Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton-, oder einer anderen Faserstoffbahn unter Einsatz einer Vorrichtung zum Auftragen von Stärke.

Stärke wird beispielsweise durch eine Leimpresse auf eine Faserstoffbahn aufgebracht.

Aus der WO 00/55423 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung einer Papier- oder einer Kartonbahn in einer Pressenpartie bekannt. Eine erste Auftragsvorrichtung sprüht ein Auftragsmedium auf die Bahn, während diese mittels eines Filzes über eine Saugwalze geführt wird. Eine zweite Auftragsvorrichtung sprüht ein Auftragsmedium auf die Oberfläche eines Transferbandes, von dem das Auftragsmedium anschließend auf die Bahn übertragen wird. Beide Auftragsvorrichtungen sind vor dem ersten Pressnip angeordnet.

Stärke wird entweder als Stärkekleister oder in der Form von Stärkepartikeln auf die Faserstoffbahn aufgetragen. Im Fall von Stärkekleistern wird die in Pulverform angelieferte Stärke in einem Kochgerät verkleistert. Dieser Stärkekleister wird auf die Faserstoffbahn aufgetragen.

Im Falle des Auftrags von Stärkepartikeln werden diese in Wasser dispergiert, und die Dispersion wird auf die Faserstoffbahn aufgetragen. Die Verkleisterung der Stärke findet in der Trockenpartie statt. Der gebräuchlichste Anwendungsfall für diese Art der Aufbringung ist die Verwendung von nativer Stärke, die in der Siebpartie auf die Faserstoffbahn aufgesprüht wird. Auch die Verwendung von

derivatisierten Stärken in der Siebpartie ist dokumentiert.

Die Verkleisterung der Stärke muss stattfinden, sonst kommt es nicht zu dem gewünschten Anstieg der Papier- oder Kartonfestigkeit, der den Hauptgrund für den Einsatz der Stärke in der Produktion von Faserstoffbahnen darstellt. Die Verkleisterung kann nur in Anwesenheit von Wasser erfolgen. Sie ist ein Prozess, der von der Temperatur und von der Art der Stärke abhängig ist. Je höher die Temperatur, desto rascher erfolgt die Verkleisterung.

Stärkekleister haben den Nachteil, dass sie viel Wasser binden, das während des Pressvorgangs nicht entfernt werden kann. Dadurch steigt der Bedarf an teurer thermischer Trocknungsenergie; auch die notwendige Länge der Trockenpartie erhöht sich.

Bei der Aufbringung von Stärkepartikeln kann eine bestimmte Dosierung nicht überschritten werden, weil sonst die Verkleisterung der Stärke nicht mehr vollständig ist. Zunächst sind die Stärkepartikel von Wasser umgeben, aber die Temperatur ist nicht ausreichend hoch, um die Verkleisterung hervorzurufen.

In der Trockenpartie wird die Faserstoffbahn erwärmt, wodurch die Verkleisterung beschleunigt wird. Gleichzeitig verdampft aber auch das Wasser, ohne das die Verkleisterung nicht stattfinden kann. So kann beispielsweise native Stärke, die in der Siebpartie auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird, bis zu maximal 4 % dosiert werden. Jedoch ist bereits bei einer Dosierung von 2 % die Verkleisterung der Stärke unvollständig.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einsatz von Stärke in der Herstellung einer Faserstoffbahn anzugeben, bei dem eine vollständige Verkleisterung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der Pressenpartie oder in der Trockenpartie

unverkleisterte, derivatisierte Stärke auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird.

Durch dieses Verfahren wird eine schlechte Pressenentwässerung vermieden; die maximale Dosierung der Stärke wird gesteigert. Die erforderliche thermische Trocknungsenergie wird reduziert. Dadurch lässt sich die Länge der Trockenpartie verkürzen, während gleichzeitig die Produktionsleistung der Maschine erhöht wird. Erfindungsgemäß ist der Auftrag in der Pressenpartie bevorzugt, jedoch kann zusätzlich oder alternativ auch in der Trockenpartie unverkleisterte, derivatisierte Stärke aufgebracht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Von Vorteil ist es, wenn die Stärke bei einem Trockengehalt der Faserstoffbahn von mehr als 15 %, insbesondere von mehr als 25 %, aufgetragen wird.

Die Stärke lässt sich vorteilhaft durch Aufsprühen aufbringen; jedoch kommen auch andere Auftragsarten, beispielsweise durch ein Vorhangauftragswerk, in Betracht.

Es gibt verschiedene Arten derivatisierter Stärke. Zum Einsatz kommen vorzugsweise kationische, anionische oder amphotere, d. h. biionische, Stärke.

Die zum Einsatz kommende Stärke kann einen Substitutionsgrad zwischen 0 und 0,2 haben, d.h. maximal jedes fünfte Monomer kann substituiert sein.

Zur Herstellung von kationischen Stärken wird bevorzugt 3-Chloro-2- hydroxypropyl-trimethylammoniumchlorid (CHPT) eingesetzt. Anionische Stärken werden aus nativen Stärken durch Oxidation (z.B. mit Ammoniumpersulfat) oder durch Derivatisierung mit einem Schwefeltrioxid/amin Komplex, Carboxymethyl Natriummonochloroacetat, Propansulton oder mit Natriummono- und - dihydrogenphosphat hergestellt.

Auch bei nicht derivatisierten Stärken hängt die Verkleisterungstemperatur von der Herkunft der Stärke ab. So verkleistert beispielsweise Maisstärke bei 75 ⁰ C, Wachsmaisstärke bei 72 ⁰ C, Kartoffelstärke bei 65 ⁰ C, Weizenstärke bei 85 ⁰ C und Tapiocastärke bei 72 ⁰ C.

Herkunft, Art der Derivatisierung und Substitutionsgrad haben einen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Verkleisterung der Stärke. Durch gezielte Auswahl des Stärketyps hinsichtlich Herkunft, Art und Substitution kann die maximal mögliche Dosierung beeinflusst werden.

Die Stärke wird mit einer Dosierung von maximal 6 %, vorzugsweise von 2% bis 4 % aufgetragen. Hierbei wird die stärke beispielsweise aus Kartoffeln, Weizen, Mais, Reis oder Tapioca-Wurzeln hergestellt.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass ein höherer Trockengehalt in der Faserstoffbahn erzielt wird, nachdem diese die Pressenpartie durchlaufen hat. Die höhere Nassfestigkeit der Faserstoffbahn hat gleichzeitig den Vorteil, dass eine geringere Neigung zu Bahnrissen besteht. Damit lässt sich eine kürzere Trockenpartie einsetzen. Die Produktionsgeschwindigkeit lässt sich auch in bestehenden Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffsuspension erhöhen. Die unverkleisterte derivatisierte Stärke lässt eine höhere Dosierung als beim Einsatz von Suspensionen mit nativen Stärken zu. Dies führt zu höheren Festigkeiten des Papiers oder des Kartons. Damit lässt sich auch schlechterer Rohstoff zum Erzielen derselben Qualität der Faserstoffbahn als nach dem Stand der Technik einsetzen. Auf zusätzliche Aggregate, beispielsweise eine Leimpresse, die zur Erhöhung der Festigkeit der Faserstoffbahn dienen, kann verzichtet werden.

Gemäß der Erfindung wird in einer Pressenpartie beispielsweise durch eine Sprüheinrichtung eine fünfprozentige Stärkelösung derivatisierter Stärke auf eine Papierbahn aufgebracht, während diese einen Trockengehalt von mehr als 25 % aufweist.