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Title:
METHOD FOR PRODUCING A FIBROUS WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/072875
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing a fibrous web, especially a web of paper or carton. According to the inventive method, the fibers are charged with a precipitation product, thereby producing crystalline precipitation product particles, supplying the fibers so treated in the form of a pumpable fiber suspension to a sheet forming process and controlling and/or regulating during said sheet forming process the filler distribution resulting across the web cross-section via a corresponding impingement with a vacuum.

Inventors:
DOELLE KLAUS (DE)
SIEBERTH RALF (US)
Application Number:
PCT/EP2003/050032
Publication Date:
September 04, 2003
Filing Date:
February 25, 2003
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PAPER PATENT GMBH (DE)
DOELLE KLAUS (DE)
SIEBERTH RALF (US)
International Classes:
D21H17/70; D21H17/67; (IPC1-7): D21H/
Domestic Patent References:
WO2003006740A12003-01-23
Foreign References:
EP1172477A12002-01-16
US5489365A1996-02-06
US5647958A1997-07-15
EP0791685A21997-08-27
FR2775301A11999-08-27
EP1136617A12001-09-26
US5223090A1993-06-29
US5211814A1993-05-18
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PAPER PATENT GMBH (St. Poeltener Str. 43, Heidenheim, DE)
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Claims:
Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papieroder Kartonbahn, bei dem die Fasern mit einem Fällungsprodukt beladen und dabei kristalline Fällungsproduktteilchen erzeugt werden, die so behan delten Fasern in Form einer pumpfähigen Faserstoffsuspension einem Blattbildungsprozess zugeführt werden und während dieses Blattbildungs prozesses die sich über den Bahnquerschnitt ergebenen Füllstoffverteilung über eine entsprechende Vakuumbeaufschlagung eingestellt bzw. gesteuert und/oder geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass kristalline Fällungsproduktteilchen von einer Größe in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,5 Rm insbesondere in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 2,5 zum und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,3 bis 0,8 zum erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass kristalline Fälligungsproduktteilchen von einer Größe in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,1 zum und vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis etwa 0,1 Rm erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fällungsprodukt Calciumcarbonat ist.
5. Verfahren nach eine der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beladen der Fasern mit Calciumcarbonat Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid zugesetzt und die Fällung durch Beaufschlagen der Faserstoffsuspension mit Kohlendioxid ausgelöst wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumhydroxid der Faserstoffsuspension in Flüssigform zuge setzt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumhydroxid der Faserstoffsuspension in Trockenform zuge setzt wird.
8. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Zeitungsdruck.
9. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von SCAPapier.
10. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von mit LWC beschichtetem Papier.
11. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von ULWCPapier.
12. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von holzfrei ungestrichenem Papier.
13. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von holzfrei gestrichenem Papier.
14. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von weiß gedecktem Liner.
15. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von gebleichten Kartonsorten.
Description:
Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbe- sondere Papier-oder Kartonbahn.

Es ist bekannt, bei der Papierherstellung als Füllstoff gefälltes Calciumcarbonat (PCC = precipitated calcium carbonate) zu verwenden. Eine möglichst gleich- mäßige Verteilung der Füllstoffteilchen durch das gebildete Blatt hindurch zur Erzielung eines konstanten Aschegehalts oder-niveaus sowie einer möglichst guten Bedruckbarkeit ist derzeit technisch jedoch nicht möglich.

Das Beladen mit einem Zusatzstoff, z. B. Füllstoff, kann beispielsweise durch eine chemische Fällungsreaktion, d. h. insbesondere durch einen so genannten"Fiber Loading"-Prozess erfolgen, wie er unter anderem in der US-A-5 223 090 be- schrieben ist. Bei einem solchen"Fiber Loading"-Prozess wird an die benetzten Faseroberflächen des Fasermaterials wenigstens ein Zusatzstoff, insbesondere Füllstoff, eingelagert. Dabei können die Fasern beispielsweise mit Calciumcar- bonat beladen werden. Hierzu wird dem feuchten, desintegrierten Fasermaterial Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid so zugesetzt, dass zumindest ein Teil davon sich mit dem im Fasermaterial vorhandenen Wasser assoziiert. Das so behandelte Fasermaterial wird anschließend mit Kohlendioxid beaufschlagt.

Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen. Dabei sollen insbesondere eine gleichmäßigere Verteilung der Füll- stoffteilchen sowie eine bessere Bedruckbarkeit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier-oder Kartonbahn, bei dem die Fasern mit einem Fällungsprodukt beladen und dabei kristalline Fällungsproduktteilchen erzeugt werden, die so behandelten Fasern in Form einer pumpfähigen Faser-

stoffsuspension einem Blattbildungsprozess zugeführt werden und während dieses Blattbildungsprozesses die sich über den Bahnquerschnitt ergebende Füllstoffverteilung über eine entsprechende Vakuumbeaufschlagung eingestellt bzw. gesteuert und/oder geregelt wird.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden kristalline Fällungsproduktteilchen von einer Größe in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0, 5 u m, insbesondere in einem Bereich von 0,1 bis etwa 2, 5 u m und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,8 , u m erzeugt.

Vorteilhafterweise können kristalline Fällungsproduktteilchen von einer Größe in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0, 1 u m und vorzugsweise in einem Be- reich von etwa 0,3 bis etwa 0, 8 u m erzeugt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Fällungsprodukt Calciumcarbonat.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zum Beladen der Fasern mit Calciumcar- bonat der Faserstoffsuspension Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid zugesetzt und die Fällung durch Beaufschlagen der Faserstoffsuspension mit Kohlendioxid ausgelöst wird.

Beim Beladen z. B. der Fasern mit Füllstoff kann also beispielsweise Calciumcar- bonat (CaCO3) an die benetzten Faseroberflächen eingelagert werden, indem dem feuchten Fasermaterial Calciumoxid (CaO) und/oder Calciumhydroxid (Ca (OH) 2) zugesetzt wird, wobei zumindest ein Teil davon sich mit dem Wasser der Faser- stoffmenge assoziieren kann. Das so behandelte Fasermaterial kann dann mit Kohlendioxid (CO2) beaufschlagt werden.

Der Begriff"benetzte Faseroberflächen"kann alle benetzten Oberflächen der einzelnen Fasern umfassen. Dabei ist insbesondere auch der Fall mit erfasst, bei

dem die Fasern sowohl an ihrer Außenfläche als auch in ihrem Innern (Lumen) mit Calciumcarbonat bzw. einem beliebigen anderen Fällungsprodukt beladen wer- den.

Demnach können beispielsweise die Fasern z. B. mit dem Füllstoff Calciumcarbo- nat beladen werden, wobei die Anlagerung an die benetzten Faseroberflächen durch einen so genannten"Fiber Loading"-Prozess erfolgt, wie er als solcher in der US-A-5 223 090 beschrieben ist. In diesem"Fiber Loading"-Prozess reagiert z. B. das Kohlendioxid mit dem Calciumhydroxid zu Wasser und Calciumcarbonat.

Mit besonderem Vorteil ist das angegebene Verfahren beispielsweise zur Herstel- lung von Zeitungsdruck, insbesondere mit einem Aschegehalt von 5 bis 20 %, von SCA-Papier, von mit LWC beschichtetem Papier, von ULWC-Papier, von holzfrei ungestrichenem Papier, von holzfrei gestrichenem Papier, von weiß gedecktem Liner und/oder gebleichten Kartonsorten anwendbar.

Das angegebene Verfahren ermöglicht die Herstellung einer völlig neuen Papier- sorte mit gleichmäßiger Füllstoffverteilung über den ganzen Querschnitt des Papiers sowie auf der Oberfläche. Der Papierhersteller kann somit ein Papierblatt herstellen, bei dem sich eine gleichmäßigere Verteilung des Füllstoffgehaltes ergibt, was zu Einsparungen beim Rohmaterial, hauptsächlich Holz-oder Sekun- därfasern, sowie zu Verbesserungen auf der Papiermaschinenseite führt, wo für den Papierherstellungsprozess weniger Chemikalien erforderlich sind. Es ist jetzt möglich, die gleiche Papiersorte auf einer wesentlich leichteren Basis herzustellen, indem der gleiche Glanz erreicht wird, nachdem Füllstoffe gleichmäßiger verteilt sind, was insgesamt zu Einsparungen an Füllstoff und Fasern führt. Auf der Seite des Papierprodukts werden Verbesserungen hinsichtlich der physikalischen und optischen Papiereigenschaften und dadurch eine Aufwertung der Papierqualität erreicht. Verbesserungen bezüglich des Bedruckens ergeben sich daraus, dass eine gleichmäßige Verteilung von Druckfarbenteilchen speziell auf der bedruck- baren Oberfläche ermöglicht wird, da die Papieroberfläche eine geringere Rauhig- keit und eine höhere Gleichmäßigkeit besitzt.

Mit dem angegebenen Verfahren ergeben sich bessere Bedruckbarkeitseigen- schaften. Das Verfahren bezieht sich sowohl auf die Stoffherstellung als auch auf die Papierherstellung. Bei der Stoffherstellung werden beispielsweise aus Alt- papierstoff gewonnene Sekundärfasern oder Primärfasern desintegriert, entstrippt und gereinigt. Das Füllstoffmaterial in Form gefällten Calciumcarbonats (PCC = precipitated calcium carbonate) wird in diesem die Stoffherstellung betreffenden Teil der Faseraufbereitung so zugesetzt, dass alle Fasern eine gleichmäßiger verteilte PCC-Schicht besitzen. Dies erfolgt dadurch, dass die Holzfasern bzw.

Zellstofffasern Ca (OH) 2 ausgesetzt und das Ganze vermischt wird. Die Mischung wird dann in einem Reaktor C02 ausgesetzt, in dem die CaCO3 (PCC)-Kristalle gebildet werden. Die Größe der Kristalle kann in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0, 5 u m, insbesondere in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 2, 5 u m und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0, 8, cz m liegen. Die Kristalle können an der Innenseite und der Außenseite der Fasern angelagert sowie als freie PCC-Teilchen vorgesehen sein, d. h. als Feststoff im Wasser des Faserbreis vorhanden sein. Der so behandelte Faserbrei kann dann als pumpfähige Faser- stoffsuspension dem Blattbildungs-oder Papierbildungsprozess zugeführt werden.

Zur Bildung einer Faserstoffbahn bzw. eines Papierblatts sind verschiedene Schritte wie z. B. ein Entwässern, Pressen, Kalandrieren erforderlich.

Indem der Stoff in der oben angegebenen Weise hergestellt wird, kann ein neues Papierprodukt durch Modifizierung des Herstellungsprozesses auf der Papier- maschinenseite erzeugt werden.

Allgemein werden zur Herstellung einer Papierbahn beispielsweise die folgenden Maschinen oder Einrichtungen eingesetzt : Langsiebmaschine, Hybrid-Former (DuoFormer D), Gap-Former (DuoFormer CFD). Die sich über dem Querschnitt ergebende Füllstoffverteilung ergibt sich rein beispielhaft auch aus der Zeichnung. Durch die Verwendung irgendeiner Art von Formiereinrichtung ergibt sich ein mehr oder weniger geringer Aschegehalt auf der Papieroberflächenseite, der die Bedruckbarkeit des Papiers negativ beeinflussen kann. Selbst dann, wenn

eine Oberflächenbeschichtung von geringem Gewicht nachträglich auf das Papier aufgebraucht wird, liegt auf der Deckfläche selbst vorzugsweise keine Füllstoff- verteilung vor. Die Beschichtungsoberfläche dringt in die Öffnungen oder Spalte ein, bedeckt jedoch nicht die Papieroberfläche, was es schwer macht, das Papier zu bedrucken. Die Druckfarbe muss die Farbe der Fasern überdecken. Da weißes Licht aus der Summe aller komplementären Regenbogenfarben besteht, existiert eine Weißlichtstrahlung als solche nicht. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Pigmentgröße nur für eine Farbe gut ist. Andere Farben werden unterschiedlich reflektiert. Auf das Papier übertragen bedeutet dies, dass ein hoher Füllstoffgehalt erforderlich ist, um eine höhere Weiße zu erzeugen, wenn die Partikel nicht gleichmäßig verteilt sind. Die Beschichtungsoberfläche fügt dem Papier mehr weiße Pigmente hinzu, wodurch die weiße Oberfläche dicker wird, so dass die Laufzeit des Lichtstrahls länger ist, was eine weiße Farbe mit sich bringt. Streicht man beispielsweise einen Raum brauner oder schwarzer Farbe, so sind als Grundlage vier oder fünf Schichten weißer Farbe erforderlich, um die Basisfarbe zu überdecken. Dasselbe trifft auf Papier zu, wo zum Überdecken schwarzer Farbe mehr weiße Pigmente erforderlich sind, um Papier hoher Opazität zu er- zeugen. Je weißer das Papier ist, desto weniger Druckfarbe wird benötigt, um das gleiche Ergebnis zu erhalten. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass dann, wenn die Füllstoffteilchen gleichmäßig beabstandet sind, weniger Druckfarbe benötigt wird und die Farbe auch weniger in das Basispapierblatt in z-Richtung eindringen muss. Durch Einstellen des Vakuums an den Formern kann eine bessere Füll- stoffverteilung erreicht werden (vgl. insbesondere auch die blaue bzw. gestrichelte Kurve der Figur 1 der Zeichnung). Mit der Verwendung von Faserstoff, zu dessen Erzeugung die Fasern mit einem Fällungsprodukt beladen wurden, in Verbindung mit irgendeinem der verschiedenen Formereinrichtungen, kombiniert mit einem Vakuum geringen Grades (im allgemeinen minus 1,5 m bis 4 m) oder hohen Grades (im allgemeinen minus 4 m bis 7,5 m) und vorzugsweise mittleren Grades (im allgemeinen minus 2 m bis 6 m) sowie einer Einrichtung für eine Beschichtung von (sehr) leichtem Gewicht kann in dem Papierblatt eine wesentlich bessere Füllstoffverteilung sowie eine bessere topographische Oberfläche des Papier, d. h. eine gleichmäßigere Papieroberfläche, erreicht werden. Dies bedeutet insbe-

sondere auch eine geringere Füllstofffluktuation, bessere Laufeigenschaften (runnability) der Papiermaschine und einen geringeren Bedarf an Retentions- mitteln und opazitätserhöhenden Mitteln.

Was SC-Papiere betrifft, bei denen die Fasern selbst während des Kalandrierpro- zesses durch Druck und Wärme plastifiziert werden, d. h. die Papieroberfläche geglättet wird, ist ein wesentlich geringerer Kalandrieraufwand erforderlich, um eine bestimmte Qualität des kalandrierten Papiers zu erreichen.

Mit einer besseren Füllstoffverteilung im Papierblatt ist eine geringere Be- schichtung und demzufolge ein geringeres Trocknen erforderlich, da die Fasern besser mit Füllstoff und dem betreffenden Belag oder Farbschicht (coating) über- deckt werden.

Die Bedruckbarkeit des Papiers kann überdies beispielsweise auch dadurch verbessert werden, dass ein mehrschichtiger Stoffauflauf verwendet wird, mit dem die Füllstoffverteilung (PCC) im Papier in Richtung Querprofil (X-Section) beein- flusst werden kann. Dies ist allerdings nur möglich für Papiersorten, die Flächen- gewichte aufweisen, die die Verwendung mehrschichtiger Stoffaufläufe erlauben (> 80 g/m2).

Bei extrem leichtgewichtigen Sorten, wie Newsprint (40-50 g/m2) und Telefon- buchpapier (28-40 g/m2), kann kein Mehrschicht-Stoffauflauf eingesetzt werden.

Es ist jedoch denkbar, für Flächengewichte über 50 g/m2 mehrschichtige Stoffauf- läufe einzusetzen.

Durch die"FL"-Technik, d. h. die so genannte"Fiber Loading"-Technik, ob mit modifiziertem (mehrschichtig) oder herkömmlichem (einschichtig) Stoffauflauf, wird das so genannte"Linting"unterbunden. Das"Linting"ist das Herausziehen der Füllstoffe während der Entwässerung, d. h. eine so genannte"First Pass Reten- tion"der Füllstoffe. Verbesserungen im Bereich von 5 bis 50 %, bevorzugt im Bereich von 10 bis 25 %, sind möglich.

"FL"-Stoff, d. h. entsprechend der"FL"-Technik behandelter Stoff, hat ungefähr eine 25-200 mal höhere"Freeness"als herkömmlich hergestellter Stoff, ba- sierend auf dem Refining-Prozess.

Das so hergestellte Rohpapier hat eine höhere Entwässerung, die mit einer modi- fizierten Entwässerung (DuoFormer, Fourdrinier, Gap-Former) beeinflusst werden kann.

Durch die höhere Entwässerung wird ein höherer Trockengehalt nach der Pressenpartie erreicht. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Papier mit einem höheren oder gleichen Trockengehalt in die Presse einfährt, jedoch mit einem höheren Trockengehalt aus der Presse ausfährt (1 % höherer Trockengehalt spart ungefähr vier Trockenzylinder). Der verbesserte Trockenbereich könnte beispiels- weise in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 % und vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 2 % liegen.

Eine Anwendung der oben beschriebenen"FL"-Technik ist insbesondere für Papiere geeignet, die eine gute Bedruckbarkeit mit gleichzeitig möglichst hohem Füllstoffgrad bei möglichst geringem Faseranteil im Papier erfordern.

Der Vorteil liegt darin, dass die Füllstoffteilchen auf der Faser angesiedelt sind und nicht, wie bei herkömmlichen Füllstoffen zwischen den Faserhohlräumen. Somit wird eine bessere Bedruckbarkeit erreicht, da die Druckfarbe auf den Füllstoffteil- chen aufgebracht wird und nicht erst die Faser überdecken muss. Die Druckfarbe dringt dadurch auch weniger in die Fasern ein.

Die gleichmäßige Füllstoffverteilung in einem gegebenen Papierblatt wird also durch eine Anwendung des so genannten"Fiber Loading"-Prozesses erreicht, durch den die als gefälltes Calciumkarbonat (PCC) bekannten Füllstoffpartikel auf, in und zwischen die Fasern eingelagert werden. Der"Fiber Loading"-Prozess wird in der Stofferzeugungseinrichtung, bekannt als Stoffaufbereitung, angewandt.

Der behandelte Stoff kann vorher oder nachher raffiniert (refined) werden, um ihn für den Papiermaschinenprozess vorzubereiten.

Ist der durch einen"Fiber Loading"-Prozess behandelte Stoff einmal auf ein je- weiliges Blattbildungssieb aufgebracht, so wird ein Papierblatt mit gleichmäßiger Füllstoffverteilung erzeugt. Der Füllstoffgehalt kann beispielsweise etwa 50 % basierend auf dem Feststoffmassengewicht betragen. Da etwa bis zu 25 % des Gesamtaschegehalts in und an den Fasern angelagert werden, wird erreicht, dass das Blatt bereits einen Aschegehalt in Querrichtung von 25 % des gewünschten Gesamtaschegehaltes besitzt. Die Füllstoffretention in den Papiermaschinen liegt in einem Bereich von etwa 30-60 % bezogen auf den Gesamtfüllstoffgehalt. Dies bedeutet, dass der Basisaschegehalt in Querrichtung eines"FL"-behandelten Blattes in einem Bereich von etwa 50 % bis etwa 85 % liegt, während im Vergleich dazu ein herkömmlicher Prozess Werte zwischen 30 % bis 60 % erreicht.

Während des darauf folgenden Press-und Entwässerungsprozesses in der Papiermaschine kann der Füllstoffgehalt in Querrichtung verbessert werden.

Während bei dem herkömmlichen Papierblattbildungsprozess das Ziel bei bis zu 30 bis 70 % gleichmäßig verteiltem Füllstoffgehalt in Querrichtung, in Abhängigkeit vom Papierherstellungsprozess, liegt, kann bei einer Verwendung von"FL"-be- handelte Stoff in der Papiermaschine der in Querrichtung gleichmäßig verteilte Füllstoffgehalt im hergestellten Papierblatt bei etwa 55 % oder sogar bei 95 %, basierend auf dem Papierherstellungsprozess, liegen.

Eine gleichmäßige Füllstoffverteilung führt zu besseren Glanzwerten. Bessere Glanzwerte bedeuten eine höhere Weiße des Blatts. Da weißes Licht durch die Summe aller komplementären Regenbogenfarben gebildet wird, ist eine weiße Lichtstrahlung als solche nicht existent. Dies bedeutet, dass eine Pigmentgröße nur für eine Farbe gut ist. Andere Farben werden unterschiedlich reflektiert. Auf Papier bezogen bedeutet dies, dass ein hoher Füllstoffgehalt erforderlich ist, um eine höhere Weiße zu erzeugen, wenn die Partikel oder Teilchen nicht gleich- mäßig verteilt sind. Durch eine gleichmäßige Verteilung der Füllstoffteilchen kann eine höhere Weiße mit einem geringeren Füllstoffgehalt erreicht werden, da die

Füllstoffteilchen über dem Querschnitt des Papiers gleichmäßig beabstandet sowie gleichmäßig auf den Fasern verteilt sind. Die optimale Kristallgröße liegt in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,1 pm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,8 pm.

Durch die Verwendung der optimalen Kristallgröße ist weniger Füllstoff erforder- lich, da die Füllstoffpigmente zur Erzielung optimaler optischer Eigenschaften gleichmäßig über die Fasern verteilt sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mehr Füllstoff durch den Papiersiebformungsprozess zurückgehalten wird, da kleinere Teilchen eine bessere Penetration innerhalb des Blattes ermöglichen.

Dies bedeutet, dass das Blatt selbst von der Innenseite zur Außenseite hin mit Füllstoff aufgefüllt wird, d. h. eine bessere Füllstoffretention über den Blatt- bildungsprozess erreicht wird, was zu einer gleichmäßigen Verteilung in dem Papier führt, womit eine höhere Papierproduktion erreicht wird, indem der Stoff in der folgenden Weise behandelt wird : Die zuvor mit Ca (OH) 2 gemischte Faserstoffsuspension wird in einer Kristall- sationseinheit, z. B. einem Fluffer, Refiner, Diperger oder dergleichen, bei einer Konsistenz oder Feststoffkonzentration in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 60 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 15 bis etwa 35 %, gegeben. Das Ca (OH) 2 kann in Flüssig-oder in Trockenform zugesetzt werden. Der Faserbrei oder Trockenhalbstoff wird mit C02 beaufschlagt. Das C02 kann z. B. bei Tem- peraturen in einem Bereich zwischen etwa-15 °C und etwa 120 °C und vorzugs- weise bei Temperaturen in einem Bereich zwischen etwa 20 °C und etwa 90 °C zugesetzt werden.

Die Faserstoffsuspension gelangt in die Gaszone, wo jede einzelne Faser einer Gasatmosphäre ausgesetzt ist, gefolgt von der Fällungsreaktion, mit der sich unmittelbar das CaCO3 ergibt. Die Form der CaCO3-Kristalle kann z. B. rhom- boedrisch, skalenoedrisch oder kugelförmig sein, wobei insbesondere die Kristall- menge vom gewählten Temperaturbereich für die Faserstoffsuspension und vom CO2-sowie vom Ca (OH) 2-Gehalt in der Faserstoffsuspension abhängig ist. Nach-

dem die Faserstoffsuspension mit den gebildeten Kristallen die Gaszone passiert hat, wird das gebildete PCC oder die Faserstoffsuspension mit den Kristallen im Lumen, auf der Faser und zwischen den Fasern durch einen Rotor und einen Stator geführt, wo die Verteilung der Kristalle in der Faserstoffsuspension unter Mischen mit geringer Scherung abgeschlossen wird.

Während die Faserstoff/Kristallsuspension den Rotor passiert, tritt eine Scherver- teilung auf, die eine Größenverteilung der Kristalle von etwa 0,05 bis etwa 0, 5 u m und vorzugsweise von etwa 0,3 bis etwa 1, 0, u m mit sich bringt.

Die Form der verwendeten Füllstoffteilchen ist beispielsweise rhomboedrisch mit einer jeweiligen Würfelgröße in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 1 am oder skalenoedrisch mit einer jeweiligen Länge in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 1 u m und einem jeweiligen Durchmesser in einem Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0, 5 u m, abhängig von der herzustellenden Papiersorte.

Je weiter die Faserstoffsuspension auf der Rotorscheibe anzutreffen ist, umso geringer ist die Scherung, abhängig von dem zur Verdünnung zugesetzten H2O.

Die Konzentration der die Rotorscheibe passierenden Faserstoffsuspension beträgt etwa 0,1 % bis etwa 50 % und vorzugsweise etwa 35 % bis etwa 50 %.

Der die CO2-Zufuhrleitung beaufschlagende Druck liegt insbesondere in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 6 bar, und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 3 bar, um eine konstante CO2-Versorgung zum Gasring für die er- wünschte chemische Reaktion sicher zu stellen. Die CO2-Versorgung und damit die das CaCO3 hervorbringende Fällungsreaktion kann über den pH-Wert ge- steuert und/oder geregelt werden.

Es können beispielsweise pH-Werte in einem Bereich von 6,0 bis etwa 10,0 pH, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 7,0 bis etwa 8,5 pH für die ab- schließende Reaktion der CaCO3-Kristalle ins Auge gefasst werden. Die für diesen Prozess eingesetzte Energie kann insbesondere in einem Bereich zwischen etwa

0,3 kWh/t und etwa 8 kWh/t und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 0,5 kWh/t und etwa 2,5 kWh/t liegen. Verdünnungswasser kann zugesetzt und mit der Faserstoffsuspension vermischt werden, um eine abschließende Verdünnung zu erhalten, in der die erzeugte Faserstoffsuspension mit Füllstoff eine Konsistenz oder Feststoffkonzentration in einem Bereich von beispielsweise etwa 0,1 % bis etwa 16 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 % bis etwa 6 % besitzt. Die Faserstoffsuspension wird dann in einer Maschine, einem Behälter oder der nächsten Prozessmaschine der Atmosphäre ausgesetzt.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Rotorscheibe kann am Außendurchmesser, insbesondere in einem Bereich von etwa 20 bis 100 m/s und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 40 bis etwa 60 m/s liegen.

Die Geschwindigkeit durch den Rotor und den Stator liegt in einem Bereich von beispielsweise etwa 0,02 m/s bis etwa 0,55 m/s und vorzugsweise in einem Be- reich von etwa 0,05 m/s und etwa 0,2 m/s, in Abhängigkeit von dem Füllstoffgehalt und der Kristallgröße.

Der Kristallfüllstoffgehalt, die Kristallgröße und die Geschwindigkeit sind nach derzeitiger Kenntnis linear miteinander verknüpft.

Der Spalt zwischen Rotor und Stator beträgt beispielsweise etwa 0,5 bis etwa 100 mm und vorzugsweise etwa 25 bis etwa 75 mm.

Der Durchmesser des Rotors und des Stators kann insbesondere in einem Be- reich von etwa 5 m bis etwa 2 m liegen.

Die Reaktionszeit liegt beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,01 min bis 1 min, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,1 sec bis etwa 10 sec.

Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht die Herstellung einzelner Teilchen, die gleich voneinander beabstandet und an die Fasern angelagert sind, wobei sie die Fasern in der erforderlichen Art und Weise bedecken.

In den Figuren 1 bis 10 der beigefügten Zeichnung sind rein beispielhaft ver- schiedene Füllstoff-oder Ascheverteilungen für verschiedene Formerabschnitte schematisch dargestellt.

Figur 10 der Zeichnung zeigt rein beispielhaft und schematisch den Einfluss bestimmter Faktoren auf die Füllstoffverteilung in z-Richtung.

Figur 11 der Zeichnung zeigt rein beispielhaft und schematisch einen Vergleich einer Gesamtascheverteilung bei einem herkömmlichen Papier mit einer mög- lichen Gesamtascheverteilung bei einem"FL"-Papierprodukt.