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Die Siebpartie einer Kartonmaschine …

… ist eine kompakte Anlage, welche aus mehreren einzelnen Blattbildungssystemen besteht. Der Karton setzt sich aus mehreren Lagen zusammen und jede dieser einzelnen Lagen muss erstmal separat erzeugt werden.

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Ein genauer Blick auf den Aufbau eines Kartons macht dies deutlich. Karton ist ein flächiger Werkstoff und besteht meistens aus mehreren Lagen. In der Regel ist der Aufbau eine vorderseitige und rückseitige Decklage mit einer dazwischenliegenden Einlage plus einer Zwischenlage, auch Schonschicht genannt. Diese Lagenkonstruktion verfolgt ein sehr sinnvolles Ergebnis. Bei einem möglichst sparsamen und wirtschaftlichen Einsatz von Faserstoffen werden so optimale technologische Eigenschaften erzielt. Also werden, angepasst an das Anforderungsprofil, unterschiedliche Faserstoffqualitäten plus diverse Hilfsstoffe je Lage eingesetzt.

Mehrere Lagen bedeuten auch mehr Masse und in der Papiersprache definiert der Begriff Karton eine flächenbezogene Masse von 150 bis 600 Gramm pro Quadratmeter. Damit gewährleistet der mehrlagige Karton eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit für die späteren Faltschachteln. Der mengenmäßig bestimmende Anteil wird in der Einlage platziert. In der Regel befindet sich hier auch der preiswertere Faserstoff im Kartonaufbau.

Man stellt sich ein gut belegtes Sandwich als mehrlagige Struktur vor. Es beginnt mit der Scheibe Toast plus einer Scheibe Wurst, plus einer weiteren Scheibe Wurst – es geht ja um Qualität – und obendrauf eine Scheibe Käse. Das entspricht einfach gesehen in der Summe auch vier Lagen, lässt sich aber mit einem Karton nicht vergleichen. Der entscheidende Unterschied ist, keine der einzelnen Lagen geht mit der jeweils anderen Lage eine Verbindung ein und ergibt somit keine feste Einheit. Aber genau diese Einheit erwarten die Faltschachtelhersteller von einem Karton. Alle eingebrachten Lagen Faserstoff, unabhängig welche Qualität und Menge, müssen sich miteinander verbinden.

In der Regel vier Langsiebe
Genau diese Aufgabe hat die Siebpartie einer Kartonmaschine zu erfüllen. Dazu werden die einzelnen Siebe so geführt, dass ein Zusammenlegen und Verbinden der jeweiligen Faserlagen möglich ist. Da jede Lage ein Sieb in Anspruch nimmt, sind es in der Regel vier Langsiebe. Zuerst wird jede Lage mit den schon bekannten Prozessen gebildet. Das flache, kontinuierlich umlaufende Sieb nimmt den Stoffstrahl auf und mit der einsetzenden Filtration beginnt nun der Prozess der Blattbildung. Das Fasermaterial legt sich auf der Sieboberfläche ab und gewinnt zunehmend an Stärke. Bevor bekanntlich am Ende des Siebes der Faserstoff eingedickt ist und den Weg in die Pressenpartie nimmt, erfolgt nun das Zusammenlegen und Verbinden von Lage zu Lage. In der Papiersprache wird dieser wichtige Prozess in der Kartonerzeugung als das Vergautschen feuchter Elementarbahnen bezeichnet.

Was passiert beim Vergautschen?
Jede Bahn, die sich auf einem Langsieb aufbaut, hat eine Oberseite und eine Siebseite. Dies ist interessant, denn während der Blattbildung lagern sich mehr Fasern und Füllstoffe in der Oberseite eines Blattes ab. Somit werden bevorzugt die Oberseiten vergautscht. Im Detail heißt das, die Bahnen sind feucht und führen eine Menge Wasser mit, legen sich die Bahnen nun zusammen beziehungsweise übereinander, muss bei der weiteren Entwässerung das Wasser aus der oberen nun auch durch die untere Bahn „wandern“. Durch diesen Wassertransport zwischen den Lagen bewegen sich kleine einzelne Fasern und Feinstoffbestandteile von der einen in die andere Lage und verbinden sich auf diese Weise. Dieser Prozess kann mit Druck von oben und Saugwirkung von unten effizient verstärkt werden.

In der abgebildeten Siebpartie läuft der Prozess der Vergautschung wie folgt ab: Die Oberseite der Einlage verbindet sich mit der Oberseite der Schonschicht. Das Doppel Schonschicht-Einlage legt sich anschließend mit der Unterseite der Einlage auf die Oberseite der Rückseite. Zum Abschluss platziert sich oben auf das Dreierpaket die Oberseite der Deckseite und als „Vierlagenverbund“ geht es ab in die Pressenpartie.

Insgesamt weisen solche Mehrlangsieb-Kartonmaschinen bei der Erzeugung von Faltschachtelkarton einen sehr guten Blattaufbau auf. Auch die Entwässerung läuft optimal und sichert eine höhere Produktionsstabilität. Als weiteres positives Ergebnis zählt eine gute Spaltfestigkeit des Kartons, sprich die Festigkeit zwischen den einzelnen Lagen.

Mehrlagiger Karton, insbesondere bei schwereren Qualitäten, kann auch mit einer Rundsieb-Kartonmaschine erzeugt werden. Aber dies ist schon das Thema für die nächste Ausgabe von Papier + Technik.