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Dokumentenidentifikation DE19924293A1 07.12.2000
Titel Tissue-Papiermaschine, damit hergestelltes Tissue-Papier und Verfahren zum Herstellen eines solchen Tissue-Papiers
Anmelder SCA Hygiene Products GmbH, 68305 Mannheim, DE
Erfinder Paleske, Peter von, 64342 Seeheim-Jugenheim, DE;
Hill, Walter F., 68623 Lampertheim, DE
Vertreter HOFFMANN · EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 27.05.1999
DE-Aktenzeichen 19924293
Offenlegungstag 07.12.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.12.2000
IPC-Hauptklasse D21F 11/14
IPC-Nebenklasse D21F 1/10   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Tissue-Papiermaschine, ein Tissue-Papierprodukt und ein Verfahren zum Herstellen eines Tissue-Papierproduktes. Im Stoffauflaufbereich ist ein Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) durch ein mit einer Textur aus verschlossenen Siebzonen versehenes Textursieb (16; 17) hinterlegt. Dadurch kann ein Tissue-Papierprodukt mit verbesserten optischen und haptischen Eigenschaften hergestellt werden.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Tissue- Papier, wie es beispielsweise Anwendung findet als Küchentücher, Taschentücher, Facials, Toilettenpapier, Servietten und dergleichen.

Stand der Technik

Es sind die verschiedensten Verfahren und Maschinen bekannt, mit denen derartige Tissue-Papiere hergestellt werden können, im Sinne eines stoffähnlicheren Charakters, einer guten Flüssigkeitsaufnahme, besonderer Naß- und Trockenreißfestigkeit, besonderer Weichheit und dergleichen. Auf diese Verhältnisse muß nicht im einzelnen eingegangen werden. Hinzuweisen ist auf die DE-OS 14 61 082. In dieser Schrift wird ein Verfahren zur Erzeugung von Tissue-Papier mit Zonen unterschiedlichen Flächengewichtes beschrieben. Ein Modelliersieb wird zur Blockierung der Entwässerung dem Entwässerungssieb aufgelegt. Beide Siebe haben die gleiche Ausdehnung und die gleichen Walzenführungen. Das damit hergestellte Produkt erhält zusätzlich zur Blattbildung eine durch das Modelliersieb eingeprägte Struktur. Es bestehen vergleichsweise scharf umgrenzte Bereiche unterschiedlichen Flächengewichtes. Die Fasern sind im Tissue-Papier ohne Vorzugsrichtung orientiert.

Tissue-Papier mit herkömmlichem, über die Fläche homogenem Flächengewicht bildet beim gebrauchsmäßigen Knüllen vergleichsweise lange Faltkanten, die der deformierenden Kraft einen größeren Widerstand entgegensetzen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt das technische Problem (Aufgabe) zugrunde, eine Maschine und ein Verfahren zu schaffen, mit dem Tissue-Papier mit verbesserten optischen und haptischen Eigenschaften erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Tissue- Papiermaschine gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann ein Tissue-Papier hergestellt werden, das durch Erzeugung textilähnlicher Strukturen einen besseren optischen und "haptischen Eindruck" vermittelt. Mit "haptischem Eindruck" ist der subjektive, sensorisch mit den Händen gewonnene Eindruck, das "Griffgefühl" gemeint. Es wird eine gute Kombination von Oberflächenweichheit und Knüllweichheit geschätzt. Erreicht wird dies durch Bilden eines Tissue-Papiers mit einer Textur, bestehend aus kleinen Zonen erhöhten und erniedrigten Flächengewichtes im Makrobereich. Die Bereiche erniedrigten Flächengewichtes setzen einer deformierenden Kraft einen niedrigeren Widerstand als die Zonen höheren Flächengewichts entgegen und verkürzen so die Länge der beim Knüllen entstehenden Faltkanten. Dies bedeutet physikalisch und sensorisch eine Verbesserung der Knüllweichheit.

Über den verschlossenen Siebzonen bzw. Siebmaschen des unterlegten Textursiebes wird die Entwässerung durch das Blattbildungssieb in Z-Richtung unterbunden bzw. stark eingeschränkt. Es resultiert eine Aufkonzentrierung der Fasern in den Zonen unbehinderter Entwässerung.

Beim Tissue-Papierprodukt entsteht ein vergleichsweise verwaschener Übergang von Bereichen hohen Flächengewichtes zu Bereichen niedrigeren Flächengewichtes, was für den optischen Eindruck des Produktes positiv zu bewerten ist und für die beabsichtigte Verbesserung der Knüllweichheit keine negativen Auswirkungen hat. Im wesentlichen einziges Strukturmerkmal sind die Zonen mit unterschiedlichem Flächengewicht. Die Fasern lassen im Tissue-Papier eine Orientierung in Maschinenrichtung erkennen. Es können alle herkömmlichen Materialien für die Siebe in Frage kommen, z. B. Metalldraht- oder Kunststoffsiebe. Es ist ein Ziel der Erfindung, ein flächiges Papier herzustellen. Das Papier soll nicht die Struktur des papierberührenden Siebes übernehmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Wird die Untersiebkonstruktion so ausgeführt, daß das unterlegte Textursieb vom Entwässerungs- und Blattbildungssieb mechanisch (vorzugsweise hydraulisch) abgehoben werden kann, ist die Maschine ohne jede Umbaumaßnahme in der Lage, neben texturiertem Tissue-Papier auch Standard-Tissue zu produzieren.

Das unterlegte Textursieb setzt, bedingt durch die Textur und das Sieb selbst, naturgemäß die gesamte Entwässerungsleistung herab und sollte daher möglichst grobgemustert sein, um die Beeinträchtigung der Entwässerungsleistung durch das unterlegte Textursieb selbst möglichst gering zu halten.

Die Feinheit der Textur im Tissue-Papier, bestehend aus Bereichen unterschiedlichen Flächengewichtes, wird in dem Maße begrenzt, wie die Blockierung der Entwässerung (durch die Textur des zweiten Siebes) in Z-Richtung durch den Wassertransport innerhalb des Blattbildungssiebes in X-Y- Richtung umgangen wird. Für eine möglichst feine Textur im Tissue-Papier ist das Entwässerungssieb möglichst dünn (geringer Wassertransport in X- und Y-Richtung) zu wählen. Die Siebe haben einen Drahtdurchmesser von 0,1 bis 0,4 mm. Um einen langen Wassertransport in der X- und Y-Richtung zu vermeiden, sollte ein Drahtdurchmesser von weniger als 0,3 mm zum Einsatz kommen. Weniger als 0,2 mm wäre besser. Am besten käme ein Drahtdurchmesser von weniger als 0,1 mm zum Einsatz.

Für den Fall, daß im Textursieb die Entwässerungszonen miteinander verbunden sind, sind im Tissue-Produkt die Zonen erhöhten Flächengewichts netzartig miteinander verbunden. Der resultierende Einfluß auf die Festigkeiten ist vergleichsweise gering oder nicht vorhanden. Die Textursiebe, die Papier mit netzartig verbundenen Zonen erhöhten Flächengewichts herstellen, können auch sogenannte "Belts" sein, bei denen einem Stützgewebe anderes Material appliziert ist, welches auf der papierberührten Seite eine Struktur hat. Beispiele ergeben sich aus der EP 0 135 231 B (Erzeugung von Kissen mit höherem Flächengewicht) und der WO 93/00474 A (Erzeugung eines kontinuierlichen Netzes mit höherem Flächengewicht).

Für den Fall, daß im Textursieb die Siebzonen blockierter Entwässerung miteinander verbunden sind, entsteht ein Tissue- Papier mit verbundenen Zonen niedrigeren Flächengewichts und resultierenden Einbußen in den Festigkeiten. In diesem Fall kann bei der konkreten Ausführung neben einem groben Sieb mit einer Textur aus verschlossenen Maschen auch z. B. eine Folie, Belt etc. mit einem Lochmuster verwendet werden. Durch vergleichsweise kleine Entwässerungszonen in den verbundenen Zonen niedrigeren Flächengewichts wird viel Stoff konzentriert. Es resultiert ein "Kisseneffekt", der sich auf Dicke und Wasseraufnahme mehrlagiger Produkte positiv auswirkt (z. B. bei dreilagigem Küchentuch als Mittellage, bei zweilagigen Produkten als untere Lage, wobei die Seite mit den Kissen nach innen zeigt).

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen zeigen in

Fig. 1a eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Stoffauflaufbereiches und eines Hauptentwässerungsbereiches einer Tissue-Papiermaschine;

Fig. 1b eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform gemäß Fig. 1a;

Fig. 1c eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 1a und Fig. 1b;

Fig. 2a und 2b eine Bereichsdarstellung eines Textursiebes mit miteinander verbundenen Entwässerungszonen; und

Fig. 3a und 3b jeweils einen Bereich eines Textursiebes, bei dem die Zonen blockierter Entwässerung miteinander verbunden sind.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung

In Fig. 1a ist ein Blattbildungsbereich einer Papiermaschine schematisch dargestellt. Im Bereich des Stoffauflaufs 10 befindet sich ein Stoffeinlaufspalt 11 und eine Entwässerungs- und Formier- bzw. Blattbildungswalze 12. Den Stoffeinlaufspalt 11 bilden dabei ein inneres Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13 und ein äußeres Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14, die mit unterschiedlicher Ausdehnung um diverse Umlenkwalzen 15 geführt sind und dabei um einen Teilbereich des Umfangs der Entwässerungs- und Formierwalze 12 geführt sind. Zwischen diesen beiden Sieben erfolgt die Blattbildung. Auf der dem Blattbildungsbereich abgewandten Seite ist dem Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14 ein mit einer Textur versehenes Textursieb 16 und dem inneren Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13 ein mit einer Textur versehenes Textursieb 17 hinterlegt. Auch diese Textursiebe untereinander haben bevorzugt eine unterschiedliche Ausdehnung, wenn sie über Umlenkwalzen 18 geführt sind. Auch die Textursiebe haben gegenüber dem jeweils zugehörigen Entwässerungs- und Blattbildungssieb eine unterschiedliche Ausdehnung und sind über eigene Umlenkwalzen geführt, wie das der Fig. 1a entnehmbar ist. Dadurch ist es möglich, ein Abheben, vorzugsweise ein hydraulisches Abheben des Textursiebes vom Entwässerungs- und Blattbildungssieb vorzunehmen, und zwar ohne größere Umbaumaßnahmen. Das meiste Wasser passiert das Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14 und das Textursieb 16, so daß ein solches Abheben beim Textursieb 16 nicht von Vorteil wäre.

Soweit übereinstimmend, enthält die Fig. 1b mit der dort dargestellten abgeänderten Ausführungsform dieselben Bezugszeichen wie Fig. 1a. Hier ist nur dem Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14 ein Textursieb 16 zugeordnet, da im wesentlichen durch das Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14 entwässert wird.

Bei der Ausführungsform in Fig. 1c ist ein Stoffauflaufkasten 9 vorgesehen, aus dem in Richtung des Pfeiles 10 der Stoff auf ein horizontal ausgerichtetes Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13' abgelegt ist. Über eine bestimmte Strecke ist diesem Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13' ein Textursieb 17' unterlegt.

Das Textursieb weist entsprechend der Darstellung in Fig. 2a, 2b, 3a und 3b Entwässerungssiebzonen 19 und Siebzonen 20 blockierter Entwässerung auf, wobei diese Zonen die unterschiedlichsten Muster bilden können, je nach Bedarf und Einsatzzweck. In Fig. 2a und 2b sind die Entwässerungszonen 19 netzartig miteinander verbunden. In Fig. 3a und 3b sind die Zonen 20 blockierter Entwässerung miteinander netzartig verbunden. Wie dies bereits zuvor beschrieben wurde, führt dies zu unterschiedlichen Ergebnissen.

Über die verschlossenen Siebzonen der Textursiebe wird die Entwässerung durch das Blattbildungssieb in Z-Richtung unterbunden bzw. stark eingeschränkt. Es resultiert eine Aufkonzentrierung der Fasern in den Zonen 19 unbehinderter Entwässerung. Für eine möglichst feine Textur im Tissue- Papier sollte das Entwässerungs- und Blattbildungssieb möglichst dünn sein, damit ein geringer Wassertransport in X- und Y-Richtung erfolgt.

Im dargestellten Umfang liegt die Unterlegung durch ein Textursieb im Bereich der Hauptentwässerungszone vor, d. h. im Übergangsbereich von Faserstoffsuspension zum Faservlies mit ca. > 10% Stoffdichte.


Anspruch[de]
  1. 1. Tissue-Papiermaschine mit einem Stoffauflaufbereich, einem Entwässerungs- und Blattbildungsbereich und einem Trocknungsbereich, wobei im Stoffauflaufbereich oder im Blattbildungsbereich ein äußeres und/oder inneres Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) ein mit einer Textur aus verschlossenen Siebzonen (20) versehenes Textursieb (16; 17) hinterlegt ist.
  2. 2. Tissue-Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) in der Hauptentwässerungszone, d. h. im Übergangsbereich von Faserstoffsuspension zum Faservlies mit ca. > 10% Stoffdichte, hinterlegt ist.
  3. 3. Tissue-Papiermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) im Bereich einer Entwässerungs- und Formierwalze (12) hinterlegt ist.
  4. 4. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) vom Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) mechanisch abhebbar ist.
  5. 5. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) relativ grobgemustert ist.
  6. 6. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) für einen geringen Wassertransport in X- und Y-Richtung ausgelegt ist.
  7. 7. Tissue-Papiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) relativ dünn ist.
  8. 8. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Textursieb (16; 17) die Entwässerungszonen (19) mindestens teilweise miteinander verbunden sind.
  9. 9. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Textursieb (16; 17) die Siebzonen blockierter Entwässerung (20) miteinander verbunden sind.
  10. 10. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) und das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) getrennte Walzenführungen (15; 18) haben.
  11. 11. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) und das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) unterschiedliche Ausdehnung haben.
  12. 12. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von zwei Textursieben das Muster von zwei Textursieben (16; 17) entweder auf Rapport oder versetzt zueinander angeordnet sind.
  13. 13. Mit der Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestelltes Tissue- Papierprodukt.
  14. 14. Verfahren zum Herstellen eines Tissue-Papierproduktes mit folgenden Verfahrensmaßnahmen:
    1. - Aufgeben der Faserstoffsuspension auf ein Entwässerungs- und Blattbildungssieb mit einem unterlegten, mit einer Textur aus verschlossenen Siebzonen bestehenden Struktursieb;
    2. - Unterbinden bzw. starkes Einschränken der Entwässerung durch das Entwässerungs- und Blattbildungssieb in Z-Richtung über den verschlossenen Siebzonen und Aufkonzentrieren der Fasern in den Zonen unbehinderter Entwässerung.






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