannt, während des Aufbereitungsprozesses zu einer Faserstoffsuspension Frischfüllstoff zuzufügen, um den Aschegehalt auf einem konstant hohen Niveau zu halten. Dies bedeutet, dass dieses Niveau gleich hoch oder höher als der Maximalwert des Aschegehalts in der Faserstoffsuspension vor Zugabe des Frischfüllstoffs sein muss. Aufgrund des dadurch sehr hoch anzusetzenden Anteils der Asche an der Faserstoffsuspension erhält die daraus hergestellte nasse Faserstoffbahn nur eine geringe Festigkeit, was einen negativen Einfluss auf die Produktivität der Maschine hat.
Sowohl beim Einsatz von Altpapier als auch bei der Verarbeitung von Holz- oder Zellstoff schwanken die Suspensionseigenschaften des Faserstoffs, der einer Papiermaschine zugeführt wird. Diese Schwankungen werden von vielfältigen Einflüssen bestimmt. Neben der Zusammensetzung des Materialeintrags ist auch der an der Papiermaschine anfallende Anteil des Eigenausschusses zu berücksichtigen. Dadurch werden in der Blattbildung, in der Entwässerung, aber auch in der Trockenpartie die Prozesseigenschaften derart beeinflusst, dass sowohl die Lauffähigkeit (Runnability) als auch die Eigenschaften des Fertigpapiers verändert werden. Als Beispiele sind hier der Trockengehalt des Papiers nach dem Durchlaufen der Pressenpartie in Abhängigkeit des Anteils anorganischer Stoffe oder die Entwässerungsverzögerung durch höher ausgemahlenen Halbstoff zu nennen.
Es ist bekannt, die Fertigpapiereigenschaften, d. h. die Formation, oder die sich an der Papiermaschine einstellenden Zustände, beispielsweise die
Entwässerungsmengen, zu bestimmen. Darauf basierend werden die
Einstellungen an der Papiermaschine automatisch geändert, beispielsweise durch einen Regelungsprozess, oder manuell gesteuert. Beide Maßnahmen haben jedoch den Nachteil, dass das bereits produzierte Papier mit seinen nicht optimierten Eigenschaften nicht mehr beeinflusst werden kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn vorzuschlagen.
Es ist insbesondere die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension unter Verwendung von Altpapier vorzuschlagen, bei dem eine gleich bleibende Qualität der Faserstoffsuspension unabhängig von der verwendeten Qualität des Altpapiers eingestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension gelöst, bei dem die Faserstoffsuspension zumindest teilweise aus Altpapier hergestellt wird, wobei der Anteil zumindest einer Komponente im Altpapier vor der Zugabe des Altpapiers zum Herstellungsprozess der Faserstoffsuspension bestimmt wird und wobei abhängig von dem ermittelten Anteil der Komponente im Altpapier zumindest ein geeigneter Schritt unternommen wird, um den Anteil der Komponente in der Faserstoffsuspension auf einem Sollwert einzustellen bzw. um eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffsuspension zu erhalten.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, bei der Stoffaufbereitung bereits den Anteil einer Komponente zu ermitteln und darauf basierend geeignete Schritte zu unternehmen, um in der Stoffaufbereitung eine Faserstoffsuspension mit gewünschtem Anteil dieser Komponente zu erhalten.
Bei der in Rede stehenden Komponente handelt es sich vorzugsweise um den Ascheanteil im Altpapier.
Es sind unterschiedliche Schritte denkbar, die geeignet sind, bspw. einen gleichmäßigen Ascheanteil einzustellen. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine geeignete Schritt eine Vorsortierung und Mischung von Altpapieren mit unterschiedlichen Aschegehalten umfasst, so dass immer Altpapiermischungen zur Stoffaufbereitung gegeben werden, die bspw. einen konstanten Aschegehalt haben.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann optional und / oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der zumindest eine geeignete Schritt im Herstellungsprozess der Faserstoffsuspension nach der Zugabe des Altpapiers erfolgt. Dies bedeutet, dass hierbei der Stoffaufbereitungsprozess entsprechend bspw. dem Aschegehalt im zugeführten Altpapier angepasst wird.
Eine konkrete Ausgestaltung des o.g. Ausführungsbeispiels kann vorsehen, dass der zumindest eine Schritt des Herstellungsprozesses eine Änderung des Überlaufs in einer Flotationszelle ist. Durch Veränderung des Überlaufs in einer Flotationszelle findet eine Art Sortiereffekt statt, wodurch der Ascheanteil in der Faserstoffsuspension eingestellt werden kann.
Vorzugsweise wird zur Bestimmung des Ascheanteils der Aschegehalt des Altpapiers mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels Gamma Strahlung, gemessen. Dieses Verfahren stellt eine zuverlässige Methode dar.
Zur Bestimmung des Ascheanteils ist es des weiteren notwendig, das Gewicht des Altpapiers zu messen. Dies geschieht vorzugsweise mittels einer Druckmessdose.
Zur Erhöhung der Genauigkeit der Messung durch Ausschluss von Fehlgrößen ist es sinnvoll, wenn für die Bestimmung des Ascheanteils die Feuchte des Altpapiers Berücksichtigung findet. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb vor, dass zur Bestimmung des Ascheanteils die Feuchte des Altpapiers gemessen wird. Zur weiteren Steigerung der Genauigkeit der Messung ist es vorteilhaft, wenn zur Bestimmung des Ascheanteils die gemessenen Werte mit Vergleichsdaten einer Datenbank mittels eines Komparators verglichen werden und mittels einer Recheneinheit absolute Werte aus den gemessenen Werten erzeugt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist beim Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, die zumindest teilweise aus Altpapier hergestellt wird, und bei dem der Anteil zumindest einer Komponente zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, bspw. in Abhängigkeit von der zugeführten Altpapierqualität schwankt, vorgesehen, dass der Anteil der zumindest einen Komponente auf einem Sollwert zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert gehalten wird, indem die Komponente bei Bedarf teilweise mittels zumindest eines geeigneten Schrittes aus der Faserstoffsuspension entfernt wird und indem die zumindest eine Komponente bei Bedarf teilweise mittels zumindest eines geeigneten Schrittes der Faserstoffsuspension zugeführt wird.
Gemäß der Erfindung lässt sich bspw. der Anteil der anorganischen Inhaltsstoffe auf einem Niveau unterhalb der Maximalwerte halten. Während der Zeiträume, in denen im zugeführten Papiermaterial bspw. ein hoher Aschegehalt vorhanden ist, wird dieser durch gezielte Entaschung entfernt.
Der zumindest eine geeignete Schritt erfolgt bspw. bei der Herstellung der Faserstoffsuspension und / oder in der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
So ist es bspw. denkbar, dass der zumindest eine geeignete Schritt bei der Herstellung der Faserstoffsuspension durch zumindest einen zusätzlichen Wasch- und / oder Flotationsprozess bereitgestellt wird.
Alternativ oder zusätzlich erfolgt der zumindest eine geeignete Schritt bei der Herstellung der Faserstoffbahn in der Papiermaschine im initialen Entwässerungsbereich, insbesondere durch ein Einstellen des Formiersaugervakuum und / oder der Druckimpulse der Entwässerungsleisten auf die gebildete Faserstoffbahn.
Zusätzlich ist die Speicherung von entaschten oder aschereichen Stoffkomponenten in flüssiger Form in Stapeltürmen oder in Form von eingedicktem Feststoff möglich. Der aschereiche Stoff wird anschließend wieder in den Herstellungsprozess eingebracht, wenn der Aschegehalt bspw. unter das gewünschte Niveau sinkt.
Dadurch ist es möglich, das Ascheniveau konstant auf Werten zu halten, die unter den beim Stand der Technik auftretenden Maximalwerten liegen.
Somit lässt sich durch die Erfindung ein konstanter Prozess der Papierherstellung bei einem gleichzeitig geringeren Ascheniveau erreichen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension vorgeschlagen, bei dem zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension gemessen wird und darauf basierend zumindest ein geeigneter Schritt zur Einstellung der Maschine zur
Herstellung der Faserstoffbahn, bspw. Papiermaschine, vorgenommen wird, um zumindest eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten und / oder um die Produktivität der Maschine zur Herstellung der
Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten.
Basierend auf der o.g. Idee ist es ebenfalls denkbar, dass zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension gemessen wird und darauf basierend bei der Herstellung der Faserstoffsuspension zumindest ein geeigneter Schritt unternommen wird, um bei im wesentlichen unveränderter Einstellung der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn zumindest eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten und / oder um die Produktivität der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten.
Somit wird die Möglichkeit geschaffen, die Papiermaschineneinstellungen als Basis für Regelungen der Stoffaufbereitung und/oder des konstanten Teils einer Anlage zur Papierherstellung zu verwenden. So kann bspw. in Abhängigkeit von dem Entwässerungsverlauf des Siebformers der Mahlgrad des in der Papiermaschine einzusetzenden Faserstoffs bestimmt werden.
Erfindungsgemäß wird somit die Menge des Ausschusses bei der Papierproduktion verringert, da bereits vor oder während der Herstellung der Faserstoffbahn sich ändernde Eigenschaften der Faserstoffsuspension erfasst werden können und entsprechende korrigierende Maßnahmen vorgenommen werden können. Prozesse lassen sich schneller anpassen; die Qualitätskonsistenz wird gesteigert.
Vorteilhafterweise wird die zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension periodisch oder online gemessen, sodass sich erfindungsgemäß daraus im Vorgriff Voreinstellungen in der Papiermaschine machen lassen derart, dass die Lauffähigkeit / Produktivität (Runnability) der Papiermaschine und die Qualitätseigenschaften des Fertigpapiers konstant bleiben.
Vorteilhafterweise wird der zumindest eine geeignete Schritte unter Berücksichtigung von empirischen und / oder theoretischen Abhängigkeiten zwischen Eigenschaften der Faserstoffsuspension und / oder Einstellungen der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn und / oder Eigenschaften der Faserstoffbahn vorgenommen.
Die zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension ist bspw.: Der Mahlgrad oder der Ascheanteil oder der Feinstoffanteil oder der Farbanteil in der Faserstoffsuspension. Bspw. hängt vom Mahlgrad des Faserstoffs in der Faserstoffsuspension der Unterdruck ab, der im Formiersauger im initialen Entwässerungsbereich zur Erzielung einer gewünschten Entwässerung notwendig ist. Oder bzw. lässt sich abhängig vom Ascheanteil in der Faserstoffsuspension durch de n Unterdruck im Formiersauger im initialen Entwässerungsbereich ein gewünschter Ascheanteil in der gebildeten Faserstoffbahn einstellen.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Förderband zur Zuführung von Altpapier in eine
Flotationseinrichtung, Fig. 2 das Schema einer Flotationszelle mit einer vorgeschalteten Meßzelle und Fig. 3 eine Darstellung des prozentualen Aschegehalts in der Faserstoffsuspension als Funktion der Zeit.
Altpapierstücke 1 (Fig. 1 ), die sich insbesondere aus graphischen Altpapierstücken, also bedruckten Zeitungen und Zeitschriften, zusammensetzen, werden über ein Förderband 2 transportiert. Dabei wird das Gewicht der Altpapierstücke 1 über eine Druckmessdose 3 oder ein anderes Mittel zur Bestimmung des Gewichts der Altpapierstücke 1 ermittelt. Zur Bestimmung der Materialeigenschaften des Altpapiers werden Messeinrichtungen 4, 5 eingesetzt, die mit Hilfe elektromagnetischer Wellen Eigenschaften der Altpapierstücke 1 bestimmen. Zur Feststellung des Feuchtegehalts der Altpapierstücke 1 ist insbesondere IR-Strahlung geeignet. Auch Gammastrahlen können bei der Bestimmung der Materialeigenschaften zum Einsatz kommen.
Die gemessenen Werte werden über einen Messwandler 6 einer Recheneinheit 7 zugeführt. In diesem werden die Messwerte beispielsweise mit in einer Datenbank
8 hinterlegten Referenzmustern verglichen, um daraus exakte Aussagen über die
Eigenschaften der Altpapierstücke 1 machen zu können. Entsprechend der ermittelten integralen Zusammensetzung der Altpapierstücke 1 auf dem Förderband 2 lassen sich aus einem Vorratsbehälter 9 Altpapierstücke 10 oder andere Papierqualitäten mit bekannten Zusammensetzungen zu den Altpapierstücken 1 hinzufügen.
Schließlich werden die Altpapierstücke 1 nach deren Auflösung und einigen nicht näher zu erörternden Reinigungs- und Sortierschritten - unter Umständen gemischt mit Papier anderer Qualität - Flotationszellen zugeführt, die neben- und hintereinander geschaltet sind und jeweils Zu- und Abführeinrichtungen aufweisen, um eine Fasersuspension in der gewünschten Zusammensetzung zu erzeugen, die über einen nicht näher bezeichneten Konstanten Teil der Siebpartie einer Papiermaschine zugeführt wird.
Dabei kommt beispielsweise eine Flotationszelle 11 (Fig. 2) zum Einsatz, der über eine Zuflussleitung 12 mit einer Förderpumpe 13 Faserstoffsuspension zugeführt wird. Innerhalb der Zuflussleitung 12 ist ein Aschedetektor 14 vorhanden, um den Aschegehalt der zugeführten Faserstoffsuspension zu bestimmen und einer Regeleinheit 15 über eine Leitung 16 Messsignale zuzuführen.
In der Flotationszelle 11 wird anhand eines Vergleichs des Aschegehalts in der Zuflussleitung 12 und in einer Leitung 17, über die der Gutstoff zum Stoffauflauf oder zu einer Speichereinrichtung weitergeleitet wird, eine Signalgröße von der Regeleinheit 15 erzeugt, aufgrund deren sich der Anteil des nicht verwertbaren Stoffgemisches (Reject) zu dem Anteil des Gutstoffs verhält. Der Reject wird über einen Überlauf 18 der Flotationszelle 11 abgeleitet. Das nicht verwertbare Stoffgemisch wird über eine Leitung 19 abgeführt, der Gutstoff über eine Leitung 20. Die Regeleinheit 15 bestimmt auch die Öffnung eines Ventils 20 und der Förderpumpe 13.
Somit wird die Abweichung des Aschegehalts in der Zuflussleitung zur Flotationszelle 11 im Verhältnis Zulauf-/Gutstoffvolumenstrom bestimmt. Wenn beispielsweise der Aschegehalt im Zulauf zu hoch ist, wird der Gutstoffvolumenstrom reduziert und gleichzeitig der Reject-Anteil erhöht. Durch den Einsatz einer Mehrzahl von Flotationszellen 11 lässt sich die gewünschte Zusammensetzung der Faserstoffsuspension erreichen, die dem Stoffauflauf der Papiermaschine zugeführt wird.
Figur 3 zeigt, wie über den Verlauf der Zeit der Aschegehalt durch Aschezugabe oder durch Entaschung egalisiert wird, so dass dem Stoffauflauf stets eine Faserstoffsuspension mit konstantem Aschegehalt zugeführt wird.
Figur 4 zeigt in abschnittw eiser schematische r Darstellung eine „feed -forward" Regelung einer Papiermaschine 22 auf der Basis von gemessenen Eigenschaften einer Faserstoffsuspension 21 am Ende des Herstellungsprozesses der Faserstoffsuspension 21.
Vereinfacht gesagt wird die Faserstoffsuspension 21 in einer Einheit 23 zur Herstellung der Faserstoffsuspension (Stoffaufbereitung) bspw. aus Altpapier, Holzstoff hergestellt. Danach wird die Faserstoffsuspension 21 dem sog. konstanten Teil 24 zugeführt, von dem aus die Faserstoffsuspension 21 zu einem Stoffauflauf 25 der Papiermaschine 22 in einer Formierpartie 26 gelangt, in der aus der Faserstoffsuspension 21 eine Faserstoffbahn 33 gebildet wird. Die Formierpartie 26 ist in der vorliegenden Darstellung nur im initialen Entwässerungsbereich dargestellt. Am Ende der Einheit 23 zur Herstellung der Faserstoffsuspension 21 wird der Ascheanteil der Faserstoffsuspension 21 gemessen wird. Das Messignal 27 wird einer Steuer- und Regelungseinheit 28 zugeführt, welche darauf basierend geeignete Schritte in Form von Steuersignalen 29 bzw. 30 zur Einstellung von Formierleisten 31 bzw. einem Formiersauger 32 im initialen Entwässerungsbereich der Formierpartie 26 unternimmt, um zumindest eine bestimmte Eigenschaft, wie bspw. den Aschegehalt der aus der Faserstoffsuspension 21 gebildeten Faserstoffbahn 33, auf einem Sollwert zu halten. Vorzugsweise wird der Aschegehalt der Faserstoffbahn 33 gemessen und der Steuer- und Regelungseinheit 28 zugeführt, welche diesen gemessen Wert 34 bei der Ausführung der oben genannten geeigneten Schritte 29 und 30 berücksichtigt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, wobei die Faserstoffsuspension zumindest teilweise aus Altpapier hergestellt wird, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der Anteil zumindest einer Komponente im Altpapier vor der Zugabe des Altpapiers zum Herstellungsprozess der Faserstoffsuspension bestimmt wird und dass abhängig von dem ermittelten Anteil der
Komponente im Altpapier zumindest ein geeigneter Schritt unternommen wird, um den Anteil der Komponente in der Faserstoffsuspension auf einem Sollwert einzustellen bzw. um eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffsuspension zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die zumindest eine Komponente der Ascheanteil ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine geeignete Schritt eine Vorsortierung und Mischung von Altpapieren mit unterschiedlichen Aschegehalten umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine geeignete Schritt im Herstellungsprozess der Faserstoffsuspension nach der Zugabe des Altpapiers erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine Schritt des Herstellungsprozesses eine Änderung des Überlaufs in einer Flotationszelle ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zur Bestimmung des Ascheanteils der Aschegehalt des Altpapiers mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels Gamma Strahlung, gemessen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zur Bestimmung des Ascheanteils das Gewicht des Altpapiers, insbesondere mittels einer Druckmessdose gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zur Bestimmung des Ascheanteils die Feuchte des Altpapiers gemessen wird.
9. Verfahren nach den Ansprüche 6 bis 8, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zur Bestimmung des Ascheanteils die gemessenen Werte mit Vergleichsdaten einer Datenbank (8) mittels eines Komparators verglichen werden und mittels einer Recheneinheit (7) absolute Werte aus den gemessenen Werten erzeugt werden.
10. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, wobei die Faserstoffsuspension zumindest teilweise aus Altpapier hergestellt wird und bei dem der Anteil zumindest einer Komponente zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, bspw. in Abhängigkeit von der zugeführten Altpapierqualität schwankt, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der Anteil der zumindest eine Komponente auf einem Sollwert zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert gehalten wird, indem die
Komponente bei Bedarf teilweise mittels zumindest eines geeigneten Schrittes aus der Faserstoffsuspension entfernt wird und indem die zumindest eine Komponente bei Bedarf teilweise mittels zumindest eines geeigneten Schrittes der Faserstoffsuspension zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die zumindest eine Komponente der Ascheanteil ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass acheangereicherte oder entaschte Komponenten zur jeweiligen
Zugabe in einem Speicher gelagert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine geeignete Schritt bei der Herstellung der Faserstoffsuspension und / oder in der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine geeignete Schritt bei der Herstellung der Faserstoffsuspension durch zumindest einen zusätzlichen Wasch- und / oder Flotationsprozess bereitgestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine geeignete Schritt bei der Herstellung der Faserstoffbahn in der Papiermaschine im initialen Entwässerungsbereich durchgeführt wird und insbesondere ein Einstellen des
Formiersaugervakuum und / oder des Druckimpules der Entwässerungsleisten auf die gebildete Faserstoffbahn umfasst.
16. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension gemessen wird und darauf basierend zumindest ein geeigneter Schritt zur Einstellung der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn vorgenommen werden, um zumindest eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffbahn auf einem
Sollwert zu halten und / oder um die Produktivität der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten.
17. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension gemessen wird und darauf basierend bei der Herstellung der Faserstoffsuspension zumindest ein geeigneter Schritt unternommen wird, um bei im wesentlichen unveränderter Einstellung der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn zumindest eine bestimmte Eigenschaft der Faserstoffbahn auf einem Sollwert und / oder um die Produktivität der Maschine zur
Herstellung der Faserstoffbahn auf einem Sollwert zu halten.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension periodisch oder online gemessen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine geeignete Schritte unter Berücksichtigung von empirischen und / oder theoretischen Abhängigkeiten zwischen Eigenschaften der Faserstoffsuspension und / oder Einstellungen der
Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn und / oder Eigenschaften der Faserstoffbahn vorgenommen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die zumindest eine Eigenschaft der Faserstoffsuspension ist:
Mahlgrad oder Ascheanteil oder Feinstoffanteil oder Farbanteil.
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