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Patent Searching and Data


Title:
MULTI-PLY FIBROUS MATERIAL WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/186562
Kind Code:
A1
Abstract:
In a method for producing a multi-ply fibrous material web, in particular a multi-ply liner web, by means of a paper machine, at least one ply, preferably at least two plies, of the multi-ply fibrous material web to be produced is/are formed from a material suspension containing a material with a relatively low influence on the shrinkage and/or strength of the multi-ply fibrous material web to be produced and a material with a relatively high influence on the shrinkage and/or strength of the multi-ply fibrous material web to be produced. In order to homogenise the shrinkage behaviour and/or the strength of the multi-ply fibrous material web to be produced, for each ply formed from such a material suspension containing materials having a different influence on shrinkage and/or strength, the ratio of the masses of the materials in the respective material suspension that are different in terms of their influence on shrinkage and/or strength is appropriately open-loop and/or closed-loop controlled sectionally across the machine width in the region of the side edges of the ply.

Inventors:
ZITTLOW JACOB (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/056762
Publication Date:
October 05, 2023
Filing Date:
March 16, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
D21H27/30; D21H11/04; D21H11/14; D21H23/78
Domestic Patent References:
WO2002070818A12002-09-12
WO2020043338A12020-03-05
Foreign References:
DE102020114522A12021-12-02
DE3641598A11987-07-02
DE10141513A12003-03-06
DE102009028135A12010-03-11
DE19843727A12000-03-30
DE102010029617A12011-12-08
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH - PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
Ansprüche Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn (10), insbesondere einer mehrlagigen Linerbahn, mittels einer Papiermaschine, bei dem zumindest zwei Lagen (10", 10"') der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) jeweils aus einer sowohl einen Stoff mit einem relativ geringeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss sowie einen Stoff mit einem relativ größeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss auf die herzustellende mehrlagige Faserstoffbahn (10) enthaltenden Stoffsuspension gebildet wird bzw. werden und zur Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens bzw. der Festigkeit der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) über die Maschinenbreite für jede aus einer solchen Stoffsuspension mit Stoffen unterschiedlichen Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinflusses gebildete Lage (10", 10"') sektional im Bereich deren seitlichen Ränder das Verhältnis zwischen den Massen der hinsichtlich ihres Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinflusses unterschiedlichen Stoffe der jeweiligen Stoffsuspension entsprechend gesteuert und/oder geregelt wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere, insbesondere bedruckbare äußere Lage (10') der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) aus einer Stoffsuspension gebildet wird, die von den beiden Stoffen mit dem relativ geringeren bzw. relativ größeren Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinfluss auf die herzustellende mehrlagige Faserstoffbahn (10) nur den Stoff mit dem relativ größeren Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinfluss enthält. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung einer jeweiligen Lage oder zumindest von zwei Lagen, verwendete Stoffsuspension jeweils, über einen Verdünnungswasserkreislauf verdünnt wird, wobei die Verdünnung zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) sektional über die Maschinenbreite gesteuert und/oder geregelt wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens bzw. der Festigkeit der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) über die Maschinenbreite zudem zumindest für eine Lage, insbesondere für jede jeweils Stoffe mit unterschiedlichem Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss enthaltende Lage, bevorzugt für jede Lage, jeweils sektional über die Maschinenbreite die Faserorientierung bzw. die damit einhergehende Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern in der jeweiligen Stoffsuspension entsprechend gesteuert und/oder geregelt wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Sensors, vorzugsweise mittels eines Online-Sensors, die Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern der mehrlagigen Faserstoffbahn (10) während deren Herstellung in der Papiermaschine überwacht wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Scanners oder Sensors, vorzugsweise mittels eines Online-Scanners bzw. Online-Sensors, das Schrumpfungsquerprofil, vorzugsweise über eine für die Schrumpfung repräsentative Messgröße, der mehrlagigen Faserstoffbahn (10) während deren Herstellung in der Papiermaschine überwacht wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die weitere Lage (10') die Masse des in der betreffenden Stoffsuspension enthaltenden Stoffs über die Maschinenbreite konstant gehalten wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die weitere Lage (10') die Masse des in der betreffenden Stoffsuspension enthaltenden Stoffs zur Optimierung des Schrumpfungsverhaltens bzw. der Festigkeit der seitlichen Ränder der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) über die Maschinenbreite betrachtet sektional an den seitlichen Rändern der zu bildendenden weiteren Lage gesteuert und/oder geregelt wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stoff mit dem relativ höheren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss Frischstoff, insbesondere ungebleichter Kraftzellstoff oder gebleichter Kraftzellstoff verwendet wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stoff mit dem relativ geringeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss Altpapier und/oder Altwellpappe verwendet wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sektional über die Maschinenbreite erfolgende Steuerung bzw. Regelung der das Flächengewichtsquerprofil der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) beeinflussenden Verdünnung einer jeweiligen Stoffsuspension jeweils unter Verwendung eines Stoffauflaufs mit Verdünnungswasserregelung erfolgt. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sektional über die Maschinenbreite erfolgende Steuerung bzw. Regelung der Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern wenigstens einer, bevorzugt aller Stoffsuspensionen jeweils unter Verwendung eines Randeinspeisesystems erfolgt, über das sich der Volumenstrom der Stoffsuspension im Randbereich eines jeweiligen Stoffauflaufs einstellen lässt. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sektional über die Maschinenbreite erfolgende Steuerung bzw. Regelung der Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern wenigstens einer, bevorzugt aller Stoffsuspensionen jeweils unter Verwendung einer sektional über die Maschinenbreite verstellbaren Blende eines jeweiligen Stoffauflaufs erfolgt. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) mittels eines Gap-Formers gebildet wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn (10) mittels eines Hybrid-Formers gebildet wird.
Description:
MEHRLAGENFASERSTOFFBAHN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere einer mehrlagigen Linerbahn, mittels einer Papiermaschine.

Liner ist der Sammelbegriff für papierne Flächengebilde bestimmter Festigkeitseigenschaften, die als glatte Bahnen bei der Herstellung von Wellpappe oder Vollpappe verwendet werden. Zu den Linern zählen unter anderem Kraftliner, bei denen es sich um Papier in flächenbezogenen Massen von 50 g/m 2 bis 200 g/m 2 , insbesondere von 80 g/m 2 bis 200 g/m 2 ganz besonders von 80 g/m 2 bis 120 g/m 2 handelt, das überwiegend aus gebleichtem oder ungebleichtem Sulfatzellstoff besteht und für Deckschichten von Wellpappe verwendet wird.

Eine Mehrlagen-Blattbildung ist allgemein bekannt. Die Gründe für eine solche Mehrlagen-Blattbildung sind typischerweise die folgenden:

Erhöhte Produktionsraten erfordern angesichts begrenzter Entwässerungskapazitäten zusätzliche Blattbildungszonen.

Zur optimalen Nutzung unterschiedlicher Stoffkomponenten werden unterschiedliche Blattbildungs-Technologien angewandt. Dies ist beispielsweise der Fall bei FBB-Sorten (FBB: Folding Box Board, Faltschachtelkarton), einer jeweiligen CTMP enthaltenden, bei hohen Konsistenzen mittels eines Hybridformer-Konzepts gebildeten Füllstofflage (CTMP: Chemi-thermo-Mechanical Pulp) und einer Premium- bzw. hochwertigen, 100 % gebleichten Stoff enthaltenden Lage, die auf einem Langsieb gebildet wird.

Um bestimmte funktionelle Eigenschaften, wie beispielsweise Bedruckbarkeit und ansprechendes Aussehen der bedruckten Seite, die durch eine Premiumlage gebildet wird, zu erfüllen, muss sich die Premium- Lage von den anderen Lagen unterscheiden, wobei sie beispielsweise eine WTKL-Lage (WTKL: White Top Kraftliner) aus UBSKP (Stoffsorte, Unbleached Softwood Kraft Pulp) bildet und für die Festigkeit sorgt.

Dabei bringt jedes Maschinenkonzept einen bestimmten Schrumpf mit sich, der an den Bahnrändern stets höher ist als im dazwischenliegenden Bahnbereich. Dieser erhöhte Schrumpf führt dazu, dass sich die Papiereigenschaften an den Rändern der herzustellenden Faserstoffbahn gegenüber denen im dazwischenliegenden Bereich unterscheiden.

Für bestimmte Papiersorten wie beispielsweise Sackkraft (Sackkraftpapier) ist aufgrund der Anforderungen an die Dehnungseigenschaften des endgültigen Produktes ein erhöhter Schrumpf zwar erwünscht. Dabei werden in den betreffenden Maschinen Hauben installiert, um den Schrumpf/Dehnung im mittleren Bereich der Faserstoffbahn zu erhöhen. Für Deckliner (linerboard)-Sorten bringt der erhöhte Schrumpf an den Bahnrändern jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich, zu denen beispielsweise die folgenden zählen: höhere Rauigkeit (von allen Sorten bekannt) geringere Berstdruckfestigkeit geringere Zugfestigkeit geringere Zugsteifigkeit

Allgemein bekannt ist auch, dass mit einer zunehmenden Trocknung in einreihigen Trockengruppen das Schrumpfungsprofil an den Bahnrändern beeinflusst werden kann. Allgemein tritt dabei eine „steilere“ Schrumpfkurve näher an den Bahnrändern auf, sodass sich in der dazwischenliegenden Bahnmitte ein höherer Bahnanteil mit ähnlichen Eigenschaften ergibt. Zur Herstellung von schwergewichtigen Kraftlinern ist jedoch eine zweireihige Trockenpartie erforderlich, um eine hinreichende Kontrolle der Rollneigung sicherzustellen. Mit nur einem Befeuchtungsaggregat zum einseitigen Aufsprühen von Wasser auf die Faserstoffbahn (Moisturizer) in der Trockenpartie beispielsweise für leichtere Testliner-Sorten war dies bisher möglich. Bei schwergewichtigen Sorten, die insbesondere Unbleached Softwood Kraft Pulp (WTKL) enthalten, ist es schwer möglich die Rollneigung mit nur einem Befeuchtungsaggregat ausreichend zu reduzieren. Es ist für diesen Fall erforderlich, den Anteil der zweireihigen Trockengruppen zu erhöhen.

Es ist auch bereits bekannt, dass die Faserorientierung an den Bahnrändern beeinflusst werden kann. Idealerweise sollte ein von Sorte zu Sorte gleichbleibendes und über die Breite der Faserstoffbahn möglichst konstantes, symmetrisches TSO-Profil vorliegen (TSO: Tensile stiffness orientation, Zugfestigkeits- Steifigkeitsausrichtung). Dies ist für eine gute Runnability von Randrollen zwischen dem Aufwickler und der Weiterverarbeitung erforderlich.

Bekannt ist zudem, dass die Stoffaufläufe einer Mehrlagenformiersektion für ein optimales Flächengewichts- und/oder Feuchtigkeitsprofil am Aufroller mit einer Profilierungsmöglichkeit für diese Parameter versehen werden. Eine weitere Optimierung findet entweder manuell oder über eine automatische Steuerung zur Beeinflussung der hydraulischen Verhältnisse im Stoffauflauf statt, um die TSO- Symmetrie bestmöglich sicherzustellen. Dies geschieht durch Eindüsung von Suspension an den Rändern des Stoffauflaufes.

Im Herstellungsprozess weisen die Ränder der Faserstoffbahn hinsichtlich der geforderten Eigenschaften der Faserstoffbahn, wie beispielsweise mechanische Festigkeitseigenschaften, Schrumpfungseigenschaften, Faserorientierung etc., Unterschiede zum mittleren Bereich der Faserstoffbahn auf. Um für die Weiterverarbeitung der Faserstoffbahn taugliche Randrollen bereitzustellen, werden die Betriebsparameter im Herstellungsprozess so eingestellt, dass die Anforderungen bei der Weiterverarbeitung auch von der Faserstoffbahn in den Randrollen erfüllt werden. Dabei nimmt man in Kauf, dass die Eigenschaften der Faserstoffbahn im mittleren Bereich, also zwischen den Randrollen, übererfüllt werden. Beispielsweise ist dann die Festigkeit höher als gefordert. Durch diesen Kompromiss in den Betriebsparametern lässt sich die Faserstoffbahn über die gesamte Breite nutzen, allerdings zu hohen Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die zuvor erwähnten Nachteile zu minimieren oder gar zu beseitigen sind. Dabei sollen insbesondere möglichst optimale Festigkeitsprofile und möglichst optimale Schrumpfprofile an den seitlichen Rändern der herzustellenden mehrlagigen Faserstoff- bzw. Linerbahn, insbesondere Decklinerbahn, auch ohne das Erfordernis einer Übererfüllung der Qualitätsanforderungen für den zwischen den Rändern liegenden mittleren Bahnbereich ermöglicht werden.

Bei der Faserstoffbahn kann es sich um eine Linerbahn oder eine Decklinerbahn handeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere einer mehrlagigen Linerbahn, mittels einer Papiermaschine zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine, bevorzugt zumindest zwei Lagen der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn jeweils aus einer sowohl einen Stoff mit einem relativ geringeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss sowie einen Stoff mit einem relativ größeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss auf die herzustellende mehrlagige Faserstoffbahn enthaltenden Stoffsuspension gebildet wird bzw. werden und zur Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens bzw. der Festigkeit der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn über die Maschinenbreite für jede aus einer solchen Stoffsuspension mit Stoffen unterschiedlichen Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinflusses gebildete Lage sektional im Bereich deren seitlichen Ränder das Verhältnis zwischen den Massen der hinsichtlich ihres Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinflusses unterschiedlichen Stoffen der jeweiligen Stoffsuspension entsprechend gesteuert und/oder geregelt wird.

Bei der mehrlagigen Linerbahn kann es sich insbesondere um eine bedruckbare Decklinerbahn (linerboard) und insbesondere um eine Kraftlinerbahn handeln. Als Kraftliner bezeichnet man Papiere mit flächenbezogenen Massen von 50 g/m 2 bis 200 g/m 2 , insbesondere von 80g/m 2 bis 200 g/m 2 ganz besonders von 80g/m 2 bis 120g/m 2 , die überwiegend aus gebleichtem oder ungebleichtem Sulfatzellstoff bestehen und für Deckschichten von Wellpappe vorgesehen sind.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung sind nunmehr optimale Festigkeitsprofile und optimale Schrumpfprofile an den seitlichen Rändern der mehrlagigen Faserstoff- bzw. Linerbahn auch ohne das Erfordernis einer Übererfüllung der Qualitätsanforderungen für den zwischen den Rändern liegenden mittleren Bahnbereich erzielbar. Durch die über die Maschinenbreite betrachtet sektionale Veränderung des Massenverhältnisses der sich hinsichtlich ihres Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinflusses unterscheidenden Stoffe in den verschiedenen Lagen an den Bahnrändern ist randseitig auch der Anteil der verschiedenen Lagen am Gesamtflächengewicht der Faserstoffbahn veränderbar. Zudem kann nunmehr über die gesamte Maschinenbreite gewährleistet werden, dass die äußeren Lagen, insbesondere die Decklage, das heißt die Decklinerbahn oder Premiumlage, welche die äußere bedruckbare Lage bildet, der herzustellenden Faserstoff- bzw. Linerbahn eine hohe Festigkeit, eine gute Bedruckbarkeit und Oberflächenqualität, sowie ein ansprechendes Erscheinungsbild, das heißt ohne lokales, streifiges Durchscheinen der darunterliegenden Lage, besitzen, während die inneren Lagen für die mechanischen Eigenschaften oder ggf. das Volumen der mehrlagigen, zum Beispiel dreilagigen Faserstoffbahn, beeinflussbar und veränderbar sind. Bei einer mehrlagigen Linerbahn können insbesondere der Rücken und die Mittellage jeweils durch eine Lage aus hinsichtlich ihres Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinflusses unterschiedlichen Stoffen gebildet werden.

Die betreffende Papier- bzw. Linermaschine kann insbesondere ein Blattbildungssystem mit getrennten Blattbildungseinheiten für die verschiedenen Lagen umfassen.

Bevorzugt wird eine weitere, insbesondere bedruckbare äußere Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn aus einer Stoffsuspension gebildet, die von den beiden Stoffen mit dem relativ geringeren bzw. relativ größeren Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinfluss auf die herzustellende mehrlagige Faserstoffbahn nur den Stoff mit dem relativ höheren Schrumpfungs- bzw. höheren Festigkeitseinfluss, das heißt mit dem Stoff, der ein höheres Schrumpfungsverhalten und einem höheren Festigkeitspotential, enthält. Damit kann insbesondere gewährleistet werden, dass diese weitere bzw. äußere Lage eine möglichst hohe Festigkeit, eine gute Bedruckbarkeit und ein ansprechendes Erscheinungsbild besitzt.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die zur Bildung einer jeweiligen Lage oder zumindest von zwei Lagen verwendete Stoffsuspension jeweils über einen Verdünnungswasserkreislauf verdünnt wird, wobei die Verdünnung zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn sektional über die Maschinenbreite gesteuert und/oder geregelt wird, ohne den sektionalen Volumenstrom zu beeinflussen. Damit ist auf zuverlässige Weise auch das jeweils gewünschte Flächengewichtsquerprofil einstellbar.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vergleichmäßigung des Schrumpfungsverhaltens bzw. der Festigkeit der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn über die Maschinenbreite zudem zumindest für eine Lage, insbesondere für jede jeweils Stoffe mit unterschiedlichem Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss enthaltende Lage, bevorzugt für jede Lage, jeweils sektional über die Maschinenbreite die Faserorientierung bzw. die damit einhergehende Zugfestigkeitsausrichtung (TSO, Tensile stiffness orientation) der Fasern in der jeweiligen Stoffsuspension entsprechend gesteuert und/oder geregelt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels eines Sensors, vorzugsweise mittels eines Online-Sensors, die Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern der mehrlagigen Faserstoffbahn während deren Herstellung in der Papiermaschine überwacht.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn mittels eines Scanners oder Sensors, vorzugsweise mittels eines Online-Scanners bzw. Online-Sensors, das Schrumpfungsquerprofil, vorzugsweise über eine für die Schrumpfung repräsentative Messgröße, der mehrlagigen Faserstoffbahn während deren Herstellung in der Papiermaschine überwacht wird. Eine für die Schrumpfung repräsentative Messgröße kann beispielsweise ein Ultraschallsignal oder ein optisches Signal sein.

Es ist auch denkbar, die Schrumpfung über die Abstandsveränderung im Trocknungsverlauf zweier auf die Faserstoffbahn in Laufrichtung aufgebrachter Farbstreifen zu bestimmen. Solche Messungen werden vorzugsweise sporadisch, beispielsweise nach einem Sortenwechsel, durchgeführt. Zweckmäßigerweise wird für die weitere Lage die Masse des in der betreffenden Stoffsuspension enthaltenden Stoffs über die Maschinenbreite konstant gehalten. Dies ist hinsichtlich der Erscheinungsform der Decklage (Printlage, Premiumlage) vorteilhaft, das heißt ohne lokales, streifiges Durchscheinen der darunterliegenden Lage.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann für die weitere Lage die Masse des in der betreffenden Stoffsuspension enthaltenden Stoffs zur Optimierung des Schrumpfungsverhaltens bzw. der Festigkeit der seitlichen Ränder der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn über die Maschinenbreite betrachtet jedoch auch sektional an den seitlichen Rändern der zu bildenden weiteren Lage gesteuert und/oder geregelt werden.

Als Stoff mit dem relativ größerem Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss wird bevorzugt Frischstoff, insbesondere ungebleichter Kraftzellstoff (UBSKP, Unbleached Softwood Kraft Pulp) oder gebleichter Kraftzellstoff (Bleached Kraft Pulp) verwendet.

Dagegen wird als Stoff mit dem relativ geringeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss bevorzugt Altpapier und/oder Altwellpappe (OCC, old corrugated container, hochwertige Altpapiersorte) eingesetzt.

Überdies ist auch von Vorteil, wenn eine jeweilige zu bildende Lage während deren Formation zur Optimierung der Formation und zur Reduzierung des Reißlängenverhältnisses einer Schüttelung ausgesetzt wird. Dazu kann insbesondere eine Schüttelvorrichtung für die Brustwalze des betreffenden Formers vorgesehen sein. Zur Reduzierung der Rollneigung der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer einreihigen Trockenpartie der Papiermaschine als letzte Trockengruppe eine gegenüber den vorangehenden einreihigen Trockengruppen vertikal invertierte einreihige Trockengruppe eingesetzt, in der die zum Trocknen der Faserstoffbahn erforderliche thermische Energie von der anderen Seite eingebracht wird.

Von Vorteil ist zudem, wenn die mehrlagige Faserstoffbahn insbesondere zum Erhalt deren Festigkeit und zur Reduzierung des Refiningaufwands in einer mit einer Glättpresse kombinierten einreihigen Trockenpartie getrocknet wird. Im Refinerprozess erfolgt die mechanische Zerfaserung von Holz.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die mehrlagige Faserstoffbahn insbesondere zum Erhalt deren Festigkeit nach der Mehrlagenformiersektion in einer Pressensektion mit zwei hintereinander angeordneten, einzelnstehenden, verlängerten Pressspalten weiter entwässert und unmittelbar danach in einer Glättpresse zumindest auf einer Seite, vorzugsweise der Decklage, also der Premiumseite geglättet wird. Vorzugsweise folgt der Pressensektion eine Trockenpartie, umfassend, zumindest am Beginn, mehrere einreihige Trockengruppen. Vorzugsweise wird die mehrlagige Faserstoffbahn derart durch die Trockenpartie geführt, dass die Decklage, also die Premiumseite, mit der Oberfläche der Trockenzylinder in Kontakt gebracht werden. Hierdurch wird die Glätte der Decklage und somit die Bedruckbarkeit verbessert.

Man erhält damit ein sehr glattes Basisblatt und minimiert das erforderliche Kalandern, was sich insbesondere positiv auf den Erhalt der Festigkeit auswirkt. Das reduzierte Refining wirkt sich positiv auf das Schrumpfungsverhalten und die randseitige Rauigkeit aus, wobei zudem Energie eingespart wird. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Optimierung des Schrumpfungsverhaltens der seitlichen Ränder der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn zudem die Verteilung der Heizleistung zwischen der Trocknung der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn in einreihigen Trockengruppen und deren Trocknung in zweireihigen Trockengruppen entsprechend gesteuert und/oder geregelt. Mit einer solchen Verteilung der Heizleistung zwischen einreihigen und zweireihigen Trockengruppen kann insbesondere die Herstellung von leichtgewichtigen Sorten optimiert werden. So sind leichtgewichtige Sorten bezüglich der Randeigenschaften besonders kritisch. Sie weisen in der Regel den höchsten Schrumpf auf. Da für solche Gruppen selten eine begrenzte Trocknung vorgesehen ist, kann die erfindungsgemäße aktive Steuerung bzw. Regelung dazu genutzt werden, die Heizleistung der einreihigen Trockengruppen vollständig zu nutzen und die Trocknung über die zweireihigen Trockengruppen zurückzufahren. Auf diese Weise kann das Schrumpfen in den einreihigen Trockengruppen minimiert werden, was sich positiv auf die Bahnränder auswirkt. Der erreichte Trockengehalt des Faserstoffbahn ist in diesem Beispiel höher und es kann damit auch die Effizienz eines eingesetzten Düsenfeuchters entsprechend erhöht werden.

Die sektional über die Maschinenbreite erfolgende Steuerung bzw. Regelung der das Flächengewichtsquerprofil der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn beeinflussenden Verdünnung einer jeweiligen Stoffsuspension erfolgt bevorzugt jeweils unter Verwendung eines Stoffauflaufs mit Verdünnungswasserregelung. Dabei wird über einen Verdünnungswasserkreislauf die Stoffsuspension verdünnt, wobei die Verdünnung zur Beeinflussung des Flächengewichtsquerprofils der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn sektional über die Maschinenbreite gesteuert und/oder geregelt wird.

Von Vorteil ist zudem, wenn die sektional über die Maschinenbreite erfolgende Steuerung bzw. Regelung der Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern (TSO) wenigstens einer, bevorzugt aller Stoffsuspensionen jeweils unter Verwendung eines Randeinspeisesystems erfolgt, über das sich der Volumenstrom der Stoffsuspension im Randbereich eines jeweiligen Stoffauflaufs einstellen lässt.

Die sektional über die Maschinenbreite erfolgende Steuerung bzw. Regelung der Zugfestigkeitsausrichtung der Fasern (TSO) wenigstens einer, bevorzugt aller Stoffsuspensionen erfolgt bevorzugt jeweils unter Verwendung einer sektional über die Maschinenbreite verstellbaren Blende eines jeweiligen Stoffauflaufs.

Von Vorteil ist zudem, wenn wenigstens eine Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn mittels Gap-Formers und/oder mittels Langsiebes oder mittels Hybridformers gebildet wird.

Bei einem solchen bekannten Gap-Former handelt es sich um eine Siebpartie einer Papiermaschine mit einer Doppelsiebanordnung mit zweiseitiger Entwässerung, wobei die Faserstoffsuspension nach Verlassen des Stoffauflaufs als kompakter Strahl auf möglichst kurzem Weg direkt in den Spalt (Gap) zwischen einem Ober- und einem Untersieb (Siebzwickel) gespritzt wird. Mit einem solchen Gap-Former kann eine bessere Einstellbarkeit der Faserorientierung und des TSO-Wertes auch bei niedriger Isotropie dieser Parameter erreicht werden. Dies wiederum beeinflusst das Schrumpfungsverhalten.

Zudem ist auch Vorteil, wenn wenigstens eine Lage der herzustellenden mehrlagigen Faserstoffbahn mittels eines Hybrid-Formers gebildet wird.

Bei einem Hybrid-Former handelt es sich um die Siebpartie einer Papiermaschine, bei der die Siebanordnung mit einer Einsiebzone beginnt und von einer Doppelsiebzone fortgesetzt wird, die Faserstoffsuspension wie herkömmlich auf ein Langsieb auf das Untersieb aufläuft und nach einer initialen Entwässerung nach einer Seite eine zweiseitige Entwässerung erfolgt. Von Vorteil ist insbesondere eine Kombination der verschiedenen Former- Technologien.

Grundsätzlich ist zwar auch die Herstellung einer zweilagigen Faserstoff- bzw. Linerbahn denkbar. Angesichts der Anforderungen an die Premium-Lage ergeben sich dabei allerdings weniger Möglichkeiten in Bezug auf die Verlagerung von Rohmaterialien in den verschiedenen Lagen. Bevorzugt ist daher die Herstellung einer zumindest dreilagigen Faser- bzw. Linerbahn. Wie bereits erwähnt, kann eine Liner-, insbesondere Kraftlinerbahn, insbesondere eine druckfähige Decklage, einen Rücken und zumindest eine Mittellage umfassen. In einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung können dabei die Massenanteile der Stoffsorten in den verschiedenen Lagen sektional so verändert werden, dass sich die Faserorientierung nicht ändert.

Für die Herstellung einer dreilagigen oder zweilagigen Faser- bzw. Linerbahn kann eine Mehrlagenformiersektion umfassend mindestens drei oder zwei Formiersiebe eingesetzt werden. Dabei umfasst die Mehrlagenformiersektion für beide Fälle mindestens zwei Stoffaufläufe, wobei mindestens ein Stoffauflauf, beziehungsweise für die Herstellung einer dreilagigen Faserstoffbahn vorzugsweise zwei Stoffaufläufe, verdünnungswassergeregelt sein kann. Für den Fall einer Mehrlagenformiersektion zur Herstellung einer zweilagigen Faserstoffbahn mit zwei Formiersieben, kann ein Stoffauflauf als Mehrschichtstoffauflauf, das heißt als Zweischichtstoffauflauf, ausgeführt sein. Die mehrlagige Faserstoffbahn umfasst dann zwei Lagen, wobei eine Lage aus zwei Schichten mit unterschiedlichen Faserstoffsuspensionen, beispielsweise einen Stoff mit einem relativ geringeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss sowie einen Stoff mit einem relativ größeren Schrumpfungs- und/oder Festigkeitseinfluss auf die herzustellende mehrlagige Faserstoffbahn besteht. Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren sind in Verbindung mit einer entsprechenden Automation somit insbesondere die bahnrandseitigen Eigenschaften der herzustellenden Faserstoff- bzw. Linerbahn in Bezug auf die Festigkeit und das Schrumpfungsverhalten optimierbar, ohne dass dazu eine Übererfüllung der Qualitätsanforderungen für den Bahnbereich zwischen den Rändern erforderlich ist. Dabei nutzt die Erfindung insbesondere variable Änderungen des Massenverhältnisses der für zumindest einen Teil der verschiedenen Lagen genutzten Stoffe an den Maschinenrändern, während gleichzeitig die gewünschten TSO-Winkel bzw. Zugfestigkeitsausrichtungen in den Randbereichen der herzustellenden Faserstoff- bzw. Linerbahn aufrechterhalten werden können. Das Letztere kann insbesondere durch eine simultane Optimierung der Verdünnung und eine randseitige Steuerung bzw. Regelung einer jeweiligen Stoffauflaufblende erreicht werden. Unter anderem kann damit die Nutzung von Randrollen nach dem Aufroller in einem Weiterverarbeitungsprozess verbessert werden, womit das Herstellungsverfahren insgesamt nochmals profitabler wird.

In der beigefügten Zeichnung sind Beispiele von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren über verschiedene Lagen erzielbaren Verlagerungen von Rohmaterialien selektiv an den Rändern einer dreilagigen Linerbahn gegenüber dem zwischen den Rändern liegenden mittleren Bereich der Linerbahn wiedergegeben.

Dabei zeigt Fig. 1 in drei Abschnitten a) bis c) eine dreilagige Linerbahn 10 mit einer Decklage 10‘, einer Mittellage 10“ und einer Rückenlage 10‘“ mit unterschiedlichen randseitigen Stoffaufteilungen.

Die Stoffsuspensionen zur Bildung der Mittellage 10“ und der Rückenlage 10‘“ enthalten im vorliegenden Fall beispielsweise jeweils sowohl die einen relativ höheren Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinfluss aufweisende Stoffkom ponente UBSKP (Frischstoff, ungebleichter Kraftzellstoff) und/oder gebleichten Kraftzellstoff (Bleached Kraft Pulp) als auch die einen relativ geringeren Schrumpfungs- bzw. Festigkeitseinfluss aufweisende Stoffkom ponente OCC (Altpapier- und/oder Altwellpappe). Die Stoffsuspension zur Bildung der Decklage 10' enthält dagegen nur die Stoffkom ponente IIBSKP.

Im vorliegenden Fall enthält die Stoffsuspension zur Bildung der Mittellage 10“ für den zwischen den Bahnrändern liegenden mittleren Bereich der Linerbahn 10 beispielsweise 100 % OCC und die Stoffsuspension zur Bildung der Rückenlage 10‘“ für den mittleren Bereich der Linerbahn 10 beispielsweise 100 % UBSKP. Demgegenüber ändern sich die Massenanteile der verschiedenen Stoffsorten in der Stoffsuspension für die Mittellage 10“ und die Rückenlage 10‘“ im Bereich der Ränder der Linerbahn 10.

Wie im Abschnitt a) der Fig. 1 angedeutet, kann im Bereich der Ränder der Linerbahn 10 der UBSKP -Anteil für die Rückenlage 10‘“ beispielsweise vergrößert und der OCC-Anteil für die Mittellage 10“ beispielsweise entsprechend verringert werden. Die Stoffsuspension für die Decklage 10' (Printlage, Premiumlage) enthält über die gesamte Maschinenbreite 100 % UBSKP bei gleichbleibender Masse. Somit besitzt die Decklage 10' ein ansprechendes Erscheinungsbild, das heißt ohne lokales, streifiges Durchscheinen der darunterliegenden Lage 10“. Die Gesamtmasse der dreilagigen Faserstoffbahn 10 bleibt an den Rändern in diesem Beispiel konstant bzw. entspricht dem vorgegebenen Sollwert.

Dagegen zeigt Abschnitt b) der Fig. 1 ein Beispiel, gemäß dem im Bereich der Ränder der Linerbahn 10 nicht nur der UBSKP-Anteil für die Rückenlage 10‘“ vergrößert und der OCC-Anteil für die Mittellage 10“verringert, sondern gleichzeitig auch die Masse der in der Decklage 10' enthaltenden UBS KP -Stoffkom ponente verändert werden kann. Dazu können insbesondere zur Erzeugung der Lagen zwei oder drei Stoffaufläufe mit Verdünnungswasserregelung eingesetzt werden. Gemäß dem im Abschnitt c) der Fig. 1 wiedergegebenen Beispiel kann im Bereich der Ränder der Linerbahn 10 der OCC-Anteil der Mittellage 10“beispielsweise erhöht und der UBSKL-Anteil für die Rückenlage 10‘“ beispielsweise verringert werden. Die Stoffsuspension für die Decklage 10' enthält im vorliegenden Fall über die gesamte Maschinenbreite wieder 100 % IIBSKP bei gleichbleibender Masse. Somit besitzt die Decklage 10' ein ansprechendes Erscheinungsbild, das heißt ohne lokales, streifiges Durchscheinen der darunterliegenden Lage 10“.

Fig. 2 zeigt in ihrem oberen Teil nochmals ein Beispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren über verschiedene Lagen mögliche Verlagerung von Rohmaterialien selektiv an den Rändern der dreilagigen Linerbahn 10 gegenüber dem zwischen den Rändern liegenden mittleren Bereich der Linerbahn 10, wobei im unteren Teil dieser Fig. 2 mit der gestrichelten Linie das sich dadurch gegenüber einem mit der durchgezogenen Linie dargestellten herkömmlichen randseitigen Schrumpfquerprofil ergebende verbesserte randseitige Schrumpfprofil wiedergegeben ist. Wie anhand dieser Fig. 2 zu erkennen ist, ist das erfindungsgemäß erzielte randseitige Schrumpfquerprofil gegenüber dem stark wannenförmigen herkömmlichen Schrumpfquerprofil deutlich gleichmäßiger. Die Stoffsuspension für die Decklage 10' (Printlage, Premiumlage) enthält im vorliegenden Fall über die gesamte Maschinenbreite wieder 100 % UBSKP bei gleichbleibender Masse. Somit besitzt die Decklage 10' ein ansprechendes Erscheinungsbild, das heißt ohne lokales, streifiges Durchscheinen der darunterliegenden Lage 10“.

Unabhängig davon kann die Faserorientierung an den Bahnrändern über die Blende eines jeweiligen Stoffauflaufs verändert werden.

Fig. 3 zeigt in ihrem oberen Teil ein Beispiel, bei dem in den Randbereichen der Linerbahn 10 die Verdünnung für die die Stoffkom ponente OCC enthaltende Mittellage 10“ beispielsweise erhöht und für die die Komponente UBSKP enthaltende Rückenlage 10‘“ beispielsweise reduziert wird. Dabei ist im unteren Teil dieser Fig. 3 mit der gestrichelten Linie das sich dadurch gegenüber einem mit der durchgezogenen Linie dargestellten herkömmlichen randseitigen Berstdruckfestigkeits-Querprofil (burst-value) ergebende verbesserte randseitige Berstdruckfestigkeits-Querprofil wiedergegeben. Wie anhand dieser Fig. 3 zu erkennen ist, ist das erfindungsgemäß erzielbare randseitige Berstdruckfestigkeits- Querprofil gegenüber dem herkömmlichen Berstdruckfestigkeits-Querprofil gleichmäßiger. Das heißt, die Berstdruckfestigkeit wird an den Rändern relativ zur Mitte höher. Die Stoffsuspension für die Decklage 10' (Printlage, Premiumlage) enthält im vorliegenden Fall über die gesamte Maschinenbreite wieder 100 % UBSKP bei gleichbleibender Masse. Somit besitzt die Decklage 10' ein ansprechendes Erscheinungsbild, das heißt ohne lokales, streifiges Durchscheinen der darunterliegenden Lage 10“.

Alternativ oder zusätzlich kann das randseitige Berstdruckfestigkeits-Querprofil auch über eine entsprechende Blendenregulierung an den jeweiligen Stoffaufläufen in der gewünschten Weise variiert werden.

Zur Aufrechterhaltung der gewünschten TSO-Profile (TSO: tensile stiffness orientation, Zugfestigkeitsausrichtung) können beispielsweise auch an den jeweiligen Stoffaufläufen vorgesehene Randeinspeisesysteme zur separaten Regelung des Volumenstroms genutzt werden.

Bezuqszeichenliste 10 dreilagige Linerbahn

10' Decklage, Printlage, Premiumlage

10“ Mittellage

10‘“ Rückenlage