Bei der Herstellung von Papier, Pappe, Karton oder dgl. Produk- ten aus Fasermaterial kommen Rohstoffe zum Einsatz, welche zu- meist klebrige Verunreinigungen enthalten. Dies sind z. B. Baum- harz aus dem eingesetzten Holz oder zahlreiche klebrige Mate- rialien, welche im Altpapier zu finden sind. Diese klebrigen Verunreinigungen können zu Ablagerungen an der Papiermaschine, insbesondere auf Sieben, Filzen, Pressen-und Trockenzylindern, führen und in weiterer Folge Produktionsstörungen an der Pa- piermaschine verursachen. Zusätzlich können fest im Papier ver- ankerte klebrige Partikel an Teilen der Papiermaschine haften bleiben und so zu Bahnabrissen führen. Diese Bahnabrisse, die Verlegung von Sieben und Filzen sowie die Zylinderablagerungen verursachen Kosten aufgrund einer geringeren Produktion, not- wendiger Reinigungsstillstände und zusätzlicher Maßnahmen zur Reinhaltung von Zylindern.

Um die negativen Auswirkungen klebriger Verunreinigungen bei der Herstellung von Papier oder dgl. zu vermeiden, werden seit langem Talkum und talkumhaltige Produkte als Additive einge- setzt, welche an verschiedenen Stellen bei der Faserstoffaufbe- reitung oder unmittelbar vor der Papiermaschine direkt in den Faserstoffbrei zugegeben werden. Als Talkum und talkumhaltige Produkte kommen alle beliebigen Talkumarten sowie beispielswei- se Magnesiumsilicathydrat nach DIN 55924 oder kationisiertes Talkum zur Anwendung.

Das hydrophobe Talkum oder die hydrophoben talkumhaltigen Pro- dukte werden an der Oberfläche der die klebrigen Verunreinigun-

gen bildenden Teilchen adsorbiert, wobei diese vom Additiv idealerweise vollständig umhüllt werden. Die Klebrigkeit der Verunreinigungen wird somit verringert und im besten Fall be- seitigt, wodurch die damit verbundenen Nachteile vermieden wer- den können. Diese Anwendung ist seit langem bekannt und auch ausführlich dokumentiert. Es gibt jedoch einige Nachteile die- ser Anwendung.

Da während der Faserstoffaufbereitung Stoffverluste auftreten, z. B. in Sortierern, Cleanern, Flotationszellen oder Eindickern, wird auch ein Teil des Talkums ausgeschleust und ist somit an der Papiermaschine nicht mehr wirksam. Es muß also mehr Talkum eingesetzt werden, als letztlich an der Papiermaschine wirksam ist.

An der Papiermaschine verursachen hauptsächlich die klebrigen Teilchen an der Oberfläche Probleme, da diese unmittelbar mit den Sieben, Filzen und Walzen in Berührung kommen. Wird Talkum in den Faserstoff vor der Papiermaschine eingemischt, so werden auch Teilchen umhüllt, welche letztendlich im Inneren der Pa- pierbahn sind und keine nachteiligen Auswirkungen zur Folge hätten. Dies erhöht den Talkumverbrauch unnötig. Je höher das Flächengewicht, desto unwirtschaftlicher wird der Talkumeinsatz in der Fasermasse.

Bei Eintragung größerer Mengen von Talkum in den Faserbrei kann dies zu Festigkeitsverlusten beim Endprodukt führen. Reißlänge und Weiterreißfestigkeit können negativ beeinflußt werden.

Papiereigenschaften wie Porosität, Biegesteifigkeit oder Dichte werden durch entsprechend hohen Talkumzusatz in der Masse eben- falls beeinflußt.

Die vorstehend erwähnten Probleme des Standes der Technik wer- den durch die erfindungsgemäße Verwendung von Talkum oder tal- kumhaltigen Produkten vermieden, welche sich dadurch auszeich- net, daß das Talkum oder die talkumhaltigen Produkte in Form einer wäßrigen, gegebenenfalls Hilfmittel enthaltenden, Disper- sion in der Siebpartie einer an sich bekannten Papier-oder

Kartonmaschine auf die Papier-oder Kartonbahn aufgebracht wer- den. In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Er- findung erfolgt die Aufbringung durch Aufsprühen.

Diese unmittelbar an einer Papiermaschine in der Siebpartie er- folgende Aufbringung auf die Papieroberfläche bietet zahlreiche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik : Es werden die Talkumverluste durch Ausschleusung während der Faserstoffaufbereitung vermieden, wodurch die Einsatzmengen re- duziert werden.

Darüber hinaus werden nur die klebrigen Verunreinigungen an der Oberfläche behandelt, was ebenfalls reduzierte Einsatzmengen zur Folge hat. So wird auch der Talkumeinsatz bei höheren Flä- chengewichten technologisch und wirtschaftlich sinnvoll.

Da das Talkum kaum ins Innere der Papierbahn gelangt, werden auch die Festigkeiten nicht negativ beeinflußt.

Weitere Papiereigenschaften, wie Steifigkeit oder Volumen, wer- den ebenfalls nicht beeinflußt.

Zusammenfassend kann daher durch diese erfindungsgemäße Verwen- dung von Talkum die erforderliche Einsatzmenge deutlich redu- ziert werden, wodurch gleichzeitig die unerwünschten Nebenwir- kungen minimiert werden. Der Talkumeinsatz wird wirtschaftlich sinnvoller.

Zusätzlich ist auch noch ein positiver Umweltaspekt zu erwäh- nen. Da es sich bei Talkum um einen nicht erneuerbaren, minera- lischen Rohstoff handelt, werden Ressourcen geschont und die Umwelt durch weniger Abbau, Transport und Entsorgung entlastet.

Das Papier selbst wird durch den geringeren Mineralstoffgehalt besser wiederverwertbar, da beim Altpapierrecycling anorgani- sche Feinstoffe meist ausgeschieden und entsorgt werden.

Erfindungsgemäß erfolgt die Verwendung von Talkum oder talkum- haltigen Produkten in Form einer wäßrigen Dispersion von Talkum oder talkumhaltigen Produkten (nachstehend auch als"Fest-

stoffe"bezeichnet) in Wasser, auch Slurry, genannt. Die Dis- persion kann erforderlichenfalls neben Talkum und den tal- kumhaltigen Produkten Hilfsmittel, wie z. B. Dispergierhilfsmit- tel, enthalten. Bei der Herstellung der Dispersion ist ferner auf den richtigen, konstanten Feststoffgehalt zu achten, da dies ein Parameter zur Steuerung der Auftragsmenge ist. Der Ge- halt an Feststoff ist ferner der Dosiermenge angepaßt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die wäßrige, gegebenenfalls Hilfsmittel enthaltende, Dispersion einen Gehalt an Talkum oder talkumhaltigen Produkten von 2 Gew.-% bis 40 Gew.-% auf.

Zusätzlich ist auf eine ausreichend gute Dispergierung und Zer- schlagung vorhandener Agglomerate des Feststoffes zu achten, da diese einerseits zu Verstopfungen der Auftragsdüsen und ande- rerseits zu Unebenheiten auf der Papierbahn führen können. Die Viskosität der Dispersion muß gering sein, um problemlos ge- pumpt und gesprüht werden zu können.

Die Dispersion wird aus einem Vorratstank mittels einer Pumpe über Leitungen zur Papiermaschine gepumpt. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Pumpe möglichst wenig pulsiert, um die Gleichmäßigkeit der Dosierung zu gewährleisten. In die Leitung muß ein geeigneter Feinfilter eingebaut werden, um allenfalls Verunreinigungen der Düsen durch grobe Teilchen zu verhindern.

Falsch dimensionierte Filter können zu unerwünschter Schlamm- bildung im Filter führen.

Die Dispersion wird über Sprühdosen gleichmäßig auf die laufen- de Papierbahn verteilt. Bei der Düsenauswahl sind mehrere Punk- te zu beachten.

Der Sprühstrahl muß möglichst wenig Aufpralldruck erzeugen, da- mit die Gleichmäßigkeit der Papieroberfläche nicht beeinträch- tigt wird. Die Düsenöffnung muß groß genug sein, damit sie nicht durch Talkumteilchen verstopft werden kann, sie muß zu- sätzlich aber genau auf die Auftragsmenge abgestimmt sein. Das Material muß einer Dauerbelastung durch Mineralstoffe widerste- hen. Zu feine Tröpfchen sind zu vermeiden, um eine Vernebelung

und Verschleppung der Talkumdispersion zu verhindern. Der Auf- sprühwinkel muß an die Geschwindigkeit der Papierbahn angepaßt sein. Das Sprühbild muß einen gleichmäßigen Auftrag über die ganze Bahnbreite gewahrleisten.

Als Aufsprühort wird die Siebpartie der Papier-oder Kartonma- schine gewählt, also nach dem Stoffauflauf und bevor die Pa- pierbahn die Pressenpartie erreicht. Das Ausprühen der wäßrigen Dispersion erfolgt somit an einer gänzlich anderen Stelle im Papierherstellungsverfahren als beim Einsatz von Talkum und talkumhaltigen Produkten zur Oberflächenvergütung von Papier.

Dabei werden Talkum und talkumhaltige Produkte nach der Pres- senpartie und vor der Trocknung auf das Papier aufgesprüht.

Die richtige Positionierung gewährleistet, daß das Talkum nicht zu tief in das Papier eindringt, aber dennoch an der Oberfläche gebunden ist. Außerdem beeinflußt die Positionierung über der Siebpartie den Einfluß des Sprühstrahls auf die Papieroberflä- che, welcher gering gehalten werden muß. Die bevorzugte Posi- tionierung über der Siebpartie ist von einem Durchschnittsfach- mann in Abhängigkeit von der eingesetzten Papiermaschine leicht zu ermitteln.

Über die Papiermaschine wird quer zur Laufrichtung ein Sprüh- rohr installiert, an welchem eine der Maschinenbreite angepaßte Anzahl von Sprühdosen angeschlossen ist. Die Düsen können al- ternativ dazu auch anderweitig befestigt und angeschlossen wer- den. Die Auftragsmenge wird in Abhängigkeit vom Gehalt an kleb- rigen Verunreinigungen bzw. den an der Papiermaschine auftre- tenden Problemen gewählt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Auftragsmenge an Talkum oder talkum- haltigen Produkten 0,1 g/m2 bis 2,0 g/m2 Papieroberfläche.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe, Karton oder dgl. Produkten aus Fasermaterial, worin Talkum oder talkumhaltige Produkte als Additiv in Form einer wäßrigen, gegebenenfalls Hilfsmittel enthaltenden, Dis- persion aufgesprüht werden, wobei die wäßrige, gegebenenfalls Hilfsmittel enthaltende, Dispersion von Talkum oder talkum-

haltigen Produkten in der Siebpartie einer an sich bekannten Papier-oder Kartonmaschine auf die Papier-oder Kartonbahn aufgesprüht wird.

Die vorliegende Erfindung wird anhand des nachstehenden Bei- spiels weiter erläutert.

Beispiel Es wurde an einer etwa 3 Meter breiten Papiermaschine eine Talkumdispersion in der Siebpartie aufgesprüht. Die Auftrags- mengen lagen zwischen 0,15 g/m2 und 1,1 g/m2. Der Feststoff- gehalt (Gehalt an Talkum) der Dispersion lag zwischen 24 und 125 g/l (2,4-12,5 Gew.-%). Es konnte ein konstanter Maschinen- lauf erzielt werden, es gab weniger Schwankungen der beobachteten Parameter. Die Ablagerungen an den Zylindern konn- ten verringert werden. Die Verschmutzung von Sieben und Filzen war ebenso geringer. Es waren keine negativen Einflüsse auf die Papierqualität zu beobachten.

Vergleichbare Vorteile werden auch bei Verwendung von behandeltem Talkum oder talkumhaltigen Produkten erzielt.

Im Rahmen dieser Erfindung umfaßt der Begriff"Talkum", insbesondere auch bei alleiniger Verwendung, alle beliebigen Talkumarten, behandeltes Talkum sowie talkumhaltige Produkte, wie Chlorittalkum, Magnesiumsilicathydrat nach DIN 55924 und kationisiertes Talkum.

Ebenso umfaßt der Begriff"Papier"bei alleiniger Verwendung neben Papier auch Karton, Pappe und dgl. Produkte. Vom Begriff "Papiermaschine"werden schließlich auch Maschinen zur Karton- herstellung umfaßt.