Maschine sowie Verfahren zur Herstellung einer Tissuebahn

Abstract

 Eine Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn (12) umfaßt in einem Formierbereich zumindest ein umlaufendes endloses Entwässerungssieb 14, 16. Dabei ist im Formierbereich wenigstens ein Entwässerungssieb 14, 16 mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorgesehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn mit einem zumindest ein umlaufendes endloses Entwässerungssieb umfassenden Formierbereich. Sie betrifft ferner ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

[0002] Bisher wird versucht, die Qualitätsparameter einer Tissuebahn, wie z.B. das Wasseraufnahmevermögen, das Wasserrückhaltevermögen und die Wasseraufnahmegeschwindigkeit, durch die Gestaltung der Oberflächenstruktur der Bahn zu beeinflussen. Im Stand der Technik (vgl. z.B. US 5 746 887, US 5 492 598, SE 427053) wird vorgeschlagen, sogenannte Prägesiebe oder -filze einzusetzen. Diese prägen der schon gebildeten Tissuebahn ihre eigene Oberflächenstruktur auf. Bei diesem Vorgang wird die Tissuebahn auf Druck belastet und dadurch einem angestrebten hohen Volumen (bulk) entgegengewirkt. Gleichzeitig erfordert dieses Verfahren einen hohen apparativen Aufwand, da die Prägesiebe nur zu diesem Zweck eingesetzt werden. Oftmals werden diese Verfahren noch mit speziellen, teuren Trocknungsverfahren zur Erhöhung des spezifischen Volumens kombiniert.

[0003] Ziel der Erfindung ist es, eine Maschine sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen der Aufbau und die Struktur, d.h. die Anordnung der Fasern einer Tissuebahn insbesondere auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten so gestaltet werden können, daß das Wasseraufnahmevermögen, das Wasserrückhaltevermögen, die Wasseraufnahmegeschwindigkeit und das spezifische Volumen (bulk) auf möglichst wirtschaftliche Art und Weise erhöht bzw. verbessert werden.

[0004] Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Tissuemaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Formierbereich wenigstens ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit, d.h. ein sogenanntes DSP-Sieb vorgesehen ist.

[0005] Aufgrund dieser Ausbildung wird erreicht, daß beim Entwässerungsvorgang in der Blattbildungszone Bereiche großer Entwässerungsgeschwindigkeit und Bereiche kleiner Entwässerungsgeschwindigkeit entstehen. Dadurch wird eine Tissuebahn mit zonal unterschiedlichen Faseranteilen erzeugt, wodurch die Wasseraufnahme der Bahn erhöht wird und diese auch schneller vor sich geht. Dies beeinflußt die Tissuebahn nicht nur an der Blattoberfläche, sondern über das gesamte Blattvolumen, wodurch sich die Qualitätsparameter erheblich verbessern.

[0006] Siebe zonal unterschiedlicher Durchlässigkeit sind beispielsweise aus der SE 427053 bekannt. Danach können die betreffenden Siebe z.B. aus einem Gewebe bestehen, in dem in einer oder in mehreren Ebenen vorgesehene Längs- und Querfäden entsprechend einem vorgebbaren Muster so miteinander verwoben sind, daß sich systematisch verteilte Bereiche geeigneter Größe ergeben, in denen die Anzahl von Kreuzungsstellen gleich Null oder deutlich kleiner ist als in der Webstruktur des restlichen Gewebes.

[0007] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist wenigstens ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit im initialen Entwässerungsbereich vorgesehen, in dem die höchsten Entwässerungsraten (Liter/min) auftreten.

[0008] Der vorteilhafte Effekt wirkt sich insbesondere bei höheren Entwässerungsgeschwindigkeiten aus, die mit größer werdender Maschinengeschwindigkeit entsprechend höher werden. So ist es von Vorteil, wenn die Entwässerung bei einer Maschinengeschwindigkeit durchgeführt wird, die größer als etwa 1300 m/min, insbesondere größer als etwa 1500 m/min und vorzugsweise größer als etwa 1800 m/min ist.

[0009] Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine umfaßt einen Former mit zwei umlaufenden endlosen Entwässerungsbändern, die unter Bildung eines Stoffeinlaufspaltes zusammenlaufen und anschließend über ein Formierelement wie insbesondere eine Formierwalze geführt sind, wobei als nicht mit dem Formierelement in Kontakt tretendes Außenband und/oder als Innenband ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorgesehen ist.

[0010] Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform kann als Former beispielsweise ein Doppelsiebformer vorgesehen sein. Dabei kann als Außenband und/oder als Innenband ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit, d.h. ein sogenanntes DSP-Sieb vorgesehen sein. Ist lediglich eines der beiden Bänder durch ein solches DSP-Sieb gebildet, so kann das andere Band ein herkömmliches Entwässerungssieb für Tissue sein.

[0011] Bei einer zweckmäßigen alternativen Ausführungsform ist als Former ein Crescentformer vorgesehen, dessen Außenband durch ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit und dessen Innenband durch ein Filzband gebildet ist.

[0012] Die größte Ausdehnung der Fläche der Teilbereiche des Entwässerungssiebes mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit ist zweckmäßigerweise Az < 5 mm, vorzugsweise Az < 3 mm.

[0013] Von Vorteil ist auch, wenn das Entwässerungssieb zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit nicht mit filzähnlichen Fasern benadelt ist, sondern aus einem durch Schuß- und Kettfäden gebildeten Gewebe, d.h. nur aus Schuß- und Kettfäden besteht.

[0014] Die Zonen unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit eines betreffenden Entwässerungsbandes sind vorteilhafterweise durch die Verwendung von Webfäden unterschiedlichen Durchmessers und/oder unterschiedlichen Webmusters erzeugt.

[0015] Vorteilhafterweise wird das Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit in einem Bereich, in dem der Trockengehalt der Tissuebahn kleiner als etwa 20 % und insbesondere kleiner als etwa 12 % ist, und vorzugsweise im initialen Blattbildungsbereich bei einem Trokkengehalt kleiner als etwa 6 % eingesetzt.

[0016] Da aufgrund der unterschiedlichen Durchlässigkeit Fasern in das Volumen des Siebes eindringen und sich dort festsetzen können, ist dem Entwässerungssieb zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorzugsweise eine Konditioniereinrichtung wie insbesondere eine Siebreinigungseinrichtung zugeordnet. Dabei können z.B. Spritzrohre mit über die Maschinenbreite verteilten Düsen vorgesehen sein. Es kann jedoch beispielsweise auch ein "Duocleaner" der Firma Voith Sulzer mit rotierenden Hochdruckdüsen und integrierter Absaugung oder ein "Jet Cleaner" der Firma Voith Sulzer verwendet werden.

[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, daß im Formierbereich wenigstens ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit verwendet wird.

[0018] Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0019] Als Siebe zonal unterschiedlicher Durchlässigkeit kommen beispielsweise Siebe der Art in Frage, wie sie in der PCT/GB99/02684 (noch nicht veröffentlicht) beschrieben sind. Danach können die betreffenden Siebe insbesondere aus einem Gewebe bestehen, in dem in einer oder in mehreren Ebenen vorgesehene in einer ersten Richtung verlaufende Fäden mit in einer zweiten Richtung verlaufenden Fäden so miteinander verwoben sind, daß sich ein Gitter ergibt, das eine Vielzahl systematisch verteilter Bereiche vorgebbarer Konfiguration voneinander trennt und entsprechend festlegt, wobei die systematisch verteilten Bereiche jeweils zumindest drei in der einen und zumindest drei in der anderen Richtung verlaufende Fäden umfaßt. Bei den Fäden kann es sich insbesondere um Schußfäden und um Kettfäden handeln.

[0020] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung eines Doppelsiebformers einer Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn, bei dem als Außenband und/oder als Innenband ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorgesehen ist,

Figur 2

eine schematische Darstellung eines Crescentformers, bei dem als Außenband ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit und als Innenband ein Filzband vorgesehen ist, und

Figur 3

ein Webmusterdiagramm eines sich wiederholenden Abschnitts eines durch ein Gewebe gebildeten Entwässerungssiebes mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit.

[0021] Die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Former 10 sind jeweils Teil einer Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn 12. Dabei ist im Formierbereich, vorzugsweise im initialen Entwässerungsbereich, jeweils wenigstens ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit, d.h. ein DSP-Sieb vorgesehen.

[0022] Die beiden Former 10 umfassen jeweils zwei umlaufende endlose Entwässerungsbänder 14, 16, die unter Bildung eines Stoffeinlaufspaltes 18 zusammenlaufen und anschließend über ein hier durch eine Formierwalze 20 gebildetes Formierelement geführt sind.

[0023] In den Stoffeinlaufspalt 18 wird mittels eines Stoffauflaufs 22 die Faserstoffsuspension eingebracht.

[0024] Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Doppelsiebformer 10, bei dem sowohl als mit der Formierwalze 20 in Kontakt tretendes Innenband 14 als auch als Außenband jeweils ein Sieb vorgesehen ist.

[0025] Zumindest eines der beiden Entwässerungssiebe 14, 16 ist als Sieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit, d.h. als DSP-Sieb, vorgesehen. Dabei kann einem jeweiligen DSP-Sieb eine Konditioniereinrichtung wie insbesondere eine Siebreinigungseinrichtung 50 zugeordnet sein (vgl. Figur 2).

[0026] Im vorliegenden Fall wird die vom Stoffauflauf 22 gelieferte Faserstoffsuspension von schräg unten in den zwischen den beiden Entwässerungsbändern 14, 16 gebildeten Stoffeinlaufspalt 18 eingespritzt. Das Außenband 16 wird von unten kommend über eine Umlenkwalze 24 vorbei am Stoffauflauf 22 zur Formierwalze 20 geführt und von dort über eine weitere Umlenkwalze 26 wieder zurückgeführt.

[0027] Die beiden Entwässerungsbänder 14, 16 werden noch im Bereich der Formierwalze 20 wieder voneinander getrennt. Das Innenband 14 wird über eine Umlenkwalze 28 wieder zurückgeführt. In Bandlaufrichtung L vor der Umlenkwalze 28 wird die Tissuebahn im Bereich einer Umlenkwalze 30 durch ein wasserdichtes Band 32 von dem Innenband 14 übernommen und dem Preßspalt einer Schuhpresse 34 zugeführt, die eine unten liegende Schuhpreßeinheit 36 sowie eine oben liegende Gegenwalze 38 umfaßt. Durch den Preßspalt der Schuhpresse 34 ist außer dem die Tissuebahn mit sich führenden oberen wasserdichten Band 32 ein Unterfilz 40 hindurchgeführt, der vor sowie nach der Schuhpresse 34 jeweils über eine Umlenkwalze 42 bzw. 44 geführt ist. Der Unterfilz 40 wird unmittelbar nach dem Preßspalt der Schuhpresse 34 wieder von dem wasserdichten Band 32 getrennt, um eine Rückbefeuchtung zu vermeiden. Das wasserdichte Band 32 wird im Anschluß an die Schuhpresse 34 zusammen mit der Tissuebahn einer Übergabewalze 46 zugeführt, in deren Bereich die Tissuebahn an einen Tissue-Zylinder oder Yankee-Zylinder 48 übergeben wird.

[0028] Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Crescentformer 10, bei dem als nicht mit der Formierwalze 20 in Kontakt tretendes Außenband 16 ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit, d.h. ein sogenanntes DSP-Sieb, vorgesehen ist. Das Innenband 14 ist hier durch ein Filzband gebildet. Dem DSP-Sieb 16 kann eine Konditioniereinrichtung 50 wie insbesondere eine Siebreinigungseinrichtung zugeordnet sein.

[0029] Die sich bildende Tissuebahn 12 wird im Anschluß an die Formierwalze 20 gemeinsam mit dem Innenband 14 einem verlängerten Preßspalt 52 zugeführt, der zwischen einem Tissue-Trockenzylinder oder Yankee-Zylinder 54 und einer Schuhpreßeinheit, hier einer Schuhpreßwalze 56, gebildet ist. In Bandlaufrichtung L vor dem verlängerten Preßspalt 52 ist das die Tissuebahn 12 führende Innenband 14 über eine besaugte Einrichtung, hier eine Saugwalze 58, geführt.

[0030] Dem Yankee-Zylinder 54 kann eine Trockenhaube 60 zugeordnet sein.

[0031] Die jeweiligen Entwässerungssiebe mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit können beispielsweise aus einem durch Schuß- und Kettfäden gebildeten Gewebe bestehen. Dabei können die Zonen unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit beispielsweise durch die Verwendung von Webfäden unterschiedlichen Durchmessers und/oder unterschiedlichen Webmusters erzeugt sein.

[0032] Als Siebe zonal unterschiedlicher Durchlässigkeit kommen beispielsweise Siebe der Art in Frage, wie sie in der PCT/GB99/02684 beschrieben sind. Danach können die betreffenden Siebe insbesondere aus einem Gewebe bestehen, in dem in einer oder in mehreren Ebenen vorgesehene in einer ersten Richtung verlaufende Fäden mit in einer zweiten Richtung verlaufenden Fäden so miteinander verwoben sind, daß sich ein Gitter ergibt, das eine Vielzahl systematisch verteilter Bereiche vorgebbarer Konfiguration voneinander getrennt und entsprechend festlegt, wobei die systematisch verteilten Bereiche jeweils zumindest drei in der einen und zumindest drei in der anderen Richtung verlaufende Fäden umfaßt. Bei den Fäden kann es sich insbesondere um Schußfäden und um Kettfäden handeln.

[0033] Figur 3 zeigt rein beispielhaft ein Webmusterdiagramm eines sich wiederholenden Abschnitts einer möglichen Ausführungsform eines durch ein solches Gewebe gebildeten Entwässerungssiebes mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit. Das sich wiederholende Webmusterdiagramm umfaßt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zehn Kettfäden und zehn Schußfäden. Im Bereich der schraffierten Quadrate liegt der jeweilige Schußfaden unterhalb des jeweiligen Kettfadens. Dagegen liegt im Bereich der hellen Quadrate der jeweilige Schußfaden oberhalb des jeweiligen Kettfadens. Je nach den jeweiligen Gegebenheiten kann die eine oder auch die andere Seite des Webmusterdiagramms außen liegen.

[0034] Die schraffierten Bereiche bilden ein Gitter 62, durch das schließlich eine Vielzahl systematisch verteilter Bereiche 64 vorgebbarer Konfiguration voneinander getrennt und entsprechend festgelegt werden.

Bezugszeichenliste

[0035] 

10

Former

12

Tissuebahn

14

Entwässerungsband, Innenband

16

Entwässerungsband, Außenband

18

Stoffeinlaufspalt

20

Formierwalze

22

Stoffauflauf

24

Umlenkwalze

26

Umlenkwalze

28

Umlenkwalze

30

Umlenkwalze

32

wasserdichtes Band

34

Schuhpresse

36

Schuhpreßeinheit

38

Gegenwalze

40

Unterfilz

42

Umlenkwalze

44

Umlenkwalze

46

Übergabewalze

48

Tissue-Zylinder, Yankee-Zylinder

50

Konditioniereinrichtung

52

verlängerter Preßspalt

54

Tissue-Zylinder, Yankee-Zylinder,

56

Schuhpreßwalze

58

Saugwalze

60

Trockenhaube

62

Gitter

64

Bereich

L

Bandlaufrichtung

Ansprüche

1. Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn (12) mit einem zumindest ein umlaufendes endloses Entwässerungssieb (14, 16) umfassenden Formierbereich,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Formierbereich wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorgesehen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit im initialen Entwässerungsbereich vorgesehen ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Former (10) mit zwei umlaufenden endlosen Entwässerungsbändern (14, 16) umfaßt, die unter Bildung eines Stoffeinlaufspaltes (18) zusammenlaufen und anschließend über ein Formierelement (20) wie insbesondere eine Formierwalze geführt sind, und daß als nicht mit dem Formierelement (20) in Kontakt tretendes Außenband (16) und/oder als Innenband (14) ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorgesehen ist.

4. Maschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Former (10) ein Doppelsiebformer vorgesehen ist.

5. Maschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Former (10) ein Crescent-Former vorgesehen ist, dessen Außenband (16) durch ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit und dessen Innenband (14) durch ein Filzband gebildet ist.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit vorgesehen ist, das aus einem durch Schuß- und Kettfäden gebildeten Gewebe besteht.

7. Maschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zonen unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit des Entwässerungsbandes (14, 16) durch die Verwendung von Webfäden unterschiedlichen Durchmessers und/oder unterschiedlichen Webmusters erzeugt sind.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Entwässerungssieb (16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit eine Konditioniereinrichtung (50) wie insbesondere eine Siebreinigungseinrichtung zugeordnet ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Tissuebahn (12) mittels einer Tissuemaschine mit einem zumindest ein umlaufendes endloses Entwässerungssieb (14, 16) umfassenden Formierbereich,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Formierbereich wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entwässerung bei einer Maschinengeschwindigkeit durchgeführt wird, die größer als etwa 1300 m/min, insbesondere größer als etwa 1500 m/min und vorzugsweise größer als etwa 1800 m/min ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit im initialen Entwässerungsbereich verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Former (10) mit zwei umlaufenden endlosen Entwässerungsbändern (14, 16) verwendet wird, die unter Bildung eines Stoffeinlaufspaltes (18) zusammenlaufen und anschließend über ein Formierelement (20) wie insbesondere eine Formierwalze geführt werden, und daß als nicht mit dem Formierelement in Kontakt tretendes Außenband (16) und/oder als Innenband (14) ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Former (10) ein Doppelsiebformer verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Former (10) ein Crescent-Former verwendet wird, dessen Außenband (16) durch ein Entwässerungssieb mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit und dessen Innenband (14) durch ein Filzband gebildet ist.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit verwendet wird, das aus einem durch Schuß- und Kettfäden gebildeten Gewebe besteht.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Entwässerungssieb (14, 16) verwendet wird, dessen Zonen unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit durch die Verwendung von Webfäden unterschiedlichen Durchmessers und/oder unterschiedlichen Webmusters erzeugt sind.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Entwässerungssieb (14, 16) mit zonal unterschiedlicher Siebdurchlässigkeit in einem Bereich, in dem der Trockengehalt der Tissuebahn kleiner als etwa 20 % und insbesondere kleiner als etwa 12 % ist, und vorzugsweise im initialen Blattbildungsbereich bei einem Trockengehalt kleiner als etwa 6 % eingesetzt wird.

Zeichnung