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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faser- oder
Vliesstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, bei
dem mittels eines quer zur Maschinenlaufrichtung sektionierten Stoffauflaufs
einer Herstellungsmaschine Faser- bzw. Vliesstoffsuspension über
die Maschinenbreite verteilt in eine Siebpartie eingebracht wird
und bei dem zumindest eine Profilierung des Flächengewichts
der Stoffbahn in Querrichtung erfolgt.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs
14 angegebenen Art.
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Zur
Profilierung des Flächengewichts wird bisher Verdünnungswasser
eingesetzt, wobei im Mittel bis zu 30% des Gesamtdurchsatzes benutzt
werden, um die Stoffdichte lokal entsprechend einzustellen.
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Vor
allem in den beiden Randbereichen wird im Vergleich zum restlichen
Bereich ein signifikant höherer Anteil an Verdünnungswasser
eingesetzt, um zur Schrumpfkompensation randseitig eine deutliche
Flächengewichtsabsenkung zu erhalten.
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Aus
den Druckschriften
EP-A-0
600 251 und
EP-B-0
985 762 sind jeweils bereits ein Verfahren sowie eine Maschine
beschrieben, bei denen zur in Maschinenquerrichtung betrachtet sektionsweisen
Profilierung des Flächengewichts der Faserstoffbahn ein Retentionsmittel
zugesetzt wird, wobei bei dem aus der
EP-B-0 985 762 bekannten Verfahren bzw. Maschine
das betreffende Additiv in das Verdünnungswasser, mit dem
das Profil eingestellt wird, dosiert wird.
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In
der
EP-B-0 824 157 ist
ein Verfahren beschrieben, bei dem ein mit Zuschlagstoffen versetzter Faserstoff
auf zumindest zwei Niveaus in Vertikal- oder Z-Richtung dem Stoffauflauf
zugeführt wird, wobei die beiden Faserstoffe zum Beispiel
unterschiedlich mit Retentionsmittel beladen sein können.
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Ein
Nachteil der bekannten Verfahren und Maschinen besteht darin, dass
die Flächengewichtsprofilierung über eine lokale
Stoffdichteänderung erreicht und dadurch indirekt lokal
das Retentionsniveau beeinflusst wird, wobei neben dem lokalen Faserstoffanteil
auch der lokale Füllstoffanteil der Faserstoffbahn beeinflusst
wird. Zudem wird, wie in der
EP-A-0
985 762 beschrieben, das Retentionsmittel dem Verdünnungswasserkreislauf
zugesetzt, wodurch die Wirksamkeit der Retentionschemikalie aufgrund
der Beladung des Siebwassers erheblich herabgesetzt wird.
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Darüber
hinaus wird, wenn Füllstoff separat dosiert wird, üblicherweise
auch dieser über das Verdünnungswasser dem Faserstoff
zugesetzt, sodass dieser nicht unabhängig von der Verdünnungswasserdosierung
geregelt werden kann, was zu einer lokal unterschiedlichen Füllstoffverteilung
quer zur Maschinenlaufrichtung führt.
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Weitere
Nachteile der bisher üblichen Verfahren und Maschinen sind
die nicht unerheblichen Investitionskosten im Zusammenhang mit Anlagenteilen
des Verdünnungswasserkreislaufs und der speziellen sektionalen
Dosierung über Regelventileinheiten, sowie die hohen Investitionskosten
für die für den Verdünnungswasserkreislauf
benötigte elektrische Energie wie zum Beispiel für
die Antriebe von Pumpen und Sortierern.
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In
der
DE-A-10 2006
039 103 sind bereits ein Verfahren sowie eine Maschine
beschrieben, bei denen zur in Maschinenquerrichtung betrachtet sektionsweisen Profilierung
des Flächengewichts der Faserstoffbahn die Retention sektional
herabgesetzt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
sowie eine verbesserte Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
denen die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind. Dabei soll insbesondere
der für eine zuverlässige Querprofilierung erforderliche
Aufwand reduziert und die betreffende Maschine möglichst
kompakt gehalten werden.
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Bezüglich
des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die Flächengewichtsquerprofilierung
zumindest durch eine entsprechende sektionsweise Beeinflussung erfolgt, wozu
wenigstens eine die Retention beeinflussende Chemikalie in sektionsweise
variabler Menge und vorzugsweise sektionsweise wenigstens ein Verdünnungsmedium,
vorzugsweise Verdünnungswasser, zugegeben wird.
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Aufgrund
der höheren Stoffdichte ergeben sich bei der Herstellung
der Stoffbahn kleinere Massenströme, sodass der spezifische
Energiebedarf geringer ist. Im Konstantteil der betreffenden Maschine,
z. B. Papiermaschine, können der Verdünnungswasserkreislauf
und die dazugehörigen Anlagenteile reduziert werden, wodurch
sich insbesondere auch die Investitionskosten bei Neuanlagen oder
Umbauten entsprechend verringern. Zudem ergibt sich aufgrund der
höheren Stoffdichte ein im Vergleich zu den bekannten Verfahren
signifikant niedrigerer durchschnittlicher Retentionsmittelbedarf,
was eine weitere Reduzierung der Herstellungskosten mit sich bringt.
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Bevorzugt
wird die zur Flächengewichtsquerprofilierung in sektionsweise
variabler Menge zugegebene die Retention beeinflussende Chemikalie
in Strömungsrichtung der Stoffsuspension betrachtet unmittelbar
vor dem Stoffauflauf oder direkt in den Stoffauflauf zugegeben.
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Aufgrund
der späten Zugabe der die Retention beeinflussenden Chemikalie
unmittelbar vor bzw. direkt in den Stoffauflauf ist davon auszugehen,
dass bereits dadurch eine signifikante Einsparung an Retentionsmittel
erreicht wird. Zudem kann erwartet werden, dass aus der fehlenden
oder deutlich verringerten Scherung bei der Förderung oder
Dosierung der die Retention beeinflussenden Chemikalie sich auch
eine Einsparung hinsichtlich des Verbrauchs ergibt.
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Die
Flächengewichtsquerprofilierung kann dabei ausschließlich
durch eine entsprechende sektionsweise Beeinflussung des lokalen
Retentionsniveaus erfolgen, wozu wenigstens eine die Retention beeinflussende
Chemikalie in sektionsweise variabler Menge zugegeben wird.
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Dabei
kann die zur Flächengewichtsquerprofilierung in sektionsweise
variabler Menge zugegebene die Retention beeinflussende Chemikalie
insbesondere in den Bereich des Stoffauflaufs zwischen einer Stoffzuführung,
insbesondere Querverteilrohr, und einer einem Turbulenzerzeuger
vorgeschalteten Mischkammer bzw. in den Bereich des Stoffauflaufs zwischen
der Stoffzuführung und dem Turbulenzerzeuger zugegeben
oder direkt dem Turbulenzerzeuger zugegeben werden.
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Zweckmäßigerweise
wird die zur Flächengewichtsquerprofilierung in sektionsweise
variabler Menge zugegebene die Retention beeinflussende Chemikalie über
eine Dosiereinheit, insbesondere Adaptereinheit, zugegeben, die
vorzugsweise in dem Bereich des Stoffauflaufs zwischen der Stoffzuführung
und der Mischkammer bzw. in dem Bereich des Stoffauflaufs zwischen
der Stoffzuführung und dem Turbulenzerzeuger vorgesehen
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird bei einer dem Stoffauflauf mit einer Stoffdichte ≥ 0,5%
zugeführten Stoffsuspension zeitlich vor der vorzugsweise
sektionsweisen Zugabe der die Retention beeinflussenden Chemikalie
diese zunächst mit einem Dispergiermittel versetzt. Das
Dispergiermittel kann dabei vorzugsweise sektionsweise zugegeben werden.
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Die
in sektionsweise variabler Menge zugegebene die Retention beeinflussende
Chemikalie kann beispielsweise mittels Kreislaufwasser, z. B. Klarfiltrat,
vor deren Zugabe verdünnt werden, wobei sie vorzugsweise
lediglich so weit vorverdünnt wird, dass eine optimale
Einmischung in die Stoffsuspension gegeben ist.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden wenigstens eine die Retention absenkende Chemikalie
und/oder wenigstens eine die Retention bewirkende Chemikalie vorzugsweise
jeweils sektionsweise zugegeben.
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In
bestimmten Fällen ist es jedoch auch von Vorteil, wenn
zunächst die die Retention bewirkende Chemikalie dem Gesamtstrom
der Faserstoffsuspension zugegeben und anschließend die
die Retention absenkende Chemikalie vorzugsweise sektionsweise zugegeben
wird.
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Zweckmäßigerweise
wird zudem eine Füllstoffdispersion zugegeben, wobei bevorzugt
eine sektionsweise Zugabe der Füllstoffdispersion erfolgt.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausführungsgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die die Retention absenkende Chemikalie, die die
Retention bewirkende Chemikalie und die Füllstoffdispersion
jeweils sektionsweise zugegeben.
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Von
Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Füllstoffdispersion
in sektionsweise variabler Menge zugegeben wird, insbesondere um
durch eine entsprechende sektionsweise Beeinflussung der Füllstoffverteilung
der Stoffbahn eine Querprofilierung der Füllstoffverteilung
zu erhalten.
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Bezüglich
der Maschine wird die weiter oben angegebene Aufgabe erfindungsgemäß entsprechend
dadurch gelöst, dass die Mittel zur automatischen Flächengewichtsquerprofilierung
und gegebenenfalls die Mittel zur automatischen Querprofi lierung
der Füllstoffverteilung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgeführt sind,
wobei diese Mittel zumindest so ausgeführt sind, dass die
automatische Flächengewichtsquerprofilierung zumindest
durch eine entsprechende sektionsweise Beeinflussung erfolgt, wozu
wenigstens eine die Retention beeinflussende Chemikalie in sektionsweise
variabler Menge und vorzugsweise sektionsweise wenigstens ein Verdünnungsmedium,
vorzugsweise Verdünnungswasser, zugebbar ist.
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Dabei
können die Mittel zumindest so ausgeführt sein,
dass die Flächengewichtsquerprofilierung ausschließlich
durch eine entsprechende sektionsweise Beeinflussung des lokalen
Retentionsniveaus erfolgt, wozu wenigstens eine die Retention beeinflussende
Chemikalie in sektionsweise variabler Menge zugebbar ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich
aus der anschließenden näheren Beschreibung.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Lösung ist es beispielsweise
möglich, ein Blattbildungsverfahren bzw. eine entsprechende
Maschine bereitzustellen, bei denen eine Stoffsuspension zunächst
bei einer Stoffdichte ≥ 0,5% mit einem Dispergiermittel
versetzt wird, um damit die Fluidität der Suspension zu erhöhen
und anschließend zu einem sehr späten Zeitpunkt
in unmittelbarer Nähe zum Stoffauflauf bzw. direkt in den
Stoffauflauf, beispielsweise zwischen Querstromverteiler und Turbulenzrohrbündel, wenigstens
eine die Retention beeinflussende Chemikalie in der Weise zu dosieren,
dass dadurch eine Profilierung des Flächengewichts quer
zur Maschinenlaufrichtung erreicht wird.
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Es
ist insbesondere auch bei einer hohen Stoffdichte ≥ 0,5%
eine Blattbildung möglich, bei der kein Verdünnungsmedium,
vorzugsweise Verdünnungswasser, zur Profilierung eingesetzt
wird, sodass praktisch vermieden wird, dass dieses eine Konsistenzerniedrigung
mit sich bringt. Auch im genannten Stoffdichtebereich ist also eine
zuverlässige Flächengewichtsprofilierung möglich.
Dabei kann die Flächengewichtsprofilierung beispielsweise
mittels der sektionalen Zugabe von zum Beispiel mittels Kreislaufwasser
vorverdünnten Retentionschemikalien erfolgen. Dabei wird,
soweit dies überhaupt erforderlich ist, das jeweilige Retentionsmittel
lediglich so weit vorverdünnt, dass eine optimale Einmischung
in den Stoffstrom gegeben ist.
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Die
die Retention beeinflussende Chemikalie kann abhängig vom
lokalen Flächengewicht beispielsweise druck- oder durchflussgeregelt
zum Beispiel mittels Schlauchpumpen dosiert werden. Grundsätzlich
können für die Förderung und/oder Dosierung
der die Retention beeinflussenden Chemikalie aber auch andere Pumpenarten
eingesetzt werden.
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Zur
Profilierung einer Faser- oder Vliesstoffbahn beispielsweise bei
hoher Faser- bzw. Vliesstoffdichte kann insbesondere eine Kombination
aus der sektionalen Zugabe einer die Retention absenkenden Chemikalie
und der sektionalen Zugabe einer die Retention bewirkenden Chemikalie
vorgesehen sein.
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Soweit
in der vorliegenden Anmeldung von einer Faserstoffbahn die Rede
ist, ist damit stets auch eine Vliesstoffbahn mit umfasst.
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Es
kann eine Füllstoffdosierung in den Stoffstrom, beispielsweise
in den zunächst noch eine hohe Stoffdichte ≥ 0,5%
aufweisenden Stoffstrom erfolgen, wobei die Füllstoffdispersion
in unmittelbarer Nähe zum Stoffauflauf oder direkt in den
Stoffauflauf, zum Beispiel in den Bereich zwischen Querstromverteiler
und Turbulenzerzeuger oder Turbulenzrohrbündel zugegeben
wird.
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Beispielsweise
bei hoher Faser- oder Vliesstoffdichte der Faser- bzw. Vliesstoffsuspension
kann vorteilhafterweise eine Kombination einer profilierten Dosierung
wenigstens einer Retentionschemikalie und der zweckmäßigerweise
ebenfalls profilierten Dosierung einer Füllstoffdispersion
vorgesehen sein.
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Es
ist insbesondere auch eine Kombination aus einer sektionalen Zugabe
einer die Retention absenkenden Chemikalie und einer sektionalen
Zugabe einer die Retention bewirkenden Chemikalie sowie einer sektionalen
Zugabe einer Füllstoffdispersion denkbar.
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Es
ist beispielsweise auch eine solche Ausgestaltung und Ausführung
des Verfahrens bzw. der Maschine möglich, bei der beispielsweise
eine als Retentionsmittel bekannte Chemikalie dem Stand der Technik
entsprechend zunächst dem Gesamtstrom zugesetzt wird, während
lokal über die Breite eine die Retention herabsetzende
Chemikalie, beispielsweise vom in der
DE-A-10 2006 039 beschriebenen
Typ oder jede andere dispergierend wirkende Chemikalie, mittels
separater Ventil- und/oder Pumpeneinheiten dosiert wird.
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Insbesondere
mittels eines oder mehrerer Regelkreise kann beispielsweise eine
solche automatisierte Querprofilierung des Flächengewichts
vorgesehen sein, das in Abhängigkeit vom Verhältnis der
Stoffdichte im Stoffauflauf und der Stoffdichte im Siebwasser sowie
vom erhaltenen lokalen Flächengewicht der fertigen Faser-
oder Vliesstoffbahn die Gesamtmenge der zudosierten die Retention
beeinflussenden Chemikalie bestimmt und die die Retention beeinflussende
Chemikalie sektional abhängig vom lokalen Flächengewicht
der fertigen Faser- oder Vliesstoffbahn quer zur Maschinenlaufrichtung
mittels entsprechender Stellglieder wie beispielsweise Ventil- und/oder
Pumpeneinheiten geregelt dosiert wird.
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Beispielsweise
mittels eines oder mehrerer Regelkreise kann insbesondere auch eine
solche automatisierte Querprofilierung der Füllstoffverteilung vorgesehen
sein, bei der die Füllstoffdispersion abhängig
vom lokalen Füllstoffgehalt sektional quer zur Maschinenlaufrichtung
mittels entsprechender Stellglieder wie beispielsweise Ventil- und/oder
Pumpeneinheiten geregelt dosiert wird.
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Es
kann insbesondere auch das Zusammensetzungsquerprofil einer Faser-
oder Vliesstoffbahn wie beispielsweise einer Papierbahn so beeinflusst werden,
dass es dem Idealprofil möglichst nahe kommt.
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Es
ist insbesondere auch eine solche Ausgestaltung und Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Maschine möglich, bei denen die die Fluidität
der Faserstoffsuspension steigernde Chemikalie vor der Zugabe des
Retentionsmittels in die Stoffsuspension eingemischt wird. Die Zugabe
kann hier zum Beispiel mittels Dosierlanzen direkt in eine Stoffleitung
erfolgen oder in die Maschinen- bzw. Mischbütte zudosiert
werden, während die Retentionschemikalie dem oder im Stoffauflauf
zugegeben wird.
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Bei
der die Fluidität der Faserstoffsuspension steigernden
Chemikalie kann es sich beispielsweise um eine Lignosulfonsäure
oder die Alkali- oder Erdalkalisalze der Lignosulfonsäure
oder eine Mischung aus verschiedenen Lignosulfonaten und freien
Säuren der Lignosulfonsäure handeln. Dabei kann
grundsätzlich auch eine Vielzahl von die Fluidisierung
der Faserstoffsuspension erhöhenden Chemikalien zur Anwendung
kommen.
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Kommt
hinsichtlich der verwendeten Retentionschemikalien ein Zweikomponentensystem
zur Anwendung, so kann die eine Komponente beispielsweise auch dem
Gesamtstoffstrom zugesetzt werden, während die andere Komponente
sektional zur Profilierung eingesetzt wird. Wird also beispielsweise neben
einem Polyacrylamid (PAM), Polyethylenimin (PEI), Polyamidoamin
(PAAm), vernetzbaren Polyamidamin-Harzen, PolyDADMAC, Polyvinylamin (PVAm),
Polyethylenoxid (PEO) u. a., die im allgemeinen als Retentionsmittel
eingesetzt werden, zusätzlich beispielsweise ein Mikropartikel
wie zum Beispiel ein Bentonit eingesetzt werden, kann dieses ebenfalls
vor der Einmischung des Retentionsmittels der Faser- bzw. Vliesstoffsuspension
zugegeben werden. Zudem können zum Beispiel vor der Retentionsmittelzugabe
ebenfalls Stärke und/oder weitere andere Chemikalien der
Faser- bzw. Vliesstoffsuspension zugegeben werden.
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Dabei
kann jeder einzelne Kanal bzw. Rohr des Turbulenzerzeugers selektiv
mit dem Retentionsmittel und/oder dem Verdünnungsmedium,
wie beispielsweise Verdünnungswasser, beaufschlagt werden,
wodurch zum Beispiel auch in Z- Richtung ein unterschiedliches Retentions-
und gegebenenfalls Füllstoffniveau erhalten wird. Es ist
beispielsweise auch denkbar, eine Turbulenzkanal- oder Turbulenzrohrreihe
des Turbulenzerzeugers mit der gleichen Menge an Retentionsmittel
bzw. der gleichen Füllstoffmenge zu beaufschlagen.
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Überdies
ist beispielsweise eine solche Ausgestaltung oder Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Maschine denkbar, bei denen ein Teil des Retentionsmittels, das
zum Beispiel anschließend sektional zur Profilierung zugegeben
wird, und/oder eine andere Retentionschemikalie bereits zuvor dem
Gesamtstoffstrom zugesetzt wird.
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Es
ist insbesondere auch denkbar, sektional eine die Retention herabsetzende
Chemikalie zu dosieren, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn bereits
dem Gesamtstoff zuvor ein Retentionsmittel zugesetzt wurde. Zudem
kann zum Beispiel in den Randbereichen der Bahn sektional eine die
Retention herabsetzende Chemikalie dosiert werden, während
im übrigen Bereich sektional eine Retentionschemikalie
dosiert wird, um eine besonders ausgeprägte Querprofilierung
der Faserstoffbahn zu erreichen.
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An
den beiden Randbereichen kann, wenn dies zweckmäßig
erscheint, mittels der Zudosierung von Verdünnungswasser
die Konsistenz abgesenkt werden. Die Eindosierung des Verdünnungsmediums,
vorzugsweise Verdünnungswassers, erfolgt dabei vorzugsweise
in die dem Stoffauflauf sektional zugegebene Faserstoffsuspension.
Dadurch wird erreicht, dass die Stoffdichte in der Stoffauflaufdüse sektional
verschieden sein kann.
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Da
kein Verdünnungsmedium, vorzugsweise Verdünnungswasser,
zur lokalen Konsistenzerniedrigung eingesetzt werden muss, kann
das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße
Maschine mit besonderem Vorteil vorzugsweise bei einer Stoffdichte ≥ 0,5%,
insbesondere bei einer Stoffdichte im Bereich von 2 bis 10% und
zweckmäßigerweise bei einer Stoffdichte im Bereich
von etwa 2 bis etwa 4% angewendet werden. Daneben kann das erfindungsgemäße Verfahren
bzw. die erfindungsgemäße Maschine aber auch in
einem anderen, insbesondere niedrigen Konsistenzbereich zwischen
insbesondere etwa 0,25 bis etwa 0,5% und vorzugsweise im Bereich
einer Faserstoffdichte von etwa 0,25 bis etwa 0,4% Anwendung finden,
was in bestimmten Fällen zweckmäßig ist.
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Durch
den Zusatz von Dispergiermitteln verschiedenen Typs, zum Beispiel
Lignosulfonsäuren bzw. Alkali- oder Erdalkalisalze der
Lignosulfonsäuren oder Ethern von Polycarbonsäuren
und Salzen veretherter Polycarbonsäuren sowie polymerisierte Polycarbonsäuren,
die zum Beispiel polycarboxylierte Ether darstellen, u. a., kann
die Fluidität der Stoffsuspension entsprechend erhöht
werden, sodass auch bei dem anschließenden Zusatz des Retentionsmittels
die Fluidität nur unwesentlich ansteigt.
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Von
besonderem Vorteil für den Prozess ist, dass in Kombination
zunächst bei der hohen Stoffdichte von zum Beispiel ≥ 0,5%
die Fluidität der Stoffsuspension durch den Zusatz des
Dispergiermittels erhöht wird und anschließend
mittels der sektionalen Dosierung eines Retentionsmittels quer zur
Maschinenlaufrichtung die Faserstoffsuspension profiliert werden
kann.
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Ein
besonders vorteilhaftes bevorzugtes Prozessmerkmal ist zudem darin
zu sehen, dass die Retentionschemikalie unmittelbar vor oder unmittelbar
im Stoffauflauf zugesetzt wird, wodurch verhindert wird, dass die
Fluidität der Stoffsuspension, wenn auch nur geringfügig,
vorab herabgesetzt wird, sodass eine Entmischung der vorzugsweise
wässrigen Stoffsuspension vermieden werden kann. Die spätere,
unmittelbar vor der Blattbildung stattfindende Einmischung der Retentionschemikalie
bringt insbesondere den Vorteil mit sich, dass die dispergierende
Wirkung und die durch das Dispergiermittel erreichte höhere
Fluidität der Faserstoffsuspension durch den Zusatz des
Retentionsmittels nicht herabgesetzt wird.
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Zur
Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit beispielsweise der
Retentionschemikalie ist es von Vorteil, wenn die Retentionschemikalie
bei höherer Temperatur dem Stoffstrom zudosiert wird. Bevorzugt ist
daher eine Erwärmung der wenigstens einen die Retention
beeinflussenden Chemikalie vorgesehen.
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Von
Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Chemikalienzugabe beispielsweise
direkt mittels einer Pumpe in den Teilstrom eines Kanals bzw. Bohrung
des Turbulenzerzeugers erfolgt. Eine solche Beaufschlagung ermöglicht
beispielsweise mittels flexibler Zuführungen einen äußerst
kompakten Aufbau des Stoffauflaufs. Dies erlaubt es, die Länge
des Freistrahls signifikant zu verkürzen, so dass eine Länge
des Freistrahls kleiner 400 mm dargestellt werden kann.
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Hinsichtlich
der Dosierung bzw. Förderung der die Retention beeinflussenden
Chemikalie können zum Beispiel eine oder mehrere Schlauchpumpen
eingesetzt werden, wobei eine solche Schlauchpumpe zweckmäßigerweise
in einem Druckbereich von 0 bis etwa 30 bar und vorzugsweise in
einem Druckbereich von etwa 3 bis etwa 16 bar betreibbar sein soll
bzw. betrieben wird. Die Dosier- bzw. Förderrate der Pumpe
kann beispielsweise über eine vom lokalen Flächengewicht
abhängige Einstellung der Pumpendrehzahl bestimmt werden.
Es ist insbesondere auch denkbar, beispielsweise bezüglich
des Durchflusses eine Regelung vorzusehen. Vor der Einmischung in
die Stoffsuspension ist zweckmäßigerweise eine
Vorverdünnung der die Retention beeinflussenden Chemikalie
vorgesehen. Dabei wird vorteilhafterweise ein Verhältnis
von 1:1 bis 1:200 und vorzugsweise ein Verhältnis von 1:10
bis 1:100, bezogen auf die Stammlösung des Herstellers,
eingestellt. Die Vorverdünnung der die Retention beeinflussenden
Chemikalie sollte zweckmäßigerweise unmittelbar
vor der Einmischung in den Stoffstrom folgen. Für die Vorverdünnung
der die Retention beeinflussenden Chemikalie kann anstatt Frischwasser beispielsweise
auch Kreislaufwasser, zum Beispiel Klarfiltrat oder Superklarfiltrat,
verwendet werden.
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Von
Vorteil ist insbesondere auch, wenn bei der Zugabe der die Retention
beeinflussenden Chemikalie mittels einzelner Dosierpumpen, zum Beispiel
Schlauchpumpen, zur Dämpfung von eventuell auftretenden
Pulsationen Pulsationsdämpfer vorgesehen werden.
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Darüber
hinaus sind insbesondere auch solche Ausgestaltungen und Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Maschine denkbar, bei denen einzelne Ventile zur sektionalen Dosierung
der die Retention beeinflussenden Chemikalie eingesetzt werden,
sodass die die Retention beeinflussende Chemikalie lediglich mittels
nur einer Pumpe bzw. mittels einer gemeinsamen Pumpe beaufschlagt
wird und die Zudosierung über kleine Ventileinheiten, beispielsweise Regelventile,
erfolgt. Auch in diesem Fall kann vor der Einmischung der die Retention
beeinflussenden Chemikalie in den Stoffstrom diese Chemikalie mit beispielsweise
Kreislaufwasser, insbesondere Klarfiltrat, Superklarfiltrat u. a.,
oder aber Frischwasser vorverdünnt werden. Bei der Vorverdünnung
der die Retention beeinflussenden Chemikalie mit Kreislaufwasser
ist es in bestimmten Fällen von Vorteil, wenn auch ein
Fixiermittel zudosiert wird, um den Bedarf an mitgeführter
Beladung mit Fasern und Feinstoffen zu reduzieren.
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Bevorzugt
ist die Gesamtmenge an eingesetzter die Retention beeinflussender
Chemikalie, die zum Beispiel über quer zur Maschinenlaufrichtung
angeordnete Ventil- und/oder Pumpeneinheiten zudosiert wird, konstant,
oder sie wird vorteilhafterweise in Abhängigkeit von der
Gesamtretention bzw. dem Verhältnis der Konsistenz im Stoffauflauf
und der Konsistenz im Siebwasser sowie des daraus resultierenden
Flächengewichts dosiert. Dabei kann es von Vorteil sein,
dass die Gesamtfaser- bzw. Vliesstoffmenge, die dosiert wird, konstant
ist.
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Von
besonderem Vorteil ist insbesondere auch, wenn die lokal dosierte
Gesamtmenge an die Retention beeinflussender Chemikalie und Vorverdünnungsmedium,
vorzugsweise Verdünnungswasser, konstant ist und dadurch
an jeder sektionalen Ventil- und/oder Pumpeneinheit die gleiche
Menge dosiert wird und dadurch eine sektionale Änderung der
Stoffdichte vermieden wird. Bevorzugt wird hierzu eine Retentionsmittelstammlösung
hoher Wirkstoffkonzentration verwendet, sodass die Mengenänderung,
die aus der unterschiedlichen sektionalen Beaufschlagung mit Retentionsmittel
resultiert, gering ist und damit die Menge an Vorverdünnungsmedium, vorzugsweise
Verdünnungswasser, nur relativ wenig variiert werden muss.
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Unabhängig
von der sektional benötigten Retentionsmittelmenge bleibt
jedoch die zur Verdünnung notwendige Menge an Vorverdünnungsmedium,
vorzugsweise Verdünnungswasser, in der Summe aller Ventil-
und Pumpeneinheiten, die quer zur Maschinenlaufrichtung angeordnet
sind, vorzugsweise konstant.
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Die
Konsistenzerniedrigung des Retentionsmittels bzw. die Vorverdünnung
der Retentionsmittelstammlösung erfolgt bevorzugt unmittelbar
vor der Eindosierung in den Stoffstrom. Dabei kann das zur Verdünnung
des Retentionsmittels eingesetzte Verdünnungsmedium als
Treibmittel wirken, um eine gute Einmischung in den Stoffstrom zu
gewährleisten.
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Wird
zur Vorverdünnung des Retentionsmittels beispielsweise
Kreislaufwasser, wie insbesondere Klarfiltrat, Superklarfiltrat
u. a., zugegeben, kann durch die Zugabe eines Fixiermittels wie
beispielsweise PolyDADMAC die Retentionsmittelwirkung gesteigert
werden, ohne dass dadurch die Wirkung des Retentionsmittels aufgrund
der Störstofffracht verringert wird. In diesem Fall ist
eine separate Dosierung des Fixiermittels zweckmäßig,
wobei als Fixiermittel z. B. bekannte Chemikalien eingesetzt werden
können. In bestimmten Fällen ist es jedoch auch
zweckmäßig, in dem Fall, dass kein Fixiermittel
verwendet wird, mehr Retentionsmittel zu dosieren.
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Um
insbesondere bei einer hohen Stoffdichte von ≥ 0,5% eine
Entmischung von Füll- und Faserstoff während der
Zuführung zum Stoffauflauf zu verhindern, kann die Füllstoffdispersion
ebenfalls separat direkt in den Stoffauflauf dosiert werden. Dabei kann
die Füllstoffdispersion über Ventil- und/oder Pumpeneinheiten
geregelt dem Stoffstrom zugeführt werden. Hierfür
können vorteilhafterweise herkömmliche für
die Dosierung von Verdünnungsmedium, vorzugsweise Verdünnungswasser,
verwendete so genannte Module-Jet-Einheiten eingesetzt werden. Grundsätzlich
können jedoch auch andere, insbesondere einfachere Ausführungsformen
von Ventileinheiten zur Anwendung kommen. Der Füllstoff kann
aber auch direkt mittels einer Pumpe in den Stoffstrom dosiert werden.
Dabei kann insbesondere eine Regelung der Füllstoffmenge
beispielsweise über die Drehzahl der Pumpe vorgesehen sein. Denkbar
ist jedoch beispielsweise auch eine durchflussgeregelte Dosierung.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die Zusammenführung der
Faserstoffsuspension mit der Füllstoffdispersion und der
Retentionschemikalie separat erst unmittelbar vor oder im Stoffauflauf
erfolgt, beispielsweise in einem Zwischenstück oder Adapter
zwischen Stoffzuführung bzw. Querstromverteiler und Turbulenzerzeuger.
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Im
Unterschied zu dem aus der
EP-A-0
985 762 bekannten Verfahren bzw. Maschine ist die betreffende
Vorrichtung oder Zwischenstück bzw. Adapter vorzugsweise
so ausgeführt, dass jeder einzelne Kanal bzw. Rohr des
Turbulenzerzeugers mit der Retentionschemikalie und/oder der Füllstoffdispersion beaufschlagt
werden kann, wobei jedoch auch denkbar ist, dass jede einzelne Kanal-
oder Rohrzeile separat mit der Retentionschemikalie und/oder der
Füllstoffdispersion beaufschlagt wird.
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Jeder
Kanal bzw. Rohr des Turbulenzerzeugers ist zweckmäßigerweise
mit separaten Zuführungen versehen, über die die
Füllstoffdispersion oder das Retentionsmittel dem Stoffstrom
zugeführt werden können. Dabei können
die separaten Zuführungen beispielsweise flexibel ausgeführt
sein. Werden flexible Schläuche verwendet, so werden zweckmäßigerweise
Kunststoffschläuche eingesetzt. Solche Kunststoffschläuche
können beispielsweise aus Hypalon gefertigt sein.
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Die
Zuführung der Füllstoffdispersion oder der die
Retention beeinflussenden Chemikalie kann druck- oder durchflussgeregelt
sein.
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Die
Retentionschemikalie und/oder die Füllstoffdispersion können
vorteilhafterweise mittels Schlauchpumpen gefördert werden.
Solche Schlauchpumpen zeichnen sich vor allem durch eine das Medium
schonende Förderung aus, wodurch eine Schädigung
des zu fördernden Mediums verhindert wird, was insbesondere
bei sehr empfindlichen Medien von Vorteil ist. Dadurch wird die
Effizienz weiter gesteigert, da durch die nicht vorhandene Scherung
beispielsweise auch eine Schädigung des zu fördernden
Retentionsmittels unterbleibt. Die Effizienz des eingesetzten Retentionsmittels
wird dadurch erhöht. Zudem kann das Retentionsmittel auch
in einer viskosen Form zugegeben werden. Schlauchpumpen eignen sich
insbesondere auch zum Fördern von abrasiven Medien, sodass
die Pumpe selbst nicht beeinträchtigt wird. Zum Fördern
der Medien können grundsätzlich jedoch auch andere
Arten von Pumpen eingesetzt werden, wie zum Beispiel Zahnradpumpen,
Kolbenmembranpumpen, Druckluftmembranpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Kreiselpumpen,
Membrandosierpumpen und/oder dergleichen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung und Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Maschine kann insbesondere auch eine Steuerung und/oder Regelung
des mittleren Flächengewichts und/oder des mittleren Füllstoffgehalts
einer Faser- oder Vliesstoffbahn, zum Beispiel Papierbahn, während
der Herstellung derselben vorgesehen sein. Um zu einer gleichmäßigen
Herstellung einer Faser- bzw. Vliesstoffbahn, beispielsweise Papierbahn,
zu gelangen, wird zweckmäßigerweise eine Regelung
und/oder Steuerung eingesetzt, um das lokale Flächengewicht über
die lokale Zugabe der die Retention beeinflussenden Chemikalie und/oder
den lokalen Füllstoffgehalt mittels der separaten sektionalen
Zugabe der Füllstoffdispersion einzustellen. Dabei kann
das lokale Flächengewicht mittels eines Sensors z. B. an
der fertigen Papierbahn gemessen werden. Bevorzugt wird ein quer
zur Maschinenlaufrichtung traversierender Sensor eingesetzt, wobei
vorteilhafterweise auch verschiedene traversierende Sensoren vorgesehen sein
können. Mittels einer Stoffdichte- bzw. Konsistenzmessung
im oder am Stoffauflauf und im Siebwasser kann auf die Gesamt-,
Asche- und Faserstoffretention geschlossen werden. Mittels eines
Stellglieds kann auf der Grundlage der erhaltenen Messwerte die
Retentionsmittelzugabe lokal an der Stelle geregelt werden. In gleicher
Weise können der lokale Füllstoffgehalt an der
fertigen Bahn bestimmt und die lokale Füllstoffzugabe mittels
eines Stellglieds lokal an der Stelle geregelt werden. Für
die Steuerung und/oder Regelung werden bevorzugt eine oder mehrere
spezielle Steuer- und/oder Regel einheiten eingesetzt. Eine jeweilige
Steuer- und/oder Regeleinheit kann in das Prozessleitsystem integriert
oder ein separater Teil des Prozessleitsystems sein.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße
Maschine bringen unter anderem die folgenden Vorteile mit sich:
So
ist aufgrund der hohen Stoffdichte der spezifische Energiebedarf
infolge der kleineren Massenströme bei der Herstellung
der Faser- bzw. Vliesstoffbahn geringer.
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Bei
dem Konstantteil der Herstellungsmaschine, beispielsweise Papiermaschine,
können der Verdünnungswasserkreislauf und die
dazugehörigen Anlagenteile entfallen.
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Mit
dem vereinfachten Konstantteil ergeben sich entsprechend geringere
Investitionskosten für Neuanlagen oder Umbauten.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass aufgrund der hohen Stoffdichte
auch der durchschnittliche Retentionsmittelbedarf im Vergleich zum
Stand der Technik signifikant niedriger ist, was wieder geringere
Herstellungskosten mit sich bringt.
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Es
ist zudem davon auszugehen, dass bereits durch die späte
Zugabe des Retentionsmittels im Stoffauflauf eine signifikante Einsparung
an Retentionsmittel erreicht wird.
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Zudem
kann erwartet werden, dass aus der fehlenden oder deutlich verringerten
Scherung bei der Förderung oder Dosierung des Retentionsmittels auch
ein geringerer Verbrauch resultiert.
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Im
Unterschied zur herkömmlichen Technologie, bei der mittels
einer Konsistenzerniedrigung lokal unterschiedliche Stoffdichten
eingestellt werden, wodurch das Retentionsniveau entsprechend lokal beeinflusst
wird, wird bei dem erfindungs gemäßen Verfahren
bzw. der erfindungsgemäßen Maschine das Retentionsniveau
sektional beeinflusst.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Maschine besteht darin,
dass die Menge oder Durchsatz der einzelnen Sektionsströme
quer zur Maschinenlaufrichtung gleich ist und damit der Faserorientierungswinkel
nicht beeinflusst wird, und sektional eine Änderung der
Retention bewirkt wird. Dadurch kann die Planlage der fertigen Bahn
bzw. des fertigen Papiers erheblich verbessert werden.
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Aufgrund
der über die Bahnbreite feineren Dosierung der die Retention
beeinflussenden Chemikalie beispielsweise in jeden Turbulenzkanal
bzw. Turbulenzrohr kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Maschine auch bei höherer
Stoffdichte insbesondere eine präzisere Flächengewichtsprofilierung
erreicht werden.
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Die
erfindungsgemäße sektionale, lediglich retentionsabhängige
Flächengewichtsquerprofilierung lässt zudem einen
deutlichen Einfluss auf die Güte der erhaltenen Feuchtequerprofile
erwarten, da lokale Konsistenzunterschiede vermieden werden.
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Zudem
kann die Retentionsmitteldosierung relativ einfach realisiert und
bei bereits bestehenden Anlagen einfach nachgerüstet werden.
So kann beispielsweise im Bereich des Stoffauflaufs zwischen Stoffzuführung
bzw. Querverteilrohr und Mischkammer bzw. dem Turbulenzeinsatz eine
entsprechende Dosiereinheit eingebaut werden. Bei einer solchen Dosiereinheit
kann es sich beispielsweise um eine Adaptereinheit handeln.
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Ein
weiterer Vorteil der sektionalen retentionsabhängigen Flächengewichtsquerprofilierung
bei hoher Faserstoffdichte besteht darin, dass insbesondere auch
eine unabhängige Querprofilierung des Füllstoffgehalts
einer Faser- bzw. Vliesstoffbahn bei beispielsweise hoher Faser-
bzw. Vliesstoffdichte möglich ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden
anhand der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei
dem das Retentionsmittel mittels einer Pumpe in einen Kanal oder
Rohr eines Turbulenzerzeugers gefördert und unmittelbar
vor der Dosierstelle in den Turbulenzerzeuger oder einen zusätzlichen
Adapter zwischen einem Querstromverteiler und dem Turbulenzerzeuger
zum Beispiel mit Kreislaufwasser vorverdünnt wird;
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2 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem das Retentionsmittel von einem so genannten Header oder Querverteiler
gespeist über ein Regelventil beispielsweise in einen Kanal
bzw. Rohr des Turbulenzerzeugers dosiert und unmittelbar vor der
Dosierstelle vorverdünnt wird;
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3 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem in einem jeweiligen Kanal bzw. Rohr des Turbulenzerzeugers außer
dem Retentionsmittel auch eine Füllstoffdispersion dosiert
wird;
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4 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem sowohl das Retentionsmittel als auch die Füllstoffsuspension
jeweils mittels einer Pumpe in ein und denselben jeweiligen Kanal
bzw. Rohr des Turbulenzerzeugers gefördert werden;
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5 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr des
Turbulenzerzeugers bzw. Turbulenzrohrbündels außer dem
Retentionsmittel, das mit einer konstanten Menge an Verdünnungsmedium
vorverdünnt wird, auch die Füllstoffdispersion
dosiert wird, wobei die Füllstoffdispersion geregelt dosiert
wird;
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6 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr des Turbulenzerzeugers
bzw. Turbulenzrohrbündels außer dem Retentionsmittel,
das mit einer konstanten Menge an Verdünnungsmedium vorverdünnt
wird, auch die Füllstoffdispersion dosiert wird, wobei
im vorliegenden Fall das Retentionsmittel geregelt dosiert wird;
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7 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr des
Turbulenzerzeugers bzw. Turbulenzrohrbündels außer dem
Retentionsmittel, das vorverdünnt wird, auch die Füllstoffdispersion
dosiert wird, wobei im vorliegenden Fall sowohl das Retentionsmittel
als auch die Füllstoffdispersion geregelt dosiert wird;
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8 ein
mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 vergleichbares
Ausführungsbeispiel, wobei im vorliegenden Fall jedoch
der Füllstoffdispersion beispielsweise ein Dispergiermittel
zudosiert wird;
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9 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr des
Turbulenzerzeugers bzw. Turbulenzrohrbündels außer dem
Retentionsmittel auch die Füllstoffdispersion geregelt
dosiert wird, wobei im vorliegenden Fall zur Verdünnung
des Retentionsmittels beispielsweise Kreislaufwasser in den Retentionsmittelstrang
eingemischt wird; und
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10 eine
schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung
einer Faserstoff- bzw. Vliesstoffbahn.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel, bei
dem das Retentionsmittel mittels einer Pumpe 10 in einen
Kanal oder Rohr 12 eines Turbulenzerzeugers 14 gefördert
und unmittelbar vor der Dosierstelle in den Turbulenzerzeuger 14 oder
einen zusätzlichen Adapter zwischen einer Stromzuführung
bzw. Querstromverteiler und dem Turbulenzerzeuger 14 zum
Beispiel mit Kreislaufwasser, beispielsweise Klarfiltrat, vorverdünnt
wird. Wie anhand der 1 zu erkennen ist, kann das
Retentionsmittel bzw. Retentionschemikalie zunächst über eine
vorgeschalteten gemeinsame Pumpe 10 zugeführt
und anschließend über weitere Pumpen 10 sektional
dosiert werden, wozu für jede Sektion eine Pumpe 10 vorgesehen
sein kann. Das Verdünnungsmedium, hier beispielsweise Kreislaufwasser,
wird über eine gemeinsame Pumpe 10 zugeführt.
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2 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem das Retentionsmittel bzw. Retentionschemikalie von einem
so genannten Header oder Querverteiler 16 gespeist über
ein jeweiliges Regelventil 18 beispielsweise in einen Kanal
bzw. Rohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 dosiert
und unmittelbar vor der Dosierstelle vorverdünnt wird.
Zur Vorverdünnung kann beispielsweise wieder Kreislaufwasser,
beispielsweise Klarfiltrat oder dergleichen, vorgesehen sein. Auch
hier kann das vorverdünnte Retentionsmittel beispielsweise wieder
in einen Adapter dosiert werden. In dieser 2 sind auch
wieder die betreffenden vorgeschalteten Pumpen 10 zur Förderung
des Verdünnungsmediums bzw. Kreislaufwassers und des Retentionsmittels
zu erkennen.
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3 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem in einen jeweiligen Kanal bzw. Rohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 außer
dem Retentionsmittel auch eine Füllstoffdispersion dosiert
wird. Das Retentionsmittel wird wieder über eine vorgeschaltete
gemeinsame Pumpe 10 sowie den einzelnen Sektionen separat
zugeordnete Pumpen 10 zugeführt. Auch für
die Zufuhr der Füllstoffdispersion und des Verdünnungsmediums
bzw. Kreislaufwassers ist jeweils wieder eine Pumpe 10 vorgesehen.
Das Retentionsmittel sowie die Füllstoffdispersion können
auch im vorliegenden Fall beispielsweise wieder in einen Adapter
zwischen Stoffzuführung bzw. Querstromverteiler und Turbulenzerzeuger 14 dosiert
werden.
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4 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem sowohl das Retentionsmittel als auch die Füllstoffsuspension
jeweils mittels einer Pumpe 10 in ein und denselben jeweiligen
Kanal bzw. Rohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 gefördert
werden. In der 4 sind auch wieder die zur Zufuhr
der Füllstoffdispersion, des Verdünnungsmediums
bzw. Kreislaufwassers und der Retentionschemikalie vorgesehenen
vorgeschalteten Pumpen 10 zu erkennen.
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Das
vorverdünnte Retentionsmittel und die Füllstoffdispersion
können beispielsweise auch wieder in einen Adapter dosiert
werden.
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5 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 außer
dem Retentionsmittel, das bevorzugt mit einer konstanten Menge an
Verdünnungsmedium, vorzugsweise Verdünnungswasser,
vorverdünnt wird, auch die Füllstoffdispersion
dosiert wird, wobei die Füllstoffdispersion geregelt dosiert
wird. Dazu kann für die verschiedenen Sektionen beispielsweise
jeweils wieder ein Regelventil 18 vorgesehen sein. Dagegen
wird das vorverdünnte Retentionsmittel sektionsweise jeweils
nur über eine Pumpe 10 zudosiert. In der 5 sind
auch wieder die für die Zuführung der Füllstoffdispersion,
des Verdünnungsmediums bzw. Kreislaufwassers und der Retentionschemikalie
vorgesehenen vorgeschalteten Pumpen 10 zu erkennen.
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6 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 außer
dem Retentionsmittel, das bevorzugt mit einer konstanten Menge an
Verdünnungsmedium, vorzugsweise Verdünnungswasser,
vorverdünnt wird, auch die Füllstoffdispersion
dosiert wird, wobei im vorliegenden Fall das Retentionsmittel geregelt
dosiert wird. Dazu sind auch im vorliegenden Fall beispielsweise
wieder Regelventile 18 vorgesehen. In der 6 sind
auch wieder die für die Zufuhr der Füllstoffdispersion,
des Verdünnungsmediums bzw. Kreislaufwassers und des Retentionsmittels
vorgesehenen vorgeschalteten Pumpen 10 zu erkennen. Die
Zudosierung der Füllstoffdispersion sowie des vorverdünnten
Retentionsmittels kann beispielsweise auch wieder in einen Adapter
erfolgen.
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7 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 außer
dem Retentionsmittel, das vorverdünnt wird, auch die Füllstoffdispersion
dosiert wird, wobei im vorliegenden Fall sowohl das Retentionsmittel
als auch die Füllstoffdispersion geregelt dosiert wird.
Dazu können beispielsweise wieder Regelventile 18 vorgesehen
sein. In der 7 sind auch wieder die für
die Zufuhr der Füllstoffdispersion, des Verdünnungsmediums
bzw. Kreislaufwassers und des Retentionsmittels vorgesehenen vorgeschalteten
Pumpen 10 zu erkennen. Die Zudosierung der Füllstoffdispersion
sowie des vorverdünnten Retentionsmittels kann auch hier
beispielsweise wieder in einen Adapter erfolgen.
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8 zeigt
ein mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 vergleichbares
Ausführungsbeispiel, wobei im vorliegenden Fall jedoch
der Füllstoffdispersion beispielsweise ein Dispergiermittel
zudosiert wird, was beispielsweise wieder mittels einer Pumpe 10 erfolgen
kann. Im Übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel
zumindest im Wesentlichen dem der 7, wobei
einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet
sind.
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9 zeigt
in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem in einen jeweiligen Turbulenzkanal bzw. Turbulenzrohr 12 des Turbulenzerzeugers 14 außer
dem Retentionsmittel auch die Füllstoffdispersion geregelt
dosiert wird, wobei im vorliegenden Fall zur Verdünnung
des Retentionsmittels beispielsweise Kreislaufwasser, z. B. Klarfiltrat,
in den Retentionsmittelstrang eingemischt wird. Zur geregelten Dosierung
der mit Dispergiermittel versetzten Füllstoffdispersion
und des vorverdünnten Retentionsmittels können
beispielsweise wieder Regelventile 18 vorgesehen sein.
Wie anhand der 9 zu erkennen ist, kann auch
im vorliegenden Fall der Füllstoffdispersion beispielsweise
wieder ein Dispergiermittel zudosiert werden, was beispielsweise
wieder über eine Pumpe 10 erfolgen kann. Das Verdünnungsmedium
bzw. Kreislaufwasser kann beispielsweise über eine Pumpe 10 und
ein Regelventil 18 in den Retentionsmittelstrang eingemischt
werden. In der 9 sind auch die zur Zuführung
der mit einem Dispergiermittel versetzten Füllstoffdispersion und
der vorverdünnten Retentionschemikalie vorgesehenen vorgeschalteten
Pumpen 10 zu erkennen.
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10 zeigt
in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine 20 zur
Herstellung einer Faser- oder Vliesstoffbahn, bei der es sich beispielsweise
um eine Papiermaschine handeln kann.
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Die
Maschine 20 umfasst einen Stoffauflauf 22, Dosiereinrichtungen
für zum Beispiel Retentionschemikalien, Dispergiermittel
und Füllstoffdispersion mit entsprechenden Regelventilen 24, 26, 28, 30, eine
Stoffauflaufpumpe 27, insbesondere HC-Stoffauflaufpumpe
(HC = Hohe Konsistenz) zur Zuführung der Faserstoffsuspension,
Mittel 32 zur Konsistenzmessung vor oder im Stoffauflauf 22,
Mittel 34 zur Durchfluss- oder Massenstrommessung, einer
Entwässerungseinheit oder Siebpartie 36, einen
Siebwasserbehälter 38 mit zugeordneten Mitteln 40 zur Konsistenzmessung,
einen Messrahmen 42, der beispielsweise einen Flächengewichts-Sensor,
einen Füllstoffsensor und/oder dergleichen umfassen kann, wobei
quer zur Maschinenlaufrichtung traversierende Sensoren vorgesehen
sein können, eine Aufrollung 44 sowie Regelkreise
und/oder wenigstens eine Regeleinheit bzw. programmierbare Logik
(PLS) 46. Der Stoffauflauf 22 umfasst einen Turbulenzerzeuger 14, der
insbesondere ein Turbulenzrohrbündel umfassen kann. Die
Maschine 10 dient der Herstellung einer Faser- oder Vliesstoffbahn 48.
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Der
Stoffauflauf 22 ist vorzugsweise quer zur Maschinenlaufrichtung
sektioniert. Die Maschine 20 umfasst einen Turbulenzerzeuger 14,
der insbesondere ein Turbulenzrohrbündel umfassen kann.
Die Maschine 10 dient der Herstellung einer Faser- oder Vliesstoffbahn 48.
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Die
Maschine 20 umfasst insbesondere Mittel zur automatischen
Querprofilierung des Flächengewichts der Stoffbahn 48 sowie
vorzugsweise auch Mittel zur automatischen Querprofilierung der
Füllstoffverteilung in der Stoffbahn 48. Dabei
sind die Mittel bevorzugt zur automatischen Flächengewichtsquerprofilierung
und gegebenenfalls die Mittel zur automatischen Querprofilierung
der Füllstoffverteilung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ausgeführt, wobei diese Mittel bevorzugt zumindest
so ausgeführt sind, dass die automatische Flächengewichtsquerprofilierung
zumindest durch eine entsprechende sektionsweise Beeinflussung erfolgt, wozu
wenigstens eine die Retention beeinflussende Chemikalie in sektionsweise
variabler Menge und vorzugsweise sektionsweise wenigstens ein Verdünnungsmedium,
vorzugsweise Verdünnungswasser, zugebbar ist.
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Bei
den Regelventilen 24 und 28 handelt es sich um
Regelventile für Retentionsmittel, während es
sich bei dem Regelventil 26 um ein Regelventil für eine
Füllstoffdispersion handelt.
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Wie
in der 10 durch gestrichelte Linien angedeutet,
werden die über den Messrahmen 42 erhaltenen Messwerte
für eine jeweilige Regelung zur Regeleinheit 46 zurückgeführt.
Die Regeleinheit 46 erhält auch die Messwerte
der Mittel 32 zur Konsistenzmessung, der Mittel 34 zur
Durchflussmessung und der Mittel 40 zur Konsistenzmessung. Über
die Regeleinheit 46 können dann beispielsweise
die Steuerventile 24 bis 30 und/oder die Stoffauflaufpumpe 27 entsprechend
angesteuert werden.
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- 10
- Pumpe
- 12
- Kanal;
Rohr
- 14
- Turbulenzerzeuger
- 16
- Header;
Querverteiler
- 18
- Regelventil
- 20
- Maschine
- 22
- Stoffauflauf
- 24
- Regelventil
- 26
- Regelventil
- 27
- Stoffauflaufpumpe
- 28
- Regelventil
- 30
- Regelventil
- 32
- Mittel
zur Konsistenzmessung
- 34
- Mittel
zur Durchflussmessung
- 36
- Entwässerungseinheit;
Siebpartie
- 38
- Siebwasserbehälter
- 40
- Mittel
zur Konsistenzmessung
- 42
- Messrahmen
- 44
- Aufrollung
- 46
- Regeleinheit/PLS
- 48
- Faser-
oder Vliesstoffbahn
- L
- Maschinenlaufrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0600251
A [0005]
- - EP 0985762 B [0005, 0005]
- - EP 0824157 B [0006]
- - EP 0985762 A [0007, 0063]
- - DE 102006039103 A [0010]
- - DE 102006039 A [0037]