WO2023280812A1

WO2023280812A1 - Herstellungsverfahren für airlaid-produkte

Info

Publication number: WO2023280812A1
Application number: PCT/EP2022/068516
Authority: WO
Inventors: Thomas EHL; Jonas BERGSTRÖM
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2021-07-08
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2023-01-12
Also published as: US20240141568A1; CN117642540A; EP4367322A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes aus einem Ausgangsmaterial, insbesondere aus einem Zellstoffmaterial in Form eines Gebindes, wie beispielsweise einem Zellstoffballen, bei dem das Ausgangsmaterial in zumindest einer Zerkleinerungslinie mittels zumindest einer Zerkleinerungseinrichtung zu einem zerkleinerten Material zerkleinert wird und bei dem das zerkleinerte Material zumindest einem Materialpuffer zugeführt wird. Das zerkleinerte Material wird mittels zumindest einer Dosiereinrichtung dosiert aus dem zumindest einen Materialpuffer entnommen und zumindest einer Aufbereitungslinie mit zumindest einem Zerfaserungssystem zugeführt, in dem das zerkleinerte Material zu einem zerfaserten Material zerfasert wird. Das zerfaserte Material wird einer Herstellungsmaschine zugeführt und zu einem Airlaid-Produkt oder einem Vliesstoff verarbeitet, wobei die zumindest eine Dosiereinrichtung derart gesteuert wird, dass der Herstellungsmaschine ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines Herstellungsverfahrens für ein Airlaid-Produkt oder einen Vliesstoff.

Description

Herstellungsverfahren für Airlaid-Produkte

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes aus einem Ausgangsmaterial, insbesondere aus einem Zellstoffmaterial in Form eines Gebindes, wie beispielsweise einem Zellstoffballen.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind grundsätzlich bekannt. Typischerweise wird dabei Flusen-Zellstoffmaterial, bekannt als Fluff Pulp, eingesetzt. Das Flusen- Zellstoffmaterial wird als Rollenware angeliefert, wobei eine zu einer Rolle gewickelte Flusen-Zellstoffbahn nicht nur eine definierte Dicke und eine definierte Breite, sondern weitere wohldefinierte Eigenschaften besitzt, die eine reibungslose Weiterverarbeitung ermöglichen. So weist der Flusen-Zellstoff üblicherweise einen hohen Reinheitsgrad, eine gleichmäßige Dichte von z.B. weniger als 0,65 g/cm³ sowie einen gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt auf und lässt sich sehr gut in trockenem Zustand zerfasern, auch defibrieren genannt. Dies ist besonders relevant, da die Herstellung von Vliesen und trockengelegten Produkten, insbesondere von luftgelegten oder sogenannten Airlaid-Produkten, für gewöhnlich ohne Zugabe von Wasser oder anderen Lösungsmitteln, d.h. „trocken“ erfolgt. Flusen-Zellstoffmaterial als Rollenware zeichnet sich durch eine gute Laufeigenschaft, eine geringe benötigte Zerkleinerungsenergie und einen geringen Knotengehalt aus. Das eingesetzte Flusen-Zellstoffmaterial ist gewöhnlich bereits entsprechend gewünschter Materialeigenschaften aufbereitet und hat eine gewünschte Faserzusammensetzung, beispielsweise einen bestimmten Lang- und Kurzfaseranteil.

Bei der Herstellung von Vliesprodukten und trockengelegten Produkten aus Flusen- Zellstoffmaterial wird die Rollenware gewöhnlich mit einer definierten Bahngeschwindigkeit abgewickelt, der trockenen Zerfaserung (Defibrierung) und anschließend einer Vlies- oder Trockenlegemaschine (Herstellungsmaschine) zugeführt. Eine über die Zerfaserung hinausgehende Aufbereitung des Flusen- Zellstoffmaterials entfällt, da bereits die eingesetzte Rollenware die hinsichtlich der Weiterverarbeitung erforderlichen Eigenschaften aufweist. Charakteristisch für das bekannte Herstellungsverfahren ist, dass bei der Abwicklung des Flusen- Zellstoffmaterials von der Materialrolle mit einer konstanten Bahngeschwindigkeit aufgrund der wohldefinierten Eigenschaften der Flusen-Zellstoffbahn ein kontinuierlicher, insbesondere zeitlich konstanter, Massestrom an Zellstoffmaterial erzeugt wird, welcher ebenso kontinuierlich der Herstellungsmaschine zugeführt wird. Der Massestrom wird dabei über die Bahngeschwindigkeit bei der Abwicklung des Flusen-Zellstoffmaterials eingestellt. Letztlich erfolgt auch die Einstellung eines Flächengewichts des Vlies- oder trockengelegten Produkts über den Massestrom des der Herstellungsmaschine zugeführten Materials.

Diese besonderen Anforderungen bekannter Herstellungsverfahren und - Vorrichtungen für Airlaid-Produkte oder Vliesstoffe an das Ausgangsmaterial machen den Einsatz herkömmlicher Zellstoffmaterialien in handelsüblichen Gebinden, wie er bei den unterschiedlichsten nass hergestellten Papiersorten, beispielsweise bei der Tissue-Herstellung, eingesetzt wird, praktisch unmöglich. Typischerweise ist Zellstoff in Form eines Zellstoffballens, der sich aus aufeinandergestapelten Zellstoffmatten zusammensetzt, verfügbar. Im Vergleich zu Flusen-Zellstoffmaterial weisen Zellstoffballen einen signifikanten Kostenvorteil auf. Zellstoffballen bzw. Zellstoffmaterialien im Allgemeinen, die nicht als Rollenware mit definierten Abmessungen und einer definierten Dichte geliefert werden, können jedoch nicht unmittelbar zu dem benötigten kontinuierlichen Massestrom an zerfasertem Zellstoffmaterial verarbeitet werden. Zudem sind neben der Zerfaserung weitere Aufbereitungsschritte notwendig, z.B. eine Reinigung und/oder Sortierung, die ebenfalls einen kontinuierlichen Materialfluss an zerfasertem Zellstoffmaterial stören können. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes bereitzustellen, das eine höhere Wirtschaftlichkeit und flexiblere Einsetzbarkeit aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 16.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes aus einem Ausgangsmaterial, insbesondere aus einem Zellstoffmaterial in Form eines Gebindes, wie beispielsweise einem Zellstoffballen, wird das Ausgangsmaterial in zumindest einer Zerkleinerungslinie mittels zumindest einer Zerkleinerungseinrichtung zu einem zerkleinerten Material zerkleinert, und das zerkleinerte Material wird zumindest einem Materialpuffer zugeführt. Aus dem zumindest einen Materialpuffer wird das zerkleinerte Material mittels zumindest einer Dosiereinrichtung dosiert entnommen und zumindest einer Aufbereitungslinie mit zumindest einem Zerfaserungssystem zugeführt, in dem das zerkleinerte Material zu einem zerfaserten Material zerfasert wird. Das zerfaserte Material wird einer Herstellungsmaschine zugeführt und zu einem Airlaid-Produkt oder einem Vliesstoff verarbeitet. Die zumindest eine Dosiereinrichtung wird derart gesteuert, dass der Herstellungsmaschine ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt wird.

Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes aus zumindest einem Ausgangsmaterial, insbesondere aus einem Zellstoffmaterial in Form eines Gebindes, wie beispielsweise einem Zellstoffballen, umfasst zumindest eine Zerkleinerungslinie mit zumindest einer Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern des zumindest einen Ausgangsmaterials zu zumindest einem zerkleinerten Material. Ferner umfasst die Vorrichtung zumindest einen Materialpuffer zur Aufnahme eines dem Materialpuffer jeweils zugeordneten zerkleinerten Materials, wobei der zumindest eine Materialpuffer jeweils zumindest eine steuerbare Dosiereinrichtung zur dosierten Entnahme des jeweils zugeordneten zerkleinerten Materials aus dem zumindest einen Materialpuffer und zur Zuführung des zumindest einen zerkleinerten Materials zu zumindest einer Aufbereitungslinie aufweist. Die zumindest eine Aufbereitungslinie umfasst zumindest ein Zerfaserungssystem, das dazu ausgebildet ist, das zumindest eine zerkleinerte Material zu zumindest einem zerfaserten Material zu zerfasern. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Herstellungsmaschine zur Herstellung eines Airlaid- Produkts oder eines Vliesstoffes aus dem zumindest einen zerfaserten Material, wobei eine Steuereinheit vorgesehen ist, die dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die zumindest eine Dosiereinrichtung derart zu steuern, dass der Herstellungsmaschine ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren durchgeführt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Ausgangsmaterial vor der Zerfaserung zunächst in einem ersten Verfahrensabschnitt mittels einer Zerkleinerungseinrichtung zu einem zerkleinerten Material zerkleinert und in einen Materialpuffer, beispielsweise einen Bunker, eingebracht wird, in welchem das zerkleinerte Material gewissermaßen zwischengelagert wird. Aus dem Materialpuffer wird das zerkleinerte Material in einem zweiten Verfahrensabschnitt der Zerfaserung und der Herstellungsmaschine zugeführt.

Der erste, der Zerfaserung vorgelagerte, Verfahrensabschnitt von der Zerkleinerung des Ausgangsmaterials bis zur Zuführung des zerkleinerten Materials zu dem Materialpuffer macht das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für Vliesstoffe oder Airlaid-Produkte unabhängig von der Verwendung des kostenintensiven Flusen-Zellstoffmaterials in Rollenform und erlaubt stattdessen die Verwendung von Ausgangsmaterialien in beliebigen handelsüblichen Gebinden. Beispielsweise können Zellstoffballen verwendet werden. Neben Kosten kann dadurch auch Energie eingespart werden, da aufgrund der geringen Dichte von Flusen- Zellstoffmaterial bei dessen Herstellung ein höherer thermischer Trocknungsanteil im Vergleich zu herkömmlichem Zellstoffmaterial wie Zellstoffballen erforderlich ist. In vergleichbarer Weise werden diese Vorteile durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht, insbesondere indem zumindest eine Zerkleinerungslinie und zumindest ein Materialpuffer mit zumindest einer Dosiereinrichtung vorgesehen sind.

Die eingesetzten Zellstoffballen setzen sich aus mehreren einzelnen stabilen und kompaktierten Zellstoffmaterial-Platten zusammen, welche gestapelt und gebündelt zu einem Ballen sind. Die Zellstoffballen unterscheiden sich von den üblicherweise sehr oft eingesetzten Baumwollballen dadurch, dass die Baumwollballen sehr leicht auseinanderfallen und nur einen geringen Bruchteil an Zerfaserung bedürfen.

Die eingesetzten Zellstoffmaterial-Platten besitzen üblicherweise ein Flächengewicht von größer gleich 400 g/m³, insbesondere größer gleich 600 g/m², vorzugsweise kleiner gleich 1200 g/m³. Die Platten sind sehr stabil und benötigen zur Zerkleinerung an diese Eigenschaften angepasste Zerkleinerungs einrichtungen.

Das Verfahren sowie die Vorrichtung können nicht nur für Zellstoffmaterialien, sondern ganz allgemein für beliebige Ausgangsmaterialien, die sich trocken zerfasern lassen, eingesetzt werden, insbesondere unabhängig von der Gebindeform. Das Ausgangsmaterial kann z.B. lose, leicht gepresst, oder auch in Rollenform in das Verfahren bzw. die Vorrichtung eingebracht werden. Beispielsweise können Altpapier und/oder Produktionsausschussmaterial in der beschriebenen Weise aufbereitet werden.

Airlaid-Produkte, können trockengelegte Produkte aus der Gruppe Tissuebahnen, Wischtücher, Handtücher, Servietten, Tischdecken, Papierbahnen, Schreib- und Druckpapiere etc. umfassen. Vliesstoffe können trockengelegte Produkte aus der Gruppe Wischtücher, Handtücher, Servietten, Tischdecken etc. umfassen. Die genannten Produkte der Gruppen sind lediglich beispielhaft zu verstehen und entsprechen einer nicht vollständigen Aufzählung.

Das Ausgangsmaterial wird in einem ersten Verfahrensschritt zu einem zerkleinerten Material mit einer gewissen maximalen Stückgröße zerkleinert, welches insbesondere Stapel- und dosierbar ist und in einem Materialpuffer gestapelt oder in anderer Form zwischengelagert wird. Der Materialpuffer, beispielsweise ein Bunker, ist vorteilhaft derart ausgebildet bzw. dimensioniert, dass die der Stapelung oder Zwischenlagerung des zerkleinerten Materials vorangehenden Verfahrensschritte unabhängig von den der Stapelung oder Zwischenlagerung des zerkleinerten Materials nachfolgenden Verfahrensschritten durchführbar sind. So ist ein Batch-Betrieb in der Zerkleinerungslinie bzw. in dem ersten Verfahrensabschnitt möglich, bei dem insbesondere ein Vorrat an zerkleinertem Material in dem Materialpuffer angelegt wird.

In dem der Stapelung oder Zwischenlagerung nachfolgenden, zweiten Verfahrensabschnitt wird das zerkleinerte Material zerfasert (defibriert) und der, typischerweise kontinuierlich arbeitenden, Herstellungsmaschine zugeführt. Es wird daher ein kontinuierlicher, insbesondere zeitlich konstanter, Massestrom an zerfasertem Material benötigt, um ein gleichmäßiges Airlaid-Produkt oder einen gleichmäßigen Vliesstoff zu erhalten. Erfindungsgemäß wird die Bereitstellung eines kontinuierlichen Massestroms an zerfasertem Material dadurch ermöglicht, dass der Austrag des zerkleinerten Materials aus dem zumindest einen Materialpuffer dosiert mittels der zumindest einen Dosiereinrichtung erfolgt, insbesondere in gesteuerter oder geregelter Weise. Die zumindest eine Dosiereinrichtung kann pro Zeiteinheit gezielt eine definierte Menge zerkleinerten Materials einer Aufbereitungslinie zuführen.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden alle Schritte des Verfahrens zur Herstellung eines Vliesstoffes oder Airlaid-Produkts auf einer durchgehenden Produktionslinie durchgeführt. Alle Bestandteile einer Vorrichtung zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes können somit in einer gemeinsamen Produktionslinie zusammengefasst sein. Ein Transport von Material- Zwischenprodukten abseits der durchgehenden Produktionslinie oder die Herstellung von zusätzlichen Zwischenprodukten auf weiteren, außerhalb der durchgehenden Produktionslinie angeordneten Bearbeitungslinien, ist in diesem Fall nicht vorgesehen.

Die Dosiereinrichtung kann, insbesondere durch die Steuereinheit, auf Basis eines anhand eines mittels einer Sensorik erfassten charakteristischen Parameters des Massestroms an zerfasertem Material gesteuert werden. Der Massestrom an zerfasertem Material ist in Bezug auf das hergestellte Airlaid-Material oder den Vliesstoff besonders relevant, da er unmittelbar der durch die Herstellungsmaschine zu verarbeitenden, dieser zugeführten, Materialmenge entspricht. Beispielsweise kann die zumindest eine Aufbereitungslinie in oder hinter dem Zerfaserungssystem eine Sensoreinrichtung aufweisen, welche den Massestrom des zerfaserten Materials vor der Zufuhr zu der Herstellungsmaschine, insbesondere optisch, bestimmt. Basierend auf dem ermittelten Massestrom an zerfasertem Material kann die durch die Dosiereinrichtung aus dem Materialpuffer ausgetragene Menge zerkleinerten Materials angepasst werden, um den gewünschten Massestrom an zerfasertem Material zu generieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Dosiereinrichtung, insbesondere durch die Steuereinrichtung, auf Basis eines anhand eines mittels einer Sensorik erfassten charakteristischen Parameters des hergestellten Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes gesteuert, insbesondere wobei der Parameter ein Flächengewicht ist. In diesem Fall wird die Menge ausgetragenen zerkleinerten Materials unmittelbar auf Basis einer Eigenschaft des hergestellten Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes geregelt, wodurch dessen Qualität bzw. Homogenität zielgerichtet verbessert wird.

Die Dosiereinrichtung kann auch derart gesteuert werden, dass einer der Dosiereinrichtung zugeordneten Aufbereitungslinie ein kontinuierlicher Massestrom an zerkleinertem Material zugeführt wird. Wenn bei dieser Vorgehensweise und der Ausgestaltung der Produktionsanlage davon ausgegangen werden kann, dass der kontinuierliche Massestrom, der der Aufbereitungslinie zugeführt wird, auch - gleichsam „automatisch“ - zu einem kontinuierlichen Massenstrom für die Herstellungsmaschine führt, kann unter Umständen auf weitere aufwändige Sensorik oder Regeltechnik verzichtet werden, da lediglich eine entsprechende Steuerung der Dosiereinrichtung erforderlich ist.

Insbesondere zur Herstellung eines mehrlagigen Produkts mit zumindest zwei Lagen eines Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes, kann das zerkleinerte Material mittels zumindest zwei Dosiereinrichtungen dosiert aus einem den zumindest zwei Dosiereinrichtungen zugeordneten Materialpuffer entnommen und zumindest zwei Aufbereitungslinien mit jeweils einem Zerfaserungssystem zugeführt werden, in dem das zerkleinerte Material jeweils zu dem zerfaserten Material zerfasert wird. Jede der zumindest zwei Dosiereinrichtungen kann einer der zumindest zwei Aufbereitungslinien zugeordnet sein. Das zerfaserte Material der zumindest zwei Aufbereitungslinien kann derselben Herstellungsmaschine zugeführt werden und darin zu einem, insbesondere mehrlagigen, Airlaid-Produkt oder Vliesstoff verarbeitet werden. Grundsätzlich können einem Materialpuffer auch mehr als zwei Dosiereinrichtungen zugeordnet sein, wobei jede Dosiereinrichtung des Materialpuffers zur Beschickung einer Aufbereitungslinie vorgesehen ist. Eine Aufbereitungslinie kann beispielsweise zur Aufbereitung des Materials einer Produktlage für ein herzustellendes Airlaid-Produkt oder einen herzustellenden Vliesstoff dienen. Soweit vorhanden, können zumindest zwei Dosiereinrichtungen eines Materialpuffers unabhängig voneinander gesteuert werden. So können zumindest zwei verschiedene Aufbereitungslinien, die jeweils einer der zumindest zwei Dosiereinrichtungen zugeordnet sind, unabhängig voneinander mit, insbesondere voneinander verschiedenen, definierten Mengen zerkleinerten Materials aus dem Materialpuffer beschickt werden. Beispielsweise können auf diese Weise verschiedenartige Produktlagen eines Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes hergestellt werden.

In dem Verfahren und/oder in der Vorrichtung können zumindest zwei voneinander verschiedene Ausgangsmaterialien, insbesondere Zellstoffmaterialien, eingesetzt werden. Beispielsweise können, je nach Produktanforderung und Anforderungen der Herstellungsmaschine, Langfaserzellstoff, Kurzfaserzellstoff, Ausschussmaterial und/oder weitere Ausgangsmaterialien eingesetzt werden. Die zumindest zwei voneinander verschiedenen Ausgangsmaterialien können in separaten, materialspezifischen Gebinden oder in bereits eine Materialmischung umfassenden Gebinden in das Verfahren oder die Vorrichtung eingebracht werden.

Gemäß einer Ausführungsform werden die zumindest zwei voneinander verschiedenen Ausgangsmaterialien mittels derselben Zerkleinerungslinie oder Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere separat, zu zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien zerkleinert. Die Zerkleinerung der zumindest zwei voneinander verschiedenen Ausgangsmaterialien kann beispielsweise nacheinander mittels derselben Zerkleinerungseinrichtung erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die zumindest zwei voneinander verschiedenen Ausgangsmaterialien mittels zumindest zweier Zerkleinerungslinien oder Zerkleinerungseinrichtungen zu zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien zerkleinert. Eine Vorrichtung oder Produktionslinie zur Herstellung eines Vliesstoffes oder Airlaid-Produkts kann zu diesem Zweck zwei verschiedene Zerkleinerungseinrichtungen oder Zerkleinerungslinien aufweisen. Diese können verschiedene Spezifikationen aufweisen, welche jeweils für bestimmte Ausgangsmaterialien besonders geeignet sind. So kann eine hohe Zerkleinerungsqualität der zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien sichergestellt werden.

Jedes der zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien kann einem separaten Materialpuffer zugeführt werden. Die voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialen können getrennt voneinander in jeweils eigenen Materialpuffern gelagert bzw. gestapelt werden und daraus separat abrufbar sein.

Gemäß einer Ausführungsform kann jeder Aufbereitungslinie eine definierte Materialzusammensetzung aus zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien aus zumindest zwei Materialpuffern mittels diesen jeweils zugeordneten Dosiereinrichtungen zugeführt werden. Die zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien können von dem Zerfaserungssystem der Aufbereitungslinie gemeinsam zerfasert werden, wobei eine Vermischung der zumindest zwei zerkleinerten Materialien zu einem homogenen zerfaserten Material erfolgt. Verschiedene zerkleinerte Materialien aus verschiedenen Materialpuffern können mit beliebigen Anteilen frei zusammengemischt werden, indem die Dosiereinrichtungen der Materialpuffer entsprechend gesteuert werden, insbesondere mittels der Steuereinheit.

Grundsätzlich lassen sich eine beliebige Anzahl an eine Zerkleinerungseinrichtung umfassenden Zerkleinerungslinien, eine beliebige Anzahl an Materialpuffern sowie eine beliebige Anzahl an Aufbereitungslinien mit Zerfaserungssystemen unabhängig voneinander derart kombinieren, dass eine gewünschte Vorrichtung oder Produktionslinie geschaffen wird. So wird ein äußerst flexibles, an zahlreiche Produktanforderungen anpassbares Herstellungsverfahren bereitgestellt, welches entsprechend der geforderten Produktionsmenge, dem eingesetzten Zellstoffmaterial und der Kapazität der Einzelmaschinen konfiguriert werden kann. Wird ein mehrlagiges Produkt hergestellt, so erlaubt die Flexibilität des Verfahrens auch eine unterschiedliche Materialzusammensetzung der einzelnen Produktlagen.

Das zumindest eine Ausgangsmaterial kann mittels der zumindest einen Zerkleinerungseinrichtung zumindest im Wesentlichen trocken, insbesondere ohne die Zugabe von Wasser oder Lösungsmittel, zerkleinert und/oder zerfasert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials, des zerkleinerten Materials und/oder des zerfaserten Materials während des Herstellungsverfahrens einen Wert von 10%, insbesondere einen Wert von 8% oder 7% nicht übersteigt.

Gemäß einer Ausführungsform wird das zumindest eine zerkleinerte Material hinsichtlich eines charakteristischen Parameters sortiert, insbesondere mittels eines Siebs und/oder eines Zyklon-Abscheiders. Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine zerfaserte Material hinsichtlich eines charakteristischen Parameters sortiert werden, insbesondere mittels eines Siebs und/oder eines Zyklon- Abscheiders. Bei dem charakteristischen Parameter kann es sich beispielsweise um eine Stückgröße des zerkleinerten bzw. zerfaserten Materials handeln, wobei Material, welches eine maximale Stückgröße überschreitet, aussortiert und gegebenenfalls erneut der Zerkleinerung oder Zerfaserung zugeführt wird. So wird eine hohe Homogenität des zerkleinerten und/oder zerfaserten Materials sichergestellt, welche sich positiv auf die nachfolgenden Verfahrensschritte und letztlich auf die Qualität des hergestellten Vliesstoffes oder Airlaid-Produkts auswirkt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das zumindest eine zerkleinerte Material gereinigt, insbesondere mittels eines Zyklon-Abscheiders und/oder eines Magnetabscheiders. Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine zerfaserte Material gereinigt werden, insbesondere mittels eines Zyklon-Abscheiders und/oder eines Magnetabscheiders. Dabei können Störstoffe, beispielsweise metallische Fremdstoffe, und/oder Schwerteile aus dem zerkleinerten und/oder zerfaserten Material entfernt werden, um ein sauberes und homogenes zerkleinertes und/oder zerfasertes Material zu erhalten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Materialpuffer geeignet für eine Aufnahme von mindestens einem, vorzugsweise zwei, zugeführten Gebindes von Zellstoffmaterial, insbesondere einem, vorzugsweise zwei Zellstoffballen. Vorteilhafterweise ist der Materialpuffer derart ausgelegt, dass eine Pufferung von mindestens einem, vorzugsweise zwei, gesamten Zellstoffballen ermöglicht wird für eine Überbrückung der Wechselzeiten bei der diskontinuierlichen Zuführung der Ballen. Die Puffergröße ist dabei entscheidend für einen kontinuierlichen Betrieb der nachfolgenden Herstellungsmaschine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Materialpuffer nach einer Zerkleinerungseinrichtung des Zellstoffmaterials und vor einem Zerfaserungssystem derart angeordnet, dass eine Pufferung vor dem Zerfaserungssystem und ein kontinuierlicher Betrieb des Zerfaserungssystems, vorzugsweise einer Hammermühle, ermöglicht wird. Dies ist von Vorteil für die Lebensdauer der eingesetzten Zerfaserungssysteme, vorzugsweise Hammermühlen, welche bei einer kontinuierlichen Zuführung weniger verschleißen und auch für die kontinuierliche Qualität, da sich bei einem diskontinuierlichen Betrieb Unterschiede in den ersten und den letzten zerfaserten Zellstoffmaterialien zeigen können.

Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist besitzt das eingesetzte Zellstoffmaterial ein Flächengewicht von größer gleich 400 g/m³, insbesondere größer gleich 600 g/m², vorzugsweise kleiner gleich 1200 g/m³. Vorteilhafterweise kann damit platz- und raumsparend die notwendigen Mengen an Ausgangsmaterial bevorratet werden. Das hohe Flächengewicht stellt jedoch auch spezielle Anforderungen an die eingesetzten Zerkleinerungsvorrichtungen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Herstellmaschine eines Airlaid- Produktes oder eines Vliesstoffes eine Papier- und/oder Tissuemaschine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Ausgangsmaterial nur durch Zellstoffballen bereitgestellt. Vorteilhafterweise wird keine teure Rollenware eingesetzt.

Im Folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung rein beispielhaft erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Herstellungsvorrichtung für einen

Vliesstoff oder ein Airlaid-Produkt aus Flusen-Zellstoffmaterial gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Herstellungsvorrichtung für einen Vliesstoff oder ein Airlaid-Produkt aus einem ballenförmigen Ausgangsmaterial mit einer Zerkleinerungslinie, zumindest einem Materialpuffer und zumindest einer Aufbereitungslinie mit einem Zerfaserungssystem;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Herstellungsvorrichtung für einen dreilagigen Vliesstoff oder ein dreilagiges Airlaid-Produkt aus ballenförmigen Ausgangsmaterialien mit zwei Zerkleinerungslinien, drei Materialpuffern und drei Aufbereitungslinien mit jeweils einem Zerfaserungssystem. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes 16 aus Flusen-Zellstoffmaterial, welches in Form einer zu einer Materialrolle 12 gewickelten Flusen-Zellstoffmaterialbahn 14 bereitgestellt wird. Das Flusen-Zellstoffmaterial wird von der Materialrolle 12 mit einer definierten Bahngeschwindigkeit abgewickelt und einer Aufbereitungslinie 11 mit einem Zerfaserungssystem 18 zugeführt, in dem die Flusen-Zellstoffmaterialbahn 14 zerfasert wird. Das zerfaserte Zellstoffmaterial wird anschließend einer Herstellungsmaschine 20 zugeführt, in welcher daraus ein Airlaid-Produkt oder einen Vliesstoff 16 gefertigt wird.

Da die Flusen-Zellstoffmaterialbahn 14 definierte Abmessungen und eine gleichmäßige Dichte aufweist, wird durch eine Abwicklung der Flusen- Zellstoffmaterialbahn 14 von der Materialrolle 12 mit einer definierten Bahngeschwindigkeit ein kontinuierlicher Materialfluss mit einem konstanten Massestrom an Flusen-Zellstoffmaterial in der Vorrichtung 10 bereitgestellt, welcher der kontinuierlich arbeitenden Herstellungsmaschine 20 zugeführt wird. Der Massestrom an zerfasertem Zellstoffmaterial kann zwischen dem Zerfaserungssystem 18 und der Herstellungsmaschine 20 mittels einer Sensoreinrichtung 22 erfasst werden. Weicht der erfasste Massestrom von einem Soll-Massestrom ab, kann durch eine Anpassung der Bahngeschwindigkeit bei der Abwicklung der Flusen-Zellstoffmaterialbahn 14 von der Materialrolle 12 der Massestrom auf den Soll-Massestrom eingestellt werden (Regelung 24).

Optional kann die Herstellungsmaschine 20 mit zusätzlichen Materialien beschickt werden, was in Fig. 1 zur Betonung des fakultativen Charakters mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Einerseits können ein oder mehrere bereits fertig aufbereitete Materialien 26 der Herstellungsmaschine 20 zusammen mit dem durch das Zerfaserungssystem 18 zerfaserten Zellstoffmaterial zugeführt werden. Andererseits kann die Vorrichtung 10 eine zweite Aufbereitungslinie 28 umfassen, auf der eine zweite Flusen-Zellstoffmaterialbahn 32 von einer zweiten Materialrolle 30 abgewickelt und mit einer definierten Bahngeschwindigkeit einem zweiten Zerfaserungssystem 34 zugeführt wird, sodass ein kontinuierlicher Massestrom an einem zweiten zerfaserten Material entsteht. Dieser kann ebenfalls der Herstellungsmaschine 20 zugeführt werden, wobei auch in der zweiten Aufbereitungslinie 28 eine Regelung 38 der Bahngeschwindigkeit wie vorstehend beschrieben mittels einer zweiten Sensoreinrichtung 36 erfolgen kann.

Die Vorrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik erfordert die Verwendung von Flusen-Zellstoffmaterialbahnen 14, 32 in Form von definiert abwickelbaren Materialrollen 12, 30, da nur so sichergestellt werden kann, dass ein kontinuierlicher Massestrom an Flusen-Zellstoffmaterial der Herstellungsmaschine 20 zugeführt wird.

Im Gegensatz dazu ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dazu ausgebildet und eingerichtet, dass ein Ausgangsmaterial in beliebigen Gebindeformen verwendet werden kann. Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 40 zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes 16 aus zumindest einem Ausgangsmaterial 42. Essentielle Bestandteile der Vorrichtung 40 sind mittels durchgezogener Linien dargestellt, optionale Bestandteile mittels gestrichelter Linien.

Gemäß Fig. 2 sind alle Bestandteile bzw. Komponenten der Vorrichtung 40 in einer durchgehenden, gemeinsamen Produktionslinie angeordnet, in der ein Verfahren zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16 durchführbar ist. Im Folgenden sollen die grundsätzliche Funktionsweise der Vorrichtung 40 und ein mit der Vorrichtung 40 ausführbares Herstellungsverfahren zunächst anhand der grundlegenden Vorrichtungskomponenten und Verfahrensschritte erläutert werden.

Als Ausgangsmaterial ist gemäß Fig. 2 ein Zellstoffmaterial in Form eines Zellstoffballens 45 vorgesehen, wobei der Zellstoffballen 45 durch aufeinandergestapelte Zellstoffmatten (nicht gezeigt) gebildet ist. Grundsätzlich kann ein Ausgangsmaterial 42 in Form eines beliebigen Gebindes genutzt werden. Zunächst wird das Ausgangsmaterial 42, beispielsweise der ganze Zellstoffballen 45 oder ein Teil davon, einer Zerkleinerungslinie 46 der Vorrichtung 40 zugeführt, welche eine Zerkleinerungseinrichtung 48 umfasst, mittels derer das Ausgangsmaterial 42 zu einem zerkleinerten Material zerkleinert wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Ausgangsmaterial 42 trocken ohne eine Zugabe von Wasser zerkleinert wird.

Die Zerkleinerungseinrichtung 48 kann beispielsweise einen Einwellen- oder Mehrwellen-Zerkleinerer umfassen. Sie kann mit einem Sieb ausgestattet sein, welches eine maximale Stückgröße des aus der Zerkleinerungseinrichtung 48 ausgetragenen zerkleinerten Materials definiert und dieses somit zumindest teilweise homogenisiert und dosierbar macht. Der Austrag des zerkleinerten Materials aus der Zerkleinerungseinrichtung 48 kann beispielsweise mittels eines Transportbands, einer Förderschnecke, oder eines Absaugkastens erfolgen. Vorzugsweise erfolgt der Austrag mit einem Absaugkasten oder einer Förderschnecke mit unterstützter Absaugung. Durch die Absaugung wird ein Ansammeln von Staub im Bereich der Zerkleinerungseinrichtung 48 verhindert. Zudem beeinflusst ein durch Absaugung unterstützter, zügiger Austrag des zerkleinerten Materials die Zerkleinerungsqualität positiv.

Die Vorrichtung 40 umfasst einen Materialpuffer 50, beispielsweise einen Bunker, welcher dazu vorgesehen ist, das zerkleinerte Material aufzunehmen. Um das zerkleinerte Material dem Materialpuffer 50 zuzuführen, kann es aus dem Austrag der Zerkleinerungseinrichtung 48 in einen Luftkanal gegeben und mittels eines Luftstroms in Richtung des Materialpuffers 50 transportiert werden. Der Luftstrom kann durch einen Transportlüfter mit einem offenen Laufrad, das nach der Zerkleinerungseinrichtung in dem Materialstrom des zerkleinerten Materials angeordnet ist, erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein energieeffizienterer Transportlüfter mit geschlossenem Laufrad vorgesehen sein. Dieser kann insbesondere dem Materialpuffer 50 nachgeschaltet sein, wo das zerkleinerte Material bereits von dem Luftstrom getrennt und in dem Materialpuffer 50 gestapelt oder in anderer Form zwischengelagert wurde. Zur Trennung des zerkleinerten Materials von dem Luftstrom und/oder zur Zwischenlagerung des zerkleinerten Materials in dem Materialpuffer 50 können ein eigens dafür vorgesehener Zyklon-Abscheider und/oder ein Sieb-Abscheider vorgesehen sein.

Der Materialpuffer 50 kann derart dimensioniert sein, dass er eine größere Menge zerkleinerten Materials aufnehmen kann, als der Zerkleinerungseinrichtung 48 auf einmal zugeführt werden kann. Somit wird durch den Materialpuffer 50 ein Batch- Betrieb in der Zerkleinerungslinie 46 ermöglicht, d.h. es können eine Reihe von Gebinden des Ausgangsmaterials 42, beispielsweise mehrere Zellstoffballen 45, mittels der Zerkleinerungseinrichtung 48 zu zerkleinertem Material zerkleinert werden, welches anschließend dem Materialpuffer 50 zugeführt und gegebenenfalls in diesem zwischengespeichert wird. Insofern ist ein erster Verfahrensabschnitt 52 von der Zerkleinerung des Ausgangsmaterials 42 bis zur Zwischenlagerung des zerkleinerten Materials in dem Materialpuffer 50 unabhängig von nachfolgenden Herstellungsschritten durchführbar. Dies ist in Fig. 2 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, oberhalb derer der erste Verfahrensabschnitt 52 (Batch-Betrieb) dargestellt ist.

Ein zweiter Verfahrensabschnitt 53 (kontinuierlicher oder quasi-kontinuierlicher Betrieb) beginnt mit der Entnahme des zerkleinerten Materials aus dem Materialpuffer 50 (Fig. 2, unterhalb der strickpunktierten Linie). Der Materialpuffer 50 weist zu diesem Zweck eine steuerbare Dosiereinrichtung 54 auf, mittels der das zerkleinerte Material aus dem Materialpuffer 50 dosiert entnommen werden kann. Die Dosiereinrichtung 54 führt das zerkleinerte Material einer Aufbereitungslinie 56 zu. Die steuerbare Dosiereinrichtung 54 kann als drehzahlgesteuerter Schneckenförderer ausgebildet sein, welcher Austrag und Dosierung des in dem Materialpuffer 50 gestapelten zerkleinerten Materials bewerkstelligt und der Aufbereitungslinie 56 einen gesteuerten Massestrom an zerkleinertem Material zuführt.

Die Aufbereitungslinie 56 umfasst ein Zerfaserungssystem 58, mittels dem das zerkleinerte Material zu einem zerfaserten Material zerfasert wird. Das resultierende zerfaserte Material wird anschließend einer Herstellungsmaschine 60 der Vorrichtung 40 zugeführt, in der aus diesem ein Airlaid-Produkt oder Vliesstoff 16 hergestellt wird. Die Beschickung des Zerfaserungssystems 58 kann mit einem Transportband, einem Schneckenförderer, oder mithilfe eines Luftstroms erfolgen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird das zerkleinerte Material durch die steuerbare Dosiereinrichtung 54 direkt in einen der Aufbereitungslinie 56 zugeordneten Kanal gegeben und mittels eines durch einen Transportlüfter erzeugten Luftstroms dem Zerfaserungssystem 58 zugeführt. Der Materialpuffer 50 und das Zerfaserungssystem 58 können bei dieser Art der Beschickung räumlich unabhängig voneinander positioniert werden und flexibel mittels des Kanals der Aufbereitungslinie 56 verbunden werden. Zudem wird eine durch die Dosiereinrichtung 54 vorgenommene Änderung der Dosierung des der Aufbereitungslinie 56 zugeführten zerkleinerten Materials aufgrund der hohen Transportgeschwindigkeit des Luftstroms mit sehr geringer Zeitverzögerung in dem Zerfaserungssystem 58 und somit letztlich auch in der Herstellungsmaschine 60 wirksam, sodass eine besonders direkte Steuerung des Produktionsprozesses möglich ist, was sich letztlich positiv auf die Qualität des produzierten Airlaid- Produkts oder Vliesstoffes 16 auswirkt.

Das Zerfaserungssystem 58 ist dazu ausgebildet, das zerkleinerte Material in im Wesentlich trockenem Zustand ohne die Zugabe von Wasser zu zerfasern. Das Zerfaserungssystem 58 kann zumindest eine erste Hammermühle umfassen, welche das zerkleinerte Material zerfasert. Um eine verbesserte Zerfaserungsqualität zu erreichen, kann das Zerfaserungssystem 58 zusätzlich eine zweite, der ersten Hammermühle nachgelagerte, Hammermühle aufweisen. Die erste Hammermühle kann mit einem Sieb versehen sein, um zu verhindern, dass ganze, unzerfaserte Stücke zerkleinerten Materials die erste Hammermühle verlassen und in die zweite Hammermühle gelangen. Die zweite Hammermühle kann schmalere und enger sitzende Hämmer als die erste Hammermühle aufweisen, und aus dem durch die erste Hammermühle zerfaserten Material eventuell vorhandene Knoten beseitigen, was sich letztlich positiv auf die Qualität des produzierten Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16 auswirkt.

Das trocken zerfaserte Zellstoffmaterial wird anschließend der Herstellungsmaschine 60 zugeführt, beispielsweise über ein sich an das Zerfaserungssystem 58 anschließendes Kanalsystem mittels eines durch einen Transportlüfter erzeugten Luftstroms. Die Herstellungsmaschine 60 kann eine herkömmliche kontinuierlich arbeitende Herstellungsmaschine 60 sein, sodass dieser ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt werden muss, um ein gleichmäßiges Airlaid-Produkt oder einen gleichmäßigen Vliesstoff 16 zu erhalten. Um dies zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Dosiereinrichtung 54 derart gesteuert wird, dass der Herstellungsmaschine 60 ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt wird. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung 40 eine Steuereinheit 62 auf, welche dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die steuerbare Dosiereinrichtung 54 in entsprechender Weise zu steuern.

Die Steuerung der Dosiereinrichtung 54 erfolgt gemäß Fig. 2 auf Basis eines charakteristischen Parameters des Massestroms an zerfasertem Material zwischen dem Zerfaserungssystem 58 und der Herstellungsmaschine 60. Zur Bestimmung des Massestroms an zerfasertem Material ist eine Sensoreinrichtung 64 direkt hinter dem Zerfaserungssystem 58, beispielsweise in dem Kanalsystem, oder möglicherweise auch hinter der Reinigungseinrichtung 70 und/oder hinter einer Sortiereinrichtung 72, angebracht, welche den tatsächlich vorliegenden Massestrom erfasst, beispielsweise mittels eines Kamerasystems oder mittels anderer geeigneter Sensoren. Der tatsächlich erfasste Massestrom dient als Regelgröße für die steuerbare Dosiereinrichtung 54. Weicht er von einem Soll- Massestrom ab, so wird die Dosiereinrichtung 54 gesteuert bzw. nachgeregelt (Regelung 55), um diesen Soll-Massestrom zu erreichen.

Alternativ kann die Steuerung der Dosiereinrichtung 54 auf Basis eines charakteristischen Parameters des hergestellten Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16 erfolgen, beispielsweise auf Basis eines tatsächlichen, mittels geeigneter Sensorik erfassten, Flächengewichts des Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16. Weicht das tatsächlich erfasste Flächengewicht von einem Soll-Flächengewicht ab, wird die Dosiereinrichtung entsprechend gesteuert bzw. nachgeregelt, um der Aufbereitungslinie eine angepasste Menge zerkleinerten Materials zuzuführen und so das Soll-Flächengewicht zu erreichen. Grundsätzlich kann die Dosiereinrichtung 54 derart gesteuert werden, dass der Aufbereitungslinie 56 ein kontinuierlicher und insbesondere konstanter, d.h. zeitlich unveränderter, Massestrom an zerkleinertem Material zugeführt wird.

In Fig. 2 sind mit gestrichelten Linien weitere, optional vorsehbare, Bestandteile der Vorrichtung 40 dargestellt. Die Zerkleinerungslinie 46 kann eine Reinigungseinrichtung 66 umfassen, die der Zerkleinerungsvorrichtung 48 nachgeschaltet ist und beispielsweise in einem Kanalsystem zum Transport des zerkleinerten Materials angeordnet ist. Die Reinigungseinrichtung 66 kann einen Magnetabscheider umfassen, der das zerkleinerte Material von metallischen Fremdstoffen befreit. Der Reinigungseinrichtung 66 kann eine Sortiereinrichtung 68 nachgeschaltet sein, welche beispielsweise einen Zyklon-Abscheider umfasst, der Schwerteile ausschleust, bevor das zerkleinerte, gereinigte und sortierte Material dem Materialpuffer 50 zugeführt wird.

In vergleichbarer Weise können alternativ oder zusätzlich eine Reinigungseinrichtung 70 und/oder eine Sortiereinrichtung 72 in der Aufbereitungslinie 56 hinter dem Zerfaserungssystem 58 angeordnet sein, um das zerfaserte Material von Fremd- und Störstoffen zu reinigen und dieses, beispielsweise hinsichtlich seiner Stückgröße, zu sortieren. Zu diesem Zweck können ein Magnetabscheider, ein Zyklon-Abscheider und/oder ein Sieb- Abscheider eingesetzt werden.

Zudem kann die Vorrichtung 40 vor der Herstellungsmaschine 60 eine Zufuhr 74 für weitere, bereits fertig aufbereitete, Materialien aufweisen. Ferner kann die Vorrichtung 40 eine zweite Aufbereitungslinie 56.2 aufweisen, welche mittels einer steuerbaren zweiten Dosiereinrichtung 54.2 des Materialpuffers 50 mit zerkleinertem Material beschickt werden kann. Somit ist jeder Aufbereitungslinie 56, 56.2 eine separate, steuerbare Dosiereinrichtung 54, 54.2 zugeordnet, durch welche die Aufbereitungslinien 56, 56.2 mit zerkleinertem Material aus dem Materialpuffer 50 gespeist werden. Umgekehrt weist der Materialpuffer 50 für jede Aufbereitungslinie 56, 56.2 eine separate Dosiereinrichtung 54, 54.2 auf. Die Dosiereinrichtungen 54, 54.2 sind unabhängig voneinander steuerbar, sodass jeder Aufbereitungslinie 56, 56.2 eine separat definierbare Menge zerkleinerten Materials aus dem Materialpuffer 50 zugeführt werden kann.

Analog zu der Aufbereitungslinie 56 umfasst die zweite Aufbereitungslinie 56.2 ein zweites Zerfaserungssystem 58.2 zum Zerfasern von zerkleinertem Material. Zudem können in der zweiten Aufbereitungslinie 56.2 eine zweite Reinigungseinrichtung 70.2 und eine zweite Sortiereinrichtung 72.2 vorgesehen sein, wie vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Aufbereitungslinie 56 beschrieben. In der zweiten Aufbereitungslinie 56.2 ist direkt hinter dem zweiten Zerfaserungssystem 58.2 oder auch hinter der zweiten Reinigungseinrichtung 70.2 oder der zweiten Sortiereinrichtung 72.2 eine zweite Sensoreinrichtung 64.2 angeordnet, welche den Massestrom an zerfasertem Material erfasst. Sollte der tatsächlich erfasste Massestrom von einem für die zweite Aufbereitungslinie 56.2 definierten Soll-Massestrom abweichen, so werden auf dieser Basis die der zweiten Aufbereitungslinie 56.2 zugeordnete zweite Dosiereinrichtung 54.2 nachgeregelt bzw. gesteuert (Regelung 55.2), um den Soll-Massestrom zu erreichen.

Bei der Herstellung eines mehrlagigen Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16 kann jede der Aufbereitungslinien 56, 56.2 dazu vorgesehen sein, das Ausgangsmaterial

42 für eine Produktlage zu zerfasern und der Herstellungsmaschine 60 zuzuführen.

Jede Aufbereitungslinie 56, 56.2 kann mittels der ihr zugeordneten

Dosiereinrichtung 54, 54.2 zu diesem Zweck mit der geeigneten Menge an zerkleinertem Ausgangsmaterial beschickt werden.

Zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16 können verschiedene Materialien, insbesondere neben dem Ausgangsmaterial 42 ein zweites Ausgangmaterial 43 und ein drittes Material 44, verwendet werden. Beispielsweise können als Ausgangsmaterial 42 Langfaserzellstoff, als zweites Ausgangsmaterial

43 Kurzfaserzellstoff, jeweils in Ballenform, und als drittes Ausgangsmaterial 44 ein bereits zerkleinertes Ausschussmaterial eingesetzt werden (Fig. 2, rechts oben). Die Vorrichtung 40 kann für jedes der Materialien 42, 43, 44 über einen separaten Materialpuffer verfügen, insbesondere über einen zweiten Materialpuffer 76 zur Aufnahme des zweiten Ausgangsmaterials 43 und einen dritten Materialpuffer 78 zur Aufnahme des separat bereitgestellten, ggf. vorverarbeiteten Ausschussmaterials 44.

Da sich Langfaser- und Kurzfaserzellstoffballen beim Zerkleinern ähnlich verhalten, können diese mit derselben Zerkleinerungseinrichtung 48 in der Zerkleinerungslinie 46 zerkleinert werden und optional mittels derselben Reinigungseinrichtung 66, insbesondere demselben Magnetabscheider, und derselben Sortiereinrichtung 68, insbesondere demselben Zyklon-Abscheider, gereinigt und sortiert werden. Die Zerkleinerung, Reinigung und Sortierung der Ausgangsmaterialien 42, 43 erfolgt dabei separat, d.h. beispielsweise nacheinander, sodass das resultierende zerkleinerte Material jeweils lediglich eine Materialsorte umfasst. Um jedes der verschiedenen zerkleinerten Materialien in dem diesem zugeordneten Materialpuffer 50, 76 abzulegen, kann ein Kanalsystem der Zerkleinerungslinie 46 derart umgeschaltet werden, dass zerkleinertes Material aus Langfaserzellstoff 42 dem Bunker 50 und zerkleinertes Material aus Kurzfaserzellstoff 43 dem Bunker 76 zugeführt wird. Das bereits zerkleinerte Ausschussmaterial 44 wird dem dritten Materialbunker 78 zugeführt. Zum Stapeln des jeweiligen Materials 42, 43, 44 weist jeder Materialpuffer 50, 76, 78 bevorzugt einen Zyklon-Abscheider und/oder einen Sieb-Abscheider auf.

Auch der zweite und dritte Materialpuffer 76, 78 können jeweils über zwei Dosiereinrichtungen 80, 80.2 bzw. 82, 82.2 verfügen, welche jeweils einer der Aufbereitungslinien 56, 56.2 zugeordnet und unabhängig voneinander steuerbar sind. Über die Steuereinheit 62 kann somit jeder der beiden Aufbereitungslinien 56, 56.2 unabhängig voneinander eine definierte Materialzusammensetzung an zerkleinertem Material mit beliebig wählbaren Anteilen an Langfaserzellstoff 42, Kurzfaserzellstoff 43 und Ausschussmaterial 44 zugeführt werden. Alle einer jeweiligen Aufbereitungslinie 56, 56.2 zugeführten zerkleinerten Materialien werden gemeinsam in dem in der entsprechenden Aufbereitungslinie 56, 56.2 angeordneten Zerfaserungssystem 58, 58.2 zerfasert und dabei durchmischt. So kann ein mehrlagiges, gemäß Fig. 2 zweilagiges, Airlaid-Produkt oder Vliesstoff- Produkt 16 mit unterschiedlichen Materialzusammensetzung der einzelnen Produktlagen hergestellt werden.

Mittels der Sensoreinrichtungen 64, 64.2 der beiden Aufbereitungslinien 56, 56.2 kann, wie vorstehend bereits für die Dosiereinrichtungen 54, 54.2 des Materialpuffers 50 beschrieben, der Massestrom in der jeweiligen Aufbereitungslinie 56, 56.2 erfasst werden. Auf Basis der durch die Sensoreinrichtung 64 erfassten Daten werden die der Aufbereitungslinie 56 zugeordneten Dosiereinrichtungen 54, 80, 82 nachgeregelt bzw. gesteuert (Regelung 55, 81 , 83). Auf Basis der durch die zweite Sensoreinrichtung 64.2 erfassten Daten werden die der zweiten Aufbereitungslinie 56.2 zugeordneten Dosiereinrichtungen 54.2, 80.2, 82.2 nachgeregelt bzw. gesteuert (Regelung 55.2, 81.2, 83.2).

Fig. 3 zeigt eine weitere Vorrichtung 40 zur Herstellung eines dreilagigen Airlaid- Produkts oder Vliesstoffes 16 aus drei verschiedenen Ausgangsmaterialien 42, 43, 44, die der Vorrichtung 40 jeweils in Ballenform zugeführt werden. Wie in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, kann es sich beispielsweise um Langfaserzellstoff 42, Kurzfaserzellstoff 43 und Ausschussmaterial 44 handeln. Um die Ausgangmaterialien 42, 43, 44 zu zerkleinern, weist die Vorrichtung 40 eine erste Zerkleinerungslinie 46.1 für die Langfaser- und Kurzfaserzellstoffmaterialien 42, 43 (vgl. Fig. 2) und eine zweite Zerkleinerungslinie 46.2 für das Ausschussmaterial 44 auf, welche jeweils eine Zerkleinerungseinrichtung 48.1 , 48.2, eine Reinigungseinrichtung 66.1 , 66.2 und eine Sortiereinrichtung 68.1 , 68.2 umfassen. Für das Ausschussmaterial 44 werden vorteilhafterweise eine separate Zerkleinerungseinrichtung 48.2 sowie ein separater Magnetabscheider und Zyklon- Abscheider zur Reinigung und Sortierung eingesetzt, da so eine Anpassung an die Erfordernisse des Ausschussmaterials 44 hinsichtlich Form, Materialeigenschaft und Produktionsmenge möglich ist. So können die Langfaser- und Kurzfaserzellstoffmaterialien 42, 43 unabhängig von dem Ausschussmaterial 44 zerkleinert werden, die Zerkleinerungsqualität kann für alle Ausgangsmaterialien 42, 43, 44 verbessert werden, und aufgrund der typischerweise geringeren eingesetzten Ausschussmaterialmenge können in der zweiten Zerkleinerungslinie 46.2 kleinere Maschinen eingesetzt und somit Energie eingespart werden.

Jedes der drei zerkleinerten Ausgangsmaterialien 42, 43, 44 wird einem separaten Materialpuffer 50, 76, 78 zugeführt. Zur Herstellung der drei Produktlagen, welche insbesondere jeweils eine individuelle Materialzusammensetzung aufweisen, verfügt die Vorrichtung über eine erste, eine zweite und eine dritte Aufbereitungslinie 56.1 , 56.2, 56.3. Jeder der Materialpuffer 50, 76, 78 verfügt daher über drei unabhängig steuerbare Dosiereinrichtungen, von denen jeweils eine erste Dosiereinrichtung 54.1, 80.1, 82.1 zur Beschickung der ersten Aufbereitungslinie

56.1, jeweils eine zweite Dosiereinrichtung 54.2, 80.2, 82.2 zur Beschickung der zweiten Aufbereitungslinie 56.2 und jeweils eine dritte Dosiereinrichtung 54.3, 80.3, 82.3 zur Beschickung der dritten Aufbereitungslinie 56.3 vorgesehen ist. Mittels eines Zerfaserungssystems 58.1, 58.2, 58.3 je Aufbereitungslinie 56.1, 56.2, 56.3 wird das dieser jeweils zugeführte zerkleinerte Material zerfasert und homogen durchmischt, sowie anschließend einer Herstellungsmaschine 60 zur Herstellung eines dreilagigen Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes 16 zugeführt.

Jede der drei Aufbereitungslinien 56.1, 56.2, 56.3 verfügt über eine eigene Sensoreinrichtung 64.1, 64.2, 64.3, welche, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 vorstehend beschrieben, zwischen dem jeweiligen Zerkleinerungssystem 58.1,

58.2, 58.3 und der Herstellungsmaschine 60 angeordnet ist und den Massestrom an zerfasertem Material in der jeweiligen Aufbereitungslinie 56.1 , 56.2, 56.3 erfasst. Ein Abgleich des tatsächlich in jeder Aufbereitungslinie 56.1, 56.2, 56.3 erfassten Massestroms mit einem Soll-Massestrom dient als Basis, um jede der ersten Dosiereinrichtungen 54.1, 80.1, 82.1, zweiten Dosiereinrichtungen 54.2, 80.2, 82.2 und/oder dritten Dosiereinrichtungen 54.3, 80.3, 82.3 gegebenenfalls so anzusteuern, dass der Soll-Massestrom erreicht wird und ein entsprechend kontinuierlicher, insbesondere zeitlich konstanter, Massestrom der Herstellungsmaschine 60 zugeführt wird.

Aus vorstehenden Ausführungen wird deutlich, dass das erfindungsgemäße Konzept auf einfache Weise an das jeweilige Anforderungsprofil anpassbar ist. Die drei Aufbereitungslinien 56.1, 56.2, 56,3 und damit die drei Lagen des Airlaid- Produkts oder Vliesstoffes 16 können unabhängig aus den jeweils drei Materialien 42, 43, 44 zusammengesetzt sein. Bezuqszeichenliste

10 Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik

11 Aufbereitungslinie

12 Materialrolle

14 Flusen-Zellstoffmaterialbahn

16 Airlaid-Produkt oder Vliesstoff

18 Zerfaserungssystem

20 Herstellungsmaschine

22 Sensoreinrichtung

24 Regelung der Bahngeschwindigkeit der ersten Aufbereitungslinie

26 Zufuhr fertig aufbereiteter Materialien

28 zweite Aufbereitungslinie

30 zweite Materialrolle

32 zweite Flusen-Zellstoffmaterialbahn

34 zweites Zerfaserungssystem

36 zweite Sensoreinrichtung

38 Regelung der Bahngeschwindigkeit der zweiten Aufbereitungslinie

40 Vorrichtung zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes

42 Ausgangsmaterial

43 zweites Ausgangsmaterial

44 drittes Ausgangsmaterial

45 Zellstoffballen

46 Zerkleinerungslinie

46.1 erste Zerkleinerungslinie

46.2 zweite Zerkleinerungslinie

48 Zerkleinerungseinrichtung

48.1 erste Zerkleinerungseinrichtung

48.2 zweite Zerkleinerungseinrichtung

50 Materialpuffer

52 erster Verfahrensabschnitt

53 zweiter Verfahrensabschnitt

54 steuerbare Dosiereinrichtung des Materialpuffers

54.1 erste steuerbare Dosiereinrichtung des Materialpuffers

54.2 zweite steuerbare Dosiereinrichtung des Materialpuffers

54.3 dritte steuerbare Dosiereinrichtung des Materialpuffers

55 Regelung der Dosiereinrichtung des Materialpuffers

55.2 Regelung der zweiten Dosiereinrichtung des Materialpuffers

56 Aufbereitungslinie

56.1 erste Aufbereitungslinie

56.2 zweite Aufbereitungslinie

56.3 dritte Aufbereitungslinie

58 Zerfaserungssystem

58.1 erstes Zerfaserungssystem

58.2 zweites Zerfaserungssystem 58.3 drittes Zerfaserungssystem 60 Herstellungsmaschine

62 Steuereinheit

64 Sensoreinrichtung

64.1 erste Sensoreinrichtung

64.2 zweite Sensoreinrichtung

64.3 dritte Sensoreinrichtung

66 Reinigungseinrichtung für zerkleinertes Material

66.1 Reinigungseinrichtung für zerkleinertes Material der ersten Zerkleinerungslinie

66.2 Reinigungseinrichtung für zerkleinertes Material der zweiten Zerkleinerungslinie

68 Sortiereinrichtung für zerkleinertes Material

68.1 Sortiereinrichtung für zerkleinertes Material der ersten Zerkleinerungslinie

68.2 Sortiereinrichtung für zerkleinertes Material der zweiten Zerkleinerungslinie

70 Reinigungseinrichtung für zerfasertes Material

70.2 zweite Reinigungseinrichtung für zerfasertes Material

72 Sortiereinrichtung für zerfasertes Material

72.2 zweite Sortiereinrichtung für zerfasertes Material

74 Zufuhr weiterer Materialien

76 zweiter Materialpuffer

78 dritter Materialpuffer

80 steuerbare Dosiereinrichtung des zweiten Materialpuffers

80.1 erste steuerbare Dosiereinrichtung des zweiten Materialpuffers

80.2 zweite steuerbare Dosiereinrichtung des zweiten Materialpuffers

80.3 dritte steuerbare Dosiereinrichtung des zweiten Materialpuffers

81 Regelung der Dosiereinrichtung des zweiten Materialpuffers

81.2 Regelung der zweiten Dosiereinrichtung des zweiten Materialpuffers

82 steuerbare Dosiereinrichtung des dritten Materialpuffers

82.1 erste steuerbare Dosiereinrichtung des dritten Materialpuffers

82.2 zweite steuerbare Dosiereinrichtung des dritten Materialpuffers

82.3 dritte steuerbare Dosiereinrichtung des dritten Materialpuffers

83 Regelung der Dosiereinrichtung des dritten Materialpuffers

83.2 Regelung der zweiten Dosiereinrichtung des dritten Material puffers

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines Vliesstoffes (16) aus einem Ausgangsmaterial (42), insbesondere aus einem Zellstoffmaterial in Form eines Gebindes, wie beispielsweise einem Zellstoffballen (45), bei dem das Ausgangsmaterial (42) in zumindest einer Zerkleinerungslinie (46, 46.1 , 46.2) mittels zumindest einer Zerkleinerungseinrichtung (48, 48.1 , 48.2) zu einem zerkleinerten Material zerkleinert wird, das zerkleinerte Material zumindest einem Materialpuffer (50, 76, 78) zugeführt wird, das zerkleinerte Material mittels zumindest einer Dosiereinrichtung (54, 54.1, 54.2, 54.3, 80, 80.1, 80.2, 80.3, 82, 82.1, 82.2, 82.3) dosiert aus dem zumindest einen Materialpuffer (50, 76, 78) entnommen und zumindest einer Aufbereitungslinie (56, 56.1, 56.2, 56.3) mit zumindest einem Zerfaserungssystem (58, 58.1, 58.2, 58.3) zugeführt wird, in dem das zerkleinerte Material zu einem zerfaserten Material zerfasert wird, das zerfaserte Material einer Herstellungsmaschine (60) zugeführt wird und zu einem Airlaid-Produkt oder einem Vliesstoff (16) verarbeitet wird, wobei die zumindest eine Dosiereinrichtung (54, 54.1, 54.2, 54.3, 80, 80.1, 80.2, 80.3, 82, 82.1, 82.2, 82.3) derart gesteuert wird, dass der Herstellungsmaschine (60) ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt wird.

2. Verfahren nach zumindest Anspruch 1 , wobei alle Schritte des Verfahrens auf einer durchgehenden Produktionslinie durchgeführt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dosiereinrichtung auf Basis eines anhand eines mittels einer Sensorik (64, 64.1, 64.2, 64.3) erfassten charakteristischen Parameters des Massestroms an zerfasertem Material gesteuert wird.

4. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dosiereinrichtung auf Basis eines anhand eines mittels einer Sensorik erfassten charakteristischen Parameters des hergestellten Airlaid- Produkts oder Vliesstoffs (16) gesteuert wird, insbesondere wobei der Parameter ein Flächengewicht ist.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dosiereinrichtung derart gesteuert wird, dass einer der Dosiereinrichtung zugeordneten Aufbereitungslinie (56, 56.1, 56.2, 56.3) ein kontinuierlicher Massestrom an zerkleinertem Material zugeführt wird.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei, insbesondere zur Herstellung eines mehrlagigen Produkts umfassend zumindest zwei Lagen eines Airlaid-Produkts oder Vliesstoffes (16), das zerkleinerte Material mittels zumindest zwei Dosiereinrichtungen dosiert aus einem den zumindest zwei Dosiereinrichtungen zugeordneten Materialpuffer (50, 76, 78) entnommen und zumindest zwei Aufbereitungslinien (56, 56.1, 56.2, 56.3) mit jeweils einem Zerfaserungssystem (58, 58.1, 58.2, 58.3) zugeführt wird, in dem das zerkleinerte Material jeweils zu dem zerfaserten Material zerfasert wird, wobei jede der zumindest zwei Dosiereinrichtungen einer der zumindest zwei Aufbereitungslinien (56, 56.1, 56.2, 56.3) zugeordnet ist, und wobei das zerfaserte Material der zumindest zwei Aufbereitungslinien (56, 56.1 , 56.2, 56.3) derselben Herstellungsmaschine (60) zugeführt wird und darin zu einem, insbesondere mehrlagigen, Airlaid-Produkt oder Vliesstoff (16) verarbeitet wird.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - falls vorhanden - zumindest zwei Dosiereinrichtungen eines Materialpuffers (50, 76, 78) unabhängig voneinander gesteuert werden.

8. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei voneinander verschiedene Ausgangsmaterialien (42, 43, 44), insbesondere Zellstoffmaterialien, eingesetzt werden.

9. Verfahren nach zumindest Anspruch 8, wobei die zumindest zwei voneinander verschiedenen Ausgangsmaterialien (42, 43, 44) mittels derselben Zerkleinerungslinie (46) oder Zerkleinerungseinrichtung (48), insbesondere separat, zu zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien zerkleinert werden.

10. Verfahren nach zumindest Anspruch 8, wobei die zumindest zwei voneinander verschiedenen Ausgangsmaterialien (42, 43, 44) mittels zumindest zweier Zerkleinerungslinien (46.1 , 46.2) oder Zerkleinerungseinrichtungen (48.1, 48.2) zu zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien zerkleinert werden.

11. Verfahren nach zumindest Anspruch 9 oder 10, wobei jedes der zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien einem separaten Materialpuffer (50, 76, 78) zugeführt wird. 12. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeder Aufbereitungslinie (56, 56.1, 56.2, 56.3) eine definierte Materialzusammensetzung aus zumindest zwei voneinander verschiedenen zerkleinerten Materialien aus zumindest zwei Materialpuffern (50, 76, 78) mittels diesen jeweils zugeordneten Dosiereinrichtungen zugeführt werden kann.

13. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Ausgangsmaterial (42, 43, 44) mittels der zumindest einen Zerkleinerungseinrichtung (48, 48.1, 48.2) zumindest im Wesentlichen trocken, insbesondere ohne die Zugabe von Wasser oder Lösungsmittel, zerkleinert und/oder zerfasert wird.

14. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine zerkleinerte Material hinsichtlich eines charakteristischen Parameters sortiert wird, insbesondere mittels eines Siebs und/oder eines Zyklon-Abscheiders (68, 68.1, 68.2), und/oder wobei das zumindest eine zerfaserte Material hinsichtlich eines charakteristischen Parameters sortiert wird, insbesondere mittels eines Siebs und/oder eines Zyklon-Abscheiders (72, 72.2).

15. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine zerkleinerte Material gereinigt wird, insbesondere mittels eines Zyklon-Abscheiders und/oder eines Magnetabscheiders (66,

66.1. 66.2), und/oder wobei das zumindest eine zerfaserte Material gereinigt wird, insbesondere mittels eines Zyklon-Abscheiders und/oder eines Magnetabscheiders (70,

70.2). 16. Vorrichtung (40) zur Herstellung eines Airlaid-Produkts oder eines

Vliesstoffes (16) aus zumindest einem Ausgangsmaterial (42, 43, 44), insbesondere aus einem Zellstoffmaterial in Form eines Gebindes, wie beispielsweise einem Zellstoffballen (45), umfassend zumindest eine Zerkleinerungslinie (46, 46.1 , 46.2) mit zumindest einer Zerkleinerungseinrichtung (48, 48.1 , 48.2) zum Zerkleinern des zumindest einen Ausgangsmaterials (42, 43, 44) zu zumindest einem zerkleinerten Material, zumindest einen Materialpuffer (50, 76, 78) zur Aufnahme eines dem Materialpuffer (50, 76, 78) jeweils zugeordneten zerkleinerten Materials, wobei der zumindest eine Materialpuffer (50, 76, 78) jeweils zumindest eine steuerbare Dosiereinrichtung (54, 54.1, 54.2, 54.3, 80, 80.1, 80.2, 80.3, 82, 82.1 , 82.2, 82.3) zur dosierten Entnahme des jeweils zugeordneten zerkleinerten Materials aus dem zumindest einen Materialpuffer (50, 76, 78) und zur Zuführung des zumindest einen zerkleinerten Materials zu zumindest einer Aufbereitungslinie (56, 56.1, 56.2, 56.3) aufweist, wobei die zumindest eine Aufbereitungslinie (56, 56.1 , 56.2, 56.3) zumindest ein Zerfaserungssystem (58, 58.1, 58.2, 58.3) umfasst, das dazu ausgebildet ist, das zumindest eine zerkleinerte Material zu zumindest einem zerfaserten Material zu zerfasern, und eine Herstellungsmaschine (60) zur Herstellung eines Airlaid- Produkts oder eines Vliesstoffes (16) aus dem zumindest einen zerfaserten Material, wobei eine Steuereinheit (62) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die zumindest eine Dosiereinrichtung (54, 54.1, 54.2, 54.3, 80, 80.1, 80.2, 80.3, 82, 82.1, 82.2, 82.3) derart zu steuern, dass der Herstellungsmaschine (60) ein kontinuierlicher Massestrom an zerfasertem Material zugeführt wird, insbesondere gemäß einem Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei alle Bestandteile der Vorrichtung in einer gemeinsamen Produktionslinie angeordnet sind.