DE10239906A1 - Wet pressing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Naßpressenanordnung mit mehreren Pressen, von denen mindestens eine als Offset-Presse ausgebildet ist und durch die eine Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn, geführt ist.The invention relates to a wet press arrangement with several presses, at least one of which is designed as an offset press and through which a fibrous web, in particular a paper or cardboard web is.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Faserstoffbahn beschrieben.The invention is illustrated below a paper web as an example for a fibrous web described.
Eine Papierbahn wird vereinfacht dargestellt so erzeugt, daß eine flüssige Pulpe mit einem Feststoffgehalt in der Größenordnung von 1 % in einer Siebpartie auf ein umlaufendes Sieb aufgetragen wird. Am Ende der Siebpartie wird die Papierbahn mit einem Trockengehalt von etwa 20 % in eine Naßpressenanordnung überführt. Diese Naßpressenanordnung wird auch als Pressenpartie bezeichnet. In der Naßpressenanordnung wird die Papier bahn dadurch weitergetrocknet, daß das Wasser aus ihr herausgedrückt wird. Hierzu verwendet man mehrere Pressen mit Nips, die durch gegeneinander gedrückte Walzen gebildet sind. Die Papierbahn wird zusammen mit einer Filzbahn durch den jeweiligen Nip geführt. Der in den Nips herrschende Druck preßt das Wasser aus der Papierbahn in die Filzbahn. Anstelle einer Filzbahn können natürlich auch vergleichbare Bahnen verwendet werden, die Wasser aufnehmen können. Aus der Naßpressenanordnung oder der Pressenpartie wird die Papierbahn in die Trockenpartie übergeleitet, wo das Papier über beheizte Trockenzylinder geführt wird. Die weitere Trocknung der Papierbahn erfolgt hier im wesentlichen dadurch, daß das Wasser verdampft wird.A paper web is simplified shown so generated that liquid Pulp with a solids content of the order of 1% in a wire section is applied to a rotating sieve. At the end of the wire section is the paper web with a dry content of about 20% in a Transferred wet press assembly. This Wet pressing is also referred to as a press section. In the wet press arrangement the paper web is further dried by pushing the water out of it. For this you use several presses with nips that pass through each other pressed Rollers are formed. The paper web is together with a felt web passed through the respective nip. The pressure in the nips presses the water out of the paper web into the felt web. Instead of a felt web, comparable webs can of course also be used that can absorb water. Out the wet press assembly or the press section, the paper web is transferred to the dryer section, where the paper is about heated drying cylinder led becomes. The paper web is essentially dried further here in that the water is evaporated.
Das Sieb in der Siebpartie und die Filzbahnen in der Naßpressenanordnung hinterlassen Markierungen im Papier, die stören. Zum einen behindern derartige Markierungen die gleichmäßige Anlage der Papierbahn an den Trockenzylindern in der nachfolgenden Trockenpartie. Zum anderen erfordern derartige Markierungen einen hohen Aufwand bei der weiteren Behandlung der Papierbahn, beispielsweise bei der Satinage in einem Kalander.The sieve in the sieve section and the Felt webs in the wet press arrangement leave marks on the paper that are annoying. On the one hand hinder such Marks the even plant the paper web on the drying cylinders in the subsequent dryer section. On the other hand, such markings require a lot of effort the further treatment of the paper web, for example when satinizing in a calender.
Man hat daher in der Pressenpartie eine sogenannte Offset-Presse vorgesehen. Die Offset-Presse ist eine filzlose Presse, d.h. die Papierbahn wird hier ohne Filzbahn hindurchgeführt, um die vom Sieb und den Filzbahnen der vorhergehenden Pressen hervorgerufenen Markierungen der Oberfläche einzuebnen. Eine Wasserentfernung erfolgt hier praktisch nicht mehr.So you have in the press section a so-called offset press is provided. The offset press is a feltless press, i.e. the paper web is here without a felt web passed, around those caused by the wire and felt webs of the previous presses Markings of the surface flatten. There is practically no water removal here.
Je besser die gewünschte Glättung der Oberfläche, desto höher ist der erforderliche Druck in der Offset-Presse. Ein höherer Druck führt aber zu einer Volumenverminderung der Papierbahn, die in der Regel nur bis zu einer gewissen Grenze zulässig ist. Darüber hinausgehende Volumenverminderungen sind dann nicht mehr erwünscht. Man muß bei der Auslegung der Offset-Presse also einen Kompromiß schließen zwischen der Glättung der Oberfläche und dem Verlust an Volumen.The better the desired smoothing of the surface, the more is higher the required pressure in the offset press. A higher pressure leads to a reduction in volume of the paper web, which usually only permissible up to a certain limit is. About that volume reductions beyond this are then no longer desirable. you must at the design of the offset press therefore compromise between of smoothing the surface and the loss of volume.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Vorglättung vor der Trockenpartie mit möglichst wenig Volumenverlusten zu erreichen.The invention has for its object a better pre-smoothing before the dryer section with if possible to achieve little volume loss.
Diese Aufgabe wird bei einer Naßpressenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Offset-Pressen durch eine Breitnip-Vorrichtung mit einem Breitnip gebildet ist, durch den die Faserstoffbahn läuft.This task is accomplished with a wet press assembly of the type mentioned in that the offset presses by a Wide nip device is formed with a wide nip through which the fibrous web is running.
Wenn man eine Offset-Presse durch eine Breitnip-Vorrichtung realisiert, hat dies zwei Vorteile. Zum einen ist die Behandlungszeit in dem Breitnip, der auch als "extended nip" bezeichnet werden kann, relativ hoch. Der Breitnip erstreckt sich in der Regel über eine Länge in Laufrichtung von mehreren Zentimetern oder sogar mehreren zehn Zentimetern. Gleichzeitig wird die Druckspannung, die im Breitnip herrscht, kleingehalten, so daß eine Volumenverringerung nicht in dem Maße stattfindet, wie sie stattfinden würde, wenn die Faserstoffbahn in einem Nip zwischen zwei relativ harten Walzen geglättet würde. Je länger die Behandlungszeit im Breitnip ist, desto besser ist in gewissen Grenzen auch die Glättung der Oberfläche. Man erreicht also nach dem Breitnip eine Faserstoffbahn mit einem relativ großen Volumen und einer relativ guten Oberflächenqualität.If you go through an offset press realized a Breitnip device, this has two advantages. To the one is the treatment time in the Breitnip, which is also called "extended nip "can be called relatively high. The wide nip extends usually over a length in the direction of several centimeters or even tens Centimeters. At the same time, the compressive stress that prevails in the wide nip kept small so that a Volume reduction does not take place to the extent that they take place would, if the fibrous web in a nip between two relatively hard Rollers smoothed would. ever longer the treatment time in broad nip is the better in certain Also limit smoothing the surface. So you get a fibrous web with one after the Breitnip relatively large Volume and a relatively good surface quality.
Vorzugsweise weist die Breitnip-Vorrichtung eine beheizte, harte Walze auf, die mit einem nachgiebigen Gegendruckelement den Breitnip bildet. Durch die beheizte, harte Walze läßt sich zusätzlich Energie in den Breitnip eintragen, so daß die Glättung der Oberfläche der Faserstoffbahn weiter verbessert wird. Dadurch, daß die Beheizung auf der Seite der Faserstoffbahn erfolgt, die an der harten und in der Regel glatteren Walze anliegt, wird diese Seite besonders gut geglättet.The wide nip device preferably has a heated, hard roller with a flexible counter pressure element forms the wide nip. Through the heated, hard roller additional energy enter in the wide nip so that the smoothing of the surface of the Fibrous web is further improved. Because the heating on the side of the fibrous web, which is on the hard and this side is special well smoothed.
Vorzugsweise herrscht im Breitnip eine Druckspannung im Bereich von 1 bis 10 N/mm2. Dies ist eine relativ geringe Druckspannung, die aufgrund der längeren Behandlungszeit aber ausreicht, um der Faserstoffbahn die gewünschte Glätte zu verschaffen. Es sollte hier bemerkt werden, daß mit "Glätte" nicht die Glätte gemeint ist, die am Ende eines Satinierkalanders erzielt werden soll. Die Faserstoffbahn soll im wesentlichen nur von den Markierungen befreit werden, die sich durch das Sieb in der Siebpartie und die Filzbahnen in der Pressenpartie eingeprägt haben. Wenn eine darüber hinaus gehende Verbesserung der Glätte erzielt wird, wird dies natürlich ebenfalls akzeptiert.The wide nip preferably has a compressive stress in the range from 1 to 10 N / mm 2 . This is a relatively low compressive stress, but due to the longer treatment time it is sufficient to give the fibrous web the desired smoothness. It should be noted here that "smoothness" does not mean the smoothness that is to be achieved at the end of a calendering calender. The fibrous web should essentially only be freed from the markings which have been impressed by the wire in the wire section and the felt webs in the press section. If an improvement in smoothness beyond this is achieved, this is of course also accepted.
Vorzugsweise ist die harte Walze auf der Seite der Faserstoffbahn angeordnet, die eine stärkere Beaufschlagung mit Filzbahnen vor dem Breitnip als die andere Seite aufweist. In der Pressenpartie wird die Faser stoffbahn nicht immer von beiden Seiten gleichmäßig mit den Filzbahnen beaufschlagt. Es ist durchaus üblich, daß die Faserstoffbahn auf einer Seite beispielsweise in drei Nips mit der Filzbahn beaufschlagt wird, während sie mit der anderen Seite nur in einem Nip an einer Filzbahn anliegt. Dementsprechend leidet die erste Seite weitaus stärker unter der Beaufschlagung mit den Filzbahnen und benötigt eine weitaus stärkere Überarbeitung als die andere Seite. Dies läßt sich am einfachsten dadurch erreichen, daß man die Seite, die stärker mit Filzbahnen beaufschlagt wird, an der harten Walze anliegen läßt. Die stärkere Beaufschlagung richtet sich aber nicht nur nach der Zahl der Nips, in denen die eine Seite der Faserstoffbahn an der Filzbahn anliegt. Ausschlaggebend ist letztendlich die Markierung, die auf der Faserstoffbahn verbleiben. Eine derartig stärkere Markierung kann durchaus auch dadurch hervorgerufen werden, daß die Faserstoffbahn zwar nur in einem Nip an der Filzbahn anliegt, dort aber wesentlich stärker gepreßt wird. Insgesamt wird durch die Anlage der Faserstoffbahn mit der stärker beaufschlagten Seite an der harten Walze eine Verringerung der Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn erreicht.The hard roller is preferably arranged on the side of the fibrous web which has a greater exposure to felt webs in front of the wide nip than the other side. In the press section, the fibrous web is not always evenly loaded with the felt webs from both sides. It is quite common for the fibrous web to be on a One side, for example, has the felt web applied to it in three nips, while the other side only abuts a felt web in one nip. Accordingly, the first side suffers much more from exposure to the felt webs and requires a much stronger revision than the other side. The easiest way to achieve this is to allow the side that is more heavily loaded with felt webs to rest against the hard roller. The stronger loading is not only based on the number of nips in which one side of the fibrous web lies against the felt web. The decisive factor is ultimately the marking that remains on the fibrous web. Such a stronger marking can also be caused by the fact that the fibrous web lies only in one nip on the felt web, but is pressed there much more strongly. Overall, a reduction in the two-sidedness of the fibrous web is achieved by placing the fibrous web with the heavily loaded side on the hard roller.
Vorzugsweise weist die harte Walze eine Oberflächentemperatur auf, die mindestens der Plastifizierungstemperatur der durch den Breitnip laufenden Faserstoffbahn entspricht. Man plastifiziert im Breitnip also die Fasern der Faserstoffbahn. Dies führt zu einer besseren "Einebnung" der Oberfläche. Vor allem ist die Gefahr geringer, daß sich die Fasern in einem späteren Behandlungsschritt wieder aufstellen und so die Markierung wieder erkennen lassen. Die Plastifizierungstemperatur ist in der Regel von den Fasern der Faserstoffbahn abhängig. Man kann aber davon ausgehen, daß die Oberflächentemperatur der harten Walze mindestens 200°C, vielfach sogar in der Größenordnung von 300°C beträgt.Preferably, the hard roller a surface temperature on at least the plasticizing temperature of the by the Breitnip current fiber web corresponds. You plasticize in the wide nip, the fibers of the fibrous web. This leads to a better "leveling" of the surface. In front there is less of a risk that the fibers will be in one later Set up the treatment step again and so the marking again reveal. The plasticizing temperature is usually depending on the fibers of the fibrous web. But you can assume that the surface temperature the hard roller at least 200 ° C, often even in the order of magnitude of 300 ° C is.
Vorzugsweise weist das Gegendruckelement eine Oberflächenrauhigkeit auf, die geringer als die Oberflächenrauhigkeit einer Filzbahn aus einer vorangehenden Presse ist. Damit nutzt man auch das Gegendruckelement dafür aus, die Seite der Faserstoffbahn zu glätten, die an dem Gegendruckelement anliegt. Man wird in der Regel zwar nicht erreichen, daß die am Gegendruckelement anliegende Seite der Faserstoffbahn die gleiche Glätte erhält, wie die an der harten Walze anliegenden Seite der Faserstoffbahn. Man kann aber durch eine entsprechende Ausgestaltung des Gegendruckelements erreichen, daß die Markierungen, die die Filzbahn aus einer vorangehenden Presse hinterlassen hat, zumindest teilweise beseitigt werden.Preferably, the counter pressure element a surface roughness on that is less than the surface roughness a felt web from a previous press. So you use also the counter pressure element for it from smoothing the side of the fibrous web that is attached to the backing element is applied. As a rule, one will not achieve that the most Counter pressure element adjacent side of the fibrous web the same smoothness receives how the side of the fibrous web lying against the hard roller. you can, however, by appropriate design of the counter-pressure element achieve that Markings left by the felt from a previous press has to be at least partially eliminated.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Oberflächenrauhigkeit das Gegendruckelements um mindestens den Faktor 10 geringer als die Oberflächenrauhigkeit der Filzbahn ist. Je geringer die Oberflächenrauhigkeit des Gegendruckelements ist, desto besser ist die Glättung der Faserstoffbahn.It is preferred that the surface roughness the back pressure element by at least a factor of 10 less than the surface roughness of the Felt felt is. The lower the surface roughness of the counter pressure element is, the better the smoothing the fibrous web.
Vorzugsweise ist das Gegendruckelement zumindest an seiner dem Breitnip zugewandten Seite beheizt. Das Gegendruckelement muß relativ nachgiebig sein, um sich im Bereich des Breitnips der harten Walze anpassen zu können. Aus diesem Grund wird das Gegendruckelement in der Regel aus einem Elastomer gebildet. Elastomere, d.h.The counter-pressure element is preferably at least heated on its side facing the wide nip. The counter pressure element must be relative be resilient to yourself in the wide nip of the hard roller to be able to adapt. For this reason, the counter pressure element is usually made of an elastomer educated. Elastomers, i.e.
Kunststoffe, sind in der Regel schlechte Wärmeleiter. Man kann nun aber durch manche Gestaltungsmöglichkeiten dafür Sorge tragen, daß auch das Gegendruckelement eine gewisse Wärme an die Faserstoffbahn übertragen kann. Beispielsweise ist es möglich, Metallpartikel in das Gegendruckelement einzulagern oder das Gegendruckelement mit einer Metallschicht zu versehen oder die Faserstoffbahn zusammen mit einem dünnen Metallband durch den Breitnip zu leiten, das wiederum beheizt sein kann. In allen Fällen ist es möglich, auch auf der dem Gegendruck zugewandten Seite der Faserstoffbahn eine gewisse Wärmemenge einzutragen, was die Glättung dieser Seite fördert.Plastics are usually bad Heat conductor. But you can now take care of it through some design options wear that too Back pressure element a certain heat transferred to the fibrous web can. For example, it is possible Store metal particles in the counter pressure element or the counter pressure element to be provided with a metal layer or the fibrous web together with a thin one To guide metal tape through the wide nip, which in turn may be heated can. In all cases Is it possible, also on the side of the fibrous web facing the counterpressure a certain amount of heat to enter what the smoothing this site promotes.
Vorzugsweise trocknen die Pressen die Faserstoffbahn auf eine Feuchtigkeit von nicht weniger als 40 Prozent vor dem Einlauf in den Breitnip. Die Faserstoffbahn ist also noch relativ "naß", wenn sie in den Breitnip einläuft. Dies wiederum verbessert die Möglichkeit, die Oberflächen der Faserstoffbahn zu glätten.The presses preferably dry the fibrous web to a moisture of not less than 40 Percent before entering the Breitnip. The fibrous web is so still relatively "wet", when it enters the wide nip. This in turn improves the ability the surfaces to smooth the fibrous web.
Vorzugsweise weist der Breitnip in Laufrichtung der Materialbahn eine Länge von mindestens 50 mm auf. Dies ist mindestens das Doppelte der Breite eines Nips, der zwischen einer harten Walze und einer "weichen" Walze, d.h. einer Walze mit einem Kunststoffbelag, gebildet ist. Durch die so verdoppelte Bearbeitungsdauer läßt sich eine verbesserte Oberflächengestaltung erzielen.The wide nip preferably has The direction of travel of the material web is at least 50 mm long. This is at least twice the width of a nip between a hard roller and a "soft" roller, i.e. a roller with a plastic covering is formed. Due to the double processing time let yourself an improved surface design achieve.
Vorzugsweise ist das Gegendruckelement durch eine Schuhwalze mit einem umlaufenden Mantel gebildet, der mit Hilfe eines Anpressschuhs in Richtung auf die harte Walze gepreßt ist. Der Mantel kann hierbei relativ steif sein und nach Art einer Walze umlaufen. Es kann sich aber auch um eine Art Band handeln, das über mehrere Umlenkrollen geführt ist. Durch den Anpreßschuh wird die Kraft aufgebracht, die die Druckspannung im Breitnip erzeugt.The counter-pressure element is preferably through a shoe roll with a circumferential jacket formed with the help a pressure shoe is pressed in the direction of the hard roller. The jacket can be relatively stiff and like a roller circulate. But it can also be a kind of band that spans several Deflected pulleys is. Through the pressure shoe the force that generates the compressive stress in the wide nip is applied.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The invention is illustrated below of a preferred embodiment described in more detail in connection with the drawing. Show here:
Bei der Herstellung einer Papierbahn
wird Pulpe mit einem Feststoffgehalt in der Größenordnung von 1 % auf ein
Sieb
Die Unterseite der Papierbahn wird
durch eine Filzbahn
Die Papierbahn
Die Papierbahn läuft dann weiter auf der Oberfläche der
Gegenwalze
Anstelle einer Filzbahn
Nach dem Durchlaufen der drei Pressen
Die Breitnip-Vorrichtung
Der Breitnip
Die Temperatur, die die Oberfläche der
harten Walze
Man läßt die Seite der Papierbahn
Der Breitnip
Der Anpreßschuh
Auch der Mantel
Der Mantel
Durch die Pressen der Naßpressenanordnung
wird die Papierbahn
Damit wird die Trocknungswirkung
der Trockenzylinder
Der Mantel
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