DE102023108256A1 - Press arrangement and method for pressing a fibrous web - Google Patents
Press arrangement and method for pressing a fibrous web Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023108256A1 DE102023108256A1 DE102023108256.6A DE102023108256A DE102023108256A1 DE 102023108256 A1 DE102023108256 A1 DE 102023108256A1 DE 102023108256 A DE102023108256 A DE 102023108256A DE 102023108256 A1 DE102023108256 A1 DE 102023108256A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- press
- line load
- fibrous web
- ratio llr
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 19
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 15
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 15
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 claims description 12
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 8
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 8
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 102100031260 Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Human genes 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 101000638510 Homo sapiens Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Proteins 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007630 basic procedure Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
- D21F3/02—Wet presses
- D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
- D21F3/0218—Shoe presses
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
- D21F3/02—Wet presses
- D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
- D21F3/0218—Shoe presses
- D21F3/0227—Belts or sleeves therefor
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Pressenanordnung und ein Verfahren zum Pressen einer Faserstoffbahn, umfassend eine Hauptpresse mit einem verlängerten Pressspalt, wobei der Pressspalt eine Länge von wenigstens 150 mm aufweist, wobei die Hauptpresse derart ausgestaltet ist, dass, wenn sie mit einer Linienlast LL von weniger als 1.200 kN/m betrieben wird, sich ein Linienlastverhältnis LLR von mindestens 0,56 und höchstens 1,33 ergibt, wobei das Linienlastverhältnis LLR der Quotient einer gewichteten Linienlast WLL zur Linienlast LL ist, wobei die gewichtete Linienlast das Ergebnis einer Integration des mit einem Gewichtungsfaktors A gewichteten quadratischen lokalen Drucks p(x)2 über die Pressspaltlänge x hinweg ist, wobei der Gewichtungsfaktor A eins durch zehn Megapascal beträgt, und wobei die Linienlast LL das Ergebnis einer Integration des lokalen Drucks p(x) über die Pressspaltlänge x hinweg ist, so dass sich für das Linienlastverhältnis LLR folgende Formel ergibt:
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressenanordnung zum Pressen einer Faserstoffbahn, insbesondere Verpackungspapierbahn, umfassend eine Hauptpresse mit einem verlängerten Pressspalt, wobei der Pressspalt eine Länge von wenigstens 150 mm, vorzugsweise wenigstens 190 mm, aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Pressen einer Faserstoffbahn, insbesondere Verpackungspapierbahn, wie Packaging Testliner, wobei die Faserstoffbahn durch eine Hauptpresse mit einem verlängerten Pressspalt von wenigstens 150 mm Länge, vorzugsweise wenigstens 190 mm Länge, geführt wird. Zudem betrifft ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Umbauen einer vorhandenen Presse.The present invention relates to a press arrangement for pressing a fibrous web, in particular a packaging paper web, comprising a main press with an extended press nip, wherein the press nip has a length of at least 150 mm, preferably at least 190 mm. Furthermore, the present invention relates to a method for pressing a fibrous web, in particular a packaging paper web, such as packaging testliner, wherein the fibrous web is guided through a main press with an extended press nip of at least 150 mm in length, preferably at least 190 mm in length. In addition, a further aspect of the present invention relates to a method for converting an existing press.
Eine solche Pressenanordnung und ein solches Pressverfahren sind beispielsweise in der Druckschrift
Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn weisen regelmäßig eine Pressenanordnung auf, in welcher die Faserstoffbahn durch mechanischen Druck entwässert bzw. entfeuchtet wird. Die Pressenanordnung ist zumeist zwischen der Formier- und der Trockenpartie angeordnet. Eine besonders effiziente Art der mechanischen Entwässerung kann über einen sogenannten verlängerten Pressspalt erzielt werden. Die Vorzüge eines verlängerten Pressspalts sind bekannt: Der Pressspalt ist flächenförmig und nicht im Wesentlichen linienförmig wie bei gewöhnlichen Walzenpressen. Dies hat zur Folge, dass der auf die zu entwässernde Faserstoffbahn auszuübende Druck im Pressspalt in Laufrichtung nicht schlagartig einsetzt, sondern von einem niedrigen Wert kontinuierlich auf einen hohen Wert gebracht werden kann. Dadurch reduziert man die Gefahr, dass die zu entwässernde Faserstoffbahn im Pressspalt verdrückt wird. So kann die Faserstoffbahn in einem verlängerten Pressspalt einerseits sehr effizient und andererseits volumenschonend entwässert werden. Machines for producing a fibrous web usually have a press arrangement in which the fibrous web is dewatered or dehumidified by mechanical pressure. The press arrangement is usually arranged between the forming and drying sections. A particularly efficient type of mechanical dewatering can be achieved using a so-called extended press nip. The advantages of an extended press nip are well known: the press nip is flat and not essentially linear as with conventional roller presses. This means that the pressure exerted on the fibrous web to be dewatered in the press nip in the running direction does not start suddenly, but can be increased continuously from a low value to a high value. This reduces the risk of the fibrous web to be dewatered being crushed in the press nip. In this way, the fibrous web can be dewatered very efficiently in an extended press nip on the one hand and in a way that preserves its volume on the other.
Beispielsweise kann die Faserstoffbahn zusammen mit einem Filz oder zwischen zwei Filzen durch den verlängerten Pressspalt geführt werden, wobei der verlängerte Pressspalt in einer sogenannten Schuhpresse zwischen einer Schuhpresswalze und einer Gegenwalze gebildet sein kann. Anders als bei der Produktion von Tissuebahnen kommt es bei der Produktion von Papierbahnen, insbesondere Verpackungspapierbahnen, weniger auf die Dicke bzw. den sogenannten Bulk an. Deshalb und wegen des erheblich größeren Flächengewichtes bei Papierbahnen, insbesondere Verpackungspapierbahnen, kommen hier auch deutlich höhere Linienlasten in der Presse zum Einsatz, nämlich Linienlasten von mindestens 500 kN/m.For example, the fibrous web can be guided through the extended press nip together with a felt or between two felts, whereby the extended press nip can be formed in a so-called shoe press between a shoe press roll and a counter roll. In contrast to the production of tissue webs, the thickness or so-called bulk is less important in the production of paper webs, especially packaging paper webs. For this reason and because of the considerably higher basis weight of paper webs, especially packaging paper webs, significantly higher line loads are used in the press, namely line loads of at least 500 kN/m.
Die Themen „Energiekosten“ und „CO2-Fußabdruck“ spielen für die Herstellung von Faserstoffbahnen eine immer größer werdende Rolle. Gerade der Energieverbrauch in der heute fast ausschließlich noch gasbeheizten Trockenpartie ist dabei ein wesentlicher Einflussfaktor. Um hier Energie bzw. Gas einzusparen, wäre es sehr vorteilhaft, wenn die aus der vorgelagerten Pressenanordnung kommende Faserstoffbahn bereits einen möglichst großen Trockengehalt aufweisen würde. Ein naheliegender Gedanke könnte sein, einfach die Linienlast in der Pressenanordnung zu erhöhen, um einen größeren Trockengehalt zu erzielen. Dieser Ansatz ist jedoch nur begrenzt praktikabel, da hierdurch die Gefahr besteht, dass die zu entwässernde Faserstoffbahn im Pressspalt verdrückt wird. Hinzu kommt, dass auch der Energieverbrauch in der Pressenanordnung bei gleicher Maschinengeschwindigkeit mit zunehmender Linienlast steigt, und dass mit zunehmender Linienlast die Investitionskosten steigen, da eine erheblich massivere Stuhlung nötig ist.The topics of “energy costs” and “ CO2 footprint” are playing an increasingly important role in the production of fibrous webs. Energy consumption in the drying section, which is now almost exclusively gas-heated, is a key factor. In order to save energy or gas here, it would be very advantageous if the fibrous web coming from the upstream press arrangement already had as high a dry content as possible. An obvious idea could be to simply increase the line load in the press arrangement in order to achieve a higher dry content. However, this approach is only of limited practical use, as there is a risk that the fibrous web to be dewatered will be crushed in the press nip. In addition, energy consumption in the press arrangement also increases with increasing line load at the same machine speed, and investment costs increase with increasing line load, as a considerably more massive frame is required.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Energiekosten und/oder den CO2-Fußabdruck für die Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Verpackungsbahn, zu reduzieren.It is an object of the present invention to reduce the energy costs and/or the CO2 footprint for the production of a fibrous web, in particular a packaging web.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung zum Gegenstand.This object is solved by the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments of the present invention.
Konkret wird die Aufgabe dabei durch eine eingangs beschriebene, gattungsgemäße Pressenanordnung gelöst, welche sich dadurch besonders auszeichnet, dass die Hauptpresse derart ausgestaltet ist, dass, wenn sie mit einer Linienlast LL von wenigstens 500 kN/m und einer maximalen Linienlast LL von weniger als 1.200 kN/m betrieben wird, sich ein Linienlastverhältnis LLR von mindestens 0,56 und höchstens 1,33 ergibt, wobei das Linienlastverhältnis LLR der Quotient einer gewichteten Linienlast WLL zur Linienlast LL ist, wobei die gewichtete Linienlast WLL das Ergebnis einer Integration des mit einem Gewichtungsfaktors A gewichteten quadratischen lokalen Drucks p(x)2 über die Pressspaltlänge x hinweg ist, wobei der Gewichtungsfaktor A eins durch zehn Megapascal beträgt, und wobei die Linienlast LL das Ergebnis einer Integration des lokalen Drucks p(x) über die Pressspaltlänge x hinweg ist, so dass sich für das Linienlastverhältnis LLR folgende Formel ergibt:
Zum besseren Verständnis wird auf das Diagramm in
Wenn man das Druckprofil p(x) über die Länge des verlängerten Pressspalts x integriert, so ergibt sich daraus die Linienlast LL. In den vorliegenden Beispiel gemäß
Basierend auf dem gemessenen Druckprofil p(x) lässt sich nun einfach über die folgende Formel die Kurve des gewichteten quadratischen lokalen Drucks bestimmen:
In der Praxis muss die Druckprofilkurve p(x) selbstverständlich keine Gerade sein. Stattdessen gibt es eine schier unerschöpfliche Vielfallt an möglichen Druckprofilkurven p(x), selbst wenn die Linienlast LL, also die Fläche unter der Kurve gleichbleibt. Die Form der Druckprofilkurve p(x) hängt maßgeblich von dem geometrischen Design der Presselemente ab, die zwischen sich den verlängerten Pressspalt ausbilden, insbesondere von dem geometrischen Design eines etwaigen Pressschuhs bei Verwendung einer Schuhpresse.In practice, the pressure profile curve p(x) does not have to be a straight line. Instead, there is an almost inexhaustible variety of possible pressure profile curves p(x), even if the line load LL, i.e. the area under the curve, remains the same. The shape of the pressure profile curve p(x) depends largely on the geometric design of the press elements that form the extended press gap between them, in particular on the geometric design of any press shoe when using a shoe press.
Bisher wurde für die Charakterisierung des Druckverlaufs in einem verlängerten Pressspalt nur die Linienlast LL verwendet. Die Erfinder haben aber erkannt, dass dieser Parameter allein nicht ausreicht, um den Druckverlauf, und damit auch das Entwässerungsverhalten im Pressspalt genau zu charakterisieren.Until now, only the line load LL was used to characterize the pressure curve in an extended press nip. However, the inventors have recognized that this parameter alone is not sufficient to accurately characterize the pressure curve and thus also the drainage behavior in the press nip.
Da durch die Integration eine gewisse Mittelung stattfindet, liefert beispielsweise ein konstanter Druckverlauf p=10 MPa über die gesamte Länge des Pressspalts dieselbe Linienlast LL, wie ein Druckverlauf von p=0 MPa in der ersten Hälfte und p=20 MPa in der zweiten Hälfte der Schuhlänge. Die Wirkung diese beiden Druckverläufe auf die Entwässerung und auf die Blattstruktur ist jedoch stark unterschiedlich.Since a certain averaging takes place through integration, for example, a constant pressure curve p=10 MPa over the entire length of the press nip produces the same line load LL as a pressure curve of p=0 MPa in the first half and p=20 MPa in the second half of the shoe length. However, the effect of these two pressure curves on the drainage and on the sheet structure is very different.
Durch die Gewichtung in der gewichteten Linienlast WLL wird dieser Unterschied sichtbar gemacht. So ergibt sich für den ersten Fall (p=10 MPa) WLL = LL, bzw. ein Linienlastverhältnis LLR von 1, und im zweiten Fall WLL = 1,5 LL, also ein Linienlastverhältnis LLR von 1,5.This difference is made visible by the weighting in the weighted line load WLL. For the first case (p=10 MPa) this results in WLL = LL, or a line load ratio LLR of 1, and in the second case WLL = 1.5 LL, i.e. a line load ratio LLR of 1.5.
Die Verhältniszahl erlaubt es also sehr einfach und effizient, Druckprofile mit derselben Linienlast in ihrer Wirkung voneinander zu unterscheiden, ohne detailliert den Verlauf der Druckkurve analysieren zu müssen. Generell liefern bei gleicher Linienlast Druckprofile mit starken Druckschwankungen und höheren Spitzendrücken tendenziell größere LLR-Werte als ausgeglichene Profile mit mittleren Druckwerten.The ratio therefore makes it very easy and efficient to differentiate between pressure profiles with the same line load in terms of their effect, without having to analyse the course of the pressure curve in detail. In general, for the same line load, pressure profiles with strong pressure fluctuations and higher peak pressures tend to produce larger LLR values than balanced profiles with average pressure values.
Es ist das Verdienst der Erfinder, herausgefunden zu haben, dass eine besonders effiziente Entwässerung der Faserstoffbahn erzielt werden kann, wenn das Linienlastverhältnis LLR mindestens 0,56 und höchstens 1,33 beträgt, wobei als Randbedingungen gelten, dass die Linienlast mindestens 500 kN/m und maximale weniger als 1.200 kN/m beträgt und dass der Pressspalt eine Länge von wenigstens 150 mm aufweist. Sofern der verlängerte Pressspalt durch eine Schuhpresse bereitgestellt wird, weist die Gegenwalze zum Schuh zudem vorzugsweise einen Durchmesser auf, welcher kleiner als 3.000 mm ist.It is to the credit of the inventors that they have discovered that particularly efficient dewatering of the fibrous web can be achieved if the line load ratio LLR is at least 0.56 and at most 1.33, with the boundary conditions being that the line load is at least 500 kN/m and a maximum of less than 1,200 kN/m and that the press nip has a length of at least 150 mm. If the extended press nip is provided by a shoe press, the counter roll to the shoe also preferably has a diameter that is less than 3,000 mm.
Das Linienlastverhältnis LLR beschreibt somit indirekt das geometrische Design der Presselemente, insbesondere eines etwaigen Pressschuhs. Da es eine unüberschaubar große Anzahl an unterschiedlichen geometrischen Designs gibt, die alle zu einem Linienlastverhältnis LLR zwischen 0,56 und 1,33 führen, ist hier die Wahl des Linienlastverhältnisses LLR angebracht, um die erfindungsgemäße Lösung zu beschreiben. Wichtig ist, dass sich für eine Pressenanordnung mit einem festgelegten Design der Presselemente das Linienlastverhältnis LLR einfach und eindeutig bestimmen lässt. Auch liegt es im Können des Fachmanns, in Kenntnis der vorliegenden Erfindung die Presselemente so auszulegen, dass sich das gewünschte Linienlastverhältnis LLR einstellt.The line load ratio LLR thus indirectly describes the geometric design of the press elements, in particular of any press shoe. Since there is an unmanageable number of different geometric designs, all of which lead to a line load ratio LLR between 0.56 and 1.33, the choice of the line load ratio LLR is appropriate here to describe the solution according to the invention. It is important that the line load ratio LLR can be determined easily and clearly for a press arrangement with a fixed design of the press elements. It is also within the skill of the expert, with knowledge of the present invention, to design the press elements in such a way that the desired line load ratio LLR is achieved.
Bei bekannten Pressenanordnungen liegt das Linienlastverhältnis LLR für die oben genannten Randbedingungen stets unter 0,56. Bei der erfindungsgemäßen Pressenanordnung sind die Presselemente hingegen so ausgelegt, dass sich ein Linienlastverhältnis LLR zwischen 0,56 und 1,33 ergibt, bevorzugt zwischen 0,61 und 1,01, besonders vorzugsweise zwischen 0,66 und 0,89. Es hat sich überraschend gezeigt, dass ein solches Linienlastverhältnis LLR zu einer effizienteren Entwässerung der Faserstoffbahn führt, gegenüber bekannten Pressen, deren Linienlastverhältnis LLR außerhalb dieses Wertebereichs, insbesondere unter 0,56 liegt.In known press arrangements, the line load ratio LLR for the above-mentioned boundary conditions is always below 0.56. In the press arrangement according to the invention, however, the press elements are designed such that a line load ratio LLR of between 0.56 and 1.33 results, preferably between 0.61 and 1.01, particularly preferably between 0.66 and 0.89. It has surprisingly been shown that such a line load ratio LLR leads to more efficient dewatering of the fibrous web, compared to known presses whose line load ratio LLR lies outside this value range, in particular below 0.56.
Die Erfinder haben ferner herausgefunden, dass es hinsichtlich einer effizienten Entwässerung der Faserstoffbahn vorteilhaft ist, wenn die Pressenanordnung ferner eine der Hauptpresse in Laufrichtung der Faserstoffbahn, vorzugsweise unmittelbar, vorgelagerte Vorpresse umfasst. Die Vorpresse dient dabei dazu, die Faserstoffbahn bereits so weit vorzuverfestigen und zu entfeuchten, dass sie trotz eines hohen Spitzendrucks in der Hauptpresse nicht zerdrückt wird. Die erfindungsgemäße Pressenanordnung kann bei Bedarf auch noch eine oder mehrere weitere Pressen umfassen. Insbesondere kann der Vorpresse eine weitere Presse vorgelagert sein.The inventors have also found that it is advantageous with regard to efficient dewatering of the fibrous web if the press arrangement also comprises a pre-press arranged in the running direction of the fibrous web, preferably immediately upstream of the main press. The pre-press serves to pre-consolidate and dehumidify the fibrous web to such an extent that it is not crushed despite a high peak pressure in the main press. The press arrangement according to the invention can also comprise one or more further presses if required. In particular, another press can be arranged upstream of the pre-press.
Insbesondere kann die Vorpresse bevorzugt ebenfalls einen verlängerten Pressspalt aufweisen, wobei die Vorpresse derart ausgestaltet ist, dass ihr Linienlastverhältnis LLR kleiner als 0,56, zumindest aber kleiner als 0,66, ist.In particular, the pre-press can preferably also have an extended press nip, wherein the pre-press is designed such that its line load ratio LLR is less than 0.56, but at least less than 0.66.
Hinsichtlich der maximalen Betriebs-Linienlast, mit dem die Hauptpresse betrieben werden kann, kann auch nur bei höchstens 1.100 kN/m liegen. Gerade ältere Pressenanordnungen sind hinsichtlich ihrer Stuhlung so ausgelegt, dass sie keine höheren Betriebs-Linienlasten erzielen können. Wie oben erwähnt, würde eine Änderung der Stuhlung zu enormen Investitionskosten führen.The maximum operating line load with which the main press can be operated can only be 1,100 kN/m. Older press arrangements in particular are designed in such a way that they cannot achieve higher operating line loads. As mentioned above, changing the frame would lead to enormous investment costs.
Auch wenn der Spitzendruck aus den zuvor beschriebenen Gründen nicht beliebig groß sein kann, liegt er bevorzugt bei über 8 MPa, was unter Verwendung des erfindungsgemäßen Linienlastverhältnisses LLR noch immer zu einer signifikanten Trockengehaltssteigerung führt, ohne jedoch die Faserstoffbahn unzulässig zu verdrücken.Even if the peak pressure cannot be arbitrarily high for the reasons described above, it is preferably above 8 MPa, which, when using the line load ratio LLR according to the invention, still leads to a significant increase in dry matter content, but without unduly compressing the fibrous web.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Vorpresse eine Schuhpresse ist, welche einen Pressschuh mit einer im Wesentlichen konkav gewölbten Oberfläche und einen um den Pressschuh rotierbar gelagerten Schuhpressmantel umfasst.A preferred embodiment of the invention provides that the pre-press is a shoe press which comprises a press shoe with a substantially concavely curved surface and a shoe press jacket rotatably mounted around the press shoe.
Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Schuhpressmantel zumindest teilweise aus Polyurethan besteht, welches durch Reagieren eines Präpolymers und einer Vernetzerkomponente gebildet ist, wobei das Präpolymer ein Reaktionsprodukt von 1,4-Phenylendiisocyanat (PPDI) und einer Polyolkomponente enthaltend wenigstens ein Polyetherpolyol und/oder wenigstens ein Polycarbonatpolyol ist, und wobei die Vernetzerkomponente ein C2-14-Diol enthält. Weiter bevorzugt ist es, wenn die Polyolkomponente des Präpolymers Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) und wenigstens ein Polycarbonatpolyol umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann die Vernetzerkomponente Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) und/oder wenigstens ein Polycarbonatpolyol umfassen.It has proven to be advantageous if the shoe press cover consists at least partially of polyurethane, which is formed by reacting a prepolymer and a crosslinking component, wherein the prepolymer is a reaction product of 1,4-phenylene diisocyanate (PPDI) and a polyol component containing at least one polyether polyol and/or at least one polycarbonate polyol, and wherein the crosslinking component contains a C 2-14 diol. It is further preferred if the polyol component of the prepolymer comprises polytetramethylene ether glycol (PTMEG) and at least one polycarbonate polyol. Alternatively or additionally, the crosslinking component can comprise polytetramethylene ether glycol (PTMEG) and/or at least one polycarbonate polyol.
Ein Pressmantel mit einer derartigen Polyurethanschicht hat sich als überraschend widerstandsfähig auch bei hohen Spitzendrücken erwiesen. Spitzendrücke von auch deutlich mehr als 8 MPa stellen kein Problem dar. Gleichzeitig ist diese Polyurethanmischung geeignet, immer noch eine gute Haftung zu darin eingebetteten Verstärkungsfäden zu behalten, selbst nach vielen Wechsellastzyklen unter hohen Spitzendrücken.A press jacket with such a polyurethane layer has proven to be surprisingly resistant even at high peak pressures. Peak pressures of significantly more than 8 MPa are no problem. At the same time, this polyurethane mixture is capable of maintaining good adhesion to the reinforcement threads embedded in it, even after many alternating load cycles under high peak pressures.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, vorzugsweise von Packaging Testliner, umfassend eine zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Pressenanordnung.According to a further aspect, the present invention relates to a machine for producing a fibrous web, preferably packaging testliner, comprising a previously described press arrangement according to the invention.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Pressen einer Faserstoffbahn, insbesondere Verpackungspapierbahn, wie Packaging Testliner, vorzugsweise unter Verwendung einer zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Pressenanordnung, wobei die Faserstoffbahn durch eine Hauptpresse mit einem verlängerten Pressspalt von wenigstens 150 mm Länge, vorzugsweise wenigstens 190 mm Länge, geführt wird, wobei die Hauptpresse mit einer Linienlast von mindestens 500 kN/m und einer maximalen Linienlast LL von weniger als 1.200 kN/m, vorzugsweise wenigstens 1.100 kN/m betrieben wird, wobei die Hauptpresse derart ausgestaltet ist, dass sich ein Linienlastverhältnis LLR von mindestens 0,56 und höchstens 1,33 ergibt, wobei das Linienlastverhältnis LLR der Quotient einer gewichteten Linienlast WLL zur Linienlast LL ist, wobei die gewichtete Linienlast WLL das Ergebnis einer Integration eines mit einem Gewichtungsfaktors A gewichteten quadratischen lokalen Drucks p(x)2 über die Pressspaltlänge x hinweg ist, wobei der Gewichtungsfaktor A eins durch zehn Megapascal beträgt, und wobei die Linienlast LL das Ergebnis einer Integration des lokalen Drucks p(x) über die Pressspaltlänge x hinweg ist, so dass sich für das Linienlastverhältnis LLR folgende Formel ergibt:
Die Wirk- und Vorteilsangaben, die zuvor hinsichtlich der erfindungsgemäßen Pressenanordnung angegeben wurden, gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.The effects and advantages previously stated with regard to the press arrangement according to the invention also apply mutatis mutandis to the method according to the invention and vice versa.
So beträgt auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Linienlastverhältnis LLR vorzugsweise mindestens 0,61 und höchstens 1,01, weiter bevorzugt mindestens 0,66 und höchstens 0,89.Thus, in the method according to the invention, the line load ratio LLR is preferably at least 0.61 and at most 1.01, more preferably at least 0.66 and at most 0.89.
Zudem wird die Faserstoffbahn vorzugsweise ferner durch eine der Hauptpresse in Laufrichtung der Faserstoffbahn, vorzugsweise unmittelbar, vorgelagerte Vorpresse geführt, wobei die Vorpresse ebenfalls einen verlängerten Pressspalt aufweisen kann, und wobei die Vorpresse derart ausgestaltet sein kann, dass das Linienlastverhältnis LLR der Vorpresse kleiner als 0,56, auf jeden Fall aber kleiner als 0,66, istIn addition, the fibrous web is preferably further guided through a pre-press which is arranged upstream of the main press in the running direction of the fibrous web, preferably immediately upstream, whereby the pre-press can also have an extended press nip, and whereby the pre-press can be designed such that the line load ratio LLR of the pre-press is less than 0.56, but in any case less than 0.66.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind besonders geeignet, wenn es sich bei der Faserstoffbahn um grafische Papiersorten oder um Sorten handelt, die dem Bereich Board & Packaging zuzurechnen sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn es sich bei der Faserstoffbahn um eine Verpackungspapierbahn, wie Packaging Testliner handelt. Von geringerer oder keine Bedeutung sind hingegen Tissue-Sorten.The method and device according to the invention are particularly suitable when the fibrous web is a graphic paper type or a type that is assigned to the board and packaging sector. It is particularly preferred when the fibrous web is a packaging paper web, such as packaging testliner. Tissue types, on the other hand, are of lesser or no importance.
Besonders effizient kann das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden, wenn die Faserstoffbahn zu mindestens 20 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% aus OCC-Fasern besteht. OCC ist eine im Fachkreis bekannte Abkürzung und steht für „old corrugated containers“. Mit anderen Worten eignet sich die erfindungsgemäße Pressenanordnung und das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut dazu, Faserstoffbahnen effizient zu entwässern, die einen erheblichen oder gar maßgeblichen Anteil an gebrauchten Fasern, also keinen Frischfasern, aufweisen. Dies hängt mit der hohen Widerstandskraft der OCC-Fasern gegen hohe Drücke zusammen. Die restlichen Fasern der zu pressenden Faserstoffbahn können zum Beispiel aus Holzstoff oder Zellstoff, wie TMP, CTMP und/oder PGW ausgewählt werden bzw. sein.The method according to the invention can be used particularly efficiently if the fibrous web consists of at least 20% by weight, preferably at least 50% by weight, of OCC fibers. OCC is an abbreviation known in the art and stands for "old corrugated containers". In other words, the press arrangement according to the invention and the method according to the invention are particularly well suited to efficiently dewatering fibrous webs that have a significant or even significant proportion of used fibers, i.e. no fresh fibers. This is related to the high resistance of the OCC fibers to high pressures. The remaining fibers of the fibrous web to be pressed can be selected, for example, from mechanical pulp or cellulose, such as TMP, CTMP and/or PGW.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umbauen einer vorhandenen Pressenanordnung zum Pressen einer Faserstoffbahn, insbesondere Kartonbahn, umfassend eine Hauptpresse mit einem verlängerten Pressspalt, wobei der Pressspalt eine Länge von wenigstens 150 mm, vorzugsweise von wenigstens 190 mm, aufweist, wobei die Hauptpresse derart ausgestaltet ist, mit einer Linienlast von mehr als 500 kN/m und einer maximalen Linienlast LL von weniger als 1.200 kN/m betrieben zu werden, wobei sich ein Linienlastverhältnis LLR von weniger als 0,56 ergibt, wobei das Linienlastverhältnis LLR der Quotient einer gewichteten Linienlast WLL zur Linienlast LL ist, wobei die gewichtete Linienlast WLL das Ergebnis einer Integration des mit einem Gewichtungsfaktors A gewichteten quadratischen lokalen Drucks p(x)2 über die Pressspaltlänge x hinweg ist, wobei der Gewichtungsfaktor A eins durch zehn Megapascal beträgt, und wobei die Linienlast LL das Ergebnis einer Integration des lokalen Drucks p(x) über die Pressspaltlänge x hinweg ist,
so dass sich für das Linienlastverhältnis LLR folgende Formel ergibt:
so that the following formula results for the line load ratio LLR:
Durch einen solchen Umbau kann auch die Entwässerungseffizienz von älteren Pressenanordnungen nachträglich ohne allzu großen Aufwand erhöht werden, insbesondere ohne die Stuhlung verstärken zu müssen, wie es bei einer Erhöhung der maximal aufbringbaren Linienlast LL nötig wäre.By means of such a conversion, the dewatering efficiency of older press arrangements can also be subsequently increased without too much effort, in particular without having to reinforce the frame, as would be necessary if the maximum applicable line load LL were increased.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es auf vorteilhafte Weise, dass sich der Umbau konstruktiv im Wesentlichen auf den Austausch von wenigstens einem Presselement der Hauptpresse beschränkt, insbesondere auf den Austausch eines Pressschuhs, wenn es sich bei der Hauptpresse um eine Schuhpresse handelt.The present invention advantageously allows the conversion to be structurally limited essentially to the replacement of at least one press element of the main press, in particular to the replacement of a press shoe if the main press is a shoe press.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines mit Hilfe von schematischen Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 : eine erfindungsgemäße Pressenanordnung, umfassend eine Hauptpresse und eine Vorpresse; -
2 : eine vergrößerte und detaillierte Darstellung der Hauptpresse der in1 gezeigten Pressenanordnung, -
3 : eine beispielhafte Druckkurve im verlängerten Pressspalt der Hauptpresse, wobei die Druckkurve nur der Verdeutlichung dient.
-
1 : a press arrangement according to the invention, comprising a main press and a pre-press; -
2 : an enlarged and detailed representation of the main press of the1 shown press arrangement, -
3 : an example pressure curve in the extended press nip of the main press, whereby the pressure curve is for illustrative purposes only.
Die Druckkraft F ist vorzugsweise so groß gewählt, dass der Spitzendruck, welcher auf die Faserstoffbahn 8 im verlängerten Pressspalt 7 wirkt, wenigstens 8 MPa beträgt. Die Länge des verlängerten Pressspalts der Hauptpresse 1 beträgt mindestens 150 mm, vorzugsweise mindestens 190 mm.The pressure force F is preferably selected to be so large that the peak pressure acting on the
Es hat sich bei solchen Spitzendrücken als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Schuhpressmantel 6 zumindest teilweise aus Polyurethan besteht, welches durch Reagieren eines Präpolymers und einer Vernetzerkomponente gebildet ist, wobei das Präpolymer ein Reaktionsprodukt von 1,4-Phenylendiisocyanat (PPDI) und einer Polyolkomponente enthaltend wenigstens ein Polyetherpolyol und/oder wenigstens ein Polycarbonatpolyol ist, und wobei die Vernetzerkomponente ein C2-14-Diol enthält. Beispielsweise kann der Schuhpressmantel 6 eine von der Polyurethanschicht eingebettete Verstärkungsstruktur aus Fäden aufweisen, wobei das Präpolymer der Polyurethanschicht zu 50 Gew.-% aus einer Mischung von 1,4-Phenylendiisocyanat (PPDI) und C5-6-Polycarbonatdiol und zu 50 Gew.-% aus einer Mischung von 1,4-Phenylendiisocyanat (PPDI) und Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) besteht, und wobei der Vernetzer Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) und 1,6-Hexandiol umfasst oder vorzugsweise maßgeblich daraus gebildet ist.It has proven to be particularly advantageous at such peak pressures if the
Die in
Die Faserstoffbahn 8 dient vorzugsweise zur Herstellung einer Verpackungspapierbahn bzw. ist eine solche Verpackungspapierbahn. Ferner besteht die Faserstoffbahn vorzugsweise zu mindestens 20 Gew.-%, weiter bevorzugt zu mindestens 50 Gew.-% aus OCC-Fasern, welche sich durch eine besonders hohe Widerstandskraft auch gegen große Spitzendrücke auszeichnen.The
Die erfindungsgemäße Pressenanordnung 1 könnte theoretisch auch noch mehr Pressen als nur die Vorpresse 11 und die Hauptpresse 1 aufweisen. Jedoch ist vorzugsweise die Hauptpresse 1 die letzte Presse der Pressenanordnung, d.h. die letzte Presse, bevor die Faserstoffbahn 8 an eine der Pressenanordnung nachgelagerte Trockenpartie übergeben wird.The
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Hauptpressemain press
- 22
- Schuhpresswalzeshoe press roll
- 33
- Gegenwalzecounter roller
- 44
- stehendes Jochstanding yoke
- 55
- Pressschuhpress shoe
- 66
- Schuhpressmantelshoe press cover
- 77
- verlängerter Pressspaltextended press nip
- 88
- Faserstoffbahnfibrous web
- 99
- Pressfilzpress felt
- 1010
- Pressenanordnungpress arrangement
- 1111
- Vorpressepre-press
- BRBR
- Bewegungsrichtungdirection of movement
- FF
- Druckkraftcompressive force
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2017207475 A1 [0002]WO 2017207475 A1 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023108256.6A DE102023108256A1 (en) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | Press arrangement and method for pressing a fibrous web |
| PCT/EP2024/057155 WO2024200072A1 (en) | 2023-03-31 | 2024-03-18 | Press assembly and method for pressing a fibrous material web |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023108256.6A DE102023108256A1 (en) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | Press arrangement and method for pressing a fibrous web |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023108256A1 true DE102023108256A1 (en) | 2024-10-02 |
Family
ID=90368844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023108256.6A Pending DE102023108256A1 (en) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | Press arrangement and method for pressing a fibrous web |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023108256A1 (en) |
| WO (1) | WO2024200072A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167768A (en) * | 1991-11-07 | 1992-12-01 | Beloit Corporation | Wide nip web press and method using a press shoe with two pivots |
| DE102012208171A1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Metso Paper, Inc. | Method for manufacturing three-layered material web, particularly of white top liner, involves forming two-layered fibrous web in forming section, which comprises two-layered headbox and gap- or hybrid former |
| WO2017207475A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Voith Patent Gmbh | Machine for dewatering and drying a fibrous web |
| DE102021119361A1 (en) * | 2021-07-27 | 2023-02-02 | Voith Patent Gmbh | Press jacket for a shoe press or conveyor belt with improved properties |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29624464U1 (en) * | 1996-12-23 | 2004-02-26 | Voith Paper Patent Gmbh | Dewatering and drying press especially for tissue and hygiene papers - includes two shoe press units, in the first of which an increase in nip pressure takes place over the first third or two thirds of the nip length. |
| US5951824A (en) * | 1997-06-19 | 1999-09-14 | Beloit Technologies, Inc. | Compliant hydrodynamic/hydrostatic shoe for papermaking press |
| EP3640397B1 (en) * | 2012-12-07 | 2021-07-21 | Voith Patent GmbH | Press cover for press roller |
-
2023
- 2023-03-31 DE DE102023108256.6A patent/DE102023108256A1/en active Pending
-
2024
- 2024-03-18 WO PCT/EP2024/057155 patent/WO2024200072A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167768A (en) * | 1991-11-07 | 1992-12-01 | Beloit Corporation | Wide nip web press and method using a press shoe with two pivots |
| DE102012208171A1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Metso Paper, Inc. | Method for manufacturing three-layered material web, particularly of white top liner, involves forming two-layered fibrous web in forming section, which comprises two-layered headbox and gap- or hybrid former |
| WO2017207475A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Voith Patent Gmbh | Machine for dewatering and drying a fibrous web |
| DE102021119361A1 (en) * | 2021-07-27 | 2023-02-02 | Voith Patent Gmbh | Press jacket for a shoe press or conveyor belt with improved properties |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024200072A1 (en) | 2024-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AT392100B (en) | ELASTICALLY DEFORMABLE PRESS COVER OF A PRESS FOR DRAINAGE OF RAILWAY SHAPED GOODS, IN PARTICULAR OF A DRAINAGE PRESS FOR PAPER MAKING MACHINES OD. DGL. | |
| DE9206340U1 (en) | Press section of a paper machine | |
| EP0309530B1 (en) | Machine for manufacture of webs of fibrous materials | |
| EP2367976B1 (en) | Machine for producing and/or treating a fiber web | |
| EP1111126B1 (en) | Press section | |
| DE2630448B2 (en) | Roll press of a paper machine | |
| EP1205599A2 (en) | Machine to manufacture a fibrous web | |
| DE102023108256A1 (en) | Press arrangement and method for pressing a fibrous web | |
| DE102023108255A1 (en) | Press arrangement and method for pressing a fibrous web | |
| EP0854230A2 (en) | Wet press | |
| EP2481849A1 (en) | Method for the production of a web of tissue material | |
| DE102023108253A1 (en) | Press arrangement and method for pressing a fibrous web | |
| DE102023108252A1 (en) | machine and process | |
| EP4621125A1 (en) | Press arrangement and method for pressing a fibrous web | |
| EP0870866B1 (en) | Apparatus and process for the dewatering of a web | |
| DE19705030A1 (en) | Device and method for dewatering a material web | |
| DE20100509U1 (en) | Shoe press | |
| DE3490003C2 (en) | ||
| DE60202199T2 (en) | ARRANGEMENT FOR ADJUSTING THE PROFILE OF A FIBROUS WEB | |
| EP1754822B1 (en) | Pressing arrangement with a transfer belt | |
| EP1643033B2 (en) | Pressing device in a press section of a machine for manufacturing a fibrous web | |
| AT353092B (en) | PRESS SECTION FOR PAPER MACHINES | |
| EP0985764A2 (en) | Pressing arrangement | |
| DE1807759C (en) | Roller press for dewatering a felt web in a paper machine | |
| DE1807759A1 (en) | Roller press, in particular washing press for a paper machine felt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |