Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entkeimen von Papier oder Karton entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Im Zusammenhang mit der Herstellung von laufenden Bahnen aus Papier und Karton ist es bekannt, die am sogenannten Stoffauflauf auf ein Sieb, einen Filz oder dgl. mit einem Faserstoffanteil von beispielsweise 0,5% abgegebene Faserstoffsuspension in einem ersten Entwässerungsschritt zunächst auf einem genügend langen Sieb oder dgl. beispielsweise ausschließlich gravitär vorzuentwässern bis zu einem Wasser¬ gehalt von beispielsweise 50%. Nach dieser ersten Entwässerung wird sodann zum Zweck der weiteren Entwässerung in einem zweiten Entwässerungsschritt auf die inzwischen entstandene, jedoch noch einen hohen Flüssigkeitsgehalt von beispiels- weise 50% aufweisende Faserstoffbahn quer zu deren Flächenausdehnung mechanischer Druck ausgeübt.

Um in Verbindung mit dem zweiten Entwässerungsschritt den Entwässerungsvorgang zu erleichtern und den Entwässerungserfolg zu verbessern ist es bekannt, die Faser- Stoffbahn bzw. die in der Faserstoffbahn enthaltene Flüssigkeit durch Zufuhr elek¬ trischer Energie in gewissem Maß zu erwärmen. Hierzu ist vorgeschlagen worden, im Bereich von sich an der Faserstoffbahn gegenüberliegend angeordneten Pre߬ walzen einen regelbaren oder steuerbaren elektrischen Strom quer zu deren

Flächenausdehnung durch die Faserstoffbahn zu leiten (Veröffentlichung in PULP & PAPER INTERNATIONAL, Heft Februar 1959 und US-A-3 057 075). Zum Zweck der Trocknung einer Papierbahn oder dgl. ist auch schon vorgeschlagen worden, den zur Trocknung der Papierbahn durch diese zu leitenden elektrischen Strom über eine gewisse Strecke in Längs- bzw. Bewegungsrichtung der Papierbahn durch diese zu leiten (DE-A-1 027 502 und DE-A-38 09 747).

Auf einem vom technischen Gebiet der Papierherstellung sehr entfernten, anderen technischen Gebiet der Technik, nämlich dem Gebiet der Behandlung von industri- eilen und kommunalen Schlämmen, hatte der Anmelder selbst schon vorgeschlagen, für die in einer Siebzone zunächst vorentwässerten industriellen oder kommunalen Schlämme nach dem Prinzip der mechanischen Druckfiltration arbeitende Schlamm¬ entwässerungsmaschinen einzusetzen, bei denen außer zum Zweck einer Trocknung des Klärschlammes überdies auch zum Zweck einer möglichst weitgehenden Entkeimung des Klärschlammes im Bereich von Preßwalzen, die an dem aus dem vorentwässerten Schlamm gebildeten Materialstrang fuhrende, umlaufende Siebe drückend vorgesehen sind, ein elektrischer Strom quer zur Flächenausdehnung des bahn- oder strangförmigen, aus Klärschlamm uchen bestehenden Materialstranges durch diesen geleitet wird (DE-A-26 27 786).

Im Bereich der Herstellung von Papier und Karton taucht mehr und mehr das Problem auf, für eine möglichst effektive Abtötung von mikrobiologischen Keimen zu sorgen, die sich insbesondere in den tieferliegenden Schichten des Papiers bzw. des Kartons befinden und die im Zuge der üblichen Herstellungsabläufe auf Papier- maschinen nicht oder jedenfalls nicht in nennenswertem Umfang beseitigt werden oder werden können. Dieser Aspekt ist bei der Herstellung von Papier und Karton bisher nicht ausreichend beachtet worden; der in der vorbekannten Literatur vor¬ geschlagene Einsatz elektrischer Energie hatte stets nur die bei der Umsetzung der elektrischen Energie — unter Ausnutzung der mehr oder weniger großen elektrischen Leitfähigkeit des Papiers oder des Kartons — erfolgende Erwärmung des Materials zum Zwecke der besseren und schnelleren Trocknung zum Ziel.

Ziel

Mit der vorliegenden Erfindung wird das Ziel verfolgt, eine effektive Entkeimung auch tieferliegender Schichten (Bereiche) einer laufenden Bahn aus Papier oder Karton zu erzielen.

Lösung

Zum Erreichen des vorstehend genannten Zieles wird erfindungsgemäß das

Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 vorgeschlagen. Mögliche Alternativen des Einsatzes der Erfindung nennen die Patentansprüche 2 und 3.

Vorteile

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens macht es möglich, daß infolge der Einleitung von elektrischem Strom in die Papier- bzw. Kartonbahn — bei einer genügend langen Einwirkungsdauer des Stromes innerhalb des Materials — eine äußerst effektive Abtötung von mikrobiologischen Keimen erreicht wird. Hierbei spielt nicht nur die örtlich erzielbare Erwärmung des Materials eine Rolle, sondern die elektrischen Ströme innerhalb des Materials können sich auch auf andere, Zellstrukturen zerstörende Weise auf die betreffenden Keime auswirken. Hierbei können sich auch — je nach Anwendungsfall und Einsatzgebiet — bestimmte Frequenzen des elektrischen Stromes effektivitätssteigernd auswirken.

Außer der Anwendung von Wechselstrom vorbestimmter oder vorbestimmbarer Frequenz ist es grundsätzlich aber auch möglich, keimabtötende Wirkungen inner- halb des Papiers bzw. des Kartons allein durch Anwendung von Gleichstrom zu erzielen.

Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel

Die Zeichnung zeigt eine in einer Papiermaschine zwischen Stoffauflauf und Trockner eingesetzte Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Seitenansicht und in schematischer Darstellung.

In der einzigen Figur der Zeichnung sind Siebe 1 und 2 einer zusammenfassend mit 3 bezeichneten Doppelsiebpresse oder zumindest eines Teils einer Doppelsiebpresse dargestellt. Doppelsiebpressen — wie auch mit nur einem einzigen Sieb ausgestattete Pressen — befinden sich in Papiermaschinen in an sich bekannter Weise zwischen , dem — in der Zeichnung nicht dargestellten — Stoffauflauf und dem — in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten — Trockner der Papiermaschine.

Zwischen den Sieben 1 und 2 führt sich eine — nach einer direkt im Anschluß an den Stoffauflauf vorgenommenen ersten gravitären (Vor-)Entwässerung auf einem ausreichend langen Sieb, Filz oder dgl. gebildete und in die Doppelsiebpresse 3 geleitete — Faserstoffbahn 4, die beispielsweise noch ca. 50% Flüssigkeit enthält.

Die die Faserstoffbahn zwischen sich führenden Siebe 1 und 2 bestehen aus elek- trisch nichtleitendem Material, insbesondere aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff. Während an dem in der Zeichnung unterhalb der Faserstoffbahn 4 umlaufenden Sieb 1 Walzen 5, 6 und 7 anliegen, liegen an dem in der Zeichnung oberhalb der Faserstoffbahn 4 umlaufenden Sieb 2 Walzen 8, 9 und 10 an.

Die mit einem Durchmesser von beispielsweise 500 mm bis 1000 mm ausgeführten Walzen 5 bis 10 sind elektrisch leitend ausgeführt, so daß über Schleifringe oder dgl. 11 bis 16 ein elektrischer Strom von der betreffenden Walze durch das Sieb 1 bzw. 2 hindurch in das Material der Faserstoffbahn 4 eingeleitet werden kann. Im Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung sind die Walzen 6 und 9 jeweils .an den einen Pol einer elektrischen Energiequelle 17 bzw. 18 angeschlossen, die zweck¬ mäßig eine Wechselspannungsquelle mit üblicher Netzfrequenz ist: die Walzen 5 und 7 bzw. 8 und 10 sind demgegenüber — paarweise zusammengefaßt — an den anderen Pol der Steuer- oder regelbaren Energiequelle 17 bzw. 18 angeschlossen.

Die Walzen 5 bis 7 sind an einem gemeinsamen Träger 19 drehbar gelagert, wobei die Walzen 5 und 7 von der Walze 6 elektrisch isoliert sind. — Die Walzen 8 bis 10 sind an einem gemeinsamen Träger 20 drehbar gelagert, wobei die Walzen 8 und 10 von der Walze 9 elektrisch isoliert sind. Der gegenseitige Abstand der einander benachbarten Walzen 5 und 6 sowie 6 und 7 bzw. 8 und 9 sowie 9 und 10 beträgt beispielsweise ca. 3 m, kann je nach Anwendungsfall aber auch erheblich kürzer oder länger sein.

Die Träger 19 und 20 weisen eine Führungsstange oder dgl. 21 bzw. 22 auf. über die mit Hilfe eines nicht weiter dargestellten Antriebsmechanismus' die Träger 19 und/oder 20 und damit die Walzen 5 bis 7 bzw. 8 bis 10 auf die Siebe 1 und 2 zu bzw. von diesen weg bewegt werden können. — Da sich die Walzen 5 und 8, 6 und 9 sowie 7 und 10 jeweils paarweise einander gegenüberliegen, kann durch Verstel¬ lung eines der beiden Träger 19 bzw. 20 oder auch beider Träger ein gewünschter mechanischer Preßdruck auf die Siebe 1 und 2 und damit auf die — weiter — zu entwässernde Faserstoffbahn 4 ausgeübt werden. Entsprechend dem eingestellten Preßdruck wird natürlicherweise auch der elektrische Übergangswiderstand von den Walzen zur Faserstoffbahn in gewissem Maße variieren.

Die Pfeile 23 und 24 geben den Verlauf des elektrischen Stromes durch die

Faserstoffbahn 4 an; im Fall des Ausführungsbeispiels fließt der die Faserstoffbahn entkeimende elektrische Strom also teilweise in einer der Bewegungsrichtung der Faserstoffbahn gemäß Pfeil 25 entsprechenden Richtung als auch in einer hierzu entgegengesetzten, zu dieser jedoch ebenfalls parallelen Richtung.

Das Ausfühningsbeispiel läßt erkennen, daß der elektrische Strom infolge der getroffenen Anordnung der Walzen 5 bis 7 bzw. 8 bis 10 und deren Verbindung mit dem einen bzw. anderen Pol der elektrische Energiequelle 17 bzw. 18 (jeweils) über eine parallel zur Laufrichtung der Faserstoffbahn 4 sich ausdehnende, durch den gegenseitigen Abstand der betreffenden Walzen definierte Strecke durch die Faser¬ stoffbahn geleitet wird, die um ein Mehrfaches länger als die Dicke der Faserstoff¬ bahn 4 ist. Dadurch wird ein intensives Erwärmen auch der inneren Schichten¬ bereiche der Faserstoffbahn 4 erreicht mit einer entsprechend wirkungsvollen

Entkeimung.

Selbstverständlich ist es möglich, die vorerwähnte Strecke z.B. dadurch zu verändern, daß die erwähnten Walzen in Maschinenrichtung — Laufrichtung der Faserstoffbahn — verstellbar sind.

Anstelle der Einleitung des elektrischen Stromes in die Faserstoffbahn 4 mit Hilfe von Walzen ist es grundsätzlich auch möglich, hierzu Schleifbügel oder Schleifelek¬ troden zu verwenden, die mit einem gewissen Druck an dem betreffenden Sieb oder dgl. anliegen können.