Archiv Papiertechnik

CompressPlus schafft Mehrwert

Das im Paper Technology Center (PTC) von Voith entwickelte Pressenkonzept CompressPlus ermöglicht eine um bis zu 150 m/min höhere Maschinengeschwindigkeit ohne Qualitätsverluste. Dabei werden höchste Trockengehalte erreicht, nicht zuletzt wegen der eigens auf das Konzept abgestimmten Bespannung.

Gestrichene Papiere müssen höchsten Qualitätsanforderungen genügen. Die Verwendung für höherwertige Drucksorten erfordert einerseits sehr gute optische Eigenschaften, wie Helligkeit und Weiße, andererseits wird auf die Oberflächenbeschaffenheit, also Glätte, Glanz und gleichmäßige Verdichtung, großen Wert gelegt. Bedingt dadurch rücken bereits die Eigenschaften des Rohpapiers in den Fokus, da Fehler – zum Beispiel Narbigkeit – nicht vollständig durch nachfolgende Verfahrensschritte (zum Beispiel Vorglätten, Streichen und/oder Kalandrieren) beseitigt werden können.

Das von Voith neu entwickelte Pressenkonzept, bei dem die Papierbahn von der Blattbildung bis zum Ende der Vortrockenpartie ununterbrochen durch Bespannungen gestützt wird, erlaubt die Produktion dieser qualitativ hochwertigen Papiere bei hoher Geschwindigkeit und gleichzeitig sehr viel weniger Abrissen.

Hohe Geschwindigkeit mit gestütztem Bahnlauf
Der Betrieb einer Papiermaschine mit hoher Geschwindigkeit und gutem Wirkungsgrad erfordert hohe Trockengehalte und einen komplett gestützten Bahnlauf in Presse und Trockenpartie. Pressen nach Stand der Technik, wie sie in Zeitungsdruck-Papiermaschinen vielfach eingesetzt und erprobt sind, liefern zwar hohe Trockengehalte, haben allerdings den Nachteil, dass die Rohpapierqualität – im Besonderen die Oberflächenqualität – nicht höchstes Qualitätsniveau erreicht. Abbildung 3 zeigt den schematischen Aufbau des neuen Pressenkonzeptes. Die erste und zweite Presse sind als NipcoFlex Schuhpresse doppelt befilzt ausgeführt. Zwei Oberfilze und zwei Unterfilze entwässern die Bahn symmetrisch und bewirken höchste Trockengehalte. Die maximal möglichen Presskräfte und Schuhlängen (Pressimpulse) werden von Anwendungsfall zu Anwendungsfall individuell festgelegt. Eine Walzenpresse mit einem speziellen Oberfilz und einem Transferband bildet den dritten und letzten Pressnip.

Ganz im Gegensatz zu einer konventionellen Offsetpresse oder einer Legepresse läuft die Bahn dadurch durchgehend gestützt durch die Presse. Mittels Filzsaugwalzen und patentierter Filzführung wird so ein störungsfreier Bahnlauf über einen großen Gewichtsbereich hinweg gewährleistet. Mit dem Druckverlauf der Walzenpresse, der besonderen Oberflächenstruktur des letzten Oberfilzes und dem glatten Transferband wird eine sehr gute initiale Oberfläche erzeugt und die Verdichtung gleichmäßig gesteigert – der Konzeptname ist Programm.

Die Pilotergebnisse überzeugten derart, dass sich ein asiatischer Papierhersteller aus dem Premium-Bereich bei einer Neuanlage für das CompressPlus Konzept entschieden hat.

Um die Vorteile der neuen Technik voll nutzen zu können, wurden umfangreiche, aufwändige Pilotversuche geplant und im Paper Technology Center durchgeführt. Ziel war es, für das neue Pressenkonzept die beste Bespannung zu finden, um einen schnellen Anlauf der Anlage zu unterstützen beziehungsweise beste Qualität von der ersten Produktionsstunde an zu gewährleisten.

Für dieses neue Pressenkonzept wurden die Pressfilze der PrintFlex Serie für jede Position speziell angepasst. Besondere Highlights sind die Designs für die zweite und die dritte Presse.

Hier kamen Low-Void Konstruktionen zum Einsatz, damit durch eine optimale Sättigung im Filz höchste Entwässerungsmengen und damit höchste Trockengehalte erreicht werden. Abbildung 4 (siehe nächste Seite) zeigt das erhebliche Potential der entwickelten Bespannung (Voith PrintFlex in Abb. 4) im Vergleich zu einer Standardbespannung (Kurve A bis C in Abb. 4) an der PM auf.

Von Interesse sind natürlich die Oberflächeneigenschaften und im Hinblick auf die Sorte – holzfrei gestrichene Papiere – eine höchstmögliche und gleichmäßige Verdichtung der Oberfläche. Abbildung 5 zeigt den Vorteil von CompressPlus bei der Rauigkeit (Bendtsen) als Funktion des Trockengehalts im Vergleich zu anderen Pressenkonzepten und Abbildung 6 die höhere Oberflächenverdichtung.

Im Vergleich zu Tandem-Pressen mit drei oder vier Filzen liefert das neue Pressenkonzept bei sehr gutem Trockengehalt niedrigere Rauigkeitswerte und eine deutlich höhere Verdichtung am Rohpapier. Die abschließenden Versuche in einer kommerziellen Druckerei zeigten deutlich die Vorteile bei der Bedruckbarkeit. Die Ergebnisse sind auch mit DuoCentri NipcoFlex Pressen und vierte Presse (Legepresse) vergleichbar.

Solche Pressentypen sind immer noch die erste Wahl für sehr anspruchsvolle Anwendungen wie zum Beispiel SC-A Qualitäten. Dank der neuen Technik wird es nun möglich, diese Pressentypen zu ersetzen. Der Zusatznutzen liegt in einer um circa 150 m/min erhöhten Maximalgeschwindigkeit ohne Qualitätseinbußen.

Nach nur einem Jahr Betrieb an der Erstinstallation werden die hohen Flächengewichte dauerhaft mit bester Qualität und ohne nennenswerte Abrisse gefahren. Trockengehalte von mehr als 50 Prozent wurden in der Praxis sofort erreicht und Bahnlauf, Filzstandzeit und Anlaufverhalten entsprachen vollkommen den Erwartungen des Kunden.