Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einem Former, in dem die Faserstoffbahn auf einem strukturierten Band gebildet und zwischen diesem und einem Formierband entwässert wird, sowie mit einer Trocknungsvorrichtung zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn, durch die die Faserstoffbahn zusammen mit dem strukturierten Band geführt ist und in der das permeable strukturierte Band und die Faserstoffbahn von Heißluft durchströmt sind. Eine derartige Maschine ist beispielsweise in der
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Aus der
Ein solches bedrucktes Formierband kann beispielsweise in herkömmlichen Tissue-Maschinen eingesetzt werden. Bei einem Einsatz in solchen herkömmlichen Tissue-Maschinen bringt der Einsatz eines bedruckten Formierbandes allerdings keinen Vorteil mit sich, da das Blatt zu 100 % gepresst wird und das Volumen zu gering ist, um in der Maschine ein mikro- und makro-geprägtes Blatt zu erzeugen. Es ist eine entsprechende Verarbeitungsanlage zur Prägung des Blattes erforderlich.
Ein bedrucktes Formierband kann auch in einer TAD-Maschine (TAD = Through Air Drying) eingesetzt werden, wo das Volumen und die Blatt-Aufnahmefähigkeit 50 bis 100 % höher sind als bei herkömmlichen Maschinen.
Wie der
Indem nun eine bereits formierte Faserstoffbahn bei einer Konsistenz über 20 % besaugt wird, werden die Fasern in die Mulden gedehnt, wodurch die Blattdicke verringert wird und nur ein kleiner Teil der Fasern geschützt innerhalb der Struktur des Bandes verbleibt, wobei es sich hierbei um die Fasern handelt, die zur Erzielung einer bestimmten Qualität nicht gepresst werden (vgl. die
Mit einer derartigen Mikro- und Makro-Prägung in der Maschine wäre es möglich, eine Vornahme einer solchen Prägung in der Bearbeitungsanlage und damit ein Verdichten des Blattes und ein Qualitätsverlust zu vermeiden.
Bei einer TAD-Maschine wird die Qualität also in der TAD-Zone erzeugt. Der negative Zug (- 0,8 V) in einer solchen Maschine, der der Erzeugung der Qualität dient, zerstört den Prägeeffekt. In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bezüglich der Qualität, des Volumens und der Wasseraufnahmefähigkeit der erzeugten Faserstoffbahn mit einer TAD-Maschine vergleichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Formierband durch ein bedrucktes Formierband oder ein DSP-Band mit zonal unterschiedlicher Permeabilität gebildet ist, wobei das bedruckte Formierband bzw. DSP-Band durch ein Formierband gebildet, dessen mit der Faserstoffsuspension in Kontakt tretende Oberfläche mit lokalen Linien, Punkten und/oder dergleichen beschichtet ist. Als bedrucktes Formierband kann dabei insbesondere ein solches bedrucktes Formierband eingesetzt werden, wie es in der
Erfindungsgemäß wird also eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn angegeben, die einen Former umfasst, in dem die Faserstoffbahn auf einem strukturierten Band gebildet und zwischen diesem und einem bedruckten Formierband bzw. DSP-Band mit zonal unterschiedlicher Permeabilität entwässert wird, sowie eine Trocknungsvorrichtung zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn umfasst, durch die die Faserstoffbahn anschließend zusammen mit dem strukturierten Band geführt ist und in der das permeable strukturierte Band und die Faserstoffbahn von Heißluft durchströmt sind.
Da die erzeugte Faserstoffbahn in der Maschine bereits nass strukturiert wird, ist es nicht mehr erforderlich, die Bahn beim Durchgang durch eine teure Bearbeitungsanlage weiter zu prägen, um die Mikro- und Makro-Strukturen in die Faser stoffbahn einzupressen. Es wird damit insbesondere auch vermieden, dass die Struktur in die bereits trockene Faserstoffbahn in einer Bearbeitungsanlage eingepresst werden muss, was eine Verdichtung der Bahn mit sich bringen würde, womit die Qualität, das Volumen sowie die Aufnahmefähigkeit verringert würden.
Dabei kann das Beschichtungsmaterial beispielsweise aus Kunststoff, Gummi und/oder dergleichen bestehen.
Besteht das Beschichtungsmaterial aus Kunststoff, so besteht es zweckmäßigerweise aus Polyethylen, Polyamid, Polyurethan und/oder dergleichen.
Wie bereits erwähnt, kann das bedruckte Formierband insbesondere so ausgeführt sein, wie dies in der
Vorteilhafterweise ist das bedruckte Formierband bzw. DSP-Band für eine Makro-Prägung und das strukturierte Band für eine Mikro-Prägung der Faserstoffbahn vorgesehen.
Von Vorteil ist insbesondere, wenn die Faserstoffbahn bei einer Konsistenz in einem Bereich von etwa 0,15 bis etwa 0,35 % auf dem strukturierten Band gebildet wird.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine wird die Faserstoffbahn in der Trocknungsvorrichtung zwischen dem strukturierten Band und einem Entwässerungsband weiter entwässert, wobei die Heißluft aufeinander folgend das permeable strukturierte Band, die Faserstoffbahn und das Entwässerungsband durchströmt.
Die Trocknungsvorrichtung umfasst vorteilhafterweise eine besaugte Einrichtung, wie insbesondere eine Saugwalze, über die das strukturierte Band, die Faserstoffbahn und gegebenenfalls das Entwässerungsband geführt sind.
Bevorzugt werden das strukturierte Band, die Faserstoffbahn und gegebenenfalls das Entwässerungsband durch ein permeables Pressband gegen die besaugte Einrichtung gepresst. In diesem Fall werden bevorzugt zunächst das permeable Pressband und danach die Faserstoffbahn von der Heißluft durchströmt.
Die Trocknungsvorrichtung umfasst zweckmäßigerweise eine Heißlufthaube.
Vorteilhafterweise liegt diese Heißlufthaube zumindest im Wesentlichen einer Saugzone der besaugten Einrichtung gegenüber.
Von Vorteil ist insbesondere, wenn über der besaugten Einrichtung ein in Bahnlaufrichtung verlängerter Pressspalt für die Faserstoffbahn gebildet ist.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist die Faserstoffbahn zusammen mit dem strukturierten Band im Anschluss an die Trocknungsvorrichtung durch einen zwischen einem Trockenzylinder, insbesondere Yankee-Zylinder, und einem Presselement gebildeten Pressspalt geführt.
Dabei können insbesondere Mittel vorgesehen sein, um die trockene Faserstoffbahn im Bereich des Trockenzylinders zu kreppen.
Die Maschine ist bevorzugt zur Herstellung von Tissue-Papier einsetzbar.
Erfindungsgemäß wird die Faserstoffbahn also zwischen einem strukturierten oder Prägeband und einem bedruckten Formierband bzw. DSP-Band entwässert. Eine weitere Entwässerung der Faserstoffbahn erfolgt zweckmäßigerweise zwischen dem strukturierten Band und einem Entwässerungsband. Die Faserstoffbahn wird durch das Entwässerungsband hindurch, das dem strukturierten Band gegenüberliegt, entwässert. Die Entwässerung erfolgt durch eine Luftströmung, insbesondere Heißluftströmung, und ein mechanisches Druckfeld, das vorzugsweise durch ein permeables Pressband erzeugt wird. Die Luftströmung verläuft vom permeablen Pressband zum Entwässerungsband. Die sandwichartig übereinander liegenden Bänder bilden einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressspalt über einer besaugten Einrichtung wie insbesondere einer Saugwalze. Der maximale Spitzendruck kann hierbei 40 mal geringer sein als in einer herkömmlichen Presse, wobei zusätzlich dieser verlängerte Pressspalt von Luft durchströmt ist. Die Faserstoffbahn wird durch die strukturierte Bahn getragen und/oder geschützt und vorteilhafterweise zu einer Yankee-Trocknungseinrichtung weitergeführt. Die Faserstoffbahn wird durch diese beispielsweise einen Yankee-Zylinder und eine Haube umfassende Trocknungseinrichtung weiter getrocknet und trocken gekreppt.
Mit einer solchen erfindungsgemäßen Maschine wird eine strukturierte Faserstoffbahn erzeugt, die mit einem TAD-Produkt vergleichbar ist. Es wird die gleiche hohe Qualität erreicht, ohne dass hierzu eine aufwendige und teure TAD-Maschine erforderlich ist. Der Kostenaufwand kann auf etwa 40 % reduziert werden, wobei weniger Maschinenausrüstung und weniger Arbeitsaufwand anfällt. Die Maschine kann im Aufbau einfacher gehalten werden, wobei auch der Betrieb sowie die Wartung vereinfacht sind. Der Gesamtaufwand einschließlich Energie, Berkleidung, Chemikalien, usw. wird auf etwa 35 % verringert.
Von Vorteil ist insbesondere auch, dass bei der erfindungsgemäßen Maschine die Faserstoffbahn auf einem strukturierten Band gebildet wird, wobei mit einer sehr geringen Konsistenz beispielsweise zwischen 0,15 bis 0,35 % begonnen werden kann, und dasselbe strukturierte Band die Fasern innerhalb ihrer Struktur geschützt vom Stoffauflauf bis zur Übergabe in die Yankee-Trocknungseinheit trägt. In der Yankee-Trocknungseinheit werden nur die Fasern im erhabenen Bereich (knuckle area) des strukturierten Bandes gepresst. Die geschützten Fasern innerhalb des Aufbaus des strukturierten Bandes bleiben zur Erzielung der entsprechenden Qualität ungepresst. Die Mulden des strukturierten Bandes werden mit der größtmöglichen Menge an Fasern gefüllt, da dies die Masse ungepresster Fasern darstellt, was die hohe Qualität des Endprodukts mit sich bringt. Mit dem bedruckten Formierband bzw. DSP-Band wird also ein Formierband gewählt, mit dem sichergestellt ist, dass die Mulden des strukturierten Bandes mit der größtmöglichen Menge an Fasern gefüllt bleiben.
Da die erzeugte Faserstoffbahn bereits strukturiert ist, ist es nicht mehr erforderlich, die Faserstoffbahn beim Durchlauf durch eine teure Bearbeitungsanlage weiter zu prägen, um die Mikro- und Makro-Strukturen in die Bahn einzubringen. Es wird also vermieden, dass durch ein Einpressen der Struktur in die trockene Faserstoffbahn in einer Bearbeitungsanlage die Faserstoffbahn verdichtet und entsprechend die Qualität, das Volumen und die Aufnahmefähigkeit reduziert werden.
Es hat sich gezeigt, dass mit der erfindungsgemäßen Maschine die Mikro-Prägung innerhalb der Maschine ohne Verdichtung der Fasern über das strukturierte oder Prägeband und die Makro-Prägung durch Verwendung des speziellen bedruckten Formierbandes erfolgen kann, wie es beispielsweise in der
Zudem kann das bedruckte Formierband bzw. DSP-Band wesentlich schneller ausgetauscht werden als das strukturierte Band, falls die Maschine mit einer anderen Makro-Prägung (Zeichnung) gefahren werden soll.
Mit der erfindungsgemäßen Maschine kann demzufolge unter Vermeidung zusätzlicher aufwendiger und teurer Bearbeitungsmaschinen für die Mikro- und Makro-Prägung eine hohe Papierqualität erzielt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Die Maschine 20 umfasst einen Former 24, in dem die Faserstoffbahn 22 auf einem strukturierten Band 26 gebildet und zwischen diesem und einem Formierband entwässert wird, das durch ein bedrucktes Formierband 28 oder ein DSP-Band mit zonal unterschiedlicher Permeabilität gebildet ist.
Die Maschine 20 umfasst ferner eine Trocknungsvorrichtung 30 zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn 22, durch die die Faserstoffbahn 22 zusammen mit dem strukturierten Band 26 geführt ist und in der das permeable strukturierte Band 26 und die Faserstoffbahn 22 von Heißluft durchströmt sind.
Das bedruckte Formierband 28 bzw. DSP-Band kann insbesondere durch ein Formierband gebildet sein, dessen mit der Faserstoffsuspension in Kontakt tretende Oberfläche mit lokalen Linien, Punkten und/oder dergleichen beschichtet ist. Das Beschichtungsmaterial kann insbesondere aus Kunststoff, Gummi und/oder dergleichen bestehen. So kann das Beschichtungsmaterial beispielsweise aus Polyethylen, Polyamide, Polyurethan und/oder dergleichen bestehen.
Als bedrucktes Formierband 26 kann beispielsweise ein solches bedrucktes Formierband eingesetzt werden, wie es in der
Die Maschine 20 umfasst einen Stoffauflauf 32 und ein Formierelement wie insbesondere eine Formierwalze 34, über die das strukturierte Band 26 und das bedruckte Formierband 28 bzw. DSP-Band geführt sind.
Dabei laufen das strukturierte Band 26 bzw. DSP-Band und das bedruckte Formierband 28 unter Bildung eines Stoffeinlaufspalts 36 zusammen, wobei sie mit dem strukturierten Band 26 als Innenband und dem bedruckten Formierband 28 bzw. DSP-Band als Außenband über die Formierwalze 34 geführt sind. Mittels des Stoffauflaufs 32 wird Faserstoffsuspension in den Stoffeinlaufspalt 36 eingebracht.
In Bahnlaufrichtung L betrachtet nach der Formierwalze 34 kann zumindest eine besaugte Prägeeinrichtung 38 vorgesehen sein, die auf der von der Faserstoffbahn 22 abgewandten Seite des permeablen strukturierten Bandes 26 angeordnet ist und durch die die Faserstoffbahn 22 in die Struktur des strukturierten Bandes 22 gesaugt wird.
Wie anhand der
Dazu umfasst die Trocknungsvorrichtung 30 eine besaugte Einrichtung, insbesondere eine Saugwalze 42, über die das strukturierte Band 26, die Faserstoffbahn 22 und das Entwässerungsband 40 geführt sind.
Dabei können das strukturierte Band 26, die Faserstoffbahn 22 und das Entwässerungsband 40 durch ein permeables Pressband 44 gegen die Saugwalze 42 gepresst werden. Im vorliegenden Fall werden somit nacheinander das permeable Pressband 44, das strukturierte Band 26 und die Faserstoffbahn 22 von der Trocknungsluft, insbesondere Heißluft, durchströmt.
Im vorliegenden Fall umfasst die Trocknungsvorrichtung 30 eine Heißlufthaube 46, die zumindest im Wesentlichen einer Saugzone der Saugwalze 42 gegenüberliegen kann.
Über der Saugwalze 42 wird somit ein in Bahnlaufrichtung L verlängerter Pressspalt für die Faserstoffbahn gebildet, der zumindest bereichsweise gleichzeitig von Heißluft durchströmt ist.
Die Faserstoffbahn 22 ist zusammen mit dem strukturierten Band 26 im Anschluss an die Trocknungsvorrichtung 30 durch einen zwischen einem Trockenzylinder 48, insbesondere Yankee-Zylinder, und einem Presselement 50, hier z.B. einer Presswalze, gebildeten Pressspalt 52 geführt. Zudem können Mittel vorgesehen sein, um die trockene Faserstoffbahn 22 im Bereich des Trockenzylinders bzw. Yankee-Zylinders zu kreppen.
Wie anhand der
Das bedruckte Formierband 28 bzw. DSP-Band ist für eine Makro-Prägung und das strukturierte Band 26 für eine Mikro-Prägung der Faserstoffbahn 22 vorgesehen.
Die Faserstoffbahn 22 kann insbesondere bei einer Konsistenz in einem Bereich von etwa 0,15 bis etwa 0,35 % auf dem strukturierten Band 26 gebildet werden.
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