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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A FIBROUS WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/219299
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a surface-treated fibrous web (33), in particular a web of cardboard or packaging paper, at least comprising a material preparation stage (4), at least one headbox (24), a forming section (25) and a dry end (27) for a paper machine for forming the fibrous web (33), wherein a fiber-containing raw material (2), which at least partially contains waste paper with fillers and fines, in particular OCC, and/or paper waste (3) accumulated in the method for producing a fibrous web (33) is supplied to a dissolving device (11) of the material preparation stage (4), and at least one suspension flow (12) is formed in the dissolving device. The suspension flow is supplied to a washing stage (13) in order to separate the fillers and fines, thereby forming a filler/fine flow (14) and a fibrous material suspension flow (15). The fibrous material suspension flow (15), which has little filler and fine, is supplied to at least one headbox (24), and the filler/fine flow (14) is separated into a filler flow (18) and a fine flow (19) in a separating stage (17), said filler flow (18) being applied at least on one side onto the fibrous web (33) for the surface treatment of the fibrous web (33). The invention also relates to a device for carrying out the method.

Inventors:
FRIEDRICH LINUS (DE)
MANNES WOLFGANG (DE)
MÉNDEZ-GALLON BENJAMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/059007
Publication Date:
November 21, 2019
Filing Date:
April 10, 2019
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
D21D99/00; D21F1/66; D21F9/00; D21G9/00; D21H21/00
Domestic Patent References:
WO2012041392A12012-04-05
Foreign References:
DE102011005540A12012-09-20
EP3260596A12017-12-27
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer oberflächenbehandelter Faserstoffbahn (33), insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, mindestens umfassend eine Stoffaufbereitung (4), mindestens ein Stoffauflauf (24), eine Formierpartie (25) und einer Trockenpartie (27) für eine Papiermaschine zur Bildung der Faserstoffbahn (33), wobei

ein zumindest teilweise Altpapier mit Füllstoffen und Feinstoffen,

insbesondere OCC, enthaltender faserhaltiger Rohstoff (2) und/oder ein in dem Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (33) anfallender Papierausschuss (3) einer Auflösevorrichtung (11 ) der Stoffaufbereitung (4) zugeführt und dort mindestens ein Suspensionsstrom (12) gebildet wird und dieser einer Waschstufe (13) zur Abtrennung von Füllstoffen und

Feinstoffen unter Ausbildung eines Füllstoff-Feinstoffstromes (14) und eines Faserstoffsuspensionsstromes (15) zugeführt wird und wobei der an füllstoff- und feinstoffarmen Faserstoffsuspensionsstrom (15) dem mindestens einen Stoffauflauf (24) zugeführt wird und der Füllstoff- Feinstoffstrom (14) in einer Trennstufe (17) in einen Füllstoffstrom (18) und einen Feinstoffstrom (19) getrennt wird und der Füllstoffstrom (18) zur Oberflächenbehandlung der Faserstoffbahn (33) zumindest einseitig auf die Faserstoffbahn (33) aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Abtrennung in der Waschstufe (13) so durchgeführt wird, dass im Füllstoff-Feinstoffstrom (14) der Füllstoffmasseanteil gleich oder mehr als 45%, vorzugsweise 50% bis 70% und der Feinstoffmasseanteil kleiner oder gleich 55% , insbesondere 30% bis 50% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung in der Trennstufe (17) so durchgeführt wird, dass im

Füllstoffstrom (18) der Füllstoffmasseanteil mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 60%, besonders vorzugsweise mehr als 70%, insbesondere mehr als 80%und im Feinstoffstrom (19) der Füllstoffmasseanteil weniger als 50% beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Feinstoffstrom (19) der Auflösevorrichtung (11 ) oder dem

Faserstoffsuspensionsstrom (15) zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Füllstoffstrom (18) eingedickt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Füllstoffstrom (18) zum Aufträgen auf die Faserstoffbahn (33) einer Streichauftragsvorrichtung (31 ), insbesondere einem Vorhangauftragswerk oder einem Sprühauftragswerk oder einem Filmauftragswerk oder einem Klingenauftragswerk, zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Füllstoffstrom (18) zum Aufträgen auf die Faserstoffbahn (33) einer Leimauftragsvorrichtung (30), insbesondere einem Filmauftragswerk oder einer Leimpresse zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Füllstoffstrom (18) vor dem Aufträgen auf die Faserstoffbahn (33) mit mindestens einem weiteren Stoffstrom (21 ) zur Bildung eines

Auftragsmediums (22) gemischt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

der mindestens eine weitere Stoffstrom (22) eine Stärkelösung oder eine Stärkelösung mit Pigmenten umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

der mindestens eine weitere Stoffstrom (22) eine oder mehrere

Komponenten aus folgender Gruppe umfasst: synthetische Bindemittel, wie beispielsweise Styrol butadien-Latex oder Acryl-Iatex; natürliche Bindemittel, wie beispielsweise Stärke, Casein; weiße Pigmente; Hilfsmittel zur

Einstellung der physikalischen Eigenschaften des Auftragsmediums.

1 1 .Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Auftragsmedium (22) zum Aufträgen eines Farbstriches verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Auftragsmedium (22) zum Aufträgen eines Leimauftrages verwendet wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Füllstoffstrom (18) nach dem Trocknungsprozess in der Trockenpartie (27) und/oder innerhalb des Trocknungsprozesses der Trockenpartie (27) aufgetragen wird.

14. Vorrichtung (1 ) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung einer oberflächenbehandelter Faserstoffbahn (33), insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, mindestens umfassend eine Stoffaufbereitung (4), mindestens ein Stoffauflauf (24), eine Formierpartie (25) und eine Trockenpartie (27) für eine Papiermaschine zur Bildung der Faserstoffbahn (33), einer Auflösevorrichtung (11 ) in der Stoffaufbereitung (4) zur Zuführung eines zumindest teilweise Altpapier mit Füllstoffen und Feinstoffen, insbesondere OCC, enthaltenden faserhaltigen

Rohstoffes (2) und/oder ein bei der Herstellung einer gestrichenen Faserstoffbahn (33) anfallenden Papierausschusses (3) und zur Bildung mindestens eines Suspensionsstromes (12), einer Waschstufe (13) zur Abtrennung von Füllstoffen und Feinstoffen aus dem Suspensionsstrom (12) unter Ausbildung eines Füllstoff-Feinstoffstromes (14) und eines füllstoff- und feinstoffarmen Faserstoffsuspensionsstromes (15), wobei der Faserstoffsuspensionsstrom (15) in einer Leitung geführt ist, welche mit dem mindestens einen Stoffauflauf (24) verbunden ist, eine Trennstufe (17) zur Trennung des Füllstoff-Feinstoffstromes (14) in einen Füllstoffstrom (18) und einen Feinstoffstrom (19) und einer Auftragsvorrichtung (23) zum mindestens einseitigen Aufträgen des Füllstoffstromes (18) auf die Faserstoffbahn (33).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Auftragsvorrichtung (33) eine Streichauftragsvorrichtung (31 ) und/oder eine Leimauftragsvorrichtung (30) ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer oberflächenbehandelten Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn.

Diese Faserstoffbahnen können einlagig, mehrlagig, mehrschichtig oder in einer Kombination daraus, hergestellt sein. So beschreibt das Dokument W012041392 A1 die Herstellung einer mindestens dreilagigen Faserstoffbahn in einer Formierpartie einer Papiermaschine. Die Formierpartie umfasst mehrere Langsiebeineinheiten zur Bildung jeweils einer Einzellage der Faserstoffbahn. Diese Einzellagen werden zur Erzeugung der mehrlagigen Faserstoffbahn zusammengegautscht. Als Rohstoff für die mittlere Lage werden üblicherweise Kartonabfälle (OCC, „old corrugated Container“ pulp), gemischtes Altpapier, Zeitungen, Papierausschuss und andere eingesetzt. Für die Rückenlage wird deinkter Stoff, Zellstoff, CTMP und auch OCC und Papierausschuss eingesetzt.

Durch den steigenden Altapiereinsatz und die zunehmende Recyclingrate nehmen die Anteile der Füll-und Feinstoffe in den Rohstoffen aus der Wiederverwertung von faserhaltigen Produkten mehr und mehr zu. Dies führt zu Festigkeitseinbußen bei den produzierten Papieren, insbesondere bei Karton- und Verpackungspapieren. Dieser Nachteil wird durch höhere Flächengewichte oder durch verstärkten Einsatz höherwertiger Rohstoffe, wie beispielsweise Zellstoffe, ausgeglichen. Dies führt zu höheren Produktionskosten, insbesondere bei der Herstellung von Karton- und Verpackungspapieren.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von oberflächenbehandelten Faserstoffbahnen, insbesondere von Karton- oder Verpackungspapierbahnen, vorzuschlagen, mit dem es möglich ist einerseits die Herstellkosten zu reduzieren und andererseits das Festigkeitspotential der Faserstoffbahn zu erhalten oder zu steigern. Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer oberflächenbehandelter Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, vorgeschlagen, mindestens umfassend eine Stoffaufbereitung, mindestens ein Stoffauflauf, eine Formierpartie und einer Trockenpartie für eine Papiermaschine zur Bildung der Faserstoffbahn, wobei ein zumindest teilweise Altpapier mit Füllstoffen und Feinstoffen, insbesondere OCC, enthaltender faserhaltiger Rohstoff und/oder ein in dem Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn anfallender Papierausschuss einer Auflösevorrichtung der Stoffaufbereitung zugeführt und dort mindestens ein Suspensionsstrom (12) gebildet wird und dieser einer Waschstufe zur Abtrennung von Füllstoffen und Feinstoffen unter Ausbildung eines Füllstoff-Feinstoffstromes und eines Faserstoffsuspensionsstromes zugeführt wird und wobei der füllstoff- und feinstoffarme Faserstoffsuspensionsstrom dem mindestens einen Stoffauflauf zugeführt wird und der Füllstoff-Feinstoffstrom in einer Trennstufe in einen Füllstoffstrom und einen Feinstoffstrom getrennt wird und der Füllstoffstrom zur Oberflächenbehandlung der Faserstoffbahn zumindest einseitig auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird.

Weitere Ausgestaltungsvarianten der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung dargelegt.

Die in altpapierbasierten Rohstoffen enthaltenen Füllstoffe reduzieren das Potential der mechanischen Eigenschaften, insbesondere das Festigkeitspotential, wie beispielsweise der Reißlänge, der produzierten Faserstoffbahnen.

Bei den Füllstoffen handelt es sich um mineralische Stoffe, wie beispielsweise Kaolin, Titandioxid, Calziumcarbonat. Die Feinstoffe hingegen umfassen organische Stoffe, die beispielsweise aus organischem Fasermaterial entstanden sind. Zur Bestimmung der Massenanteile von Fein- und Füllstoffen einer Fasersuspension wird eine Probe der Faserstoffsuspension in einem Bauer McNett Fraktioniergerät (Norm: TAPPI T 233) fraktioniert und die D100-Fraktion (Siebsatz ASTM 100) zur Bestimmung herangezogen. Die Bestimmung der Masse von Füllstoffen in der D100-Fraktion lässt sich dadurch ermitteln, dass die D100- Fraktion in einem Glühofen behandelt wird und die Masse des sogenannten Glührückstandes nach DIN ISO 1762 bestimmt wird. Die Masse des Glührückstandes bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe in der Probe der Faserstoffsuspension ergibt den Füllstoffmasseanteil in der Faserstoffsuspension. Der Feinstoffanteil ergibt sich aus der Differenz von Gesamtmasse der Feststoffe in der D100-Fraktion und der Masse des Glührückstandes der D100-Fraktion bezogen auf die Gesamtmasse der Feststoffe in der Probe der Faserstoffsuspension .

Das Verfahren lässt sich nicht nur auf den füllstoffhaltigen eingesetzten Rohstoff anwenden, sondern auch auf die Wiederverwendung von füllstoffhaltigem Papierausschuss aus dem Fierstellungsverfahren. Papierausschuss kann beispielsweise bei einem Papierabriss in der Papiermaschine während der Produktion oder auch durch den Randbeschnitt der Faserstoffbahn anfallen. Da der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennte Füllstoff der mehrlagigen Faserstoffbahn zugeführt wird, enthält dieser Papierausschuss zwangsläufig ebenfalls Füll-und Feinstoffe und kann somit in vorteilhafter Weise wiederverwendet werden.

Durch das Abtrennen der Füllstoffe aus dem Suspensionsstrom wird der Füllstoffgehalt in der zumindest teilweise aus dem verbleibenden Faserstoffsuspensionsstrom hergestellten Faserstoffbahn reduziert, wodurch deren Festigkeit steigt. In der Praxis können somit die negativen Folgen der zunehmenden Füllstoffgehalte im Altpapier oder des rezirkulierten Papierausschusses kompensiert werden. Je nachdem wieviel Füllstoff von dem faserhaltigen Rohstoff abgetrennt wird, ist es zudem auch möglich höhere Festigkeiten als mit den heute üblichen Verfahren zu erreichen. Dies wiederum ermöglicht auch den Einsatz hochwertiger Faserstoffe zu reduzieren oder das Flächengewicht der Faserstoffbahn oder bei Flerstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, der einzelnen Lagen der mehrlagigen Faserstoffbahn zu vermindern. Dadurch lassen sich die Kosten pro Tonne Papier deutlich reduzieren. Andererseits ermöglicht das Verfahren auch die Flerstellung von ein- oder mehrlagigen und/oder mehrschichtigen Faserstoffbahnen für einen anspruchsvolleren Verwendungszweck hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung, ohne das Flächengewicht zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der abgetrennte Füllstoff nicht teuer entsorgt werden muss, sondern für die Flerstellung der Faserstoffbahn verwendet werden kann, ohne die Qualität der mehrlagigen Faserstoffbahn negativ zu beeinflussen. Dies wird dadurch erreicht, dass der in der Trennstufe abgetrennte Füllstoff in geeigneter Weise zur Oberflächenbehandlung zumindest auf eine Seite der gebildeten Faserstoffbahn aufgetragen wird.

Die Faserstoffbahn kann grundsätzlich auf verschiedene Weisen hergestellt sein. Sie kann einlagig und einschichtig, einlagig und mehrschichtig, mehrlagig oder mehrlagig und mehrschichtig aufgebaut sein. Einerseits kann eine einzelne Lage beispielsweise durch einen Mehrschichtstoffauflauf, der mehrere Schichten mit jeweils unterschiedlich zusammengesetzten Faserstoffsuspensionen an den Former liefert und diese dort gemeinsam entwässert werden, mehrschichtig hergestellt sein. Andererseits können mehrlagige Faserstoffbahnen aus mehreren, zusammengegautschten Einzellagen hergestellt sein, wobei die Einzellagen auf unterschiedlichen Formern entwässert wurden. Es ist auch möglich eine mehrlagige Faserstoffbahn aus ein oder mehreren Einzellagen mit einer oder mehreren mehrschichtig hergestellten Einzellagen herzustellen.

In einem praktischen Fall wird der Füllstoffstrom auf einer Seite der Faserstoffbahn, beispielsweise auf der Oberseite oder der Unterseite, aufgetragen. Es ist auch möglich den Füllstoffstrom auf beiden Seiten der Faserstoffbahn, also auf der Oberseite und der Unterseite, aufzutragen.

Insbesondere der bei der Herstellung von pigmentgestrichenen Faserstoffbahnen, insbesondere bei mehrlagigen Faserstoffbahnen, anfallende Papierausschuss lässt sich besonders vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Verfahren aufarbeiten. Dabei werden die durch den pigmenthaltigen Strich eingebrachten Füllstoffe nach der Auflösung in der Waschstufe größtenteils von dem faserhaltigen Teil des Papierausschusses getrennt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Papierausschuss und der faserhaltige Rohstoff in einer gemeinsamen Auflösevorrichtung aufgelöst werden.

Es ist auch denkbar, den Papierausschuss in einer separaten Auflösevorrichtung aufzulösen.

Des Weiteren ist es möglich, dass für die Aufbereitung des Papierausschusses und des faserhaltigen Rohstoffes eine gemeinsame Waschstufe und/oder eine gemeinsame Trennstufe verwendet werden.

In einer möglichen Ausführung werden für die Aufbereitung des Papierausschusses und des faserhaltigen Rohstoffes jeweils eine separate Waschstufe und/oder jeweils eine separate Trennstufe verwendet.

Ferner kann der Papierausschuss auch in einer separaten Stoffaufbereitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbereitet werden. Diese separate Stoffaufbereitung kann auch Teil des Konstantteils der Stoffaufbereitung sein.

Vorzugsweise wird die Abtrennung in der Waschstufe so durchgeführt wird, dass im Füllstoff-Feinstoffstrom der Füllstoffmasseanteil gleich oder mehr als 45%, vorzugsweise 50% bis 70% und der Feinstoffmasseanteil kleiner oder gleich 55% , insbesondere 30% bis 50% beträgt. Dabei errechnet sich der Füllstoffmasseanteil aus der Füllstoffmasse bezogen auf die Gesamtfeststoffmasse im Füllstoff- Feinstoffstrom. Dies gilt für den Feinstoffmasseanteil entsprechend.

In einem praktischen Fall wird die Trennung in der Trennstufe so durchgeführt, dass im Füllstoffstrom der Füllstoffmasseanteil mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 60%, besonders vorzugsweise mehr als 70%, insbesondere mehr als 80% und im Feinstoffstrom der Füllstoffmasseanteil weniger als 50% beträgt.

Der Feinstoffstrom kann wieder der Auflösevorrichtung oder dem Faserstoffsuspensionsstrom zugeführt werden. Eine Zuführung in den Faserstoff- suspensionsstrom hat den Vorteil, insbesondere bei höheren Feinstoffmengen, dass dadurch einer Feinstoffanreicherung in der Auflösevorrichtung entgegengewirkt und somit eine Betriebsstörung vermieden werden kann. Eine Zuführung in die Auflösevorrichtung kann bei kleinen Feinstoffmengen eine kostengünstige Lösung darstellen.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn der Füllstoffstrom eingedickt wird. Die Eindickung kann durch Anwendung eines Zentrifugalfeldes, insbesondere in einer Zentrifuge durchgeführt werden. Hierbei sind erreichte Stoffdichten von über 50% vorteilhaft. Es ist auch denkbar, die Eindickung in einem Filtrationsprozess durchzuführen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Füllstoffstrom zum Aufträgen auf die Faserstoffbahn einer Streichauftragsvorrichtung, insbesondere einem Vorhangauftragswerk oder einem Sprühauftragswerk oder einem Filmauftragswerk oder einem Klingenauftragswerk, zugeführt.

In einer möglichen Weiterbildung wird der Füllstoffstrom einer Streichauftragsvorrichtung zur Ausbildung eines Vorstriches zugeführt. Dem Vorstrich folgt eine weitere Streichauftragsvorrichtung zum Auftrag eines Deckstriches. Dadurch wird zum einen die Strichqualität des aufgebrachten Striches verbessert und zum anderen werden optische Nachteile der Füllstoffe des Füllstoffstromes durch den nachfolgenden Deckstrich kompensiert.

Der Vorstrich wird vorzugsweise mit einem Vorhangauftragswerk oder einem Sprühauftragswerk durchgeführt. Solche sogenannten 1 :1 -Auftragsverfahren haben den Vorteil, dass der in diesem Verfahren zugeführte Füllstoffstrom zu 100% auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird und nicht ein Teil davon rezirkuliert werden muss.

Der Vorstrich kann auch mit einem Filmauftragswerk aufgetragen werden.

Der nachfolgende Deckstrich wird beispielsweise mit einem Klingenauftragswerk oder nochmals mit einem Auftragswerk nach dem 1 :1 -Auftragsverfahren durchgeführt.

Ferner ist es auch möglich, wenn der Füllstoffstrom zum Aufträgen auf die Faserstoffbahn einer Leimauftragsvorrichtung, insbesondere einem Filmauftragswerk oder einer Leimpresse zugeführt wird.

In einem möglichen praktischen Fall wird der Füllstoffstrom direkt einer Auftragsvorrichtung zugeführt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Füllstoffstrom vor dem Aufträgen durch eine Auftragsvorrichtung auf die Faserstoffbahn mit mindestens einem weiteren Stoffstrom zur Bildung eines Auftragsmediums gemischt. Das Vermischen kann in einer Mischvorrichtung oder auch in einer Aufbereitungsanlage durchgeführt werden. Die Aufbereitungsanlage kann beispielsweise durch die Streichküche zur Aufbereitung einer Streichfarbe oder eines Leimauftragsmediums gebildet sein. Der Füllstoffstrom ist dabei Teil des Auftragsmediums. Dadurch können den möglichen negativen Einflüsse der Füllstoffe des Füllstoffstromes auf die Qualität der oberflächenbehandelten Faserstoffbahn entgegengewirkt werden.

Der mindestens eine weitere Stoffstrom kann eine Stärkelösung oder eine Stärkelösung mit Pigmenten umfassen. Dadurch kann eine Pigmentierung der Faserstoffbahn erreicht werden.

Es ist auch denkbar, wenn der mindestens eine weitere Stoffstrom eine oder mehrere Komponenten aus folgender Gruppe umfasst: synthetische Bindemittel, wie beispielsweise Styrol butadien-Latex oder Acryl-Iatex; natürliche Bindemittel, wie beispielsweise Stärke, Casein; weiße Pigmente, die mineralisch oder organisch sein können; Hilfsmittel zur Einstellung der physikalischen Eigenschaften des Auftragsmediums.

Das Auftragsmedium kann zum Aufträgen eines Farbstriches verwendet werden.

Beispielsweise kann das weiße Pigmente enthaltende Auftragsmedium zur Fierstellung eines Strichauftrages für weiß gestrichene Karton- und Verpackungspapiere, insbesondere von WTTL (White Top Test Liners) verwendet werden.

Enthält der weitere Stoffstrom Hilfsmittel zur Einstellung der physikalischen Eigenschaften des Auftragsmediums, so können dadurch folgende Eigenschaften des Auftragsmediums zur Erzielung eines qualitativ guten Strich- oder Leimauftrags beeinflusst werden: Farbeigenschaften, Low and High Shear Viscosity, Wasserretention, pH-wert, Oberflächenspannung, Streckbarkeit, Gleitfähigkeit und andere.

Das Auftragsmedium kann auch zum Aufträgen eines Leimauftrages verwendet werden. In einer möglichen praktischen Ausführung kann der Füllstoffstrom nach dem Trocknungsprozess in der Trockenpartie und/oder innerhalb des Trocknungsprozesses der Trockenpartie aufgetragen werden. Im ersten Fall ist nach der Trockenpartie eine Auftragsvorrichtung zur Auftragung des Füllstoffstromes oder des Auftragsmediums auf die Faserstoffbahn vorgesehen. Im zweiten Fall ist die Auftragsvorrichtung innerhalb der Trockenpartie angeordnet. Dabei ist auch möglich, wenn die Trockenpartie eine Vortrockenpartie und eine Nachtrockenpartie umfasst. Dabei ist die Auftragsvorrichtung zwischen der Vortrockenpartie und der Nachtrockenpartie angeordnet.

Es ist jedoch auch denkbar, wenn der Füllstoffstrom oder das Auftragsmedium zumindest teilweise in einer offline Streichmaschine auf die Faserstoffbahn aufgegeben wird.

In einer möglichen Weiterentwicklung wird neben dem Rohstoff und/oder dem Papierausschuss der Auflösevorrichtung Zellstoff zugemischt.

Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Fierstellung einer oberflächenbehandelter Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, gelöst. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Stoffaufbereitung, mindestens einen Stoffauflauf, eine Formierpartie und eine Trockenpartie für eine Papiermaschine zur Bildung der Faserstoffbahn. Zudem umfasst sie eine Auflösevorrichtung in der Stoffaufbereitung zur Zuführung eines zumindest teilweise Altpapier mit Füllstoffen und Feinstoffen, insbesondere OCC, enthaltenden faserhaltigen Rohstoffes und/oder ein bei der Fierstellung einer gestrichenen Faserstoffbahn anfallenden Papierausschusses, und zur Bildung mindestens eines Suspensionsstromes, eine Waschstufe zur Abtrennung von Füllstoffen und Feinstoffen aus dem Suspensionsstrom unter Ausbildung eines Füllstoff-Feinstoffstromes und eines füllstoff- und feinstoffarmen Faserstoffsuspensionsstromes, wobei der Faserstoffsuspensionsstrom in einer Leitung geführt ist, welche mit dem mindestens einen Stoffauflauf verbunden ist, eine Trennstufe zur Trennung des Füllstoff-Feinstoffstromes in einen Füllstoffstrom und einen Feinstoffstrom und einer Auftragsvorrichtung zum mindestens einseitigen Aufträgen des Füllstoffstromes auf die Faserstoffbahn.

Die Auftragsvorrichtung kann als eine Streichauftragsvorrichtung und/oder eine Leimauftragsvorrichtung ausgeführt sein.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Es zeigen

Figur 1 eine beispielhafte Ausführung einer Vorrichtung und einer

Stoffaufbereitung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung;

Figur 2 eine beispielhafte Ausführung einer Papiermaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vereinfachter Darstellung;

Die Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer Stoffaufbereitung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Karton- und Verpackungspapieren in schematischer Darstellung. Der faserhaltige Rohstoff 2, der zumindest teilweise füllstoffhaltigen OCC (old corrugated Container) enthält, wird einer Auflösevorrichtung 1 1 , beispielsweise einem Stofflöser, zugeführt. Der nach der Auflösung und Trennung von Störstoffen entstehende Suspensionsstrom 12 wird einer Behandlungsstufe 5 zugeführt. Diese kann mehrere an sich bekannte Reinigungsstufen umfassen, wie beispielsweise einer Hochkonsistenzreinigungsstufe, einer HW-Reinigungsstufe (Schwerteil- reinigungsstufe), oder einer Schlitzsortierungsstufe. Anschließend wird der Suspensionsstrom 12 einer Waschstufe 13 zur Abtrennung der Füllstoffe und Feinstoffe unter Ausbildung eines Füllstoff-Feinstoffstromes 14 und eines Faserstoffsuspensionsstromes 15 zugeführt. Die Abtrennung in der Waschstufe ist so durchgeführt, dass im Füllstoff-Feinstoffstrom 14 der Füllstoffmasseanteil gleich oder mehr als 45%, vorzugsweise 50% bis 70% und der Feinstoffmasseanteil kleiner oder gleich 55%, insbesondere 30% bis 50% beträgt. Die Waschstufe 13 kann durch bekannte Wäscher mit den Produktnamen Variosplit oder CompactWasher ausgeführt sein. Der Faserstoffsuspensionsstrom 15 wird zu einer weiteren Behandlungsstufe 6 geführt in der er eingedickt und entwässert und gegebenenfalls dispergiert und wieder verdünnt und in einer Mahlstufe 9 gemahlen wird. Anschließend wird der Faserstoffsuspensionsstrom 15 vorzugsweise über einen üblichen Konstantteil 8 dem mindestens einen Stoffauflauf 24 der Formierpartie 25 zur Bildung einer, in diesem Beispiel einlagigen Faserstoffbahn 33, zugeführt.

Der in der Waschstufe 13 entstehende Füllstoff-Feinstoffstrom 14 wird in einer Trennstufe 17 in einen Füllstoffstrom 18 und in einen Feinstoffstrom 19 getrennt. Die Trennung in der Trennstufe 17 ist so durchgeführt, dass im Füllstoffstrom 18 der Füllstoffmasseanteil mehr als 70%, vorzugsweise mehr als 85% und im Feinstoffstrom 19 der Füllstoffmasseanteil weniger als 50% beträgt. Der Feinstoffstrom 19 wird danach dem Faserstoffsuspensionsstrom 15 vorzugsweise nach der Waschstufe 13 zugeführt. Insbesondere bei geringen Füllstoffgehalten des Rohstoffes 2 kann der Feinstoffstrom 19 auch wieder zurück in die Auflösevorrichtung 11 geführt werden. Es ist jedoch auch möglich einen Teil des Feinstoffstromes 19 in die Auflösevorrichtung 11 und den restlichen Teil in den Faserstoffsuspensionsstrom 15 zu leiten. Der Füllstoffstrom 18 wird in einer als Zentrifuge ausgeführten Eindickstufe 7 eingedickt und als Auftragsmedium direkt einer Auftragsvorrichtung 23 einer Papiermaschine zum Aufträgen des Füllstoffstromes 18 auf mindestens eine Seite der Faserstoffbahn 33 zugeführt. Optional kann der Füllstoffstrom 18 nach der Eindickung zunächst auch einer Mischvorrichtung 20 oder einer Aufbereitungsanlage zugeführt werden, bevor er einer Auftragsvorrichtung 23 einer Papiermaschine zum Aufträgen des den Füllstoffstrom 18 enthaltenden Auftragsmediums 22 auf mindestens eine Seite der Faserstoffbahn 33 zugeführt wird. Der Mischvorrichtung 20 oder der Aufbereitungsanlage 20 wird dabei ein weiterer Stoffstrom 21 dem Füllstoffstrom zugegeben und ein Auftragsmedium 22 gebildet. Der weitere Stoffstrom 21 kann eine Stärkelösung, synthetische Bindemittel, wie beispielsweise Styrolbutadien- Latex oder Acryl-Iatex; natürliche Bindemittel, wie beispielsweise Stärke, Casein; weiße Pigmente; Hilfsmittel zur Einstellung der physikalischen Eigenschaften des Auftragsmediums umfassen.

Die hier für Einsatz von faserhaltigem Rohstoff 2, der zumindest teilweise füllstoffhaltigen OCC (old corrugated Container) enthält, beschriebene Stoffaufbereitung 4 gilt auch für den Fall, dass dem Rohstoff 2 füllstoffhaltiger Papierausschuss 3 aus der Herstellung der oberflächenbehandelter Faserstoffbahn 33 in der Auflösevorrichtung 1 1 zugegeben wird. Der Füllstoffgehalt im Papierausschuss 3 kann insbesondere bei einer Beschichtung der Faserstoffbahn 33 im Produktionsprozess mit einer pigmenthaltigen Streichfarbe, wie es beispielsweise bei weiß gedeckten Linern der Fall ist, erheblich sein. Es kann daher auch vorteilhaft sein, für die Aufarbeitung von Papierausschuss 3 eine separate Stoffaufbereitung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzusehen. Die separate Stoffaufbereitung kann auch Teil des Konstantteils 8 der Stoffaufbereitung 4 sein.

Die Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer Papiermaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vereinfachter Darstellung. Es ist eine Papiermaschine zur Herstellung einer oberflächenbehandelten Karton- oder Verpackungspapierbahn dargestellt. Der Fasersuspensionsstrom 15 wird im Anschluss an den Konstantteil 8 der Stoffaufbereitung 4 dem Stoffauflauf 24 zugeführt. Dieser kann als einschichtiger oder als mehrschichtiger Stoffauflauf ausgeführt sein. Im Falle eines mehrschichtigen Stoffauflaufes werden zusätzlich eine oder mehrere Fasersuspensionen mit unterschiedlicher Zusammensetzung zugeführt, welche dann in der Formierpartie 25 entwässert werden und eine mehrschichtige und einlagige Faserstoffbahn 33 bilden. Dabei wird der Fasersuspensionsstrom 15 mindestens einer Schicht zugeführt. Die Erfindung lässt sich auch auf die Fierstellung mehrlagiger Faserstoffbahnen 33 anwenden. Dabei umfasst die Formierpartie 25 mehrere Stoffaufläufe und mehrere Entwässerungssiebe auf denen die verschiedenen Lagen der Faserstoffbahn gebildet werden. Die einzelnen Lagen werden zur Bildung der Faserstoffbahn 33 zusammengeführt. Der Fasersuspensionsstrom 15 wird hierbei mindestens einem Stoffauflauf zugeführt. Im Anschluss an die Formierpartie 25 wird die Faserstoffbahn 33 in einer Pressenpartie 26 weiter mechanisch entwässert, bevor sie in der Trockenpartie 27 thermisch getrocknet wird. Im vorliegenden Fall umfasst die Trockenpartie 27 eine Vortrocken partie 28 und eine Nachtrockenpartie 29. Zwischen Vortrockenpartie 28 und Nachtrockenpartie 29 ist eine Auftragsvorrichtung 23, die als Filmauftragsvorrichtung 30 ausgeführt ist, zum Aufträgen von Leim angeordnet. Der Leim kann eine Stärkelösung sowohl mit als auch ohne Pigmente umfassen. Der Füllstoffstrom 18 kann direkt der Leimauftragsvorrichtung 30 zugegeben werden oder vor dem Aufträgen durch die Auftragsvorrichtung 23, 30 auf die Faserstoffbahn 33 mit mindestens einem weiteren Stoffstrom 21 zur Bildung eines Auftragsmediums 22, wie in der Figur 1 beschrieben, gemischt werden. Der weitere Stoffstrom 21 kann eine Stärkelösung sein. In Produktionsrichtung 32 nach der Trockenpartie 27, das heißt am Ende oder nach der Trockenpartie ist eine weitere Auftragsvorrichtung 23 vorgesehen, welche als Streichauftragsvorrichtung 31 zum Aufträgen eines Farbstriches ausgebildet ist. Der Füllstoffstrom 18 kann direkt der Streichauftragsvorrichtung 31 zugegeben werden oder vor dem Aufträgen durch die Auftragsvorrichtung 23, 31 auf die Faserstoffbahn 33 mit mindestens einem weiteren Stoffstrom 21 zur Bildung eines Auftragsmediums 22, wie in der Figur 1 beschrieben, gemischt werden. Das Vermischen kann in einer Mischvorrichtung 20 oder auch in einer Aufbereitungsanlage 20 durchgeführt werden. Die Aufbereitungsanlage 20 kann beispielsweise durch die Streichküche zur Aufbereitung einer Streichfarbe oder eines Leimauftragsmediums gebildet sein. Der Füllstoffstrom 18 ist dabei Teil des Auftragsmediums. Dadurch können den möglichen negativen Einflüsse der Füllstoffe des Füllstoffstromes 18 auf die Qualität der oberflächenbehandelten Faserstoffbahn 33 entgegengewirkt werden. Im vorliegenden Beispiel wird der Füllstoffstrom 18 sowohl der

Leimauftragsvorrichtung 30 als auch der Streichauftragsvorrichtung 31 direkt oder indirekt über eine Mischvorrichtung 20 zugeführt. Es ist allerdings auch möglich, den Füllstoffstrom 18 nur zwischen der Vortrockenpartie 28 und der

Nachtrockenpartie 29 auf die Faserstoffbahn 33 aufzugeben oder nur am Ende oder nach der Trockenpartie 27.

Bezuqszeichenliste

Vorrichtung

Rohstoff

Papierausschuss

Stoffaufbereitung

Behandlungsstufe

weitere Behandlungsstufe

Eindickstufe

Konstantteil

Mahlstufe

Auflösevorrichtung

Suspensionsstrom

Waschstufe

Füllstoff-Feinstoffstrom

Faserstoffsuspensionsstrom

Trennstufe

Füllstoffstrom

Feinstoffstrom

Mischvorrichtung, Aufbereitungsanlage weiterer Stoffstrom

Auftragsmedium

Auftragsvorrichtung

Stoffauflauf

Formierpartie

Pressenpartie

Trockenpartie

Vortrockenpartie

Nachtrockenpartie

Leimauftragsvorrichtung

Streichauftragsvorrichtung 32 Produktionsrichtung

33 Faserstoffbahn