DE2333732C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Papier oder Pappe - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Papier oder PappeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier
oder Pappe, bei dem Zellulosefasern zur Ausbildung einer Bahn trockengelegt werden, den Fasern mindestens 1% Stärke beigegeben, die Faserbahn befeuchtet
und die Bahn dadurch konsolidiert wird, daß die s befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten
Druckwalzenspalten geführt wird, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und einer beheizten Trommel
ausgebildet sind, sowie auf eine Vorrichtung zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier
ι ο oder Pappe, mit einer permeablen Bandvorrichtung zum
Trockenlegen einer Faserbahn auf dem Band, einer Faserzumischvorrichtung, die mindestens 1% Stärke
beigibt, einer Vorrichtung zur Befeuchtung der Faserbahn und einer Vorrichtung zum Konsolidieren der
Bahn, indem die befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten geführt wird, die
zwischen einer Vielzahl von Walzen und einem beheizten Zylinder ausgebildet sind, zur Durchführung
des Verfahrens.
In herkömmlicher Weise hergestellte faserförmige,
bahnförmige Materialien haben den Nachteil, daß ihre Dimensionsstabilität, insbesondere in der Querbearbeitungsrichtung, sehr gering ist, daß sie zum Kräuseln
neigen und physikalische Eigenschaften, z. B. Steifigkeit
und Zugfestigkeit, besitzen, die in Querbearbeitungsrichtung ganz erheblich von den Werten in Bearbeitungsrichtung abweichen.
Man hat festgestellt, daß es möglich ist, solche
unerwünschten Eigenschaften dadurch zu umgehen, daß
faserförmige Bahnen trockengelegt werden. Das
Grundverfahren der Trockenlegung einer Faserbahn ist Gegenstand der US-PS 35 75 749. Bei diesem Verfahren
wird als letzter Verfahrensschritt die trockengelegte Bahn vor dem Aufwickeln an einer Sprühstation
vorbeigeführt, in der eine Bindelösung beidseitig auf die durchlaufende Bahn aufgesprüht wird; anschließend
daran durchläuft die Bahn ein Druckwalzenpaar, das die Bindelösung in die Bahn preßt, um die Fasern
miteinander zu verbinden, und das beheizt sein kann,
damit der Bahn vor dem Aufwickeln die Feuchtigkeit
entzogen wird, die durch die Bindelösung aufgenommen wird.
Bei der Herstellung von trockengelegten Bahnen, insbesondere bei der Herstellung von Papier und Pappe,
z. B. Kartons, tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß die gewünschte Festigkeit schwierig zu erzielen ist, ohne
daß übermäßige Zusätze in Form von Kunstharzen und Bindemitteln oder Stärke verwendet werden. Solche
Zusätze sind kostspielig und können, wenn zu große
Mengen beigegeben werden, verursachen, daß das
Produkt brüchig wird, so daß die Flexibilität und die Falteigenschaften des bahnförmigen Materials beeinflußt werden. Ähnliche schädliche Einflüsse können sich
dadurch ergeben, daß die Bahn einer zu starken
Erwärmung ausgesetzt wird. Übermäßig viel Feuchtigkeit, die eingeführt wird, um die Bindeeigenschaften zu
erhöhen, ist nicht erwünscht, da das Prinzip der Trockenlegungstechnik darin besteht, die Verwendung
von Wasser soweit wie möglich zu verringern. Die
M) Anwendung übermäßiger Wärme und/oder übermäßigen Druckes beim Heißpressen der Bahn kann
ernsthafte nachteilige Folgen für das endgültige bahnförmige Produkt haben, insbesondere führen die
Oberflächeneigenschaften zu Schwierigkeiten beim . Bedrucken, Schneiden und Abkanten der Bögen. Es ist
zwar möglich, eine beheizte, befeuchtete Bahn auf trockengelegten Fasern zu pressen, um die Bahn in
einen Bogen zu konsolidieren, die Festigkeit kann
jedoch nicht einfach durch Wiederholung des Preßvorganges erzielt werden, wie Versuche gezeigt haben.
Des weiteren ist aus US-PS 24 89 079 ein Verfahren
bekannt, bei dem eine trockengelegte Bahn durch Walzenspalte zwischen einer beheizten Walze und
Preßwalzen hindurchgeführt wir φ Diese Bahn ist jedoch nicht abgestützt, was dazu führt, daß eine
nichtkonsolidierte, trockengelegte Bahn aufgelöst wird,
wie sich aus folgendem ergibt:
1. Ei» Walzenspalt mit zwei glatten Walzen tendiert
dazu, eine nichtabgestützte Bahn auseinanderzuziehen, wenn diese noch nicht vollständig konsolidiert
ist Beide Oberflächen einer nicht abgestützten Bahn können jeweils der Oberfläche der entsprechenden Spaltwalze beim Verlassen des Spaltes
folgen, wodurch eine teilweise oder vollständige Auflösung der Bahn auftritt
2. Beim Verlassen eines Walzenspaltes tendiert eine
nichtabgestützte Bahn dazu, sich etwa auf die Dicke, die sie vor dem Durchlaufen des Walzen-Spaltes eingenommen hat, auszudehnen.
3. Sogar hinter dem ersten Walzenspalt ist die Bahn nur teilweise konsolidiert und immer noch
zerbrechlich. Es ist deshalb wichtig, daß die Bahn fest in Kontakt mit dem Konsolidierzylinder
gehalten wird, damit eine Auflösung der Bahn vermieden wird.
4. Die Bahn besitzt, wenn sie am Konsolidierzylinder
aus dem Trockenlegungsabschnitt ankommt, auf ihrer Oberfläche eine Wasserschicht Am Walzenspalt wird dieses Wasser in die Bahn gepreßt und
wandelt sich in Dampf um. Wenn die Bahn nicht gegen den Zylinder gehalten wird, kann der Dampf
einen Bruch der Bahn bewirken.
35
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfdahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine Konsolidierung des bahn- oder bogenförmigen Papiers bzw. der Pappe erzielt wird, die dauerhaft
ist und die eine erhöhte Festigkeit ergibt
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die befeuchtete Bahn kontinuierlich gegen
die beheizte Trommel mit Hilfe eines Trägerbandes während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf
durch die Walzenspalte gepreßt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
dadurch gekennzeichnet, daß ein Langsiebband vorgesehen ist, um die Bahn in einem kontinuierlich
abgestützten Zustand gegen den Zylinder während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf durch die
Walzenspalte zu halten, die durch den Zylinder und eine Vielzahl von Druckwalzen gebildet sind.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat die Anmelderin
eine Technik zum Konsolidieren von Fasern für die Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier
oder Pappe entwickelt, die e:«?» Lösung der anstehenden ω
Probleme darstellt. Der i^onsolidierungsschritt, der das
Aufbringen von Wärme, das anschließende Aufgeben von Druck und das Anwenden eines Feuchtigkeitswertes von etwa 30% einschließt (wobei die Bahn
kontinuierlich gegen den Heizzylinder während der b5
gesamten aufeinanderfolgenden Preßvorgänge gedrückt wird), ergibt eine Wasserstoffbindung zwischen
den mikroskopisch feinen Fasern der trockengelegten
Bahn. Diese Wasserstoffbindung verleiht der konsolidierten Bahn ihre ausgezeichnete Festigkeit, ihre
Dimensionsstabilität, insbesondere in der Querbearbeitungfirichtung, und verbessert die physikalischen Eigenschaften, z. B. die Steifigkeit und die Zugfestigkeit Die
wasserstoffgebundene Konsolidierung ist dauerhaft und führt nicht zu einem Rückspringen, wenn der Druck
entfernt wird.
Das verwendete Trägerband gewährleistet, daß
Fasern auf den gewünschten Bedingungen von Wärme und Druck gehalten werden, damit eine Konsolidierung
erfolgt, und ermöglicht eine bessere lineare Verteilung des Druckes längs des Walzenspaltes. Es verhindert
weiterhin einen Schlupf zwischen der Druckwalze und der Bahn und damit die Ausbildung von Wellenbildungen bzw. Kräuselungen der Bahn, und hält auch die
Bahn fest in Kontakt mit dem Konsolidierzylinder, um ein Auflösen der Bahn zu vermeiden. Das Verfahren
nach der Erfindung zum Konsolidieren der trockengeformten Bahn durch Hindurchleiten der befeuchteten
Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und
einer beheizten Trommel ausgebildet sind, wobei die befeuchtete Bahn durch ein Trägerband während des
Durchlaufens der Spalte kontinuierlich gegen die Tromme1 gepreßt wird, ist der eingangs genannten
US-PS 35 75 749 nicht zu entnehmen; der einzige Preßvorgang nach diesem Stand der Technik erfolgt
zwischen einzelnen Walzenspalten.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert Es zeigen
F i g. 1 bis 5 schematische Darstellungen von fünf verschiedenen Ausführungsformen einer Vorrichtung
zur Erzielung von Festigkeitseigenschaften in trockengelegten faserförmigen Bahnen,
F i g. 6 eine graphische Darstellung der Ergebnisse, die aus Versuchen erhalten wurden, die mit der
Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 5 durchgeführt wurden, und
F i g. 7, 8 und 9 schematische Ansichten dreier abgeänderter Ausführungsformen von Maschinen zur
Herstellung von trockengelegten, faserförmigen, bahnförmigen Materialien nach vorliegender Erfindung.
Bei der Durchführung von Versuchen zur Ermittlung des günstigsten Verfahrens zur Erzielung der Festigkeit
in einer trockengelegten, faserförmigen Bahn wurden Bahnen aus einem Gemisch von in einem mechanischen
Refiner gemalenem Zellstoff und 5 Gewichtsprozent pulverisierter Stärke hergestellt Dieses Gemisch wurde
auf einem permeablen Band trockengelegt und mit Wasser bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 30%
besprüht. Mit dem Band wurde die befeuchtete Bahn durch eine Anzahl unterschiedlicher Konsolidierungsanordnungen aus beheizten Druckwalzenspalten zur
Bestimmung der wirksamsten Anordnung geführt. In jedem Fall wurde ein Druckwalzenrpalt dadurch
vorgesehen, daß eine Gummidruckwalze 2 einer beheizten Metallwalze 1 mit glatter Oberfläche, welche
auf eine Oberflächentemperatur von 105°C mit Dampf beheizt worden war, zugeordnet und betrieben wurden.
Jedem Walzenspalt wurde eine Druck von 35 kN/m pufgegeben.
Für jeden Versuch war man bestrebt eine Bahn von 200 g/m2 Trockenbasisgewicht herzustellen. Dies war
mit den Beschränkungen der experimentellen Einrichtung nicht immer möglich, und es wurde ein
Korrekturfaktor verwendet, um die Ergebnisse auf ein
effektives Basisgewicht von 200 g/m2 zu korrigieren.
Das Maß für die Festigkeit die für diese Serie von Versuchen verwendet wurde, war der Berstwiderstand,
gemessen in Pascal (kPa) nach der Tappi-Methode.
Die F i g. 1 bis 5 zeigen die Ausgestaltungen von Walzenspalten, die bei den Versuchen verwendet
wurden. In jedem Fall wurde der Versuch mit einer Anzahl von Druckwalzenspalten wiederholt.
Nach F i g. 1 waren bei dieser Versuchsreihe mehrere beheizte Walzen 1 vorgesehen, die jeweils mit einer
Druckwalze 2 zusammenwirkten, um jeweils einen Walzenspalt auszubilden. Die trockengelegte Bahn 3,
die in der vorbeschriebenen Weise hergestellt wurde, wurde durch jeden Walzenspalt geführt, wobei die Bahn
nicht abgestützt war, d.h. kein Trägerband od.dgl. verwendet wurde. Es wurden drei Versuche durchgeführt,
und zwar jeweils mit einer, mit drei und mit vier Walzenspalten hintereinander. In F i g. 1 ist die Versuchsanordnung
mit drei Walzenspalten dargestellt.
Nach Fig.2 wurde die Serie von Versuchen unter
Verwendung von einem, von zwei, von drei und von vier Walzenspalten wiederholt; bei dieser Versuchsreihe
war die Bahn 3 auf einem permeablen Langsiebband 4 abgestützt
Bei der Versuchsreihe nach Fig.3 war die Bahn 3
zwischen zwei permeablen Langsiebbändern 4 und 5 abgestützt Der Versuch wurde mit einem, mit zwei, mit
drei und mit vier Druckwalzenspalten wiederholt.
Nach Fig.4 wurde die Versuchsreihe mit einer großen, gemeinsamen, beheizten Walze 1 (bzw.
Zylinder) durchgeführt, der die Druckwalzen 2, 2 zugeordnet waren. Das Langsiebband 4 führte die
beheizte Walze 3 zwischen den Druckwalzen 2,2, wobei die Bahn 3 in Berührung mit der beheizten Fläche der
Walze 1 gehalten wurde. Der Versuch wurde mit einem, mit zwei und mit vier Walzenspalten durchgeführt
Eine weitere Versuchsreihe wurde unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig.5 durchgeführt Diese
Vorrichtung entsprach grundsätzlich der nach F i g. 4, es wurde jedoch eine Gummi-Glattdruckwalze 6 hinzugefügt
die einen Walzenspalt ergab, durch den die nichtabgestützte Bahn 3 hindurchlief, nachdem sie
einem Druck ausgesetzt worden war und zu Anfang durch die vorausgehenden Walzenspalte und während
der Abstützung durch das Langsiebband 4 konsolidiert wurde. Somit wurde das Langsiebband 4 nicht
vollständig, sondern nur um einen Teil der beheizten Walze 1 herum geführt Beim dargestellten Beispiel
wurde das Langsiebband entfernt und auf den Formabschnitt hinter der zweiten Druckwalze 2
zurückgeführt, wobei sich die Bahn auf der Oberfläche
der beheizten Walze fortsetzte, bis sie die Druckwalze 6 passiert hatte, woraufhin sie dann aus der Einrichtung
entfernt wurde.
Der von der Glattdnxkwalze 6 aufgegebene Druck
betrug bei dieser Versuchsreihe 53 kN/m, der Druck der Druckwalzen 2 betrug 35 kN/m. Diese Versuchsreihe
wurde bei Anwendung nur zweier Einrichtungen durchgeführt, und zwar der einen, die dargestellt ist, und
einer anderen, bei der nur eine Druckwalze 2 mit einer
nachgeschalteten Glattwalze 6 verwendet wurde.
Die in jeder Versuchsreihe hergestellten Bahnen wurden dem Tappi-Verfahren unterzogen, um den
Berstwiderstand zu bestimmen, und die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 und in F i g. 6 wiedergegeben.
Betrachtet man die Ergebnisse nach Tabelle 1, so zeigt sich, daß bei der Vorrichtung nach F i g. 3 keine
hohe Festigkeit erhalten worden ist Dies schein hauptsächlich durch den Wärmeverlust bedingt zu sein
der durch das Vorhandensein von zwei Drahtgitter entsteht, wodurch verhindert wird, daß ausreichende
Wärme die faserförmige Bahn erreicht Die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 zeigte zu Beginn gute Ergebnisse ml·
einem einzigen Walzenspalt, in beiden Fällen konnte jedoch die Festigkeit nicht durch Erhöhung der Anzah
von Walzenanordnungen verbessert werden. Standes
ίο sen nahm die Festigkeit in beiden Fällen ab. Bei dei
Ausführungsform nach F i g. 2 scheinen die schlechter Ergebnisse das Resultat von Wärmeverlusten zwischer
Pressungen und der Folge von Pressung und Druckern lastung zu sein, wodurch eine Schwächung dei
Faserbindung entsteht. Im Falle der Vorrichtung nach F i g. 1 ist das Problem mehr praktischer Natur als da[
es auf fehlender Festigkeit beruht Man hat festgestellt daß der Papierbrei an den Walzen anhaftet unc
außerordentlich schwierig vor und zwischen Druckwal zenspalten zu handhaben war. Die Anordnung erwie!
sich als praktisch nicht brauchbar. Auch verlor die Bahr aus den in Zusammenhang mit Fig.2 erläuterter
Gründen an Festigkeit.
Die Ergebnisse, die mit einer Vorrichtung nach der
r, F i g. 4 und 5 erhalten wurden, waren vielversprechend Beide zeigten, daß mit dieser Methode eine entspre
chende Festigkeit erzielt werden konnte. Man nimmt an daß dies durch den fortgesetzten innigen Kontakt dei
Bahn mit der beheizten Oberfläche bedingt ist, wodurch eine Abkühlung verhindert und ein gewisser Drucl
sogar zwischen den Walzenspalten aufrechterhalter wird. So ist die von Wärme begleitete Pressunj
kontinuierlich und ergibt eine entsprechende Festigkeit.
Die vorbeschriebenen Versuche sind unter Anwen dung von Standardwerten für den Feuchtigkeitsgehalt
den Bindemittelgehalt Drücke, Temperaturen unc Geschwindigkeit durchgeführt worden. Es ist bekannt
daß die erzielten Festigkeiten noch weiter verbesser werden können, indem diese Parameter geänder
werden.
Eine weitere Serie von Versuchen wurde untei Verwendung der Vorrichtung nach F i g. 5 durchgeführt
Im Hinblick auf die guten Ergebnisse, die mit einei nichtbeheizten Glattwalze 6 zur Erzielung der Festig
keit in der vorher konsolidierten Bahn erhalten wurden wurde die Walze 6 durch eine beheizte Glattwalze
ersetzt Eine konsolidierte Bahn, die aus gebleichten Kraftpapier gelegt wurde, wurde mit 5%iger pulveri
sierter Stärke verwendet Es wurde ein Sollgewicht voi
so 200 g/m2 verwendet und die Ergebnisse der tatsächli chen Bahnen, 170 bis iSOg/πΐ2, wurden in Hinblick au
diesen Sollwert korrigiert Die Walze 1 wurde bei eine: Temperatur von 1400C gefahren, und die beheizt!
Glattwalze 6 bei verschiedenen Temperaturen und siel ändernden Drückea Die Steifigkeit und der (korrigier
te) Berstwiderstand wurden für jede hergestellte Bahi bestimmt Die Serie von Durchläufen und Ergebnissei
ist in Tabelle 2 zusammengestellt
Aus dieser Tabelle 2 ergibt sich, daß dann, wem
überhaupt keine Glattwalze vorhanden ist (Durchlauf 1 ] die Steifigkeit und Festigkeit (Berstwiderstand) sowoh
mit der Temperatur als auch mit dem Druck zunahmer Der Berstwiderstand nahm zwischen den Durchläufen
und 8 um 50%, und die Steifigkeit um einen Faktor voi mehr als 5 zu.
und 8 um 50%, und die Steifigkeit um einen Faktor voi mehr als 5 zu.
Ein zusätzlicher Vorteil der Glattwalze, insbesonden
einer beheizten Glattwalze, ist der Pressungseffekt au die Oberfläche der Bahn, der die Drahtmarkieruni
vermindert und die Oberflächeneigenschaften verbessert.
Anstelle der Verwendung einer beheizten Glattwalze in Kontakt mit einer beheizten Walze 1 kann eine
beheizte Walzenanordnung durch zwei andere Druckwalzen vorgesehen werden, die nicht mit der Walze 1
zusammenwirken; z. B. kann ein Glättwerk verwendet werden. Andererseits können eine Anzahl von beheizten Walzen um die Walze 1 oder um eine andere solche
Walze herum, der die vorher konsolidierte Bahn zugeführt wird, im Abstand angeordnet sein.
Mit der Forderung zur Erzielung sehr hoher Festigkeiten kann es notwendig werden, den Feuchtigkeitsgehalt der konsolidierten Bahn zu verändern. Dies
kann durch Besprühen oder vorzugsweise mit Hilfe eines feuchten Filzes zwischen dem Konsolidieren und
dem weiteren Heißpressen mit Glattwalzen vorgenommen werden. Die praktische Anwendung dieser
Ergebnisse ist in den Vorrichtungen nach den F i g. 7, 8 und 9 dargestellt, die drei Ausführungsformen einer
Papier- und Pappenmaschine in Verbindung mit den Ausführungsformen nach den F i g. 4 oder 5 zeigen.
Fig.7 der Zeichnung zeigt eine Maschine zur
Herstellung von Bögen aus trockengelegten Fasern. Die Maschine weist ein endloses Langsiebband 7 (aus
Kunststoff oder Filz) auf, auf welches trockene Fasern aufgelegt werden, die mit einem trockenen Bindemittel,
z. B. pulverisierter Stärke, gemischt sind. In einem Luftstrom aus Verteilerköpfen 8, 9, 10 und 11 werden
unterschiedliche Gemische niedergeschlagen. Beispielsweise wird von den Köpfen 8 und 9 eine 150 g/m2
schwere Lage aus im Refiner gemahlenem Holzbrei gemischt mit 10% trockener pulverisierter Stärke
niedergeschlagen. Aus den Köpfen 8 und 11 werden Bahnen von 20 g/m2 und 40 g/m2 einer chemisch weißen
Breifaser, z.B. flockigem Brei, gemischt mit vier Gewichtsprozent trockener pulverisierter Stärke
niedergeschlagen. Vakuumkästen 12 halten die Gemische auf dem Langsiebband 7.
Die resultierende, trockengelegte mehrlagige Bahn wird durch Verdichtungswalzen 13 mit einem Walzenspaltdruck von etwa 2,7 kN/m und unter Befeuchtungsvorrichtungen 14, 15 hindurchgeführt, wo sie mit
Wasser besprüht werden, damit ein Feuchtigkeitsgehalt von 30% erreicht wird. Die feuchte Bahn läuft um die
Oberfläche eines dampfbeheizten Zylinders 16, der über ein Viertel seines Umfanges durch Druckwalzen 18 in
Berührung damit gehalten wird. Der Zylinder 16 besitzt einen Durchmesser von 3,6 m und eine Oberflächentemperatur von 110°C Der Spaltdruck beträgt jeweils etwa
45 kN/m. An der tiefsten Stelle auf dem Zylinder wird
die Bahn verdichtet und der- Feuchtigkeitsgehalt ist auf einen Bereich zwischen 15 und 20% vermindert worden.
Die so ausgebildete Bahn bzw. der Bogen wird in Berührung mit einem Übertragungsgewebe 18 gebracht, das den Druckvorgang mit kalten (nicht
beheizten) Walzen fortsetzt, wobei der Bogen den Zylinder mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 15%
verläßt Der Bogen bzw. die Bahn wird dann auf ein Trocknergewebe 19 übertragen, das die Bahn durch
Trocknungszylinder 20 führt, um den Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 10% zu reduzieren. Der getrocknete, in
dieser Weise gebildete Bogen läuft in eine Vertikalformatpresse 21 und zwischen weiteren Trocknungszylindern 22 sowie anderen Behandlungseinrichtungen 26
hindurch, bevor er als fertige Pappe an die Endbearbeitungs- und Aufwickeleinrichtungen 24 gelangt
entsprechenden Maschine dargestellt, die sich von der nach F i g. 7 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß
zum Auflegen, Verdichten und Heißdampfpressen der Bahn zwei Langsiebbänder 7 und 26 verwendet werden.
Das eine Langsiebband 7 nimmt die trockengelegten Fasern, die mit pulverisierter Stärke aus den Köpfen 8
und 10 gemischt sind, über Verdichtungswalzen 13 auf. Die Bahn 3 wird dann auf ein zweites Langsiebband 26
übergeführt, das die Bahn an Sprühvorrichtungen 14 und 15 vorbei und um einen beheizten Zylinder 16 an
Druckwalzen 17 vorbei führt. Eine beheizte Glattwalze 18 kann zusätzlich vorgesehen werden.
Mit der Vorrichtung nach Fig.8 werden 100g/m2
von jedem Kopf aufgelegt. Der Kopf 8 legt vom Refiner gemahlenes Holz mit 4% pulverisierter Stärke auf und
der Kopf 10 chemischen Holzbrei mit 4% pulverisierter Stärke. Die Verdichtungswalzen 13 ergeben einen
Spaltdruck von 1,8 kN/m. Auf dem Zylinder 16 wird kein Übertragungsgewebe verwendet. Die Bahn läuft direkt
zu den Stationen 20 bis 24, die den Stationen 20 bis 24 der F i g. 7 entsprechen.
Obgleich, wie oben beschrieben, ein Zylinder von 3,5 m Durchmesser mit einer Oberflächentemperatur
von 110° C verwendet wurde, hat sich herausgestellt,
daß ein kleinerer Zylinder von z. B. 1,8 m Durchmesser mit einer Oberflächentemperatur von etwa 177° C für
bestimmte Anwendungsfälle mit Vorteil angewendet werden kann. Auch eine Erhöhung des Druckes auf die
Walzen, eine Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes und/oder des Bindemittelgehaltes kann die charakteristischen Eigenschaften wesentlich verändern.
So zeigt F i g. 9 eine Vorrichtung, die zur Herstellung von Papierbahnen verwendet werden kann. Fasern
werden auf ein Sieb 7, ζ. B. ein Kunststoffgitter, aufgebracht Die Bahn läuft durch Druckrollen 13, die
mit einem Druck von 1,8 kN/m arbeiten, und wird über einen Sprühkopf 14 besprüht. Zwei Druckwalzen 17
pressen die Bahn mit einem Druck von ca. 45 kN/m gegen einen dampfbeheizten Zylinder 16, der einen
Durchmesser von 1,8 m und eine Oberflächentemperatur von 150° C besitzt. Eine weitere Pressung erfolgt
durch Glattwalzen 18, die auf 205° C aufgeheizt werden und die gegen die Bahn direkt mit einem Druck von
etwa 70 kN/m pressen und sie in Kontakt mit dem Zylinder 16 drücken, ohne daß ein Gitter dazwischen
angeordnet ist Schließlich wird eine weitere Behandlung, die unter den jeweiligen Umständen erforderlich
ist, mit Hilfe einer Formatpresse 21 und eines Trockners 22 durchgeführt, bevor die Bahn bei-25 aufgewickelt
wird.
Physikalische Eigenschaften der Grur.dbahn (d. h. vor
dem Finish und dem Überziehen), die auf den Maschinen nach den F i g. 7 und 8 (ohne Walze 18) ausgebildet wird,
werden mit einer in herkömmlicher Weise hergestellten naßgelegten Pappe in Tabelle 3 verglichen. In dieser
Tabelle 3 sind auch die charakteristischen Eigenschaften der gleichen trockengelegten Bahn nach dem Finisch
und dem Überziehen enthalten.
Zur Messung der Zugfestigkeit (unter Verwendung eines Schopper-Zugfestigkeitsprüfgerätes) und Strekkung unter Beanspruchung wurden herkömmliche
Verfahren nach dem British Standard verwendet; die Steifigkeit wurde mit einem Kenley-Prüfgerät gemessen.
Eine weitere Behandlung ist in den Fig.7 und 8
dargestellt, z. B. das Kalibrieren und Oberflächenarbeiten an der Kalibrierpresse und am Überzugskopf. Mit
diesen weiteren Behandlungen können die Grundbahn-
I <Δ I I |
eigenschaften geanaen | 9 | 23 33 | nachteilige Beeinflussung | Tabelle 3 | Grund gewicht |
der anderen | Berst- wider- |
Berstwider stand korri |
A | 5 | 732 | Anzahl Grund- von gewicht |
g/m | 2 | der | B | 10 | Berst wider |
Berstwider stand korri |
Kenley- | C | 593 |
S | keitseigenschaften, z. B. | werden. | Eigenschaften oder der | Eigenschaft | quadratischen Beschaffenheit | stand | giert nach BW 200 |
Spalten | Durchlauf Temperatur | Glattwalze | (i) (H) | stand | giert nach | Einheiten | (i) | 62,1 | |||||||
m | So können cue resiig- | des Produktes genügen. | g/m | kPa | k/m2 | Nr. | °C | Tast lehre |
BW 200 | 72,4 | |||||||||||||
P | Steifigkeit, wesentlich erhöht | Anord nung |
1 200 | kPa | k/m* | 1,7 | 74,5 | ||||||||||||||||
''I | werden, damit sie auf der Forderung des Umwandlungs | 196 | 80,7 | 82,7 | 2 202 | 3,0 | 77,2 | ||||||||||||||||
I | verfahrens ohne | Tabelle 1 | 183 | 72,4 | 79,3 | 10 | 4 188 | 0 | um | 6,8 | 78,6 | ||||||||||||
177 | 64,1 | 72,4 | 1 + 1 219 | 160 | 71,7 | 71,7 | 6,8 | 81,4 | |||||||||||||||
I | 202 | 70,3 | 69,6 | 2 + 1 206 | 1 | 160 | 74,5 | 73,8 | 86,2 | ||||||||||||||
I | Anord- Anzahl nung von |
200 | Tast lehre |
69,0 | 69,0 | 15 | 2 | 160 | 545 | 82,7 | 883 | 7,4 | |||||||||||
Spalten | 185 | 31,0 | 33,8 | Fig.4 | 3 | 160 | 550 | 96,5 | 883 | 3,0 | |||||||||||||
176 | μηι | 8,3 | 9,7 | 4 | 205 | 385 | 99,3 | 96,5 | 9,0 | (ü) | |||||||||||||
5 | 205 | 475 | |||||||||||||||||||||
I | Fig.l 1 | 220 | 550 | 8,3 | 7,6 | Fig.5 | 6 | 205 | 495 | Steifigkeit Berst- | |||||||||||||
I | 3 | 180 | 370 | 10,3 | 11,7 | 20 | 7 | ||||||||||||||||
4 | 188 | 322 | 16,5 | 17,9 | Tabelle | 8 | Walzen- | ||||||||||||||||
I" | F i g. 2 1 | 190 | 560 | 27,6 | 29,0 | spaltdruck | wider | ||||||||||||||||
ir | 2 | 545 | stand | ||||||||||||||||||||
3 | 560 | kN/m | |||||||||||||||||||||
i | 4 | 550 | 25 | ||||||||||||||||||||
;. i? | |||||||||||||||||||||||
[■■ f ■ | Fig.3 1 | 520 | 0 | ||||||||||||||||||||
''■::' | 2 | 550 | 17,5 | ||||||||||||||||||||
3 | 520 | 35 | |||||||||||||||||||||
4 | 520 | 40,25 | |||||||||||||||||||||
52,5 | |||||||||||||||||||||||
35 | |||||||||||||||||||||||
52,5 | |||||||||||||||||||||||
70 | |||||||||||||||||||||||
1,5 cm Breite (Schopper Zugfestigkeitsmeßgerät) M/c Richtung 17
A: Herkömmlicher, naßgelegter weißer überzogener Duplexkarton.
(j) vor dem Finish und Oberziehen,
(ii) nach dem Finish und Oberziehen.
C: Trockengelegter weißer überzogener Triplexkarton
(i) vor dem Finish und Oberziehen,
(ii) nach dem Finish und Überziehen.
290 450 0,64
0,05 0,05 :1
53 53 1:1
2,7 2,7 :1
15,8 15,6 1:1
210 420 0,50
0,05 0,05 :1
4,6 4,7 1:1
2,5 :1
5,8 5,7 :1
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier oder Pappe, bei dem
Zellulosefasern zur Ausbildung einer Bahn trockengelegt werden, den Fasern mindestens 1% Stärke
beigegeben, die Faserbahn befeuchtet und die Bahn dadurch konsolidiert wird, daß die befeuchtete Bahn
durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten geführt wird, die zwischen einer Vielzahl von
Walzen und einem beheizten Zylinder ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
befeuchtete Bahn kontinuierlich gegen den beheizten Zylinder (16) mit Hilfe eines Langsiebbandes (7;
26) während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf durch die Walzenspalte gepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Walzenspaltdruck wenigstens
25 kN/m, die Walzenspalttemperatur wenigstens 65° C und der Feuchtigkeitsgehalt der neugelegten
befeuchteten Bahn vor dem Konsolidieren weniger als 50 Gewichtsprozent eingehalten werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Feuchtigkeitsgehalt vor dem
Konsolidieren der neugelegten befeuchteten Bahn 30 Gewichtsprozent, der Walzenspaltdruck 35 bis
45 kN/m, vorzugsweise 35 kN/m und die Temperatur 90 bis 1750C, vorzugsweise 105° C, eingehalten
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konsolidierte Bahn
anschließend dadurch gepreßt wird, daß sie in einem nicht abgestützten Zustand durch einen weiteren
beheizten Druckwalzenspalt mit einem Druck von 25 bis 90 kN/m und einer Temperatur von 150 bis
260° C geführt wird.
5. Vorrichtung zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier oder Pappe, mit einer
permeablen Bandvorrichtung zum Trockenlegen einer Faserbahn auf dem Band, einer Faserzumischvorrichtung, die mindestens 1 % Stärke beigibt, einer
Vorrichtung zur Befeuchtung der Faserbahn und einer Vorrichtung zum Konsolidieren der Bahn,
indem die befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten geführt wird, die
zwischen einer Vielzahl von Walzen und einem beheizten Zylinder ausgebildet sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Langsiebband (7; 26) vorgesehen ist, um die Bahn in einem
kontinuierlich abgestützten Zustand gegen den Zylinder (16) während des Durchlaufes und zwischen
dem Durchlauf durch die Walzenspalte zu halten, die durch den Zylinder (16) und eine Vielzahl von
Druckwalzen (17,18) gebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Druckwalzenspalt zum
Pressen der nicht abgestützten, konsolidierten Bahn vorgesehen ist, wobei der Walzenspalt einen
beheizten Zylinder (16) und mindestens eine beheizte Druckwalze (18) aufweist.
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