WO2010069695A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer materialbahn - Google Patents

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WO2010069695A1
WO2010069695A1 PCT/EP2009/065366 EP2009065366W WO2010069695A1 WO 2010069695 A1 WO2010069695 A1 WO 2010069695A1 EP 2009065366 W EP2009065366 W EP 2009065366W WO 2010069695 A1 WO2010069695 A1 WO 2010069695A1
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WO
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band
pressing
press
zone
fibrous web
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PCT/EP2009/065366
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Joao Victor Boechat
Thomas Scherb
Luiz Carlos Silva
Rogerio Berardi
Daniela Reis
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Voith Patent Gmbh
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    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/047—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum for continuous drying of material in long length, e.g. webs

Definitions

  • the invention relates to a device for dewatering a fibrous web, in particular tissue web, having a first press zone having a press zone length L 1 , through which the fibrous web is passed lying between a circulating permeable belt and a revolving, permeable support belt.
  • the first press zone is designed such that the band, the fibrous web and the support band, at least over part of the press zone length L 1 , can be flowed through by a fluid.
  • the device has a second press zone following the first press zone and having a press zone length L 2 .
  • the invention also relates to a method for dewatering a fibrous web and to a machine for producing a fibrous web.
  • Such devices are known for producing high quality voluminous tissue products. This quality level is also referred to as "premium tissue”. Particularly important in these varieties is a voluminous leaf structure with good absorbency and high water retention capacity. In the production of premium tissue quality is in the foreground. The production processes are very complicated and energy-intensive. The cost of these tissue products is therefore very high.
  • the document WO2005 / 075736 A2 describes a machine and a method for the production of premium tissue.
  • the fibrous web is dewatered after the forming zone in a dewatering unit with belt press.
  • the fibrous web lies between a structured sieve and a
  • TAD Through Air Drying
  • tissue machine for the production of tissue paper of medium quality should be designed so flexible that it is possible to produce by rapid modification of the machine both premium grades and standard and medium grades.
  • the invention relates to a device for dewatering a fibrous web, in particular a tissue web, having a first press zone having a press zone length L 1 , through which the fibrous web is passed lying between a circulating permeable belt and a circulating, permeable support belt, the first press zone being designed in such a way that in that the permeable band, the fibrous web and the support band can be flowed through by a fluid, at least over part of the press zone length L 1 , and with a subsequent second press zone having a press zone length L 2 .
  • the invention is characterized in that the fibrous web is guided between two belts with different compressibility through the second press zone.
  • this solution has the advantage that the dewatering of the fibrous web in the second press nip is carried out gently and efficiently.
  • the different compressibility of the bands in the second press nip ensures that the fibrous web conforms to the surface structure of the band with the lower compressibility, whereas it is pressed by the band with the higher compressibility in the press nip.
  • This different compressibility or softness at the same time present elastic behavior of the band with higher compressibility, so creates an intimate, over the surface uniform contact between the Voith Patent GmbH File: HPT14319 PCT
  • Fibrous web and the tapes this is particularly ensured when a tape with pockets or depressions exhibiting, structured surface is used. This uniform contact promotes dewatering, resulting in a higher dry content of the tissue web. The energy consumption of the entire manufacturing process can be significantly reduced.
  • a three-dimensional structure of the fibrous web and its surface is produced or maintained and, at the same time, a high dry content is achieved.
  • This advantage makes it possible to reduce the volume flow of the fluid flowing through the fibrous web in the first press nip and thereby to reduce the energy expenditure by 25% compared to premium quality.
  • the higher compressibility belt passed through the second press zone is a felt.
  • a particularly suitable felt is a felt which corresponds to Applicant's so-called vector technology.
  • a felt according to this technology comprises a woven base fabric onto which a nonwoven felt fiber layer is applied, a so-called vector layer, on the side facing the fibrous web. The fibers of this layer are aligned in three dimensions and have a fineness of greater than 30 dtex, in particular greater than 67 dtex, preferably greater than 100 dtex.
  • the air permeability is less than 80 cfm, in particular less than 40 cfm, preferably less than 25 cfm.
  • the vector layer can be in a basis weight range of 100 g / m 2 to 500 g / m 2 .
  • the vector layer is covered by at least one finer fiber fabric covering that comes in contact with the fibrous web. These finer fibers have a fineness of less than 30 dtex, in particular less than 12 dtex, preferably less than 4 dtex.
  • a further layer is provided between the at least one fiber layer and the vector layer whose fibers have a fineness which lies between the fineness of the fibers of the vector layer and that of the fiber fabric contacting the fibrous web.
  • the fineness of the fibers of the further layer is, for example, in the range between 8 and 15 dtex, preferably at 10 dtex.
  • the lower compressibility belt passed through the second press zone is a structured surface belt and / or a TAD screen.
  • the lower compressibility band may preferably comprise a woven structure and / or a non-woven structure, such as a structured membrane.
  • the permeable band of the first press nip has a structured surface and / or is a TAD sieve.
  • the permeable band may preferably comprise a woven structure and / or a non-woven structure, such as a structured membrane.
  • a structured tape according to the invention is designed so that the fibrous web is given a surface structure by the structure of the structured surface of the tape itself, whereby the quality of the tissue web is improved.
  • the permeable band of the first press nip forms the band with the lower compressibility of the second press zone and is guided thereby.
  • This offers the advantage that the fibrous web can remain on the structured surface of the permeable belt and does not have to be transferred. As a result, a high specific volume and the structure of the fibrous web are obtained.
  • the device for dewatering a fibrous web is part of a tissue machine, wherein the permeable belt passes through the forming region of the tissue machine and the fibrous web is formed and formed on this belt.
  • the fibrous web remains until it is transferred to a drying cylinder for the finished drying of the fibrous web on the permeable belt.
  • the transfer of the fibrous web takes place in a press zone formed by a press roll and a Yankee drying cylinder.
  • the press roll is designed as a smooth, non-drawn press roll and, for a medium tissue quality, through a suction press roll that has been vacuumed.
  • the solution according to the invention can also be used for a twin-wire former.
  • the fibrous web is transferred to a carrier belt after the former area. Conveniently, the fibrous web is transferred to the permeable belt.
  • the band with lower compressibility has a rougher surface and / or a higher air permeability than the band with higher compressibility, ie with greater softness.
  • the lower compressibility belt is a fine screen having a warp density of the warp threads in the range of greater than 14.1 strands (Fd) per cm (36 Fd / inch), in particular equal to or greater than 17.3 strands ( Fd) per cm (44 Fd / inch), preferably greater than 22 threads (Fd) per cm (56 Fd / inch). This allows a uniform, intimate contact of the fibrous web with the wire and the felt, whereby a high dry content is achieved after the press.
  • the band with the lower compressibility is a fine sieve and the weft threads have a diameter of less than or equal to 0.45 mm, in particular less than or equal to 0.41 mm, preferably less than or equal to 0.35 mm and advantageously less than or equal 0.35 mm and the warp threads have a diameter of less than or equal to 0.40 mm, in particular less than or equal to 0.35 mm, preferably less than or equal to 0.30 mm.
  • the sieve thickness is in the range of 0.5 to 1 mm.
  • the lower compressibility belt is a fine screen having an air permeability of greater than 14.16 m 3 / min (500 cfm), more preferably greater than 15.58 m 3 / min (550 cfm), preferably equal to or greater than as 17 m 3 / min (600 cfm).
  • This is special Voith Patent GmbH File: HPT14319 PCT
  • the band with the lower compressibility is a fine sieve, wherein at least the paper-contacting side has a contact area of equal to or greater than 20%, preferably equal to greater than 25%, in particular greater than 27%.
  • a contact area of equal to or greater than 20%, preferably equal to greater than 25%, in particular greater than 27%.
  • the band with the lower compressibility is a fine screen with a textured surface. This has raised and recessed zones, the recessed zones forming pockets (pockets).
  • the raised and recessed zones are evenly arranged on the screen surface. Ornamental structures may be superimposed.
  • the tape with the lower compressibility is a fine screen, wherein the area ratio of the raised zones of the paper-contacted side is equal to or greater than 20%, preferably equal to or greater than 25%, in particular equal to or greater than 27%.
  • the tape with the lower compressibility is a fine screen with a textured surface having less than 77.4 pockets per cm 2 (500 pockets per inch 2 ), advantageously with less than 38.7 pockets (FIG. pockets) per cm 2 (250 pockets per inch 2 ), more preferably equal to or less than 31 pockets (200 pockets per inch 2 ) per cm 2 , more preferably less than 28 pockets per cm 2 (180 pockets per inch 2 ), preferably less than 23 pockets per cm 2 (150 pockets per inch 2 ).
  • a belt with the lower compressibility may be a fine screen having a textured surface area of greater than 23 pockets per cm 2 (150 pockets per inch 2 ), more preferably greater than 69.7 pockets per pocket cm 2 (450 bags per inch 2 ) can be inserted.
  • very fine structured screens with up to 154.8 pockets (pockets) per cm 2 (1000 pockets per inch 2 ).
  • a belt with the lower compressibility is a fine screen with a textured surface used, which up to 69,7 pockets (cm ) (450 pockets per inch 2 ), in particular 55,7 pockets (pockets ) per cm 2 (360 pockets per inch 2 ).
  • the lower values of the number of pockets may be between 46.4 pockets per cm 2 (300 pockets per inch 2 ) and 3.87 pockets per cm 2 (25 pockets per inch 2 ).
  • the pocket count is preferably between 31 pockets per cm 2 (200 pockets per inch 2 ) and 23.2 pockets per cm 2 (150 pockets per inch 2 ).
  • the band having the higher compressibility has a dynamic modulus for compressibility ("G") equal to or greater than 0.5 N / mm 2 , in particular greater than 2 N / mm 2 , preferably greater than 4 N / mm 2 on.
  • the modulus of compression may be equal to or more than 0.05 kN / mm 2 , in particular more than 1 kN / mm 2 , preferably more than 4 kN / mm 2 .
  • This compression modulus "G" is a measure of the springback or resilience of the belt.
  • the modulus of compression is the quotient of the compressive stress (N / mm 2 ) and the relative change in thickness (-) of the felt during compression. These values can be determined by means of a measuring device.
  • the measuring device has, for example, two stamps which can be pressed against each other, each having a surface A.
  • the tape or felt sample is pressed and compressed between the punches with a constant force F.
  • the occurring thickness change delta D is determined via a displacement measuring system of a stamp.
  • the band may be in the new state or in the run-in state.
  • the band with the higher compressibility has a dynamic stiffness K * of less than 100,000 N / mm, in particular less than 90,000 N / mm and preferably equal to or less than 70,000 N / mm having.
  • the dynamic stiffness K * (N / mm) is a measure of the compressibility, the compressibility indicating the change in thickness of a strip in mm per force (N).
  • the dynamic stiffness K * is calculated from the inverse of the compressibility.
  • the compressibility is the quotient of the change in thickness delta D and the force, measured with the above measuring device.
  • the permeable support band of the first press zone forms and is guided by the band of the higher compressibility of the second press zone.
  • the permeable support band has no structured surface and / or is formed as felt.
  • the pressing zone length L 1 is greater than the pressing zone length L 2 , in particular the pressing zone length L 1 is more than ten times as long as the pressing zone length L 2 , preferably twenty times as long as the pressing zone length L 2 , in particular more than thirty times so long Voith Patent GmbH File: HPT14319 PCT
  • the first press zone has a press zone length L 1 of 1200 mm.
  • the first pressing zone is formed by a permeable pressing element and a permeable counter element.
  • the permeable pressing element is designed as a press belt and / or as a press shoe.
  • the press belt consists of a tension-resistant band, preferably a screen cloth or spiral screen or metal screen or perforated metal band or a band of composite material. To generate the pressing pressure, the press belt is stretched at 40 kN / m to 60 kN / m and passed over the suction roll or curved surface.
  • the pressure element is associated with a pressure hood in a preferred embodiment.
  • the fluid may have an overpressure or be provided at ambient pressure.
  • the counter-element consists of a roller or a box with a curved or flat contact surface.
  • the counter element of the first pressing zone is evacuated.
  • the applied vacuum in the mating element is 0.4 to 0.3 bar and is thus lower than for the production of premium tissue where the vacuum is in the range of 0.6 to 0.5 bar is located.
  • the operating costs are much lower. It is advantageous if the fluid is provided in the pressure hood without or only with very little pressure. Thus, leakage can be avoided.
  • the second pressing zone consists of a pressing element and a counter element.
  • the counter element of the second press zone is preferably formed by a smooth and / or hard roller.
  • the surface of this roll is formed by a roll cover, wherein the thickness of the cover is about 15mm.
  • the surface has a hardness of 0 to 5 P & J, preferably 0 to 1 P & J.
  • the surface has grooves which are arranged spirally or parallel in the circumferential direction.
  • a further embodiment provides that the pressing element of the second pressing zone consists of a shoe roll comprising a press jacket and a press shoe.
  • the pressing element of the second pressing zone consists of a soft roller.
  • the surface of the roll can be made with a hardness of 30 to 33 P & J.
  • This roll also preferably consists of a roller core coated with a roll cover.
  • the thickness of the roll cover is in a range of 18 to 25 mm, preferably 19 to 21 mm.
  • the roll cover is selected to soften the hardness by 4 to 5 P & J points during water-jet operation.
  • the pressing element has a blind drilled and grooved surface.
  • the grooves may preferably be arranged spirally or parallel in the circumferential direction.
  • a drilled suction roll can be used as the pressing element of the second pressing zone.
  • the line force of the second press zone is preferably in the range of 20 kN / m to 90 kN / m.
  • the second press zone has a nip length in the range between 20 mm and 250 mm, preferably a length equal to or greater than 40 mm.
  • the counter element of the second press zone is associated with the belt with less compressibility.
  • the pressing element of the second pressing zone is associated with the band with higher compressibility.
  • the counter element of the second press zone is associated with the counter element of the first press zone to form the second press zone. This is a particularly cost-effective solution since the counter element of the first press zone simultaneously serves as a press element of the second press zone. Thus, a pressing element can be saved.
  • the counter element of the first press zone serving as pressing element of the second press zone can be sucked off at least in the region of the second press zone.
  • the second aspect of the invention for achieving the object is a method for dewatering a fibrous web, in particular tissue web, in which the fibrous web is guided lying between a circulating permeable belt and a circulating, permeable support belt through a first press zone having a press zone length L 1 , wherein the band, the fibrous web and the support band, at least on a part of the press zone length L 1 , is traversed by a fluid, and then dewatered in a, a press zone length L 2 having, the second press zone.
  • the method is characterized in that the fibrous web is guided between two belts with different compressibility through the second press zone.
  • the fluid first flows through the band, then through the fibrous web and then through the support band.
  • the water is dewatered in the fibrous web in the first press zone by mechanical pressing pressure and / or by displacement dewatering and / or by thermal drying.
  • the fibrous web is dewatered in the second press zone by a mechanical pressing pressure and by the supporting effect of the band with higher compressibility. Due to the intimate contact of the fibrous web with the band with higher Voith Patent GmbH File: HPT14319 PCT
  • the third aspect of the invention for solving the problem relates to a machine for producing a fibrous web, in particular tissue web, comprising the pressing zones according to the first aspect of the invention, as well as a through
  • the further devices consist of a selection of at least one of guide rollers, rule rollers with web guides, tensioning rollers with tensioning devices, belt cleaning devices, cantilever devices.
  • the tissue machine is therefore more extensive than the individual grades and grades would require.
  • the stiffener includes brackets for attaching the further devices, such as rollers, which are necessary only for the production of standard qualities and not for the production of premium qualities.
  • the chair is cantileverbar, that is, the chair includes a transverse to the machine Cantilever basically wearing the load on the leader side and relieves in a screen change, so that a new seamless cover can be installed in a short time.
  • This solution is particularly advantageous when using a screen with a structured surface, as the invention provides, because these screens because Voith Patent GmbH File: HPT14319 PCT
  • a machine equipped in this way enables the manufacturer of tissue paper to react quickly to changes in the market. It can thus be produced products with appropriate price-quality ratios.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a tissue machine with a device according to the invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a detail of the detail A in FIG. 1
  • FIG 3 shows a second embodiment of a tissue machine for the production of tissue paper with premium quality.
  • Figure 4 shows a third embodiment of a tissue machine for the production of tissue paper with standard quality.
  • Figure 5 representation of a section of a structured screen
  • the machine 1 shows a tissue machine 1 for the production of tissue paper with medium quality and premium quality.
  • the machine 1 consists of a forming area 2, a device 3 according to the invention and a drying area 4.
  • the tissue web 10 is formed in the forming area 2.
  • a pulp suspension is injected through a headbox 5 into a gap formed by a permeable belt 8 and an outer forming wire 7. Both fabrics 7,8 are passed over a forming roller 6 and thereby the fiber suspension is dewatered and the tissue paper web 10 is formed.
  • the forming roller 6 is a solid shell roller. The dewatering of the fibrous web 10 takes place only through the outer sieve.
  • the permeable belt 8 is designed as a sieve with a textured surface.
  • the structured sieve 8 has equal to or less than 55.7 pockets per cm 2 (360 pockets per inch 2 ).
  • the textured wire 8 in this example is a single ply 4-ply wire having a warp density of 20.9 strands per cm (53 Fd / inch).
  • the permeability is 700 cfm.
  • the warp threads have a diameter of 0.30 mm and the weft threads a diameter of 0.35 mm.
  • the contact surface 33 of the screen 8 with a smooth surface, such as the surface of the Yankee drying cylinder 19 is 25%.
  • the sieve 8 is endless, that is, it has no seam.
  • the formed tissue web 10 is transported on the wire 8 through the entire tissue machine 1 until it is transferred to the surface of the Yankee drying cylinder 19.
  • the tissue web is guided to the first press zone of the device 3, which consists of the first and a second press zone.
  • the tissue web is dewatered to a dry content of over 35%.
  • the first press zone 15.1 is formed by a suction roll 13 and by a permeable pressing element, a press belt 11.
  • the tissue web 10 is guided between the structured sieve 8 and a felt 9 lying through the first press zone 15.1.
  • the pressing pressure is generated by the pressed with 11 kN / m press belt 11 and is, with a diameter of the suction roll, for example, 1, 4 m, 71 kPa.
  • the first pressing zone 15.1 is designed so that a fluid, in this case heated air, can flow through the tissue web 10 during pressing.
  • a hood 12 is provided for providing the heated air.
  • the hood 12 has a steam spray pipe 29 at the beginning of the first press zone 15.1 for the optional addition of steam.
  • the flow direction (arrow) for the air and the steam is very important.
  • the heated air flows through first the press belt 11, then the structured wire 8, then the tissue web 10 and then a permeable support belt, a felt 9.
  • the heated air with the water from the tissue web 10, is sucked through the suction roller 13.
  • the negative pressure is in the range of 0.3 to 0.4 bar.
  • the support band 9 is designed as felt with Vector technology.
  • a felt according to this technology comprises a woven base fabric onto which a nonwoven, coarse felt fibers, so-called Vector layer, is applied to the side facing the fibrous web.
  • Layer are three-dimensionally aligned and have a fineness greater than 67 dtex. That is, coarse fibers are used to make this layer. This has the advantage that this layer of the felt is very open and thus easily drained.
  • the air permeability of the layer is in the range of 80 cfm.
  • the air permeability of the felt is about 20 cfm.
  • the three-dimensional arrangement of the coarse fibers in the vector layer gives the felt a good resilience when passing through the press nip.
  • the felt is compressed and springs back to its original thickness after the press nip.
  • the vector layer can be in a basis weight range of 100 g / m 2 to 500 g / m 2 .
  • the vector layer is covered by a finer fiber fabric which comes into contact with the fibrous web.
  • the felt 9 has high springback properties.
  • the dynamic modulus for compressibility ("G") is equal to or greater than 0.5 N / mm 2 .
  • the dynamic stiffness K * (dynamic stiffness K *) of the felt 9 is less than 100,000 N / mm.
  • a drip tray 14 for discharging the thrown off water is provided.
  • the dewatered tissue web 10 is guided for further dewatering between the structured wire 8 and the felt 9 through the second press zone 15.2.
  • This press zone 15.2 is formed by two rollers 16, 17.
  • the lower, coming into contact with the felt 9 roller 16 is designed as a soft, blind drilled and grooved roller.
  • the surface of the roll can be made with a hardness of 30 to 33 P & J.
  • This roller preferably consists of one with a Voith Patent GmbH File: HPT14319 PCT
  • Roll cover coated roll core The thickness of the roll cover is 20 mm.
  • the material of the roll cover is chosen so that the hardness softens by 4 to 5 P & J points during the operation of the roll due to water absorption.
  • the lower, coming into contact with the felt 9 roller 16 may be designed to increase the dewatering performance as a suction press roll. In this case, the roller 16 is connected to a vacuum system, not shown.
  • the counter element 17 of the second press zone is preferably formed by a smooth and / or hard roller.
  • the surface of this roll is formed by a roll cover, wherein the thickness of the cover is about 15mm.
  • the surface has a hardness in the range of 0 to 1 P & J.
  • the line force of the second press zone (15.2) is 60 kN / m.
  • the maximum pressing pressure is in the range between 2 and 3.5 MPa.
  • Important influencing parameters here are the softness of the clothing (8, 9) and the rollers (16, 17, 17 '), as well as their diameter.
  • the maximum pressing pressure of the second pressing zone (15.2) is greater than the maximum pressing pressure of the first pressing zone (15.1)
  • the counter element 17 'of the second press zone 15.2 cooperates with the counter element 13 of the first press zone 15.1 and thus forms the second press zone in cooperation with the counter element 13 of the first press zone.
  • a third press nip which is formed by the roller 17 'and the counter element 13 of the first pressing zone.
  • the tissue web 10 is separated from the felt 9.
  • the tissue web 10, together with the structured sieve 8, runs to form a third press nip, which is formed by a suction roll 18 and the Yankee drying cylinder 19.
  • the fibrous web is pressed against the surface of the Yankee drying cylinder 19 only in the region of the contact surface (20% to 32%) of the structured sieve (8).
  • the tissue web is separated from the wire 8 and transferred to the hot drying cylinder surface 19. There and in the area of a hot air hood 20 further drying takes place.
  • the tissue web 10 is creped by means of scraper 21 and removed from the drying cylinder surface 19.
  • On the drying cylinder 19 is a known coating applicator nozzle 22 is provided for the application of a medium.
  • This tissue machine 1 has a cantilever device 37, which enables a rapid change of clothing and thus makes the machine 1 convertible into a different machine configuration for the production of a different tissue quality.
  • this machine 1 comprises guide rollers 30, 31, 32, which are not required for the illustrated machine configuration, but are already provided for other configurations.
  • FIG. 3 shows the machine configuration required for producing premium quality tissue webs.
  • the machine configuration shown in FIG. 1 was modified by removing or opening the second press zone 15.2.
  • the remaining machine elements and clothing correspond to those in Figure 1. This also applies to the reference numerals.
  • FIG. 4 shows a machine configuration for the production of tissue webs of standard quality.
  • both press zones 15.1, 15.2 are removed or bypassed.
  • the structured sieve 8 from FIG. 1 and FIG. 3 was replaced by a felt 8.
  • the single press nip is formed by the suction press roll 18 and the drying cylinder 19. This configuration requires the least energy, but produces tissue webs with the lowest specific volume.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a structured screen in which the cranks were sanded to increase the contact surface.
  • the paper-contacted and opposite sides are ground. It is expedient, however, if only the paper-contacting side is ground.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (3) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (10), insbesondere Tissuebahn, mit einer eine Presszonenlänge L1 aufweisenden ersten Presszone (15.1), durch die die Faserstoffbahn (10) zwischen einem umlaufenden permeablen Band (8) und einem umlaufenden, permeablen Stützband (9) liegend hindurchgeführt wird, wobei die erste Presszone (15.1) derart ausgebildet ist, dass das Band (8), die Faserstoffbahn (10) und das Stützband (9), zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1, von einem Fluid durchströmt werden kann. Zusätzlich weist die Vorrichtung eine darauffolgende, eine Presszonenlänge L2 aufweisende, zweite Presszone (15.2) auf. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Faserstoffbahn (10) zwischen zwei Bändern (8, 9) mit unterschiedlicher Kompressibilität, durch die zweite Presszone (15.2) geführt ist.

Description

Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
89510 Heidenheim "Atmos intermediate Quality"
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn, mit einer eine Presszonenlänge L1 aufweisenden ersten Presszone, durch die die Faserstoffbahn zwischen einem umlaufenden permeablen Band und einem umlaufenden, permeablen Stützband liegend hindurchgeführt wird. Die erste Presszone ist derart ausgebildet, dass das Band, die Faserstoffbahn und das Stützband, zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1, von einem Fluid durchströmt werden kann. Zusätzlich weist die Vorrichtung eine auf die erste Presszone folgende, eine Presszonenlänge L2 aufweisende, zweite Presszone auf. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Entwässern einer Faserstoffbahn und eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
Solche Vorrichtungen sind, zur Herstellung von voluminösen Tissueprodukten von hoher Qualität, bekannt. Diese Qualitätsstufe wird auch als "Premium- Tissue" bezeichnet. Besonders wichtig ist bei diesen Sorten ein voluminöser Blattaufbau mit guter Saugfähigkeit und hohem Wasserrückhaltevermögen. Bei der Herstellung vom Premium-Tissue steht die Qualität im Vordergrund. Die Herstellverfahren sind sehr aufwändig und energieintensiv. Die Kosten für diese Tissueprodukte sind daher sehr hoch.
Das Dokument WO2005/075736 A2 beschreibt eine Maschine und ein Verfahren zur Herstellung von Premium-Tissue. Die Faserstoffbahn wird nach der Formierzone in einer Entwässerungseinheit mit Bandpresse entwässert.
Die Faserstoffbahn liegt dabei zwischen einem strukturierten Sieb und einem
Band, beispielsweise einem Filz, und wird über eine Saugwalze geführt. Diese wird mit hohem Vakuum betrieben, um die Bahn durch die durchströmende heiße Luft schonend zu entwässern, wobei die Entwässerung durch die Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Bandpresse unterstützt wird. Zur weiteren schonenden Trockengehaltserhöhung sind optional noch eine Luftpresse oder ein BoostDryer nachgeschaltet. Diese Vorrichtungen sind sehr aufwändig.
Eine weitere Möglichkeit, Premium-Tissue herzustellen, bietet das bekannte "Through Air Drying"-Verfahren (TAD). Bei diesem Verfahren werden große Volumenströme an Heißluft oder Heißdampf mittels Druckhauben und Ventilatoren durch die auf einem strukturierten Sieb liegenden und über einen großen Durchströmzylinder geführten Faserstoffbahn gedrückt. Es ist ein aufwändiges Luft-, Dampfsystem notwendig. Im Formerbereich ist eine Vielzahl von Vakuumpumpen mit einem hohen Energiebedarf notwendig.
Neben der Premium-Tissue gibt es Tissue mit Standard Qualität. Diese Qualität wird auf sogenannten Crescent-Tissuemaschinen hergestellt. Diese bewährten Tissuemaschinen sind sehr einfach aufgebaut, verbrauchen weniger Energie und sind auf Produktion ausgelegt. Allerdings liegt die Qualität der hergestellten Faserstoffbahn deutlich unterhalb der von Premium-Tissue. Dies gilt entsprechend auch für die Preise.
Beide Qualitäten sind auf den regionalen Weltmärkten etabliert. Mit den sich in den letzten Jahren vollzogenen Veränderungen bzgl. der Rohstoff- und Energiesituation haben sich jedoch auch die Anforderungen des Marktes hinsichtlich der Qualität und der Preise von Tissuepapieren verändert. Die Märkte verlangen zunehmend nach neuen Tissuequalitäten die zwar zum einen unter der Premium-Qualität jedoch deutlich über der Standard-Qualität liegen und zum anderen dabei wesentlich weniger Energie bei geringerem Einsatz von hochwertigen Rohstoffen zur Herstellung der Tissuepapiere benötigen. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Lösung zur kostengünstigen Herstellung von Tissuepapieren mittlerer Qualität anzugeben. Des Weiteren soll die Tissuemaschine zur Herstellung von Tissuepapieren mittlerer Qualität, so flexibel gestaltet sein, dass es möglich ist, durch schnelle Modifikation der Maschine sowohl Premium-Qualitäten als auch Standard und mittlere Qualitäten zu produzieren.
Die Aufgabe wird durch die folgenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn vorgeschlagen, mit einer eine Presszonenlänge L1 aufweisenden ersten Presszone, durch die die Faserstoffbahn zwischen einem umlaufenden permeablen Band und einem umlaufenden, permeablen Stützband liegend hindurchgeführt wird, wobei die erste Presszone derart ausgebildet ist, dass das permeable Band, die Faserstoffbahn und das Stützband, zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1, von einem Fluid durchströmt werden kann, und mit einer darauffolgenden, eine Presszonenlänge L2 aufweisenden, zweiten Presszone. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Faserstoffbahn zwischen zwei Bändern mit unterschiedlicher Kompressibilität durch die zweite Presszone geführt ist.
Diese Lösung hat zum einen den Vorteil, dass die Entwässerung der Faserstoffbahn im zweiten Pressnip schonend und effizient durchgeführt wird. Durch die unterschiedliche Kompressibilität der Bänder im zweiten Pressnip wird gewährleistet, dass sich die Faserstoffbahn an die Oberflächenstruktur des Bandes mit der geringeren Kompressibilität anschmiegt, während sie durch das Band mit der höheren Kompressibilität im Pressnip dagegen gedrückt wird. Durch diese unterschiedliche Kompressibilität oder Weichheit, bei gleichzeitig vorliegendem elastischen Verhalten des Bandes mit höherer Kompressibilität, entsteht so ein inniger, über die Fläche gleichmäßiger Kontakt zwischen der Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Faserstoffbahn und den Bändern, Dies wird insbesondere auch dann gewährleistet, wenn ein Band mit Taschen oder Vertiefungen aufweisender, strukturierter Oberfläche eingesetzt wird. Dieser gleichmäßige Kontakt begünstigt die Entwässerung, wodurch ein höherer Trockengehalt der Tissuebahn erreicht wird. Der Energieverbrauch des gesamten Herstellungsprozesses kann dadurch deutlich gesenkt werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine dreidimensionale Struktur der Faserstoffbahn und deren Oberfläche erzeugt bzw. aufrecht erhalten und gleichzeitig ein hoher Trockengehalt erreicht.
Dieser Vorteil ermöglicht, den Volumenstrom des durch die Faserstoffbahn strömenden Fluids im ersten Pressnip zu reduzieren und dadurch, im Vergleich zur Premium-Qualität, den Energieaufwand um 25% zu senken.
Obwohl die Qualität im Vergleich zur Premium-Qualität zurückgeht, ist sie immer noch wesentlich besser als bei der Standard-Qualität. Versuche haben ergeben, dass die Dicke der Faserstoffbahn zwar etwas geringer wird als bei Premium-Tissue, jedoch immer noch um 50% höher liegt als bei Standard- Tissue.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das durch die zweite Presszone geführte Band mit höherer Kompressibilität ein Filz. Ein besonders geeigneter Filz ist ein Filz, welcher der sogenannten Vector-Technologie des Anmelders entspricht. Ein Filz nach dieser Technologie umfasst ein gewobenes Grundgewebe auf das eine nicht gewobene, aus Filzfasern bestehenden, Schicht, einer sogenannten Vector-Schicht, auf die zur Faserstoffbahn weisenden Seite, aufgebracht ist. Die Fasern dieser Schicht sind dreidimensional ausgerichtet und haben eine Feinheit von größer 30 dtex, insbesondere größer als 67 dtex, vorzugsweise größer als 100 dtex. Oder Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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sogar größer als 140 dtex. Dies hat den Vorteil, dass der Filz sehr offen ist und somit leicht entwässert. Die Luftdurchlässigkeit ist kleiner als 80 cfm, insbesondere kleiner als 40 cfm, vorzugsweise kleiner als 25 cfm.
Des Weiteren verleiht die dreidimensionale Anordnung der groben Fasern in der Vectorschicht dem Filz eine gute Elastizität (resilience) beim Durchgang durch den Pressnip. Dabei wird der Filz komprimiert und federt nach dem Pressnip wieder nahezu auf seine ursprüngliche Dicke zurück. Die Vectorschicht kann in einem Flächengewichtsbereich von 100 g/m2 bis 500 g/m2 liegen. Vorzugsweise wird die Vectorschicht von mindestens einem aus feineren Fasern bestehenden Fasergelege abgedeckt, das mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommt. Diese feineren Fasern haben eine Feinheit von kleiner als 30 dtex, insbesondere von kleiner als 12 dtex, vorzugsweise von kleiner als 4 dtex.
In einer praktischen Ausführungsform ist zwischen dem mindestens einen Fasergelege und der Vektorschicht eine weitere Schicht vorgesehen, deren Fasern eine Feinheit aufweisen, welche zwischen der Feinheit der Fasern der Vektorschicht und der des die Faserstoffbahn berührenden Fasergeleges liegt. Die Feinheit der Fasern der weiteren Schicht liegt beispielsweise im Bereich zwischen 8 und 15 dtex, vorzugsweise bei 10 dtex.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das durch die zweite Presszone geführte Band mit geringerer Kompressibilität ein Band mit einer strukturierten Oberfläche und/oder ein TAD-Sieb. Das Band mit geringerer Kompressibilität kann vorzugsweise eine gewobene Struktur und/oder eine nicht gewobene Struktur, wie beispielsweise eine strukturierte Membrane, umfassen. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Es ist vorteilhaft, wenn das permeable Band des ersten Pressnips eine strukturierte Oberfläche besitzt und/oder ein TAD-Sieb ist. Das permeable Band kann vorzugsweise eine gewobene Struktur und/oder eine nicht gewobene Struktur, wie beispielsweise eine strukturierte Membrane, umfassen.
Ein strukturiertes Band entsprechend der Erfindung ist so gestaltet, dass die Faserstoffbahn durch die Struktur der strukturierten Oberfläche des Bandes selbst eine Oberflächenstruktur erhält, wodurch die Qualität der Tissuebahn verbessert wird.
Gemäß einer praktischen Ausgestaltung bildet das permeable Band des ersten Pressnips das Band mit der geringeren Kompressibilität der zweiten Presszone und ist durch diese geführt. Dies bietet den Vorteil, dass die Faserstoffbahn auf der strukturierten Oberfläche des permeablen Bandes verbleiben kann und nicht übergeben werden muss. Dadurch werden ein hohes spezifisches Volumen und die Struktur der Faserstoffbahn erhalten.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn Teil einer Tissuemaschine, wobei das permeable Band durch den Formierbereich der Tissuemaschine läuft und die Faserstoffbahn auf diesem Band entsteht und formiert wird. Zweckmäßigerweise bleibt die Faserstoffbahn bis zur Übergabe an einen Trockenzylinder zur Fertigtrocknung der Faserstoffbahn auf dem permeablen Band. Die Übergabe der Faserstoffbahn erfolgt in einer durch eine Presswalze und einem Yankee-Trockenzylinder gebildeten Presszone. Für Premium Tissue ist dabei die Presswalze als glatte, nicht besaugte Presswalze und für eine mittlere Tissue-Qualität durch eine besaugte Saugpresswalze ausgebildet. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch für einen Doppelsiebformer anwenden. Bei diesem Formertyp wird die Faserstoffbahn nach dem Formerbereich auf ein Trägerband übergeben. Zweckmäßigerweise wird die Faserstoffbahn auf das permeable Band übergeben.
Es ist vorteilhaft, wenn das Band mit geringerer Kompressibilität eine rauere Oberfläche und/oder eine höhere Luftdurchlässigkeit, als das Band mit höherer Kompressibilität, das heißt mit größerer Weichheit, besitzt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer Fadendichte der Kettfäden im Bereich von größer als 14,1 Fäden (Fd) pro cm (36 Fd / inch), insbesondere von gleich oder größer 17,3 Fäden (Fd) pro cm (44 Fd / inch), vorzugsweise von größer22 Fäden (Fd) pro cm (56 Fd / inch). Dies ermöglicht einen gleichmäßigen, innigen Kontakt der Faserstoffbahn mit dem Sieb und dem Filz, wodurch ein hoher Trockengehalt nach der Presse erreicht wird.
Vorteilhaft ist, wenn das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb ist und die Schussfäden einen Durchmesser von kleiner oder gleich 0,45 mm, insbesondere kleiner oder gleich 0,41 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,35 mm und vorteilhafterweise kleiner oder gleich 0,35 mm aufweisen und die Kettfäden einen Durchmesser von kleiner oder gleich 0,40, mm, insbesondere kleiner oder gleich 0,35 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,30 mm haben. Die Siebdicke liegt im Bereich von 0,5 bis 1 mm.
In einer praktischen Ausführungsform ist das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer Luftdurchlässigkeit von größer 14,16 m3/min (500 cfm), insbesondere größer als 15,58 m3/min (550 cfm), vorzugsweise gleich oder größer als 17 m3/min (600 cfm). Dies ist besonders Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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vorteilhaft, wenn das feine Sieb durch den ersten und den zweiten Pressnip läuft.
Vorteilhaft ist, wenn das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb ist, wobei zumindest die papierberührte Seite eine Kontaktfläche von gleich oder größer als 20%, vorzugsweise von gleich größer als 25%, insbesondere von größer als 27 % aufweist. . Dies ist besonders dann günstig, wenn die Faserstoffbahn direkt vom Sieb auf den Yankee-Trockenzylinder übergeben wird. Die Faserstoffbahn wird im Bereich dieser Kontaktstellen an die Oberfläche des Trockenzylinders gepresst. Die Festigkeit dieser Presszonen wird dadurch erhöht und somit auch die Festigkeit der Faserstoffbahn. Dies ermöglicht den Einsatz von kostengünstigeren Rohstoffen bei gleichbleibenden Festigkeiten. Diese Kontaktfläche kann durch abschleifen der Kröpfungen des Siebes erreicht werden. Bei Tissuebahnen mit mittleren Qualitäten kann die Kontaktfläche im Bereich von 20 bis 32% liegen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche. Diese weist erhabene und zurückgesetzte Zonen auf, wobei die zurückgesetzten Zonen Taschen (pockets) bilden.
Die erhabenen und zurückgesetzten Zonen sind gleichmäßig auf der Siebfläche angeordnet. Es können Ornamentstrukturen überlagert sein.
Vorzugsweise ist das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb, wobei der Flächenanteil der erhabenen Zonen der papierberührten Seite gleich oder größer als 20%, vorzugsweise gleich oder größer als 25%, insbesondere gleich oder größer als 27 % ist. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche mit weniger als 77,4 Taschen (pockets) pro cm2 (500 Taschen pro inch2), vorteilhafterweise mit weniger als 38,7 Taschen (pockets) pro cm2 (250 Taschen pro inch2), besonders bevorzugt mit gleich oder weniger als 31 Taschen (pockets) pro cm2 (200 Taschen pro inch2), insbesondere mit weniger als 28 Taschen pro cm2 (180 Taschen pro inch2), vorzugsweise mit weniger als 23 Taschen pro cm2 (150 Taschen pro inch2).
Je nach Anforderung kann in einer vorteilhaften praktischen Ausführungsform, ein Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche von mehr als 23 Taschen pro cm2 (150 Taschen pro inch2), insbesondere mehr als 69,7 Taschen (pockets) pro cm2 (450 Taschen pro inch2) eingesetzt werden. Es sind auch Anwendungsfälle möglich, bei denen sehr feine strukturierte Siebe mit bis zu 154,8 Taschen (pockets) pro cm2 (1000 Taschen pro inch2).
Für die Herstellung von Toilettenpapier wird beispielsweise als Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche eingesetzt, welche bis zu 69,7 Taschen (pockets) pro cm2 (450 Taschen pro inch2), insbesondere 55,7 Taschen (pockets) pro cm2 (360 Taschen pro inch2) aufweist. Je nach Qualitätsanforderungen können hierbei die unteren Werte der Taschenanzahl zwischen 46,4 Taschen (pockets) pro cm2 (300 Taschen pro inch2) und 3,87 Taschen (pockets) pro cm2 (25 Taschen pro inch2) liegen.
Für die Herstellung von Faserstoffbahnen für Küchenrollen wird zweckmäßigerweise als Band mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche eingesetzt, welche weniger als 40,3 Taschen (pockets) pro cm2 (260 Taschen pro inch2) und mehr als 3,87 Taschen Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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(pockets) pro cm2 (25 Taschen pro inch2) aufweist. Für eine höhere Wasseraufnahmekapazität liegt die Taschenzahl vorzugsweise zwischen 31 Taschen (pockets) pro cm2 (200Taschen pro inch2) und 23,2 Taschen (pockets) pro cm2 (150 Taschen pro inch2).
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Band mit der höheren Kompressibilität einen Kompressionsmodul (dynamic modulus for compressibility) "G" von gleich oder mehr als 0,5 N/mm2, insbesondere mehr als 2 N/mm2, vorzugsweise mehr als 4 N/mm2 auf. In einem praktischen Fall kann der Kompressionsmodul gleich oder mehr als 0,05 kN/mm2, insbesondere mehr als 1 kN/mm2, vorzugsweise mehr als 4 kN/mm2 betragen. Dieser Kompressionsmodul "G" ist ein Maß für die Rückfederungseigenschaften oder Rückstellvermögens des Bandes.
Der Kompressionsmodul entspricht dem Quotient aus der Druckspannung (N/mm2) und der relativen Dickenänderung (-) des Filzes bei einer Komprimierung. Diese Werte können mit Hilfe einer Messvorrichtung ermittelt werden. Die Messvorrichtung weist bspw. zwei gegeneinander pressbare Stempel mit jeweils einer Fläche A auf. Die Band- bzw.Filzprobe wird zwischen den Stempeln mit einer konstanten Kraft F gepresst und komprimiert. Dabei wird über ein Wegmesssystem eines Stempels die auftretende Dickenänderung delta D bestimmt. Der Kompressionsmodul errechnet sich aus G=F/A/(delta D). Mit dieser Messmethode lässt sich der Kompressionsmodul sowohl des Bandes mit hoher als auch mit niedriger Kompressibilität ermitteln.
Bei der Messung kann das Band im Neuzustand oder im eingelaufenen Zustand sein. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Band mit der höheren Kompressibilität eine dynamische Steifigkeit K* (dynamic stiffness K*) von weniger als 100000 N/mm, insbesondere weniger als 90000 N/mm und vorzugsweise von gleich oder weniger als 70000 N/mm aufweist. Die dynamische Steifigkeit K* (N/mm) ist ein Maß für die Kompressibilität, wobei die Kompressibilität die Dickenveränderung eines Bandes in mm pro Kraft (N) angibt.
Die dynamische Steifigkeit K* errechnet sich aus dem Kehrwert der Kompressibilität. Dabei ist die Kompressibilität der Quotient aus der Dickenänderung delta D und der Kraft, gemessen mit obiger Messvorrichtung.
In einer praktischen Ausführungsform bildet das permeable Stützband der ersten Presszone das Band mit der höheren Kompressibilität der zweiten Presszone und ist durch diese geführt. Diese Ausführung ermöglicht eine sichere Bahnführung, eine gute Runnability und eine kostengünstige Lösung.
In einer weiteren Ausgestaltung besitzt das permeable Stützband keine strukturierte Oberfläche und/oder ist als Filz ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Fluid, welches das Band, die Faserstoffbahn und das Stützband, zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1 durchströmt, Luft und/oder Heißluft und/oder Dampf eingesetzt.
Gemäß einer praktischen Ausführungsform ist die Presszonenlänge L1 größer als die Presszonenlänge L2, insbesondere ist die Presszonenlänge L1 mehr als zehn mal so lang als die Presszonenlänge L2, vorzugsweise zwanzig mal so lang als die Presszonenlänge L2, insbesondere mehr als dreißig mal so lang Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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als die Presszonenlänge L2 . Die erste Presszone hat beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform eine Presszonenlänge L1 von 1200 mm.
Im ersten Pressnip wird bei kleinem Pressdruck sanft entwässert. Im zweiten Pressnip hingegen wird ein höherer Pressdruck angewendet. Diese Kombination hat neben den technologischen Vorteilen noch den Effekt, dass das Band mit der höheren Kompressibilität durch den höheren, kurzzeitigen Pressimpuls gereinigt wird. Dies ist insbesondere für einen Filz günstig.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform wird die erste Presszone durch ein permeables Presselement und ein permeables Gegenelement gebildet. Bevorzugt wird das permeable Presselement als Pressband und/oder als Pressschuh ausgeführt.
Das Pressband besteht aus einem zugfesten Band, vorzugsweise aus einem Siebgewebe oder Spiralsieb oder Metallsieb oder perforiertem Metallband oder einem Band aus Verbundmaterial. Zur Erzeugung des Pressdruckes wird das Pressband mit 40 kN/m bis 60 kN/m gespannt und über die Saugwalze oder gekrümmte Oberfläche geführt.
Zur Bereitstellung des Fluids ist in einer bevorzugten Ausführungsform dem Presselement eine Druckhaube zugeordnet. Das Fluid kann einen Überdruck aufweisen oder mit Umgebungsdruck bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten praktischen Ausführungsform besteht das Gegenelement aus einer Walze oder einem Kasten mit gekrümmter oder ebener Kontaktfläche. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Vorzugsweise ist das Gegenelement der ersten Presszone besaugt. Für die Herstellung von Tissuebahnen mit mittlerer Qualität beträgt das angelegte das Vakuum im Gegenelement 0,4 bis 0,3 bar und ist somit geringer als für die Produktion von Premium-Tissue, bei dem das Vakuum im Bereich von 0,6 bis 0,5 bar liegt. Dadurch werden die Betriebskosten wesentlich geringer. Es ist dabei vorteilhaft, wenn das Fluid in der Druckhaube ohne oder nur mit sehr geringem Überdruck bereitgestellt wird. Somit kann Leckage vermieden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die zweite Presszone aus einem Presselement und einem Gegenelement.
Das Gegenelement der zweiten Presszone wird vorzugsweise durch eine glatte und/oder harte Walze gebildet.
Die Oberfläche dieser Walze wird durch einen Walzenbezug gebildet, wobei die Dicke des Bezugs ca. 15mm beträgt. Die Oberfläche weist eine Härte von 0 bis 5 P&J, vorzugsweise von 0 bis 1 P&J auf. Die Oberfläche weist in einer weiteren Ausgestaltung Rillen auf, welche spiralförmig oder parallel in Umfangsrichtung verlaufend angeordnet sind.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Presselement der zweiten Presszone aus einer Schuhwalze, umfassend einen Pressmantel und einen Pressschuh besteht.
In einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung besteht das Presselement der zweiten Presszone aus einer weichen Walze. Die Oberfläche der Walze kann mit einer Härte von 30 bis 33 P&J ausgeführt sein. Auch diese Walze besteht vorzugsweise aus einem mit einem Walzenbezug beschichteten Walzenkern. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Die Dicke des Walzenbezugs liegt in einem Bereich von 18 bis 25 mm, vorzugsweise von 19 bis 21 mm. Der Walzenbezug ist so gewählt, dass die Härte durch Wasseraufnahme während des Betriebs der Walze um 4 bis 5 P&J Punkte weicher wird.
Zur Gewährleistung einer guten Entwässerung weist das Presselement eine blind gebohrte und gerillte Oberfläche auf. Die Rillen können vorzugsweise spiralförmig oder parallel in Umfangsrichtung verlaufend angeordnet sein.
In einer praktischen Ausführungsform kann als Presselement der zweiten Presszone eine gebohrte Saugwalze eingesetzt werden.
Die Linienkraft der zweiten Presszone liegt vorzugsweise im Bereich von 20 kN/m bis 90 kN/m.
Die zweite Presszone weist eine Niplänge im Bereich zwischen 20 mm und 250 mm, vorzugsweise eine Länge von gleich oder größer als 40 mm auf.
In einer bevorzugten Anordnung ist das Gegenelement der zweiten Presszone dem Band mit geringerer Kompressibilität zugeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Anordnung ist das Presselement der zweiten Presszone dem Band mit höherer Kompressibilität zugeordnet.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist das Gegenelement der zweiten Presszone dem Gegenelement der ersten Presszone zur Bildung der zweiten Presszone zugeordnet. Dies ist eine besonders kostengünstige Lösung, da das Gegenelement der ersten Presszone gleichzeitig als Presselement der zweiten Presszone dient. Somit kann ein Presselement eingespart werden. Für diesen Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Fall kann das als Presselement der zweiten Presszone dienende Gegenelement der ersten Presszone zumindest im Bereich der zweiten Presszone besaugt sein.
Der zweite Aspekt der Erfindung zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn, bei dem die Faserstoffbahn zwischen einem umlaufenden permeablen Band und einem umlaufenden, permeablen Stützband liegend durch eine, eine Presszonenlänge L1 aufweisende, erste Presszone hindurchgeführt wird, wobei das Band, die Faserstoffbahn und das Stützband, zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1, von einem Fluid durchströmt wird, und danach in einer, eine Presszonenlänge L2 aufweisenden, zweiten Presszone entwässert wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Faserstoffbahn zwischen zwei Bändern mit unterschiedlicher Kompressibilität durch die zweite Presszone geführt wird.
Entsprechend dem Verfahren ist es von Vorteil, wenn das Fluid zuerst das Band, danach die Faserstoffbahn und dann das Stützband durchströmt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Wasser in der Faserstoffbahn in der ersten Presszone durch mechanischen Pressdruck und/oder durch Verdrängungsentwässerung und/oder durch thermische Trocknung entwässert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Faserstoffbahn in der zweiten Presszone durch einen mechanischen Pressdruck und durch die unterstützende Wirkung des Bandes mit höherer Kompressibilität entwässert. Durch den innigen Kontakt der Faserstoffbahn mit dem Band mit höherer Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Kompressibilität können Kapillareffekte für eine bessere Entwässerung genutzt werden.
Der dritte Aspekt der Erfindung zur Lösung der Aufgabe betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn, umfassend die Presszonen nach dem ersten Aspekt der Erfindung, sowie eine durch ein
Presselement und einen Trockenzylinder, insbesondere Yankeezylinder, gebildete dritte Presszone, durch die die Faserstoffbahn (10) zusammen mit einer Bespannung geführt ist, wobei die Maschine weitere Vorrichtungen aufweist, die es ermöglichen, verschiedene Maschinenkonzepte, bestehend aus einer Auswahl und/oder Kombination der drei Presszonen, zu realisieren.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführung der Erfindung bestehen die weiteren Vorrichtungen aus einer Auswahl mindestens eines der Elemente Leitwalzen, Regelwalzen mit Bahnlaufreglern, Spannwalzen mit Spannvorrichtungen, Bandreinigungsvorrichtungen, Cantilever-Vorrichtungen. Die Tissuemaschine ist also umfangreicher ausgestattet, als es die einzelnen Sorten und Qualitäten erfordern würden. Die Stuhlung umfasst also beispielsweise Halterungen zur Befestigung der weiteren Vorrichtungen, wie beispielsweise von Walzen, die nur für die Produktion von Standard-Qualitäten notwendig sind und nicht für die Produktion von Premium-Qualitäten.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Stuhlung cantileverbar ist, das heißt die Stuhlung umfasst einen quer zur Maschine verlaufenden Cantileverträger, der bei einem Siebwechsel die führerseitige Stuhlung trägt und entlastet, damit eine neue nahtlose Bespannung in kurzer Zeit eingebaut werden kann. Diese Lösung ist insbesondere beim Einsatz eines Siebes mit strukturierter Oberfläche, wie es die Erfindung vorsieht, vorteilhaft, da diese Siebe wegen Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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störender Markierung nahtlos ausgeführt sind. Ohne Cantileverung wäre der Siebwechsel sehr zeitaufwändig.
Diese weiteren Vorrichtungen ermöglichen es daher, die Maschine schnell entsprechend den Erfordernissen für die Produktion von Tissuepapieren mit Standard-Qualität (Fig 4), mittlerer Qualität (Fig 1 ) und Premium-Qualität (Fig 3) zu modifizieren.
Eine so ausgestattete Maschine versetzt den Hersteller von Tissuepapier in Lage schnell auf Veränderungen des Marktes zu reagieren. Es können somit Produkte mit passenden Preis-Qualitäts Verhältnissen hergestellt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Tissuemaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts des Details A in Figur 1
Figur 3 eine zweite Ausführungsform einer Tissuemaschine für die Produktion von Tissuepapier mit Premium-Qualität.
Figur 4 eine dritte Ausführungsform einer Tissuemaschine für die Produktion von Tissuepapier mit Standard-Qualität. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Figur 5 Darstellung eines Ausschnitts eines strukturierten Siebes
Die Figur 1 zeigt eine Tissuemaschine 1 für die Herstellung von Tissuepapier mit mittlerer Qualität und mit Premium-Qualität. Die Maschine 1 besteht aus einem Formierbereich 2, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 und einem Trocknungsbereich 4. Die Tissuebahn 10 wird im Formierbereich 2 gebildet. Hierfür wird eine Faserstoffsuspension durch einen Stoffauflauf 5 in einen Spalt gespritzt, der durch ein permeables Band 8 und ein Außenformiersieb 7 gebildet wird. Beide Bespannungen 7,8 werden über eine Formierwalze 6 geführt und dabei wird die Fasersuspension entwässert und die Tissuepapierbahn 10 gebildet. Die Formierwalze 6 ist eine Vollmantelwalze. Die Entwässerung der Faserstoffbahn 10 findet nur durch das Außensieb statt. Das permeable Band 8 ist als Sieb mit strukturierter Oberfläche ausgeführt. Diese weist erhabene und zurückgesetzte Zonen auf, wobei die zurückgesetzten Zonen Taschen (pockets) bilden. Die erhabenen und zurückgesetzten Zonen sind gleichmäßig auf der Siebfläche angeordnet. Es können auch Ornamentstrukturen überlagert sein. Während der Bildung der Faserstoffbahn 10 im Bereich der Formierwalze 6 werden die Taschen mit Papierfasern der Faserstoffsuspension gefüllt. Es entstehen so in den Bereichen der Taschen kissenartige, voluminöse Zonen in der Tissuebahn 10. Das strukturierte Sieb 8 hat gleich oder weniger als 55,7 Taschen (pockets) pro cm2 (360 Taschen pro inch2). Das strukturierte Sieb 8 ist in diesem Beispiel ein einlagiges 4-schaftiges Sieb mit einer Kettfadendichte von 20,9 Fäden pro cm (53 Fd/inch). Die Permeabilität beträgt 700 cfm. Die Kettfäden haben einen Durchmesser von 0,30mm und die Schussfäden einen Durchmesser von 0,35 mm. Die Kontaktfläche 33 des Siebes 8 mit einer glatten Fläche, wie beispielsweise der Oberfläche des Yankee-Trockenzylinders 19 beträgt 25 %. Das Sieb 8 ist endlos ausgeführt, das heißt es besitzt keine Naht. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Die gebildete Tissuebahn 10 wird auf dem Sieb 8 liegend durch die gesamte Tissuemaschine 1 bis zur Übergabe an die Oberfläche des Yankee- Trockenzylinders 19 transportiert.
Nach dem Formierbereich 2 wird die Tissuebahn zur ersten Presszone der Vorrichtung 3, die aus der ersten und einer zweiten Presszone besteht, geführt. In der Vorrichtung 3 wird die Tissuebahn auf einen Trockengehalt von über 35% entwässert. Die erste Presszone 15.1 wird durch eine Saugwalze 13 und durch ein permeables Presselement, einem Pressband 11 , gebildet. Die Tissuebahn 10 wird zwischen dem strukturierten Sieb 8 und einem Filz 9 liegend durch die erste Presszone 15.1 geführt. Der Pressdruck wird durch das mit 50 kN/m gespannte Pressband 11 erzeugt und beträgt, bei einem Durchmesser der Saugwalze von beispielsweise 1 ,4 m, 71 kPa. Die erste Presszone 15.1 ist so gestaltet, dass während des Pressens ein Fluid, in diesem Falle erhitzte Luft, durch die Tissuebahn 10 strömen kann. Hierfür ist eine Haube 12 zur Bereitstellung der erhitzen Luft vorgesehen. Die Haube 12 weist ein Dampfsprührohr 29 am Beginn der ersten Presszone 15.1 zur optionalen Zugabe von Dampf auf. Die Strömungsrichtung (Pfeil) für die Luft und den Dampf sehr wichtig. Die erhitzte Luft durchströmt zuerst das Pressband 11 , dann das strukturierte Sieb 8, dann die Tissuebahn 10 und danach ein permeables Stützband, einen Filz 9. Die erhitzte Luft mit dem Wasser aus der Tissuebahn 10, wird durch die Saugwalze 13 abgesaugt. Der Unterdruck liegt im Bereich von 0,3 bis 0,4 bar.
Das Stützband 9 ist als Filz mit Vector-Technologie ausgeführt. Ein Filz nach dieser Technologie umfasst ein gewobenes Grundgewebe auf das eine nicht gewobene, aus groben Filzfasern bestehenden, sogenannte Vector-Schicht, auf die zur Faserstoffbahn weisenden Seite, aufgebracht ist. Die Fasern dieser Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Schicht sind dreidimensional ausgerichtet und haben eine Feinheit größer als 67 dtex. Das heißt es werden grobe Fasern zur Herstellung dieser Schicht verwendet. Dies hat den Vorteil, dass diese Schicht des Filzes sehr offen ist und somit leicht entwässert. Die Luftdurchlässigkeit der Schicht liegt im Bereich von 80 cfm. Die Luftdurchlässigkeit des Filzes beträgt ca. 20 cfm.
Des Weiteren verleiht die dreidimensionale Anordnung der groben Fasern in der Vectorschicht dem Filz eine gute Elastizität (resilience) beim Durchgang durch den Pressnip. Dabei wird der Filz komprimiert und federt nach dem Pressnip wieder auf seine ursprüngliche Dicke zurück. Die Vectorschicht kann in einem Flächengewichtsbereich von 100 g/m2 bis 500 g/m2 liegen. Vorzugsweise wird die Vectorschicht von einem feineren Fasergelege abgedeckt, das mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommt.
Der Filz 9 weist hohe Rückfederungseigenschaften auf. So ist der Kompressionsmodul (dynamic modulus for compressibility) "G" gleich oder größer als 0,5 N/mm2. Die dynamische Steifigkeit K* (dynamic stiffness K*) des Filzes 9 ist geringer als 100000 N/mm.
Am nicht bedeckten Teil der Saugwalze 13 ist eine Auffangwanne 14 zur Abführung des abgeschleuderten Wassers vorgesehen.
Nach der ersten Presszone 15.1 wird die entwässerte Tissuebahn 10 zur weiteren Entwässerung zwischen dem strukturierten Sieb 8 und dem Filz 9 liegend durch die zweite Presszone 15.2 geführt. Diese Presszone 15.2 wird durch zwei Walzen 16, 17 gebildet. Die untere, mit dem Filz 9 in Kontakt kommende Walze 16 ist als weiche, blind gebohrte und gerillte Walze ausgeführt. Die Oberfläche der Walze kann mit einer Härte von 30 bis 33 P&J ausgeführt sein. Diese Walze besteht vorzugsweise aus einem mit einem Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Walzenbezug beschichteten Walzenkern. Die Dicke des Walzenbezugs liegt bei 20 mm. Das Material des Walzenbezugs ist so gewählt, dass die Härte durch Wasseraufnahme während des Betriebs der Walze um 4 bis 5 P&J Punkte weicher wird. Die untere, mit dem Filz 9 in Kontakt kommende Walze 16 kann zur Steigerung der Entwässerungsleistung auch als Saugpresswalze ausgeführt sein. In diesem Fall ist die Walze 16 an ein nicht dargestelltes Unterdrucksystem angeschlossen.
Das Gegenelement 17 der zweiten Presszone wird vorzugsweise durch eine glatte und/oder harte Walze gebildet. Die Oberfläche dieser Walze wird durch einen Walzenbezug gebildet, wobei die Dicke des Bezugs ca. 15mm beträgt. Die Oberfläche weist eine Härte im Bereich von 0 bis 1 P&J auf.
Die Linienkraft der zweiten Presszone (15.2) liegt 60 kN/m. Der maximale Pressdruck liegt, je nach Ausgestaltung der Presszone (15.2) im Bereich zwischen 2 bis 3,5 MPa. Wichtige Einflussparameter sind hierbei die Weichheit der Bespannungen (8, 9) und der Walzen (16, 17, 17'), sowie deren Durchmesser.
Der maximale Pressdruck der zweiten Presszone (15.2) ist größer als der maximale Pressdruck der ersten Presszone (15.1 )
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gegenelement 17' der zweiten Presszone 15.2 mit dem Gegenelement 13 der ersten Presszone 15.1 zusammenwirkt und somit die zweite Presszone im Zusammenwirken mit dem Gegenelement 13 der ersten Presszone bildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist neben dem ersten und dem zweiten Pressnip 15.2, der durch das Gegenelement 17 und dem Presselement 16 Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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gebildet ist, zusätzlich ein dritter Pressnip vorgesehen, der durch die Walze 17' und dem Gegenelement 13 der ersten Presszone gebildet ist.
Nach der zweiten Presszone 15.2 wird die Tissuebahn 10 vom Filz 9 getrennt. Die Tissuebahn 10 läuft zusammen mit dem strukturierten Sieb 8 zu einem dritten Pressnip, der durch eine Saugwalze 18 und dem Yankee- Trockenzylinder 19 gebildet wird. In diesem Pressnip wird die Faserstoffbahn nur im Bereich der Kontaktfläche (20% bis 32%) des strukturierten Siebes (8) gegen die Oberfläche des Yankee-Trockenzylinders 19 gepresst. Die Tissuebahn wird vom Sieb 8 getrennt und an die heiße Trockenzylinderoberfläche 19 übergeben. Dort und im Bereich einer Heißlufthaube 20 findet eine weitere Trocknung statt. Schließlich wird die Tissuebahn 10 mittels Schaber 21 gekreppt und von der Trockenzylinderoberfläche 19 abgenommen. Am Trockenzylinder 19 ist eine an sich bekannte Coating-Auftragsdüse 22 zum Auftrag eines Mediums vorgesehen.
Diese Tissuemaschine 1 weist eine Cantilevervorrichtung 37 auf, die einen schnellen Bespannungswechsel ermöglicht und somit die Maschine 1 für die Produktion einer anderen Tissue-Qualität in eine andere Maschinenkonfiguration umbaubar macht.
Des Weiteren umfasst diese Maschine 1 Leitwalzen 30, 31 , 32, welche für die dargestellte Maschinenkonfiguration nicht benötigt werden, jedoch bereits für andere Konfigurationen vorgesehen sind.
Die Figur 2 zeigt die Presszone 15.2 in vergrößerter Darstellung. Der Filz 9 wird von der auf dem strukturierten Sieb liegenden Tissuebahn 10 weggeführt. Das strukturierte Sieb 8 besitzt eine geringere Kompressibilität als der Filz 9. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Da der Filz 9 weicher als das Sieb 8 ist, entsteht auch im Bereich der Taschen des Siebes 8 ein guter Kontakt zwischen der Tissuebahn 10 und dem Filz 9. Dies begünstigt die Entwässerung, wodurch ein höherer Trockengehalt der Tissuebahn erreicht wird.
In der Figur 3 ist die zur Herstellung von Tissuebahnen mit Premium-Qualität erforderliche Maschinenkonfiguration dargestellt. Dabei wurde die in Figur 1 dargestellte Maschinenkonfiguration durch Ausbau oder Öffnen der zweiten Presszone 15.2 modifiziert. Die restlichen Maschinenelemente und Bespannungen entsprechen denen in Figur 1. Dies gilt auch für die Bezugszeichen.
Die Figur 4 zeigt eine Maschinenkonfiguration für die Herstellung von Tissuebahnen mit Standard-Qualität. Hierfür werden beide Presszonen 15.1 , 15.2 ausgebaut oder umfahren. Das strukturierte Sieb 8 aus Figur 1 und Figur 3 wurde durch einen Filz 8 ersetzt. Der einzige Pressnip wird durch die Saugpresswalze 18 und dem Trockenzylinder 19 gebildet. Diese Konfiguration benötigt am wenigsten Energie, produziert jedoch Tissuebahnen mit dem geringsten spezifischen Volumen.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines strukturierten Siebes, bei dem die Kröpfungen zur Vergrößerung der Kontaktfläche abgeschliffen (sanded) wurden. In diesem Beispiel sind die papierberührte und die gegenüberliegende Seite abgeschliffen. Zweckmäßig ist jedoch, wenn nur die papierberührte Seite abgeschliffen ist. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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Bezugszeichenliste
1 Maschine
2 Formierbereich
3 Vorrichtung
4 Trocknungsbereich
5 Stoffauflauf
6 Formierwalze
7 Außenformiersieb
8 permeables Band
9 permeables Stützband
10 Papierbahn, Faserstoffbahn, Tissuebahn
11 permeables Presselement, Pressband
12 Haube
13 Gegenelement, Saugwalze
14 Auffangwanne
15. 1 erste Presszone
15. 2 zweite Presszone
16 Presselement, Saugwalze
17 Gegenelement
17' Gegenelement
18 Saugpresswalze, Presswalze
19 Trockenzylinder, Yankee
20 Heißlufthaube
21 Schaber
22 Coating-Auftragsdüse
23 Saugelement
24. 1 Spritzrohr
24. 2 Spritzrohr Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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24 .3 Spritzrohr
24 .4 Spritzrohr
25 .1 Spritzrohr
25 .2 Spritzrohr 26 Rohrsauger
27 Rohrsauger
28 Nassprägesauger
29 Dampfsprührohr
30 Leit-, Regel-, Spannwalze 31 Leit-, Regel-, Spannwalze
32 Leit-, Regel-, Spannwalze
33 Kontaktfläche
34 Schussfaden
35 Kettfaden 36 abgeschliffene Zone
37 Cantileverträger

Claims

Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT89510 Heidenheim "Atmos intermediate Quality"Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer MaterialbahnPatentansprüche
1. Vorrichtung (3) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (10), insbesondere Tissuebahn, mit einer eine Presszonenlänge L1 aufweisenden ersten Presszone (15.1 ), durch die die Faserstoffbahn (10) zwischen einem umlaufenden permeablen Band (8) und einem umlaufenden, permeablen Stützband (9) liegend hindurchgeführt wird, wobei die erste Presszone (15.1 ) derart ausgebildet ist, dass das permeable Band (8), die Faserstoffbahn (10) und das Stützband (9), zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1, von einem Fluid durchströmt werden kann, und mit einer darauffolgenden, eine Presszonenlänge L2 aufweisenden, zweiten Presszone (15.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (10) zwischen zwei Bändern (8, 9) mit unterschiedlicher Kompressibilität durch die zweite Presszone (15.2) geführt ist.
2. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das durch die zweite Presszone (15.2) geführte Band mit höherer Kompressibilität ein Filz (9) ist.
3. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das durch die zweite Presszone (15.2) geführte Band mit geringerer Kompressibilität ein Band (8) mit einer strukturierten Oberfläche und/oder Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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ein TAD-Sieb ist.
4. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das permeable Band (8) eine strukturierte Oberfläche besitzt und/oder ein TAD-Sieb ist.
5. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das permeable Band (8) das Band mit der geringeren
Kompressibilität der zweiten Presszone (15.2) bildet und durch diese geführt ist.
6. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer Fadendichte der Kettfäden im Bereich von größer 14,1 Fäden (Fd) pro cm (36 Fd / inch), insbesondere von gleich oder größer 17,3 Fäden (Fd) pro cm (44 Fd / inch), vorzugsweise von größer 22 Fäden (Fd) pro cm (56 Fd / inch) ist.
7. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer Luftdurchlässigkeit von größer 14,16 nrvVnnin (500 cfm), insbesondere größer als 15,58 nrvVnnin (550 cfm), vorzugsweise größer als 17 m3/min (600 cfm) ist. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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8. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb ist, wobei zumindest die papierberührte Seite eine Kontaktfläche von gleich oder größer als 20%, vorzugsweise von gleich größer als 25%, insbesondere größer als 27 % aufweist.
9. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche mit erhabenen und zurückgesetzten Zonen ist und die zurückgesetzten Zonen Taschen bilden.
10. Vorrichtung (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen und zurückgesetzten Zonen gleichmäßig auf der Siebfläche angeordnet sind.
11. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb mit einer strukturierten Oberfläche mit weniger als 77,4 Taschen (pockets) pro cm2 (500 Taschen pro inch2), vorteilhafterweise mit weniger als 38,7 Taschen (pockets) pro cm2 (250 Taschen pro inch2), besonders bevorzugt mit gleich oder weniger als 31 Taschen (pockets) pro cm2 (200 Taschen pro inch2), insbesondere mit weniger als 28 Taschen pro cm2 (180 Taschen pro inch2), vorzugsweise mit weniger als 23 Taschen pro cm2 (150 Taschen pro inch2) ist. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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12. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der geringeren Kompressibilität ein feines Sieb ist, wobei der Flächenanteil der erhabenen Zonen der papierberührten Seite gleich oder größer als 20%, vorzugsweise gleich oder größer als 25%, insbesondere gleich oder größer als 27 % ist.
13. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit der höheren Kompressibilität einen
Kompressionsmodul von gleich oder mehr als 0,5 N/mm2, insbesondere mehr als 2 N/mm2, vorzugsweise mehr als 4 N/mm2 aufweist.
14. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das permeable Stützband (9) das Band mit der höheren Kompressibilität der zweiten Presszone bildet und durch diese geführt ist.
15. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das permeable Stützband (9) keine strukturierte Oberfläche hat und/oder ein Filz ist.
16. Vorrichtung(3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Luft, Heißluft, Dampf oder ein Luft- Dampfgemisch ist.
17. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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dass die Presszonenlänge L1 größer als die Presszonenlänge L2 ist.
18. Vorrichtung (3) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Presszonenlänge L1 mehr als zehn mal, insbesondere mehr als zwanzig mal so lang wie die Presszonenlänge L2 ist.
19. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Presszone (15.1 ) durch ein permeables Presselement (11 ) und ein permeables Gegenelement (13) gebildet ist.
20. Vorrichtung (3) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das permeable Presselement (11 ) aus einem Pressband und/oder einem Pressschuh besteht.
21. Vorrichtung (3) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressband (11 ) aus einem Siebgewebe, Spiralsieb, Metallsieb, perforiertem Metallband oder einem Band aus Verbundmaterial besteht.
22. Vorrichtung (3) nach Anspruch 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Presselement (11 ) eine Druckhaube (12) zugeordnet ist.
23. Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (13) aus einer Walze oder einem Kasten mit Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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gekrümmter oder ebener Kontaktfläche besteht.
24. Vorrichtung (3) nach Anspruch 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (13) besaugt ist.
25. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Presszone (15.2) aus einem Presselement (16) und einem Gegenelement (17) besteht.
26. Vorrichtung(3) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (17) durch eine glatte und/oder harte Walze gebildet ist.
27. Vorrichtung (3) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (17) eine Härte von 0 bis 5 P&J aufweist, vorzugsweise 0 bis 1 P&J.
28. Vorrichtung (3) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (16) aus einer Schuhwalze, umfassend einen Pressmantel und einen Pressschuh besteht.
29. Vorrichtung (3) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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dass das Presselement (16) aus einer weichen Walze besteht.
30. Vorrichtung (3) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (16) eine Härte von 30 bis 33 P&J aufweist.
31. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (16) eine blind gebohrte und gerillte Oberfläche aufweist und/oder als Saugpresswalze ausgeführt ist.
32. Vorrichtung (3) nach Anspruch 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (17) dem Band mit geringerer Kompressibilität zugeordnet ist.
33. Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (16) dem Band mit höherer Kompressibilität zugeordnet ist.
34. Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (10), insbesondere Tissuebahn, bei dem die Faserstoffbahn (10) zwischen einem umlaufenden permeablen Band (8) und einem umlaufenden, permeablen Stützband (9) liegend durch eine, eine Presszonenlänge L1 aufweisende, erste Presszone ( ) hindurchgeführt wird, wobei das Band (8), die Faserstoffbahn (10) und das Stützband (9), zumindest auf einem Teil der Presszonenlänge L1, von einem Fluid durchströmt wird, und danach in einer, eine Presszonenlänge L2 aufweisenden, zweiten Presszone (15.2) Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (10) zwischen zwei Bändern (8, 9) mit unterschiedlicher Kompressibilität durch die zweite Presszone (15.2) geführt wird.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid zuerst das Band (8), danach die Faserstoffbahn (10) und dann das Stützband (9) durchströmt.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Luft, Heißluft, Dampf oder ein Luft- Dampfgemisch ist.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in der Faserstoffbahn (10) in der ersten Presszone (15.1 ) durch mechanischen Pressdruck und/oder durch Verdrängungsentwässerung und/oder durch thermische Trocknung entwässert wird.
38. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (10) in der zweiten Presszone (15.2) durch einen mechanischen Pressdruck und durch die unterstützende Wirkung des Bandes (9) mit höherer Kompressibilität entwässert wird. Voith Patent GmbH Akte: HPT14319 PCT
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39. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Presszone (15.2) durch einen Walzennip bebildet wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (10) mit dem permeablen Band (8) und/oder dem permeablen Stützband (9) durch die zweite Presszone (15.2) geführt wird.
41. Maschine (1 ) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (10), insbesondere Tissuebahn, umfassend die Presszonen (15.1 , 15.2) nach Anspruch 1 , sowie eine durch ein Presselement (18) und einen Trockenzylinder (19), insbesondere Yankeezylinder, gebildete dritte Presszone, durch die die Faserstoffbahn (10) zusammen mit einer Bespannung (8) geführt ist, wobei die Maschine (1 ) weitere Vorrichtungen (30, 31 , 32) aufweist, die es ermöglichen, verschiedene Maschinenkonzepte, bestehend aus einer Auswahl und/oder Kombination der drei Presszonen, zu realisieren.
42. Maschine nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen (30, 31 , 32) aus einer Auswahl mindestens eines der Elemente Leitwalzen, Regelwalzen mit Bahnlaufreglern, Spannwalzen mit Spannvorrichtungen, Bandreinigungsvorrichtungen, Cantilever- Vorrichtungen bestehen.
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