DE19946982A1

DE19946982A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE19946982A1
Application number: DE1999146982
Authority: DE
Inventors: Hannes Vomhoff; Joachim Grabscheid; David Allen Beck; Peter Mirsberger; Ulrich Begemann; Karl Josef Boeck; Thomas Elenz; Hans Dahl
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-05

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung 10 zur Entwässerung einer Faserstoffbahn 12, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wird die Faserstoffbahn 12 durch eine Verdrängungsentwässerungszone E geführt, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit Verdrängungsgas 14 entwässert wird. Der Verdrängungsentwässerungszone E ist eine Presse 16 vorgeschaltet. Die Faserstoffbahn 12 ist zunächst durch die vorgeschaltete Presse 16 und daraufhin durch die Verdrängungsentwässerungszone E geführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoff bahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Faser stoffbahn durch eine Verdrängungsentwässerungszone geführt wird, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit Verdrängungs gas entwässert wird. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 4.

Wasser kann durch die Anwendung eines Gasdifferenzdrucks aus einer Papierbahn entfernt werden. Dieses Verfahren wird Verdrängungsentwäs serung genannt. Hierbei wird das sich in den Poren zwischen den Fasern befindende Wasser aus dem Papiervlies herausgeblasen. Im Vergleich zum konventionellen Naßpressen in einem einfach oder doppelt beflizten Wal zenspalt hat das fertige Papier ein höheres spezifisches Volumen bei glei chem Trockengehalt wie nach der mechanischen Entwässerung. Mit Hilfe des Verdrängungsentwässerungsprozesses können auch andere wichtige Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn wie Biegesteifigkeit, Porosität und Opazität positiv beeinflußt werden (J.D. Lindsay: "Displacement de watering to maintain bulk", Paperi ja Puu Vol. 74/No. 3/ 1992). Es wurde auch bereits eine entsprechende apparative Anordnung für den Verdrän gungsentwässerungsprozeß vorgeschlagen (W. Kawka u.E. Szwarcztajn: "Some results of investigations on the equipment for intensive dewatering and drying of porous papers, EUCEPA-79 International Conference, Lon don, paper 31, S. 153).

Wird auf der Seite des Gasdruckes eine Membran über das Papier ge bracht, so erfolgt aufgrund des Druckabfalls in der Nfembran eine Kom pression des Papiers. Wasser wird aus den Fasern in die Poren zwischen den Fasern gepreßt. Dieses Wasser wird durch den Gasdifferenzdruck aus den Poren herausgeblasen. Bei der Verwendung einer Membran erhält man erfahrungsgemäß einen höheren Trockengehalt (Kari Räisänen: "High-Vacuum dewatering on a paper machine wire section - a literature review", Paperi ja Puu, Vo. 78, Nr. 3, 1996).

Das Ausmaß dieser Kompression hängt von dem Verhältnis der Permeabi lität der Membran und der des Faservlieses ab. Mit einer gezielten Kom pression können Trockengehalt und spezifisches Volumen der fertigen Fa serstoffbahn eingestellt werden. Die Kompression des Faservlieses läßt sich in der Verdrängungsentwässerungsanlage in der Praxis aber nur schwer steuern, da sich die Membranpermeabilität im Betrieb der Pro duktionsanlage nur schwer ändern läßt. Somit ergibt sich bei im übrigen gleichen Prozeßbedingungen bei einem bestimmten Gasdruck ein be stimmter Trockengehalt und ein bestimmtes spezifisches Volumen.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art zu schaffen, mit denen das Ergebnis des Verdrän gungsentwässerungsprozesses in bezug auf den endgültigen Trockenge halt und papiertechnische Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn wie insbesondere spezifisches Volumen, Porosität, Oberflächenrauhigkeit und/oder dergleichen gezielt steuerbar ist.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Faserstoffbahn überdies durch eine der Verdrängungsent wässerungszone vorgeschaltete Presse geführt wird.

Aufgrund dieser Ausbildung sind das Ausmaß der Blattkompression und die Höhe des angelegten Gasdruckes getrennt steuerbar. Durch die der Verdrängungsentwässerungszone vorgeschaltete Presse kann das Fa servlies auf das gewünschte Maß vorkompaktiert werden. Hierdurch kann insbesondere die Permeabilität des Faservlieses in der gewünschten Weise eingestellt werden. Durch die Entkopplung von Entwässerungs- und Kompaktierungsprozeß können somit die Eigenschaften der fertigen Fa serstoffbahn bzw. des fertigen Papiers gezielt eingestellt werden.

Wird das Vlies stark vorkompaktiert, so kann entsprechend mehr Wasser aus dem Vlies entfernt werden. Dies ist insbesondere bei solchen Papier sorten erforderlich, bei denen in erster Linie ein hoher Entwässerungsge halt nach der Presse gefordert wird.

Als vorgeschaltete Presse kann eine Schuhpresse oder auch eine Walzen presse verwendet werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe entsprechend dadurch gelöst, daß der Verdrängungsentwässerungszone eine Presse vor geschaltet ist und daß die Faserstoffbahn zunächst durch die vorgeschal tete Presse und daraufhin durch die Verdrängungsentwässerungszone geführt ist.

Grundsätzlich kann auch eine nachgeschaltete mechanische Presse vor gesehen sein.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform einer Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh rungsform einer solchen Entwässerungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Entwässerung einer Faserstoffbahn 12. Bei der Faserstoffbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kar tonbahn handeln.

Die Entwässerungsvorrichtung 10 umfaßt eine Verdrängungsentwässe rungszone E, in der die Faserstoffbahn 12 zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit Verdrängungsgas 14 entwässert wird.

Der Verdrängungsentwässerungszone E ist eine Presse 16 vorgeschaltet. Dabei wird die Faserstoffbahn 12 zunächst durch die vorgeschaltete Pres se 16 und daraufhin durch die Verdrängungsentwässerungszone E ge führt.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vorgeschaltete Presse 16 durch eine Schuhpresse gebildet.

Die Faserstoffbahn 12 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zusam men mit einem Sieb- oder Filzband 18 durch die Presse 16 und die Ver drängungsentwässerungszone E geführt.

Die Entwässerungszone E umfaßt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Verdrängungsentwässerungseinheit 20, die mit ihrer Gasaustritts seite einer Gegenwalze 22 gegenüberliegt, über die die mit Verdrängungs gas 14 beaufschlagte Faserstoffbahn 12 und das Sieb- oder Filzband 18 geführt sind.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der der Fig. 1 lediglich dadurch, daß als der Verdrängungsentwässerungszone E vor geschaltete Presse 16' eine Walzenpresse vorgesehen ist. Im übrigen be sitzt diese Entwässerungsvorrichtung 10 den gleichen Aufbau wie die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung. Einander entsprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.

Bei den dargestellten Entwässerungsvorrichtungen können das Ausmaß der Blattkompression und die Höhe des angelegten Gasdruckes getrennt gesteuert werden. Dabei ist es insbesondere möglich, das Ergebnis des Verdrängungsentwässerungsprozesses in bezug auf den endgültigen Troc kengehalt und papiertechnische Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn wie spezifisches Volumen, Porosität, Oberflächenrauhigkeit und/oder der dergleichen gezielt zu steuern. Durch die der Verdrängungsentwässe rungszone vorgeschaltete Presse kann das Faservlies auf das gewünschte Maß vorkompaktiert werden. Hierdurch kann die Permeabilität des Fa servlieses in der gewünschten Weise eingestellt werden. Durch die Ent kopplung des Entwässerungs- und Komptaktierungsprozesses können somit die Eigenschaften des fertigen Papiers gezielt eingestellt werden. Wird das Vlies stark vorkompaktiert, so kann mehr Wasser aus dem Vlies entfernt werden. Dies ist insbesondere bei solchen Papiersorten erforder lich, bei denen in erster Linie ein hoher Trockengehalt nach der Presse gefordert wird.

Bezugszeichenliste

10

Entwässerungsvorrichtung

12

Faserstoffbahn

14

Verdrängungsgas

16

Presse, Schuhpresse

16

' Presse, Walzenpresse

18

Sieb- oder Filzband

20

Verdrängungsentwässerungseinheit

22

Gegenwalze
E Verdrängungsentwässerungszone

Claims

1. Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (12), insbesonde re einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Faserstoffbahn (12) durch eine Verdrängungsentwässerungszone (E) geführt wird, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit Verdrän gungsgas (14) entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn (12) überdies durch eine der Verdrängungs entwässerungszone (E) vorgeschaltete Presse (16, 16') geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgeschaltete Presse eine Schuhpresse (16) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgeschaltete Presse eine Walzenpresse (16') verwendet wird.

4. Vorrichtung (10) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (12), insbe sondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer Verdrängungsent wässerungszone (E), in der die Faserstoffbahn (12) zumindest teil weise durch eine Beaufschlagung mit Verdrängungsgas (14) entwäs sert wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungsentwässerungszone (E) eine Presse (16, 16') vorgeschaltet ist und daß die Faserstoffbahn (12) zunächst durch die vorgeschaltete Presse (16, 16') und daraufhin durch die Ver drängungsentwässerungszone (E) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgeschaltete Presse eine Schuhpresse (16) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgeschaltete Presse eine Walzenpresse (16') vorgesehen ist.