WO2012004196A1

WO2012004196A1 - Metal ions

Info

Publication number: WO2012004196A1
Application number: PCT/EP2011/061086
Authority: WO
Inventors: Christian Naydowski; Thomas Wurster; Armin Bauer; Helmut Heinzmann
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2012-01-12
Also published as: DE102010030996A1

Abstract

The invention relates to a method and associated devices for supporting the cementing and/or for fixing impurities and/or for increasing the retention in a fiber suspension (1) by means of metal ions. In order to enable same independently of the pH value of the fiber suspension (1), the metal ions are at least predominantly electrolytically produced.

Description

Metall-Ionen Metal ion

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Leimung und/oder zum Fixieren von Störstoffen und/oder zur Erhöhung der Retention bei einer The invention relates to a method for supporting the sizing and / or fixing of contaminants and / or to increase the retention in a

Faserstoffsuspension mittels Metall-Ionen. Pulp suspension by means of metal ions.

Die Erfindung betrifft auch Vorrichtungen zur Unterstützung der Leimung und/oder zum Fixieren von Störstoffen und/oder zur Erhöhung der Retention bei einer The invention also relates to devices for aiding the sizing and / or fixing of contaminants and / or increasing the retention in one

Faserstoffsuspension mittels Metall-Ionen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens. Pulp suspension by means of metal ions, in particular for carrying out the method.

Der zunehmende Einsatz von Ausschuss und Altpapier in der Papierherstellung und die verstärkte Reduzierung des Frischwassereinsatzes haben zu einem Zuwachs an schädlichen oder störenden Substanzen in den Wasserkreisläufen geführt. Auch chemische Additive (z.B. Öle, Lösungsmittel, Harzleime, synthetische Leimungsmittel, Klebstoffe, Nassfestmittel, Retentionsmittel, Stärke, Biozidformulierungen, The increasing use of rejects and waste paper in papermaking and the increased reduction in the use of fresh water have led to an increase in harmful or disturbing substances in the water cycles. Also, chemical additives (e.g., oils, solvents, rosin size, sizing agents, adhesives, wet strength agents, retention aids, starch, biocide formulations,

Dispergiermittel, Bleichechemikalien, Reinigungsmittel, Farbstoffe, Komplexbildner und Lösungsvermittler) die dem Prozess gezielt zugeführt werden, tragen durch Anreicherung in den Kreisläufen zu einer Erhöhung der Konzentration an kolloidal gelösten Störstoffen direkt oder aus der Wechselwirkung untereinander bei. Andere Quellen sind Extrakte aus den Faserstoffen, Lignin und Ligninderivate, Dispersants, bleaching chemicals, cleaning agents, dyes, complexing agents and solubilizers) which are specifically supplied to the process, contribute by enrichment in the circuits to an increase in the concentration of colloidally dissolved impurities directly or from the interaction with each other. Other sources include extracts from the pulps, lignin and lignin derivatives,

Hemizellulosen und Kohlehydrate. Hemicelluloses and carbohydrates.

Die wachsende Konzentration an Störstoffen führt zu einer reduzierten Effizienz der meist kationischen Funktionschemikalien (z.B. Retentionspolymere). Die bei hohen Prozesstemperaturen vorliegende Sättigung des Prozesswassers mit kolloidal gelösten, meist anionischen Störstoffen führt in den kühleren Zonen zu Ausfällungen und Ablagerungen. Bereits geringe Temperaturgradienten reichen aus, um klebrige Ablagerungen an hydrophoben oder besonders adhäsiven Flächen (Siebmaterial, Filzmaterial, Walzenoberflächen, strömungsarmen Zonen) entstehen zu lassen. Diese können den Prozess empfindlich durch die Bildung von Löchern im Papier, Abrisse, Reinigungsstillstände beeinträchtigen. The growing concentration of contaminants leads to a reduced efficiency of mostly cationic functional chemicals (eg retention polymers). The saturation of the process water at high process temperatures with colloidally dissolved, usually anionic impurities leads to precipitations and deposits in the cooler zones. Even low temperature gradients are sufficient to cause sticky deposits on hydrophobic or particularly adhesive surfaces (screen material, felt material, roll surfaces, low-flow zones). These can affect the process sensitively by the formation of holes in the paper, breaks, cleaning stops.

Die hohen Frachten können zudem zu erhöhter mikrobiologischer Aktivität beispielsweise in Bütten führen, da sich darunter leicht metabolisierbare Stoffe befinden. The high loads can also lead to increased microbiological activity, for example in laid paper, as there are easily metabolizable substances among them.

Papiereigenschaften wie Weiße, Opazität, Färbung und Festigkeit sind durch die Anwesenheit von kolloidalen Störstoffen ebenfalls beeinträchtigt. Paper properties such as whiteness, opacity, color and strength are also affected by the presence of colloidal impurities.

Außerdem kann eine verstärkte Neigung zur Geruchsbildung im Papier auftreten. Der Entwässerungs- und Trocknungsprozess in der Papierherstellung kann zudem durch den Verbleib von diesen Störstoffen in den feinsten Kapillaren zu einer deutlichen Verschlechterung der Runability führen und sich geschwindigkeits- mindernd auswirken. In addition, an increased tendency to odor in the paper may occur. The dewatering and drying process in papermaking can also lead to a significant deterioration in runability due to the fate of these contaminants in the finest capillaries and have a speed-reducing effect.

Die Störstoffe können des Weiteren durch Absenkung der Oberflächenspannung und hierdurch zu vermehrtem Schaum führen, was wiederum zu Papierdefekten und Abrissen führt. The contaminants may also result in lowering the surface tension and thereby increased foam, which in turn leads to paper defects and breaks.

Die Anreicherung von Störstoffen im gesamten Wasserkreislaufsystem ist abhängig von der Menge an zugeführten Rohmaterialien, der Prozesstemperatur, der The accumulation of contaminants in the entire water cycle system depends on the amount of raw materials supplied, the process temperature, the

Extrahierbarkeit, der Wasserumlaufrate, der mit dem Abwasser abgeführten Menge, dem Austrag an Störstoffen mit dem produzierten Papier und der Zuführung von Frischwasser. Extractability, the water circulation rate, the amount discharged with the wastewater, the discharge of impurities with the paper produced and the supply of fresh water.

Insbesondere bei Einengung der Wasserkreisläufe, d.h. einer verringerten Zufuhr an Frischwasser und einer entsprechend verringerten Abfuhr an Abwasser, stellt sich eine erhöhte Konzentration an kolloidal gelösten Störstoffen in den Kreislaufwässern ein. In particular, when water circulations are restricted, i. a reduced supply of fresh water and a correspondingly reduced removal of wastewater, an increased concentration of colloidally dissolved impurities in the circulation waters sets in.

Um dem entgegenzuwirken ist es bekannt, der Faserstoffsuspension Aluminium- Ionen durch Zugabe von Aluminiumsalzen zuzuführen. Das hierbei verwendete Aluminiumsulfat lässt sich in Kombination mit kostengünstigem Harzleim zur Leimung einsetzen. Außerdem trägt das To counteract this, it is known to supply aluminum ions to the pulp suspension by adding aluminum salts. The aluminum sulfate used in this case can be used in combination with inexpensive resin glue for sizing. It also contributes

Aluminiumsulfat zur Verbesserung der Retention und einer Fixierung von Störstoffen bei. Aluminum sulfate to improve the retention and fixation of impurities at.

Von Nachteil ist dabei, dass die Sulfat-Ionen bei einer biologischen Klärung zu Sulfid reduziert werden, was mit einer Geruchsbelastung und entsprechendem The disadvantage here is that the sulfate ions are reduced in a biological clarification to sulfide, resulting in an odor and the corresponding

Bakterienwachstum verbunden ist. Eine Wiederverwendung des Abwassers wird so erschwert. Da jedoch überwiegend Calciumcarbonat als Füllstoff bei der Papierherstellung zum Einsatz kommt, sollte die Herstellung der Faserstoffbahn bei neutralem pH-Wert erfolgen. Nur so kann eine Reaktion und damit Reduktion des Calciumcarbonats unter Bildung von, die Blattbildung störenden CO2-Bläschen vermieden werden. Die neutrale Fahrweise hat aber den Nachteil, dass die Wirksamkeit des Bacterial growth is associated. Reuse of the waste water is so difficult. However, since predominantly calcium carbonate is used as a filler in papermaking, production of the fibrous web should be at neutral pH. Only then can a reaction and thus reduction of the calcium carbonate to form, the sheet formation disturbing CO2 bubbles are avoided. However, the neutral driving style has the disadvantage that the effectiveness of the

Aluminiumsulfats verloren geht, der Leimungseffekt in Kombination mit dem Harzleim nahezu ausbleibt, die Störstofffixierung nicht mehr funktioniert und der positive Effekt auf die Retention verschwindet. Aluminum sulfate is lost, the sizing effect in combination with the resin glue is almost absent, the impurity fixation does not work and the positive effect on the retention disappears.

Daher kommen vermehrt kationische Polymere zum Einsatz, die allerdings teuer und weniger effektiv als das Aluminiumsulfat sind. Therefore, cationic polymers are increasingly used, but they are expensive and less effective than the aluminum sulfate.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Unterstützung der Leimung und/oder zum Fixieren von Störstoffen und/oder zur Erhöhung der Retention bei einer Faserstoffsuspension mittels Metall-Ionen zu entwickeln, welches zumindest bei neutralem pH-Wert der Faserstoffsuspension funktioniert. The object of the invention is therefore to develop a method and a device for aiding the sizing and / or fixing of contaminants and / or increasing the retention in a pulp suspension by means of metal ions, which at least at neutral pH of the pulp suspension works.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass die der Faserstoffsuspension direkt oder indirekt zugeführten Metall-Ionen zumindest vorwiegend elektrolytisch erzeugt werden. Durch die Elektrolyse werden die Metall-Ionen frisch in Lösung gebracht und können so rasch zum Zwecke der Leimung, Störstofffixierung und/oder According to the invention, the object with regard to the method has been achieved in that the fibrous suspension directly or indirectly supplied metal ions are at least predominantly produced electrolytically. By electrolysis, the metal ions are freshly dissolved and can so quickly for the purpose of sizing, Störstofffixierung and / or

Retentionsverbesserung abreagieren, bevor sie eventuell durch Nebenreaktionen anderweitig gebunden werden. Dies gewährleistet die Wirksamkeit der Metall-Ionen über einen großen pH-Bereich, insbesondere auch bei neutraler Fahrweise, was weiterhin den Einsatz von Calciumcarbonat als Füllstoff erlaubt. Retention improvement before they are possibly bound by side reactions. This ensures the effectiveness of the metal ions over a wide pH range, especially in neutral driving, which also allows the use of calcium carbonate as a filler.

Des Weiteren wird so eine Aufsalzung der Wasserkreisläufe, eine Furthermore, such a salinization of water cycles, a

Geruchsbelästigung sowie ein Bakterienwachstum, wie oben beschrieben, vermieden. Odor nuisance and bacterial growth, as described above avoided.

Hinzukommt, dass die Metallanoden wesentlich billiger als polymere In addition, the metal anodes are much cheaper than polymers

Prozesschemikalien sind. Process chemicals are.

Im Interesse einer schnellen und umfassenden Wirkung der Metall-Ionen ist es von Vorteil, wenn die elektrolytische Erzeugung der Metall-Ionen zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich in der Faserstoffsuspension erfolgt. In the interest of a rapid and comprehensive action of the metal ions, it is advantageous if the electrolytic production of the metal ions takes place at least partially, preferably entirely, in the pulp suspension.

Hinsichtlich Konstruktion, Applikation und verbesserter Verteilung der AI ³⁺- Ionen kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die elektrolytische Erzeugung der Metall-Ionen zumindest teilweise in einem Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser erfolgt, welches anschließend der Faserstoffsuspension zugegeben wird. With regard to construction, application and improved distribution of the Al ³⁺ ions, it may, however, be advantageous if the electrolytic production of the metal ions takes place at least partially in a solvent, preferably water, which is subsequently added to the pulp suspension.

Um dabei die Elektrolyse zu unterstützen, sollten im Lösungsmittel Leitsalze vorhanden sein. In order to support the electrolysis, conductive salts should be present in the solvent.

Unabhängig davon, ob die Elektrolyse in der Faserstoffsuspension oder einem Lösungsmittel stattfindet, sollten die Metall-Ionen von Eisen-, Magnesium-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Zink- oder Titan-Ionen, vorzugsweise jedoch von Aluminium-Ionen gebildet werden. Regardless of whether the electrolysis takes place in the pulp suspension or a solvent, the metal ions should be formed of iron, magnesium, cobalt, nickel, copper, zinc or titanium ions, but preferably aluminum ions ,

Das bevorzugt zum Einsatz kommende AI ³⁺- Ion ist besonders effektiv. Eine Steuerung der Elektrolyse ist relativ einfach möglich und erfolgt vorzugsweise derart, dass die Elektrolyse bei konstanter Spannungsdifferenz zwischen den The preferred Al ³⁺ ion is particularly effective. Control of the electrolysis is relatively easy and is preferably done such that the electrolysis at constant voltage difference between the

Elektroden oder bei konstanter Stromstärke erfolgt. Auch die Zu- oder Abschaltung einzelner Elektrolyse-Reaktoren kann hier hilfreich sein. Hinsichtlich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wesentlich, dass die Electrodes or at constant current. The connection or disconnection of individual electrolysis reactors can be helpful here. With regard to a device according to the invention is essential that the

Faserstoffsuspension in einen Elektrolyse-Raum geführt wird, in dem sich mit einer Gleichspannungsquelle verbundene und mit der Faserstoffsuspension in Kontakt kommende Elektroden befinden, wobei die Anode eine Metalloberfläche aufweist. Hierzu kann der Elektrolyse-Raum zur Vereinfachung von einer Bütte, insbesondere einer Maschinenbütte oder einer Mischbütte gebildet werden. Pulp suspension is passed into an electrolysis space in which are connected to a DC voltage source and coming into contact with the pulp suspension electrodes, wherein the anode has a metal surface. For this purpose, the electrolysis space can be formed to simplify a Bütte, in particular a machine chest or a Mischbütte.

Falls die Metall-Ionen nicht in der Faserstoffsuspension sondern in einem If the metal ions are not in the pulp suspension but in a

Lösungsmittel, insbesondere Wasser erzeugt werden sollen, so sollte das Solvent, especially water to be produced, it should

Lösungsmittel in einen Elektrolyse-Raum geführt werden, in dem sich mit einer Gleichspannungsquelle verbundene und mit dem Lösungsmittel in Kontakt Solvents are passed into an electrolysis room, in which connected to a DC voltage source and in contact with the solvent

kommende Elektroden befinden, wobei die Anode eine Metalloberfläche aufweist und das Lösungsmittel nach dem Elektrolyse-Raum in einen Mischraum geleitet wird, zu dem auch die Faserstoffsuspension geführt wird. Auch hier kann der der Elektrolyse-Raum in einfacher Ausführung von einem Coming electrodes are located, wherein the anode has a metal surface and the solvent is passed to the electrolysis space in a mixing chamber to which the pulp suspension is guided. Again, the electrolysis room in a simple version of a

Siebwasserbehälter einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet werden. White water container of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web are formed.

Für die Realisierung des Mischraums kann es vorteilhaft sein, wenn dieser von einer Bütte oder vom Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet wird. For the realization of the mixing chamber, it may be advantageous if it is formed by a chest or the headbox of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web.

Unabhängig davon in welchem Medium die Metall-Ionen erzeugt werden, kann es von Vorteil sein, wenn der Elektrolyse-Raum vom Stoffauflauf einer Maschine zur Regardless of the medium in which the metal ions are produced, it may be advantageous if the electrolysis space from the headbox of a machine for

Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet wird. Üblicherweise sollte die Katode zur Vermeidung störender Reaktionen eine Production of a paper, cardboard, tissue or another fibrous web is formed. Usually the cathode should be used to avoid disturbing reactions

Oberfläche aus inertem Material wie beispielsweise Diamant oder Edelstahl besitzen. Dagegen sollte die Anode eine Oberfläche aus Eisen-, Magnesium-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Zink- oder Titan, vorzugsweise jedoch aus Aluminium besitzen. Have surface of inert material such as diamond or stainless steel. In contrast, the anode should have a surface of iron, magnesium, cobalt, nickel, copper, zinc or titanium, but preferably of aluminum.

Es kann allerdings auch von Vorteil sein, dass die Katode aus dem gleichen Material wie die Anode besteht. Dies erlaubt eine Umkehr der Stromrichtung im Interesse einer gleichmäßigen Abnutzung der Elektroden sowie zur Vermeidung der However, it may also be advantageous that the cathode consists of the same material as the anode. This allows a reversal of the current direction in the interest of uniform wear of the electrodes and to avoid the

Passisierung der Anodenoberfläche. Passivation of the anode surface.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments. In the attached drawing shows:

Figur 1 : einen schematischen Querschnitt durch einen Teil einer Papiermaschine mit vorangehender Stoffaufbereitung 4; FIG. 1 shows a schematic cross section through part of a paper machine with preceding stock preparation 4;

Figur 2: einen schematischen Querschnitt durch einen Elektrolyse-Raum 3 und Figur 3: eine Elektrolyse am Stoffauflauf 8. FIG. 2 shows a schematic cross section through an electrolysis chamber 3 and FIG. 3 shows an electrolysis at the headbox 8.

Die Elektrolyse findet in einem Elektrolyse-Raum 3 gemäß Figur 2 statt, in den die Faserstoffsuspension 1 oder Frisch- oder Siebwasser 2 geleitet wird. Im Elektrolyse- Raum 3 befinden sich zwei Elektroden 12,13, die jeweils mit einem Pol einer The electrolysis takes place in an electrolysis space 3 according to Figure 2, in which the pulp suspension 1 or fresh or white water 2 is passed. In the electrolysis space 3 there are two electrodes 12,13, each with a pole of a

Gleichspannungsquelle verbunden sind. DC voltage source are connected.

Dabei wird die Katode 12 beispielsweise von einer inerten Diamantelektrode gebildet, während die mit dem Plus-Pol der Gleichspannungsquelle verbundene Anode 13 aus Aluminium besteht. In this case, the cathode 12 is formed for example by an inert diamond electrode, while the connected to the positive pole of the DC voltage source anode 13 is made of aluminum.

Beim Stromfluss gehen von der Anode 13 aus AI ³⁺- Ionen in die Faserstoffsuspension 1 oder das Wasser 2 über. An der Katode 12 kommt es u.a. zur Bildung von Wasserstoff. When current flows from the anode 13 of Al ³⁺ - ions in the pulp suspension 1 or the water 2 over. At the cathode 12 there is, inter alia, the formation of hydrogen.

Die Menge an AI ³⁺- Ionen, welche hierdurch erzeugt wird, kann über die Spannung und/oder die Stromstärke gesteuert werden. Mit Vorteil wird dabei die Stromstärke oder die Spannung bzw. die Spannungsdifferenz konstant gehalten. Des weiteren ist es, wie in Figur 1 zu sehen, durchaus möglich mehrere Elektrolyse- Räume 3, beispielsweise in Form von Bütten 5,6 oder einem Stoffauflauf 8 The amount of Al ³⁺ ions generated thereby can be controlled by voltage and / or current. Advantageously, the current intensity or the voltage or the voltage difference is kept constant. Furthermore, as can be seen in FIG. 1, it is quite possible to have a plurality of electrolysis spaces 3, for example in the form of laid paper 5, 6 or a headbox 8

vorzusehen, die bei Bedarf aktiviert oder deaktiviert werden können. be provided, which can be activated or deactivated as needed.

Falls die AI ³⁺- Ionen in einem Lösungsmittel, wie Wasser 2 erzeugt werden, so kann die Leitfähigkeit zur Intensivierung der Elektrolyse durch die Zugabe von Leitsalzen erhöht werden. Um den Verbrauch der Metall-Ionen durch Nebenreaktionen If the Al ³⁺ ions are generated in a solvent such as water 2, the conductivity may be increased to intensify the electrolysis by the addition of conductive salts. To reduce the consumption of metal ions by side reactions

(beispielsweise unter Bildung des unlöslichen AI(OH)₃) zu minimieren, sollte das Wasser 2 mit den Metall-Ionen möglichst schnell der Faserstoffsuspension 1 beigemischt werden. (For example, to minimize the formation of insoluble Al (OH) ₃ ), the water 2 should be mixed with the metal ions as quickly as possible to the pulp suspension 1.

Diese Vermischung findet in einem Mischraum 9 statt, der von einer Bütte 5,6, einem Siebwasserbehälter 14, einer Mischvorrichtung vor dem Stoffauflauf 8 oder einem Stoffauflauf 8 gebildet werden kann. Die AI ³⁺- Ionen werden auf diese Weise nahe am Wirkungsort erzeugt, was die Effizienz wesentlich erhöht. Die AI ³⁺- Ionen reagieren mit den vorhandenen, vornehmlich anionischen Komponenten, wie Leim, Störstoffen, Fasern, Feinstoffen und Füllstoffen. Da dies auch bei neutralem pH-Wert möglich ist, kann auch weiterhin Calciumcarbonat als Füllstoff verwendet werden. This mixing takes place in a mixing chamber 9, which can be formed by a chest 5,6, a white water tank 14, a mixing device in front of the headbox 8 or a headbox 8. The Al ³⁺ ions are generated in this way close to the site of action, which significantly increases the efficiency. The Al ³⁺ ions react with the existing, primarily anionic components, such as glue, impurities, fibers, fines and fillers. Since this is possible even at neutral pH, calcium carbonate can continue to be used as a filler.

Außerdem kann so auf den Einsatz teurer, polymerer Fixiermittel zur Fixierung der Störstoffe verzichtet werden. Auch der Einsatz kostengünstiger Leime bleibt möglich. In addition, can be dispensed with the use of expensive, polymeric fixative for fixing the contaminants. The use of low-cost glues remains possible.

Die in Figur 1 dargestellte Anlage zur Herstellung einer Papierbahn beginnt mit der Stoffaufbereitung 4, in der die Frisch- oder Altpapierfasern aufgelöst und behandelt werden. Von dort gelangt die Faserstoffsuspension 1 zu einer Mischbütte 5, in der die Vermischung mit Wasser 2, aber auch mit Füllstoffen und Additiven 15, wie Fixieroder Leimungsmitteln erfolgt. Auf die Mischbütte 5 folgt eine Maschinenbütte 6, von der die Faserstoffsuspension 1 in den Konstantteil 7 gelangt. lm Konstantteil 7 von Papiermaschinen wird der im Wesentlichen von aufbereiteten Fasern und Füllstoffen gebildete, hochkonsistente Gutstoff mit dem in der The plant shown in Figure 1 for the production of a paper web begins with the stock preparation 4, in which the fresh or recovered paper fibers are dissolved and treated. From there, the pulp suspension 1 passes to a mixing chest 5, in which the mixing with water 2, but also with fillers and additives 15, such as fixing or sizing agents takes place. The mixing bin 5 is followed by a machine chest 6, from which the pulp suspension 1 passes into the constant part 7. In the constant part 7 of paper machines, the highly consistent accepts formed by the treated fibers and fillers with the in the

Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser 2 verdünnt und anschließend dem Stoffauflauf 8 der Papiermaschine zugeführt. Paper machine collected collected white water 2 diluted and then fed to the headbox 8 of the paper machine.

An den Stoffauflauf 8 schließen sich dann der Former 10 zur Blattbildung und die At the headbox 8 close then the former 10 for sheet formation and the

Pressenpartie 1 1 zur Entwässerung an, bei denen das anfallende Siebwasser 2 aufgefangen und in einen Siebwasserbehälter 14 geführt wird. Press section 1 1 for dewatering, in which the resulting white water 2 is collected and fed into a white water tank 14.

Danach wird die Papierbahn getrocknet, eventuell gestrichen und geglättet, bevor sie aufgewickelt werden kann. Thereafter, the paper web is dried, possibly painted and smoothed, before it can be wound up.

Je nach Bedarf an AI ³⁺- Ionen können hierbei Elektrolyse-Räume 3 mit Depending on the need for Al ³⁺ - ions electrolysis spaces 3 can in this case

Faserstoffsuspension 1 in der Stoffaufbereitung 4 oder im Konstantteil 7 vorhanden sein. Es ist auch möglich, dass die Misch- 5, die Maschinenbütte 6 oder der Pulp suspension 1 in the stock preparation 4 or in the constant part 7 be present. It is also possible that the mixing 5, the machine chest 6 or the

Stoffauflauf 8 den Elektrolyse-Raum 3 bilden. Genauso können selbständige Headbox 8 to form the electrolysis space 3. The same can be done independently

Elektrolyse-Räume 3 zwischen diesen Einheiten angeordnet werden. Electrolysis spaces 3 are arranged between these units.

Falls alternativ oder ergänzend auch das, der Faserstoffsuspension 1 zur If alternatively or additionally, the, the pulp suspension 1 for

Verdünnung zugeführte Wasser 2 AI ³⁺- Ionen aufweisen soll, so kann das Wasser 2 vor der Zuführung in die Stoffaufbereitung 4 und/oder in die Mischbütte 5 und/oder die Maschinenbütte 6 und/oder den Konstantteil 7 und/oder den Stoffauflauf 8 durch einen separaten Elektrolyse-Raum 3 geführt werden. Die Vermischung des mit AI ³⁺- Ionen versetzten Wassers 2 mit der Dilution supplied water 2 AI ³⁺ - should have ions, so the water 2 before feeding into the stock preparation 4 and / or in the mixing chest 5 and / or the machine chest 6 and / or the constant part 7 and / or the headbox 8 by a separate electrolysis space 3 are performed. The mixing of the mixed water with Al ³⁺ ions 2 with the

Faserstoffsuspension 1 erfolgt dann in einem Mischraum 9, welcher der Einfachheit wegen von der Mischbütte 5, der Maschinenbütte 6 oder dem Stoffauflauf 8 gebildet wird. Es sind jedoch auch andere Behälter oder Mischvorrichtungen möglich. Der Siebwasserbehälter 14 kann selbst als Elektrolyse-Raum 3 fungieren. Jedoch ist es auch möglich, das zusätzliches Wasser 2 dem Siebwasserbehälter 14 über einen Elektrolyse-Raum 3 zugeführt. Pulp suspension 1 is then carried out in a mixing chamber 9, which is formed for the sake of simplicity of the Mischbütte 5, the machine chest 6 or the headbox 8. However, other containers or mixing devices are possible. The white water tank 14 may itself act as an electrolysis space 3. However, that is It is also possible to supply the additional water 2 to the white water tank 14 via an electrolysis space 3.

Im Ergebnis beträgt so die Wirkdauer der AI ³⁺- Ionen von der Erzeugung bis zum Stoffauflauf 8 zwischen wenigen Sekunden und einigen Minuten. Bei der Erzeugung der AI ³⁺- Ionen im Stoffauflauf 8 liegt die Wirkdauer im Bereich von Millisekunden. As a result, the duration of action of the AI ³⁺ ions from generation to the headbox 8 is between a few seconds and a few minutes. When generating the Al ³⁺ ions in the headbox 8, the duration of action is in the range of milliseconds.

Bei dem in Figur 3 gezeigten Stoffauflauf 8 handelt es sich um einen In the headbox 8 shown in Figure 3 is a

Verdünnungswasser-Stoffauflauf, wie er beispielsweise in der EP985762, der EP 1 645 684 oder der DE 10 2004 049 261 beschrieben ist. Dilution water headbox, as described for example in EP985762, EP 1 645 684 or DE 10 2004 049 261.

Im Stoffauflauf 8 wird zumindest der Hochkonsistenzstrom und meist auch ein Niedrigkonsistenzstrom über einen Querverteiler 16 über die Breite der In the headbox 8, at least the high-consistency stream and usually also a low-consistency stream via a transverse distributor 16 over the width of the

Papiermaschine geführt. Die sektional gesteuerte Vermischung von Hoch- und Niedrigkonsistenzstrom ermöglicht dabei eine effiziente Beeinflussung des Paper machine led. The sectionally controlled mixing of high and low consistency flow allows an efficient influencing of the

Flächengewichtsquerprofils der Papierbahn. Basis weight cross profile of the paper web.

Dabei kann der von der Faserstoffsuspension 1 gebildete Hochkonsistenzstrom und/oder der im Wesentlichen von Wasser 2 gebildete Niedrigkonsistenzstrom über einen Elektrolyse-Raum 3 geführt werden. Der Mischraum 9 wird hierbei vom Stoffauflauf 8 selbst gebildet, in dem beide Ströme ohnehin vermischt werden. In this case, the high-consistency stream formed by the pulp suspension 1 and / or the low-consistency stream formed essentially by water 2 can be passed over an electrolysis space 3. The mixing chamber 9 is in this case formed by the headbox 8 itself, in which both streams are mixed anyway.

Ergänzend oder alternativ kann der Elektrolyse-Raum 3 zur Bildung von AI ³⁺- Ionen in der Faserstoffsuspension 1 auch in den Düsen des Stoffauflaufs 8 erfolgen und zwar unabhängig von der Art des Stoffauflaufs 8. Additionally or alternatively, the electrolysis space 3 for the formation of Al ³⁺ - ions in the pulp suspension 1 in the nozzles of the headbox 8, regardless of the type of headbox. 8

Der Mischraum 9 kann auch von einem Turbulenzgenerator und/oder von der turbulenten Strömungszone direkt nach dem Turbulenzgenerator des Stoffauflaufs 8 gebildet werden. The mixing chamber 9 can also be formed by a turbulence generator and / or by the turbulent flow zone directly after the turbulence generator of the headbox 8.

Claims

Patentansprüche claims

1 . Verfahren zur Unterstützung der Leimung und/oder zum Fixieren von Störstoffen und/oder zur Erhöhung der Retention bei einer Faserstoffsuspension (1 ) mittels Metall-Ionen, 1 . Method for aiding the sizing and / or fixing of contaminants and / or increasing the retention in a pulp suspension (1) by means of metal ions,

dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Ionen zumindest vorwiegend elektrolytisch erzeugt werden. characterized in that the metal ions are generated at least predominantly electrolytically.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolytische Erzeugung der Metall-Ionen zumindest teilweise in der Faserstoffsuspension (1 ) erfolgt. characterized in that the electrolytic production of the metal ions takes place at least partially in the pulp suspension (1).

3. Verfahren nach Anspruch 2, 3. The method according to claim 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolytische Erzeugung der Metall-Ionen ausschließlich in der Faserstoffsuspension (1 ) erfolgt. characterized in that the electrolytic production of the metal ions takes place exclusively in the pulp suspension (1).

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 4. The method according to claim 1 or 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolytische Erzeugung der Metall-Ionen zumindest teilweise in einem Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser (2) erfolgt, welches anschließend der Faserstoffsuspension (1 ) zugegeben wird. characterized in that the electrolytic production of the metal ions takes place at least partially in a solvent, preferably water (2), which is subsequently added to the pulp suspension (1).

5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,

dadurch gekennzeichnet, dass im Lösungsmittel Leitsalze gelöst sind. characterized in that conductive salts are dissolved in the solvent.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Ionen von Eisen-, Magnesium-, characterized in that the metal ions of iron, magnesium,

Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Zink- oder Titan-Ionen, vorzugsweise jedoch von Aluminium-Ionen gebildet werden. Cobalt, nickel, copper, zinc or titanium ions, but preferably of aluminum ions are formed.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolyse bei konstanter characterized in that the electrolysis at constant

Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden (12,13) erfolgt. Voltage difference between the electrodes (12,13) takes place.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolyse bei konstanter Stromstärke erfolgt. characterized in that the electrolysis is carried out at a constant current.

9. Vorrichtung zur Unterstützung der Leimung und/oder zum Fixieren von 9. Device for supporting the sizing and / or fixing of

Störstoffen und/oder zur Erhöhung der Retention bei einer Faserstoffsuspension (1 ) mittels Metall-Ionen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Interfering substances and / or for increasing the retention in a pulp suspension (1) by means of metal ions, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension (1 ) in einen characterized in that the pulp suspension (1) in a

Elektrolyse-Raum (3) geführt wird, in dem sich mit einer Gleichspannungsquelle verbundene und mit der Faserstoffsuspension (1 ) in Kontakt kommende Electrolysis space (3) is guided in which connected to a DC voltage source and with the pulp suspension (1) coming into contact

Elektroden (12,13) befinden, wobei die Anode (13) eine Metalloberfläche aufweist. Electrodes (12,13) are located, wherein the anode (13) has a metal surface.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10. Apparatus according to claim 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyse-Raum (3) von einer Bütte (5,6) gebildet wird. characterized in that the electrolysis space (3) from a chest (5,6) is formed.

1 1 . Vorrichtung zur Unterstützung der Leimung und/oder zum Fixieren von 1 1. Apparatus for aiding the sizing and / or fixing of

Störstoffen und/oder zur Erhöhung der Retention bei einer Faserstoffsuspension (1 ) mittels Metall-Ionen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Interfering substances and / or for increasing the retention in a pulp suspension (1) by means of metal ions, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 8,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Lösungsmittel in einen Elektrolyse-Raum (3) geführt wird, in dem sich mit einer Gleichspannungsquelle verbundene und mit dem Lösungsmittel in Kontakt kommende Elektroden (12,13) befinden, wobei die Anode (13) eine Metalloberfläche aufweist und das Lösungsmittel nach dem Elektrolyse-Raum (3) in einen Mischraum (9) geleitet wird, zu dem auch die Faserstoffsuspension (1 ) geführt wird. characterized in that a solvent is led into an electrolysis space (3) in which electrodes (12, 13) connected to a DC voltage source and coming into contact with the solvent are located, wherein the anode (13) has a metal surface and the Solvent after the electrolysis space (3) is passed into a mixing chamber (9), to which the pulp suspension (1) is guided.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , 12. Device according to claim 1 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyse-Raum (3) von einem characterized in that the electrolysis space (3) of a

Siebwasserbehälter (14) einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet wird. White water container (14) of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web is formed.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, 13. Device according to claim 1 1 or 12,

dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum (9) von einer Bütte (5,6) gebildet wird. characterized in that the mixing space (9) is formed by a chest (5, 6).

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, 14. Device according to claim 1 1 or 12,

dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum (9) vom Stoffauflauf (8) einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet wird. characterized in that the mixing chamber (9) from the headbox (8) of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web is formed.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, 15. Device according to one of claims 1 1 to 14,

dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel im Wesentlichen von Wasser (2) gebildet wird. characterized in that the solvent is formed substantially by water (2).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, 16. Device according to one of claims 9 to 15,

dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyse-Raum (3) vom Stoffauflauf (8) einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildet wird. characterized in that the electrolysis space (3) from the headbox (8) of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web is formed.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, 17. Device according to one of claims 9 to 16,

dadurch gekennzeichnet, dass die Katode (12) eine Oberfläche aus inertem Material besitzt. characterized in that the cathode (12) has a surface of inert material.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, 18. Device according to one of claims 9 to 17,

dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (13) eine Oberfläche aus Eisen-, characterized in that the anode (13) has a surface of iron,

Magnesium-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer-, Zink- oder Titan, vorzugsweise jedoch aus Aluminium besitzt. Magnesium, cobalt, nickel, copper, zinc or titanium, but preferably of aluminum has.