Papiermaschine

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| Papiermaschine | Sappi Fine Paper Europe 1

Papiermaschine

Inhaltsverzeichnis

1. Papiergeschichte 3

2. Papiermaschine als Baukasten 8

2.1. Papiermaschine Aufbau 10

2.2. Konstanter Teil 12

2.3. Stoffauflauf 14

2.4. Siebpartie 17 2.4.1. Gautschbruch 20

2.5. Pressenpartie 21 2.5.1. Konventionelle & deutsche Presse 22 2.5.2. Schuhpresse 23

2.6. Trockenpartie 24

2.7. Leimpresse 27 2.7.1. Konventionelle Leimpresse 28 2.7.2. Filmpresse 29 2.7.3. IR-Trocknung 30

2.8. Glättwerk 31

2.9. Aufrollung 32

3. Wasserkreislauf 34

1. Papiergeschichte

• China: Früheste Papierfunde

– 180-50 v. Chr.

– Funde aus der frühen Han-Periode an verschiedenen Orten in China

dokumentieren den Gebrauch von Papier.

• Papiererfindung in China und Verbreitung von China aus

– 105 v. Chr.

– Tsai Lun aus Gue Yang in der Provinz Hunan berichtet dem Kaiser von

China Ho Ti über seine Erfindung des Papiers. Er stellte dieses aus

Baumrinde, Hanf, Lumpen und Fischnetzen her (Häberli).

1. Papiergeschichte

• 610

– Einführung der Papiermacherei in Japan

• 751

– Araber erlangen durch Chinesische Kriegsgefangene Kenntnis von der Kunst des Papiermachens

• 794

– Errichtung von Papiermühlen in Bagdad

• 1109

– Ältestes Dokument aus Papier (Archiv Palermo, Italien)

• 1144

– Erste Papiermühle in Spanien erwähnt (Xativa/San Felipe bei Valencia)

1. Papiergeschichte

• 1390/91

– Gründung der ersten Papiermühle in

Deutschland in Nürnberg unter Ulman

Stromer

• 1436 bis 1444

– Gutenberg unternimmt verschiedene

Druckversuche in Strassburg

• 1450

– Gutenberg schließt mit dem Mainzer Bürger

Fust einen Vertrag zur Herstellung einer

gedruckten Bibel ab

• 1472

– Papiermühle auf dem Wert in Zürich

• 1490

– Erste Papiermühle in England

1. Papiergeschichte

• 1706

– Erste Papiermühle in Alfeld

• 1774

– Entdeckung des Chlors als Bleichmittel

• 1798

– Frankreich: Erfindung der Endlossiebpapiermaschine (Nicolas-Louis Robert)

• 1799

– Patentierung der Endlossiebpapiermaschine

1. Papiergeschichte

• 1803 – 1806

– Didot und sein englischer Schwager John Gamble erhalten zusätzlich ein englisches

Patent und treten ihre Rechte an die beiden Londoner Papierhändler Henry und Sealy

Fourdrinier ab

– Die englische Maschinenfabrik Hall in Dartford, Kent, baut unter Anleitung von Bryan

Donkin die ersten Papiermaschinen

• 1841

– Papiermaschinenbau von Escher Wyss in der Schweiz

• 1872

– Sulfitverfahren

• 1884

– Sulfatverfahren

2. Papiermaschine als Baukasten

• Bestandteile

– Konstanter Teil

– Stoffauflauf

– Siebpartie

– Pressenpartie

– Trockenpartie

– Leimpresse

– Aufrollung

• Papiermaschine hat sich den Einsatzzweck des Papieres anzupassen

– Papiermaschine für graphische Papiere

– Yankee Papiermaschine für Spezialpapiere

– Tissue Papiermaschine

2.1. Papiermaschine Aufbau

Stoffauflauf 99% Wasser

Siebpartie Pressenpartie

Leimpresse

Trockenpartie 1 & 2

Glättwerk

Tambour

Nasspartie

2.2. Konstanter Teil

• Alle Teile von Fertigstellung des Ganzzeugs bis zum Stoffauflauf

– Vorratsbütten

– Cleaner (Kegelschleuder Zentrifugalkraft)

– Drucksortierer

– Nachmahlrefiner

– Rohrleitungen

• Aufgabe:

– Stoffaufbereitung verbinden mit dem Stoffauflauf

– Transport des Ganzzeuges von Stoffaufbereitung zur Papiermaschine

– Stoffdichte: 1 Teil Stoff und 99 Teile Wasser

– Auf die Sauberkeit und Reinheit des Stoffes kommt es an

2.2. Konstanter Teil

Cleaner - Kegelschleuder Drucksortierer

2.3. Stoffauflauf

• Aufgabe:

– Gleichmässige Verteilung auf dem Sieb

– Flächengewichtskonstanz über die gesamte Breite

– Zerschlagung von jeglichen Strukturen in der Stoffmasse

– Blattbildung auf dem Sieb und nicht im oder vor Stoffauflauf

2.3. Stoffauflauf

Hochturbulenzstoffauflauf

Hochdruckstoffauflauf

2.4. Siebpartie

• Aufgabe:

– Entwässerung der Papierbahn, sodass die Papierbahn im Regelfall von der

Pressenpartie übernommen werden kann

– Blattbildung bzw. Blattstruktur

• Ablauf:

– Wasser-Zellstoffmischung wird auf 1 oder zwischen 2 Siebe gespritzt

1% Zellstoff und 99% Wasser

Sieb aus PVC, früher Bronze

– Mit zwei Siebe:

Wasser wird gleichzeitig entfernt (von der Unter- und Oberseite)

Keine Schön- und Siebseite

Entwässerung durch Vakuum und Ausnutzen der Oberflächenspannung

2.4. Siebpartie Klassische Langsiebpapiermaschine

*Egoutteur: Drahtwalze für die Egalisierung und Verdichtung der Papierbahn. Es kann ebenfalls ein Wasserzeichen hinzugefügt werden.

1. Siebtisch

2. Registerwalze

3. Naßsaugkästen

4. Einzelfoils

5. Saugkästen

6. Brustwalze

7. Siebsaugwalze

8. Siebantriebswalze

9. Egoutteur*

2.4. Siebpartie Beispiel für ein Doppelsieb

2.4.1. Gautschbruch

Gautschbruch = die von den Randspritzern abgespritzten Randstreifen oder bei einem Abriß die gesamte Bahn. Ausschussbütte

Pick-up

2.5. Pressenpartie

• Aufgabe:

– Mechanische Entwässerung des feuchten Faservlieses

• Ablauf:

– Papierbahn wird durch zwei Walzen plus Filz transportiert und gepresst

– Letzte Presse häufig als „Deutsche Presse“ ohne Filz

– Pressnips bringen den Trockengehalt auf ca. 55%

Am maximalen Pressnip beträgt der Trockengehalt sogar manchmal 70%

Anschliessend Rückbefeuchtung durch Kapilarwirkung zwischen Filz und Papierbahn

Pressfilze

Papierbahn

2.5.1. Konventionelle & Deutsche Presse

Konventionelle

Presse

Deutsche

Presse

Konventionelle Presse: 2 Walzen – 1 Nipp – 1 Filz

Deutsche Presse: 2 Walzen – 1 Nipp – Kein Filz

2.5.2. Schuhpresse

• Heutiger technischer Stand der Pressenbautechnik

– Anstatt eines Nippes haben wir eine Fläche

– Es wird schonender und schneller getrocknet

– Nachteil: Hoher technischer Aufwand und teures Equipment

Oberwalze

Pressfilz

Unterwalze

2.6. Trockenpartie

• Aufgabe:

– Papierbahn mittels dampfbeheizten Zylindern auf die gewünschte

Endfeuchte oder Trockengehalt zu bringen

Formatdruckpapier (ca. 55%) höhere Feuchte als Rollenoffsetpapier (ca. 30%)

• Ablauf:

– Papierbahn wird zwischen dampfbeheizten Zylindern und Filze transportiert

– Filze als Fixierfilze

– Thermische Trocknung

Beginn: ca. 60°C

Ende: ca. 118°C

Schonende Trocknung Sonst rupft die Papierbahn

– Energieaufwendigster Bereich der Papiermaschine

Häufig Kraft-Wärmekopplung durch Kraftwerk

Dampf zum Beheizen der Zylinder als Restdampf bzw. Abdampf

2.6. Trockenpartie

Beheizte

Stahlwalze Fixierfilze

2.7. Leimpresse

• Aufgabe:

– Hydrophobierung der Papierbahnoberfläche

– Leim- und Filmpresse (Kann auch Offline laufen)

– Papier soll tintenfest bzw. widerstandfähiger gegen Feuchtigkeit sein

– Druckfarbe soll auf der Oberfläche liegen bleiben

Nicht im aber aufs Papier

Maßeinheit: Cobb-Wert

– Leimung möglich als Masseleimung, Oberfächenleimung und kombinierte

2.7.1. Konventionelle Leimpresse

Leimsumpf

2.7.2. Filmpresse

Ungeleimte

Papierbahn Leimauftrags-

Düsen

Leimspalt

Rollrakel

Geleimte

Papierbahn

2.7.3. IR-Trocknung

• Wir finden die IR-Trocknung gewöhnlich hinter der Leimpresse

– Als Unterstützung der Trockenpartie 2

– Es wird schockgetrocknet mittels Gasstrahler

– Temperatur: ca. 1000°C

Infrarot

2.8. Glättwerk Glättwerk in der Ausführung als Softkalander

Gummiwalze

Beheizte

Stahlwalze

Papierbahn

2.9. Aufrollung

• Gewicht: 20 bis 200 Tonnen

• „Flying Splice“ = Fliegender Rollenwechsel

Tambour-

magazin

Leerer

Tambour

Voller

Tambour

2.9. Aufrollung

3. Wasserkreislauf

Besten Dank

für ihre Aufmerksamkeit!

Jörg Abelmann

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