Signifikante Trockengehaltssteigerung in der Presse

Die Energieeffizienz in der Papierherstellung wird maßgeblich durch das Nasspressen beeinflusst. So lässt sich durch eine effizientere mechanische Entwässerung der Trockengehalt des Papiers nach der Pressenpartie steigern, was die notwendige Dämpfmenge zur Trocknung des Papiers in der anschließenden Trockenpartie signifikant reduziert.

In einer modernen Pressensektion wird durch eine Schuhpresse ein Druckgradient in z-Richtung auf die nasse Papierbahn aufgebracht, was eine Kompaktierung des Papiers verursacht und somit dessen mechanische Entwässerung auslöst. Theoretische Überlegungen zeigen, dass die Effizienz dieses Prozesses durch ein optimiertes Aufbringen des äußeren Drucks über der Verweilzeit im Nip unter Berücksichtigung der Papiersorte weiter verbessert werden kann. Um dies zu erreichen, sind die verwendeten mechanischen Komponenten, Bespannungen und Walzenbezüge optimal aufeinander abzustimmen, da auch die dynamischen Kompressionssteifigkeiten der Bespannungselemente, das resultierende Systemverhalten im Pressnip entscheidend beeinflussen.

Mithilfe fortschrittlicher numerischer Simulationen, Laborversuchen und einem integrierten Entwicklungsansatz zwischen Mechanik- und Bespannungsentwicklung wurde ein neuartiges Entwässerungssystem konzipiert, was aus bestmöglich abgestimmten mechanischen Komponenten und Bespannungselementen besteht. Damit wird eine optimale Druckübertragung und folglich mechanische Entwässerung des Papiers unter Berücksichtigung spezifischer Betriebsbedingungen erreicht. Aufgrund des erfolgreichen Tests des Systems im Pilotmaßstab erfolgte eine Erstinstallation auf einer industriellen Papiermaschine bei Smurfit Kappa in Roermond, welche Testliner und Wellpappenrohpapier mit hoher Geschwindigkeit produziert. Nach erfolgreichem Einbau des Entwässerungssystems, was durch die enge Zusammenarbeit zwischen Smurfit Kappa – Roermond und Voith in kürzester Zeit erfolgreich gelang, zeigen erste Ergebnisse nach dem Anfahren der Maschine bereits eine signifikante Trockengehaltssteigerung nach der Presse um 1%, was auf das neuartige Entwässerungssystem zurückzuführen ist. Dadurch lassen sich bereits relevante Einsparungen in der Dampfmenge zur Trocknung der Papierbahn erzielen.

Neben den wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen lässt sich durch die Implementierung unseres neuartigen Entwässerungssystem die Gesamtproduktion einer Papiermaschine erhöhen, sollte die Trockenpartie den bisher limitierenden Faktor darstellen. Darüber hinaus führt ein höherer Trockengehalt nach der Presse zu einer verbesserten Runability der Papiermaschine, was die Produktionsleistung weiter erhöht. All diese Vorteile können ohne zeitaufwändige und kostspielige Umbauten erreicht werden, da unser neuartiges Entwässerungssystem nur geringfügige Anpassungen an der Schuhpresse und den Bespannungselementen erfordert und somit eine sehr wirtschaftliche Lösung für Papierhersteller darstellt.