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Maschinelle Papierherstellung

In der Stoffaufbereitung werden die Rohstoffe Zellstoff, Halbzellstoff oder Altpapier in einem Stofflöser (Pulper) mit Wasser „aufgelöst“ und in Einzelfasern zerlegt. Die dabei entstehende „Faserstoffsuspension“, kurz „Stoff“ genannt, wird in verschiedenen, durch Rohrleitungen miteinander verbundenen Prozessstufen weiter aufbereitet: Reinigung, Entstippung, Dispergierung, Sortierung, Mahlung, Bleichen, Zugabe von Hilfsstoffen, aber auch Masseleimung und Massefärbung erfolgen hier. Die Art der Aufbereitung richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften des zu fertigenden Papiers.

 

Auf der Papiermaschine wird aus den Papierfasern eine endlose Papierbahn gebildet. Die Papiermaschine besteht aus mehreren Sektionen: Stoffauflauf, Sieb-/Formerpartie, Pressenpartie, Vortrockenpartie, Leimpresse, Nachtrockenpartie und Aufrollung.

 

Die Bezeichnung der Papiermaschine richtet sich hauptsächlich nach der Art des Blattbildungssystems. So wird zwischen Langsieb-, Rundsieb- oder Schrägsiebmaschinen sowie Formern unterschieden. Die Art der verwendeten Blattbildungssysteme richtet sich zum Teil nach den zu fertigenden Papiersorten. Für die Herstellung von Wellpappenrohpapieren kommen zunehmend Former zum Einsatz.

 

Sieb-/Formerpartie

Die Blattbildung erfolgt in der Sieb- oder Formerpartie, zum Teil auch Nasspartie genannt. Durch Aufgabe des Stoffes mittels eines Stoffauflaufes auf ein Sieb oder zwischen zwei Siebe und nachfolgender Entwässerung (Filtration) bildet sich ein immer dichter werdendes Faservlies. Die Faserstoffsuspension hat im Stoffauflauf einen Fasergehalt von ca. 1%. Das heißt, zur Produktion von einer Tonne Papier müssen etwa 100 Tonnen Faserstoffsuspension in der Siebpartie entwässert werden. Innerhalb des geschlossenen Kreislaufs, wird das Wasser der erneuten Verwendung zugeführt. Die Fasern bleiben mit einem Trockengehalt von ca. 20% auf dem Sieb zurück und werden danach an die Pressenpartie übergeben. Das Wasser wird in einem geschlossenen Kreislauf geführt.

 

Die Papiermaschine kann mit mehreren verschiedenen Siebeinheiten ausgestattet sein, welche die Herstellung mehrlagiger Papiere ermöglichen. Die einzeln gefertigten Lagen werden miteinander vergautscht (verpresst) und durchlaufen die nachfolgenden Fertigungsstufen gemeinsam. Dadurch entstehen mehrlagige Papierbahnen, die in ihrem Aufbau für die verschiedenen Aufgaben gezielt abgestimmt werden können.

 

Pressenpartie

Die weitere Entwässerung erfolgt durch Pressen der Papierbahn. Es gibt klassische 2-Walzen-Pressen, Mehrwalzen-Kompaktpressen und moderne, sogenannte „Schuhpressen“, bei denen ein speziell geformter Pressschuh an die Gegenwalze gepresst wird. Die Papierbahn verlässt die Pressenpartie mit etwa 40% bis 52% Trockengehalt, je nach Papierart und Pressenkonfiguration.

 

Trockenpartie

Die weitere Trocknung erfolgt in der Trockenpartie. Dazu wird die Papierbahn slalomartig mittels Trockensieben um eine große Anzahl dampfbeheizter Hohlzylinder (Trockenzylinder) geführt. Die Papierbahn wird erwärmt und durch Verdunstung des noch verbliebenen Wassers getrocknet. Die fertige Papierbahn verlässt die Trockenpartie mit einem Trockengehalt von ca. 92% bis 94%, abhängig von der jeweiligen Papiersorte.

 

Leimpresse und Nachtrockenpartie

Bestimmte Papiereigenschaften, wie Beschreib- oder Bedruckbarkeit, Färbung oder Festigkeitseigenschaften können in der Leimpresse durch Aufbringen von chemischen Hilfsmitteln, Farbstoffen oder Stärke auf die Papierbahnoberfläche beeinflusst werden. Leime sollen das Papier steifer und widerstandsfähiger gegen Feuchtigkeit machen. Volle Nassfestigkeit kann durch Zusatz von Kunstharzen, Paraffinen und Wachsen erreicht werden.

 

Abrollung

Am Ende der Papiermaschine wird die Papierbahn auf einer Wickelstange als Tambour aufgerollt. Dieser kann je nach Maschinengröße bis zu 120 Tonnen Papier fassen (Stand: 2010).

 

In der Ausrüstung werden dann aus diesem Tambour eine Anzahl kleiner Kundenrollen mit unterschiedlichen Bahnbreiten geschnitten und entsprechend den Kundenwünschen z. B. mit Umreifungsbändern und Spunden ausgerüstet, verwogen und mit Rollenlabeln versehen.

 

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