DE1802693A1

DE1802693A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von zellstoffhaltigem Blattmaterial,wie Papier und Pappe

Info

Publication number: DE1802693A1
Application number: DE19681802693
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ransburg Corp
Current assignee: Ransburg Corp
Priority date: 1967-10-13
Filing date: 1968-10-11
Publication date: 1969-05-22
Also published as: FI51513B; US3536580A; DE1802693B2; SE357589B; CH479769A; NO131274B; FR1588333A; NO131274C; FI51513C; GB1257483A

Description

DR. BERG DlFL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE B MÜNCHEN 2, HiLBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 2, HilblestraBa 20 · Unser Zeichen Datum

Gg/fr 17 722 JI₁ Okt. 1968

Anwaltsakten-Nr.: Λ7 722

Ransburg Electro-Ooating Corp., Indianapolis, Indiana/V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von zellstoffhaltigem Blattmaterial, wie Papier.und Pappe

Die Erfindung betrifft die Herstellung von zellstoffhaltigem Blattmaterial, wie Papier und Pappe, bei welcher auf ein feuohtes, faseriges, zellstoffhaltiges Blattmaterial, das beispielsweise auf dem Metalltuch einer Fourdrinier-Papiermaschine angeordnet ist, Stoffe elektrostatisch aufgesprüht werden.

Bei der Herstellung von zellstoffhaltigen Blattmate-

909821/Ö7EÖ _ ₂

(0811) *5 16 20 81 Telegramme, PATENTEULE München Banki Bayerliche Vereinsbank München 453 100 Postscheck! München 653 43

rialien, wie Papier und Pappe, ist die Beeinflussung von deren physikalischer Eigenschaften für unterschiedliche Gebrauchszwecke wesentlich. Aus diesem Grunde werden auf dem zellstoffhaltigen Blatt während der Blattbildung häufig Stoffe abgelagert. Bei der Herstellung von Druckpapier, wie Zeitungspapier, ist so zum Beispiel als wesentlichste Gebrauchseigenschaft die sogenannte "Pick"-Widerstandsfähigkeit zu erzeugen. Diese ^wPick^M-Widerstandsfähigkeit ist ein Maß für den Grad der Lösbarkeit bzw. Entfernbarkeit der an der Oberfläche liegenden Fasern, sie ist also ein Maß für die Oberflächenfestigkeit des Blattmaterials. Während des Bedrückens wird auf die Oberfläche des Blattes mittels einer Druckplatte oder, im Falle des Offsetdruckes, mittels des Gummituchzylinders Farbe aufgetragen. Wird das Blatt von der Platte oder dem Gummituchzylinder abgezogen, dann neigen die an der Oberfläche liegenden Fasern im Falle einer unzureichenden Verleimung mit den Kernfasern dazu, sich von dem Blatt zu lösen und an der Platte bzw. dem Gummituchzylinder anzuhaften. Haben sich eine größere Anzahl solcher Fasern angesammelt, dann beeinträchtigen sie die Farbverteilung, und dies führt dann zu einem gesprenkelten, ungleichmäßigen Druckbild. Um die "Pick"-Widerstandsfähigkeit eines Blattes zu erhöhen, ist es

9Ö9Ö21/Ö7S8 - ³ -

daher wünschenswert, auf die Oberfläche des Papiers eine dünne Stärkeschicht aufzubringen. Die Stärke wird auf die Oberfläche des Papiervlieses in dessen noch feuchtem Zustand während der Blattbildung über dem Metalltuch einer Fourdrinier-Papiermaschine aufgebracht. Weitere Gebrauchseigenschaften, weiche zur Papierveredelung durch Ablagerung von Stoffen auf dem Papiervlies verbessert werden, sind Festigkeit, Steifigkeit, Glätte, Porosität, Helligkeit, Mattheit und die Eignung, ein Eindringen von verschiedenen Flüssigkeiten, wie Wasser, Öl, Wachs und Farbe, zu verhindern bzw. zu fördern.

Für zahlreiche Beschichtungsverfahren ist es erwünscht, daß der jeweilige Stoff auf das zellstoffhaltige Blatt, nachfolgend kurz Papierbahn genannt, während der Blattbildung über dem Metalltuch der Fourdrinier-Papiermaschine aufgebracht wird. Die durch das Metalltuch abgestütze nasse Papierbahn ist jedoch noch äußerst brüchig, so daß die Gefahr eines Zerreißens oder einer Beschädigung der Oberfläche durch die Ablagerung größerer Flüssigkeitstropfen besteht. Durch die Ablagerung solcher größerer Flüssigkeitstropfen im Bereich des Fourdrinier-Metalltuches hervorgerufenen Beschädigungen sind aber an dem Endprodukt sichtbar, weshalb sie äußerst unerwünscht sind.

909821/Ö7SÖ

Im Falle, daß die Besohiohtungsstoffβ auf eine Papierbahn nicht elektrostatisch aufgebracht werden_s werden die Stoffe auf die Papierbahn aufgesprüht, und zwar entweder als Folge ihrer Schwerkraft oder mittels Einrichtungen, welche die Stoffe zur Papierbahn hin beschleunigen. Die Feinheit des Zerstäuberstrahls ist dabei abhängig von der Luftbewegung im Bereioh des Fourdrinier-Metalltuohes, Zerstäubertropfen kleinen Durchmessers haben ein großes Oberflächen-Masse-Verhältnis, sie lassen sich durch Luftströme leicht bewegen. Wird die Ablagerung infolge Schwerkraft oder dadurch bewirkt, daß die Stoffe zur Papierbahn hin beschleunigt werden, dann kann ein Eindringen der bewegten Luft in der Nähe der Papierbahn nur mittels .relativ großen Tropfen erreicht werden« Feine Sprühteilohen können jedoch zur Ablagerung kommen, wenn sie elektrisch aufgeladen und in die Nähe der Papierbahn geleitet sind, während die Papierbahn dadurch zum Anziehen des Zerstäuberstrahle gebracht ist, daß das Fourdrinier-Metalltuoh geerdet ist* Sind die Zerstäuberteilchen in hohem Maße geladen, dann werden sie durch die in der-Nähe der Papierbahn bewegte Luft hinduroh angezogen und auf der Oberfläche der Papierbahn abgelagert. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufladen eines flüssigen, zur Zerstäubung kommenden Stoffes sind in den US-Patentschriften 3 169 882 und

909821/Ö7SÖ

■'" ■ ■ 1§02693

3 169 883 beschrieben. Eine solche Vorrichtung vermag eine flüssige Dispersion fein verteilter Feststoffe, wie ungekochte Stärke in Wasser, oder einen Stoff in flüssigem Aggregatzustand aufzuladen und auf die Papierbahn aufzusprühen, Stoffe in trockener Pulverform können dadurch auf die Papierbahn aufgebracht werden, daß man sie verflüssigt, daß man das verflüssigte Pulver mittels einer Einspritzpumpe in einen bewegten Luftstrom einbringt und daß man diesen Luftstrom dann zu einer Zerstäubereinriohtung leitet, welche mit einer Ladeelektrode versehen ist, an welohe eine hohe Spannung angelegt ist. Es ist häufig erwünscht, eine solche elektrostatisohe Zerstäubereinrichtung über dem Fourdrinier-Metalltu.ch anzuordnen, um eine gleichmäßige Verteilung der Stoffe über die Papierbahn zu erreichen.

Die eine Papiermaschine umgebende Luft ist nun in hohem Maße mit Wasserdampf geladen, der duroh Verdampfung des Wassers gebildet wird, das in reichlichem Maße im Stoffauflauf vorhanden und in der Sieb- und der Pressenpartie freigesetzt wird. Außerdem wird in der Trockenpartie der Papiermaschine unmittelbar Wasserdampf erzeugt. Dieser Wasserdampf der umgebenden Luft kondensiert nun an jeder kalten Fläche, und das Kondensat bildet allmählioh Tropfen, welohe ton solchen

903021/075Θ

Flächen abtropfen. Ist eine elektrostatische Zerstäubereinrichtung oberhalb der Oberfläche der auf einem Fourdrinier-Metalltuch gebildeten Papierbahn angeordnet, dann wird sich auf den Fläohen dieser Einrichtung kondensierendes Wasser in Tropfen auf die Papierbahn abtropfen, was zur Folge hat, daß die Papierbahn zerriseen wird, oder daß sich auf ihr Erhebungen bilden. Eine elektrostatische Zerstäubereinrichtung ist nun im allgemeinen durch einen sich auf dem Erdboden abstützenden Ständer gehaltert. Die elektrostatische Zerstäubereinrichtung umfaßt Isolierkörper, welche die Ladeelektrode tragen. Die Oberflächen dieser Isolierkörper stehen unter hoher elektrischer Beanspruchung, verursacht durch die hohe Spannung, welche an die Ladeelektrode angelegt ist. Lagert sich nun auf solchen Oberflächen Wasser ab, dann wird dadurch ein Stromweg über die isolierende Oberfläche geschaffen, so daß zwischen der Ladeelektrode und dem geerdeten Ständer der Zerstäubereinriohtung hohe Ströme fließen ) können. Dies kann letztlich gleichfalls zu Beschädigungen der Papierbahn führen. Ist in der Zerstäubereinrichtung darüber hinaus ein Widerstand mit hohem Leitungswiderstand in Reihe mit der Ladeelektrode angeordnet, dann kann der in dem Stromweg, welcher durch die auf den isolierenden Oberflächen angesammelte Feuchtigkeit gebildet ist, fließende Strom die an die

909821/Ö758

''"I¹" ^: " '* T.n-: »ι». !!W! ■■■■■!:,

- 7 - ■ I

1802893

Ladeelektrode angelegte Spannung in einem solchen Maße reduzieren, daß eine Aufladung der Zerstäuberteilchen verhindert wird.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile ist erfindungsgemäß die elektrostatische Zerβtäubereinrichtung von einem Qas umgeben, und dieses Gas wird nach außen in die umgebende Luft zerstäubt, um dadurch eine durch Kondensation bewirkte Ansammlung von Wasser auf der elektrostatischen Zerstäubereinriohtung zu verhindern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß die elektrostatische Zerstäubereinrichtung von einem porösen, nicht leitfähigem Gehäuse umgeben, das mit einer öffnung für das vordere Ende der Zerstäubereinriohtung und deren Ladeelektrode versehen ist« Xn dieses Gehäuse wird ein Gas unter Druck eingeführt, so daß das GehHuseinnerβ einen höheren Druck aufweist als die umgebende Luft. Das Gas durchdringt die porösen Wände des Gehäuses und dessen öffnung, welche den vorderen Bereich der Zerstäubereinriohtung und deren Ladeelektrode umgibt, daduroh wird die Ansammlung von kondensierter Feuchtigkeit auf dem Gehäuse und auf der umgebenden Luft ausgesetzten Fläohen der Zerstäubereinrichtung verhindert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der

909821/Ö758

Zeiohnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigtt

Fig. 1 in Perepektivansicht die Anordnung von vier erfindungsgemäßen elektrostatischen Zerstäubereinrichtungen in einer Papiermaschine, und

Fig· 2 einen Querschnitt, in vergrößertem Maßstab,

einer elektrostatischen Zerstäubereinrichtung gemäß der Erfindung·

In Fig, 1 bezeichnet 10 die Gesamtheit einer Fourdrinier-Papiermasohine, welche «inen Stoffauflauf 11 mit einstellbarer Lippe 12 und Registerwalze 13, Walzen und Saugwalze 15 umfaßt, über welohe das umlaufende Metalltuch oder endlose Sieb 16 gelegt ist· Gegebenenfalls kann noch eine Siebwalze vorgesehen sein, die aber in der Zeichnung nicht, dargestellt ist* Mit 17 sind übliche Saugkästen bezeichnet. Der mit Wasser verdünnte Papierfaserstoff P gelangt über den Stoffr auflauf 11 auf das umlaufende, endlose Sieb 16 und wird allmählich in der Siebpartie der Papiermaschine entwässert, wobei naoh erfolgter Blattbildung das Wasser im späteren Stadium abgesaugt wird, so daß im Bereich der Walze 15 der Wassergehalt auf etwa 80 $ abgesenkt ist. Im Anschluß an die Fourdrinier-Papiermaschine durchläuft die Papierbahn eine Trockenpartie, welche.

909821/07S8

aus zu Gruppen zusammengefaßten Preßwalzen 18 und dampfbeheizten Trockenzylindern D besteht, welche der Papierbahn weiter Wasser entziehen. Die Papierbahn wird in dieser Partie mittels Trockenfilzen 19» 20 und 21 bewegt. Die beheizten Trockenzylinder D

entziehen der apierbahn letztlich so viel Wasser, daß diese die erwünschte Endfeuchtigkeit aufweist.

Fig. 1 zeigt weiterhin mit 22 eine elektrostatische Zerstäubervorrichtung, mittels welcher auf die Oberfläche des Papierfaserstoffes P trockene, piiyerförmige Beschichtungsstoffe aufgebracht werden. Diese Vorrichtung umfaßt eine Vielzahl elektrostatischer Zerstäubereinrichtungen 23, welohe mit Abstand aueinander angeordnet sind und das Pulver gleichförmig auf die Oberfläche des Papierfaserstoffes zur Verteilung bringen. Da alle Zerstäubereinrichtungen 23 gleich aufgebaut sind, kann die nachfolgende Beschreibung sich auf die Ausführungsform einer Einrichtung beschränken. Der pulverförmige Beschiohtungsstoff wird mittels einer Spezialpumpe in einen Luftstrom eingebracht und dann der Zerstäubereinrichtung 23 über einen Sohlauch Zk zugeführt, der Beschichtungsetoff wird am vorderen Ende der Einrichtung durch einen rotierenden Verteiler zur Verteilung gebracht. Eine Gleichstromquelle 25 mit hohem Spannungswert ist über

909821/Ö7S8 _ ₁₀ _

ein Kabel Z6 und einen in jeder Zerstäubereinrichtung angeordneten Vorschaltwiderstand mit einer leitfähigen Ladeelektrode des rotierenden Verteilers dieser Einrichtung verbunden, so daß zwischen der Ladeelektrode und dem zu beschichtenden Papierfaserstoff ein elektrostatisches Feld gebildet wird. Die angelegte Spannung ist vorzugsweise negativ» Die Pulverteilchen werden elektrisch aufgeladen, dann in das elektrostatische Feld eingebracht und werden schließlich durch den Papierfaserstoff bzw..die Papierbahn angezogen und auf dieser abgelagert.

Die Pulverteilchen werden in einem Flüssigkeitsbett verflüssigt, indem sie chargenweise in ein Gehäuse 27 eingebracht werden, durch welches hindurch Luft unter Druck geführt wird. Mit 28 ist ein Sammler der Reglereinrichtung für die Zufuhr der Luft bezeichnety deren Quelle nicht dargestellt 1st. Mit 29 ist ein Regelventil bezeichnet, welches dem Flüssigkeitsbett zugeordnet ist. Für jede Zerstäubereinrichtung 23 ist eine nioht dargestellte Einspritzpumpe vorgesehen, welche in dem Flüssigkeitabett angeordnet und welcher ein Druokregulierventil 31 und ein Druckanzeigegerät 32 zugeordnet ist. Die Auslaßleitung dieser Pumpe ist über den Schlauch 2k mit der Zerstäubereinrichtung verbunden. Durch das Ventil 31 läßt sich der Druck

909821/0758

der Luft zu der Einspritzpumpe hin steuern und damit auch die Fließgeeohwindlgkeit der Pulverteilchen· Der über das Anzeigegerät 32 zur Anzeige gebraohte Luftdruck kann damit in einfaoher Art und Weise als Steuergröße für die Fließgesohwindigkeiten des pulverförmigen Beschlchtungsstoffes herangezogen werden. Eine Einzelsteuerung der einzelnen Zerstäubereinrichtungen ist zum Zwecke einer gleichförmigen Verteilung des Beschichtungsstoffes auf der Papierbahn erwünscht.

Die elektrostatische Zerstäubervorriohtung 22 ist nun im Bereioh oberhalb der Papierbahn P von einem Gehäuse aus porösem Polyäthylen umgeben, welches duroh Sintern hergestellt wurde und unter dem Warennamen ^MVYON^W zum Verkauf kommt. Das poröse Gehäuse wird mit einem Gas, wie Luftι unter Druck gesetzt, welches duroh das poröse Gehäuse nach außen dringt und dadurch die Ablagerung von kondensiertem Wasser auf den Flächen der elektrostatischen Zerstäubervorrichtung verhindert.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Zerstäubereinrichtung 23 im Querschnitt. Der Verteiler 33 wird duroh einen luftbetriebenen Motor 3^· rotiert, um eine Verteilung der Pulverteilchen zu bewirken. Der Motor 3^ ist über einen Schlauch, ein Druokregulierventil und ein Abschaltventil mit einer Druckluftquelle verbunden,

909821/0758 _

alle diese Teile sind nioht dargestellt. Bine Änderung des Luftdruckes bewirkt eine Änderung der Drehzahl des Motors Jk und damit der Drehzahl des Verteilers 33, Um eine gleichförmige Verteilung der Pulverteilohen zu bewirken, sollte die Drehzahl in der Größenordnung von mindestens 400 U/min sein» Mit 35 ist ein eine Hohlwelle 37 aus isolierendem Werkstoff umgebender Isolierkörper bezeichnet, weloher sich von einem leitfähigen Gehäuse 36 nach vorne erstreckt. Die Hohlwelle 37 ist in dem Isolierkörper 35 drehbar gelagert, und zwar mittels eines in dem Gehäuse 36 angeordneten Lagers und einer als Lagerfläche ausgebildeten Führung des Isolierkörpers. Auf der Hohlwelle 37 sitzt ein Zahnrad, welohes mit einem durch den Motor 3k in Umdrehung versetzten Zahnrad kämmt, die Hohlwelle 37 wird dadurch in Umdrehung versetzt. Die Ladeelektrode 38 umfaßt eine Vlderstands-Besohichtung auf der rückwärtigen Fläche des Verteilers 33,. eine solche Beschichtung ist duroh die US-Patentschrift

\ 3 021 077 bekannt. Der Isolierkörper 35 und die Hohlwelle 37 schaffen einen isolierenden Träger für die Ladeelektrode 38 im Abstand von dem leitfähigen Gehäuse 36. Dadurch kann der leitfähige hintere Teil der Zerstäubereinrichtung 23 geerdet werden, während an die Ladeelektrode 38 eine Hohlspannung bezüglich des Erdbodens angelegt ist. Der Isolierkörper trägt,

909821/0758 . ₁₃ _

auch einen Widerstand 39 mit einem hohen Widerstandswert von einigen Hundert Megohms, Das Kabel 26 ist über den hinteren Teil der Zerstäubereinrichtung 23 zugeführt und mit dem Widerstand 39 innerhalb des Isolierkörpers 35 verbunden. Mit kO ist eine Bürste bezeichnet, welche durch das vordere Ende des Isolierkörpers 35 gehaltert 1st und eine elektrische Verbindung zwischen dem vorderen Ende des Widerstands 39 und der Ladeelektrode 38 herstellt.

Der Schlauch 2k, welcher das in Luft eingeschlossene Pulver führt, mündet in einem Kanal 41 In dem hinteren Gehäuse J6 der Zerstäubereinrichtung, Dieser Kanal ^I ist gegenüber der Hohlwelle 37 über eine drehende Dichtsoheibe abgediohtet, und die ihn durchfließende Luft mit eingeschlossenem Pulver fließt weiter durch den Hohlraum der Hohlwelle 37 hindurch zu dem Verteiler 33 hin. Der Verteiler 33 umschließt mit einer Nabe die Hohlwelle 37· In den Hohlraum der Welle 37 ist ein Deckel kZ eingesetzt, derart, daß eine seitliche Auslaßöffnung k3 gebildet wird, über welohe die Pulvertellohen in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Welle 37 stehenden Richtung ausfließen. Der Deckel k2 und der Verteiler 33 sind vorzugsweise aus nicht leitfähigem Werkstoff herr gestellt, wobei die rückwärtige Fläche des Verteilers

909821/0758

1302693

mit einer leitfähigen Beschichtung versehen ist, die einen hohen Widerstandswert aufweist und dadurch als Ladungselektrode 38 dienen kann.

Die Verteilerglocke 33 ist bezüglich einer senkrecht auf der Aohse der Hohlwelle 37 stehenden Ebene leicht naoh vorne geneigt. Die Auslaßöffnung 43 befindet sich in unmittelbarer Nähe der vorderen, konkaven Fläche
der Verteilerglocke, und zwar in der Nähe von deren
Drehachse, so daß die ausfließenden Pulverteilchen
des Beschichtungsstoffes über diese Fläche nach außen geführt werden. Die Drehung der Verteilerglocke während des Ausfließens der Pulverteilchen bewirkt deren gleichförmige Verteilung über die Oberfläche der Papierbahn. Die vordere Fläche des Deckels 42 ist vorzugsweise in einem geringen Abstand hinter der Vorderkante der Verteilerglooke 33 gehalten. Das elektrostatische Feld zum Aufladen und zum Verteilen der Pulverteilchen erstreckt sich vorzugsweise von der vorderen Kante der Verteilerglocke, Die Aufladung der
Pulverteilchen ist am größten, wenn der Gradient des elektrostatischen Feldes an der Kante der Verteilerglooke am größten ist.

Die Verteilereinrichtung 23 wird von einem Träger 44 gehaltert, und zwar mittels Kopfschrauben 45, welche

909821/07S8

in das leitfähige Gehäuse 36 eingeschraubt sind« Der Träger kk erstreokt sich horizontal oberhalb des Fourdrinier-Metalltuches Über dessen Breite und dient der Halterung aller Zerstäubereinrichtungen. Dieser Träger hk kann duroh eine geeignete Rahmenkonstruktion gegenüber dem Brdboden abgestützt sein«

Die Zerstaubereinrichtungen 23 und der Träger *»Λ sind von einem porösen Gehäuse k6 umgeben· Die Seitenwände 47 und die obere Wand k8 dieses Gehäuses sind aus gesintertem Polyäthylen hergestellt, welohes unter dem Warennamen "VYON" zum Verkauf kommt» Die Wände weisen eine Dioke von etwa 5 mm auf« Die Bodenwand 4° dieses Gehäuses, welche gleichfalls aus gesintertem Polyäthylen hergestellt 1st, weist hingegen eine Dicke von etwa 3 mm auf, um dadurch Im Bereich des Verteiler 33 einen geeigneten Luftstrom zu erhalten· Das genannte Ausgangsmaterial für das Gehäuse k6 kann unter Wärme verformt werden, um daduroh eine erwünsohte Anpassung an Formen der Zerstäubereinrichtungen vorzunehmen, das Material kann entlang der Stoßkanten geschweißt werden, um daduroh das Gehäuse entlang dieser Kanten luftdicht zu-machen. Die öffnung zwischen dem rotierenden Verteiler 33 und dem Gehäuse k6 ist relativ klein gehalten, beispielsweise ist eine Ringöffnung mit einem Durchmesser von etwa 1,6 mm vorgesehen. Eine

909821/0758

- 16 -

1302693

Menge von etwa 14 000 dm /min Gas unter einem Druck von etwa 50 mm Wassersäule reloht im Regelfall für die Versorgung der gesamten Vorrichtung aus, wenn diese aus vier dem Gehäuse 46 entsprechenden Gehäusen besteht, welche gegenüber dem Träger 44 festgelegt sind« Das Innere des Gehäuses 46 wird unter einem gegenüber dem Druck der umgebenden Luft höheren Druok gehalten, so daß das Gas die porösen Wände des Gehäuses 46 naoh außen durchdringt und dadurch ^ die umgebende Luft von den elektrostatischen Zerstäubereinrichtungen 23 und dem Träger 44 fernhält,

Die Porosität der Seitenwände und der oberen Wand eines Gehäuses ist derart gewählt, daß bei einem Druckunterschied von etwa 50 mm Wassersäule die in das Gehäuse eingeführte Druckluft in einer Menge von etwa 370 dnrymin je Fläohenelnheit In der Größenord-

2 nung von etwa 9,3 dm naoh außen dringt· Diese Wände

weisen, wie bereite erwähnt, eine Dicke von etwa 5 mm f auf. Die Luft wird also in einer Menge von etwa 680

dm /min je Flächeneinheit in der Größenordnung von βίο wa 9,3 dm aus dem Gehäuse austreten, wenn sie In dem Gehäuse unter einem«Druok von etwa 100 mm Wassersäule gehalten ist. Die Porosität der Bodenwand des Gehäusee ist derart gewählt, daß etwa 85Ο dm /min je Flä-

oheneinheit in der Größenordnung von etwa 9»3 dm aus-

909821/0758 _ _

fließen, und zwar bei einem Druckunterschied von etwa 50 mm Wassersäule bei einer Dioke der Bodenwand von etwa 3 mm. Wenngleich die vorerwähnte Porosität des Gehäuses in der praktischen Erprobung den besten Wirkungsgrad hinsichtlich der Verhinderung einer Ansammlung von kondensiertem Wasserdampf an der Gehäuse-Außenfläche brachte, können andere Werte für die Porosität des Gehäuses gleiche Ergebnisse bringen. Es muß jedenfalls nur verhindert werden, daß die mit Wasserdampf aufgeladene Außenluft die ihr ausgesetzten Flächen der elektrostatischen Zerstäubervorrichtung erreicht. Porösere Wände des Gehäuses bringen größere Fließgeschwindigkeiten der Luft, was aber den Nachteil erhöhter Betriebskosten der Vorrichtung bringt,

Es kann auch erwärmte Luft zur Anwendung kommen, wobei die praktische Erprobung ergeben hat, daß eine Erwärmung der Luft auf etwa 6O C einen günstigen Wirkungsgrad ergibt. Die Erwärmung der Luft ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Teil der Außenfläche des Gehäuses für die elektrostatische Zerstäubervorrichtung nicht aus porösem Material hergestellt sein kann. Indem das erwärmte Gas über den porösen Teil des Gehäuses nach außen dringt, kann es kontinuierlich in das Innere des Gehäuses zugeführt werden, so daß der nicht poröse Teil des Gehäuses auf einer solohen Tem-

909821/0758

— IO —

peratur gehalten werden kann, daß auf diesem Teil sich Wasserdampf nicht kondensieren kann. Vorteilhaft verwendet man die in der Trockenpartie der Papiermaschine zur Verfügung stehende Warmluft zur Beschiokung des Gehäuses.

Ausführungsbeispiel

Mittels einer Papiermaschine herkömmlicher Ausführung, beispielsweise wie anhand der Fig. 1 beschrieben, soll auf die Papierbahn ein elektrostatisch aufgeladenes, fein verteiltes Stärkepulver aufgebracht werden. Es sind vier elektrostatische Zerstäubereinrichtungen für diesen Zweck vorgesehen, die in einem Abstand von etwa 180 mm oberhalb einer etwa I38O mm breiten Papierbahn angeordnet sind. Jede Zerstäubereinrichtung ist mit einem glockenförmigen Verteiler der in Fig. 2 gezeigten Art versehen, der mit einer Geschwindigkeit von etwa 700 U/min gedreht wird. Die einzelnen Verteilereinrichtungen sind in einem Abstand von etwa 350 mm versetzt zueinander angeordnet, um eine gleichförmige Verteilung der Stärke über die Papierbahn zu erreichen. Die Verteilereinrichtungen und ihr Träger sind von einem porösen Gehäuse umgeben, In dieses poröse Gehäuse wird Luft unter einem Druck

909821/0758 · _

Ton etwa 50 mm Wassersäule kontinuierlich eingeführt. Xn der Papiermaschine wird übIiοheβ Zeitungspapier (65 $ Holzschliff, 35 $ Sulfit) hergestellt mit einem Endgewioht von etwa 17 kg per Rie« (635 x 965,2 tnm-500 Blatt) (30 657 dm²).

Die Papiermaschine wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 35 dm/min betrieben und ungekoohte, pulvrige Stärke, welche zuvor mit Oxyäthylen behandelt wurde, um ihre anfängliche Gelantlnlerungstemperatur auf etwa 60 bis 63 C herabzusetzen, wird auf die Filz-Seite des Papiers aufgebracht, indem die Zerstäubereinriohtungen mit etwa 65 bis 75 kV elektrisch negativ aufgeladen werden. Die Stärketeilchen sind in Luft eingeschlossen und werden jeder Zerstäubereinrichtung in einer Menge von etwa 3,8 kg/h zugeführt. Die Zerstäubervorrichtung zum Aufbringen der Stärke auf die obere Fläche der Papierbahn ist in der Nähe des Quetsohzylinders angeordnet, wo der Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn etwa 85 % beträgt. Anschließend gelangt die Papierbahn in die Trockenpartie der Papiermaschine, in welcher sie kontinuierlich mittels dampfbeheizten Trookenzylindem getrocknet wird. Die getrocknete Papierbahn durchläuft anschließend ein Glättwerk· Die Stärke wird in einer solchen Menge auf die Papierbahn aufgebracht, daß sie etwa 1/2 Gew.-

909821/0758 -20-

der Papierfaser ausmacht oder etwa 0,038 kg je Flä-

2 cheneinheit in der Größenordnung von etwa 9290 dm .

Das fertige Blatt weist eine stark verbesserte "Pick"· Widerstandsfähigkeit auf der Seite des Papiers auf, trotz eines geringen Verlustes an Absorptionsfähigkeit, es zeigt keine Beschädigungen als Folge evtl. auf die Papierbahn gefallener Tropfen.

- 21 -

909821/0758

Claims

Patentansprüche

1, Papiermaschine für die kontinuierliche Herstellung einer endlosen Papierbahn mit einem Stoffauflauf für den Papierfaserstoff, einem umlaufenden, endlosen Sieb oder Fourdrinier-Metalltuch für dessen Entwässerung, einer über dem Sieb mit Abstand angeordneten elektrostatischen Zerstäubervorrichtung mit einer Zerstäubereinrichtung, die mit einem Vorratsbehälter für den auf die Papierbahn aufzusprühenden Sfeoff verbunden ist und eine Ladeelektrode umfaßt, an welche eine hohe Spannung zur Bildung eines elektrostatischen Feldes und zur Aufladung und Ablagerung der zur Versprühung kommenden Stoffteilchen angelegt ist, und mit einer Trockenpartie für die Trocknung der Papierbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Zerstäubervorrichtimg von einem porösen, nicht leitfähigen Gehäuse umgeben ist, das in einer Öffnung von der Zerstäubereinrichfcung und deren Ladeelektrode durchdrungen ist, und daß in das Gehäuseinnere kontinuierlich ein gasförmiges Medium unter einem Druck eigeführt ist, welcher hoher ist als der Druck der die Zerstäubervorrichtung umgebenden Atmosphäre,

- 22 -

909821/Ö75Ö

802693

2, Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Öffnung für die Zerstäubereinrichtung und die Ladeelektrode versehene Wand des Gehäuses mindestens in der Nähe dieser Öffnung eine größere Porosität aufweist als die übrigen Gehäuseteile.

3. Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Gehäuses aus gesintertem Polyäthylen besteht,

k, Verfahren zum Herstellen von Papier durch kontinuierliches Aufbringen unter gleichmäßiger Verteilung eines Papierfaserstoffes auf ein umlaufendes, endloses Sieb, anschließende Entwässerung des Papierfaserstoffes und elektrostatische Beschichtung der Papierbahn vor deren abschließender Trocknung, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beschichten der Papierbahn die Einrichtung zum Aufbringen eines Beschichtungsstoffes auf diese durch ein gasförmiges Medium gegen die umgebende Atmosphäre abgeschirmt wird,

5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadui-ch gekennzeichnet,, daß das gasförmige Medium zuvor erwärmt wird.

- 23 -

9098 2 1/0758

6. Verfahren nach Anspruch k oder 5» dadurch gekennzeich net, daß als gasförmiges, erwärmtes Medium über die Trockenpartie der Papiermaschine zur Verfügung stehende Druckluft verwendet wird.

909821/0758

ORIGIMAL INSPECTED