Archiv Papiertechnik

Die Siebpartie … Teil 2

… ist inklusive des Stoffauflaufs der entscheidende Teil einer Papiermaschine, denn hier wird, ganz einfach gesagt, das Papier gemacht.

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Nun folgt der Blick in den Aufbau einer Siebpartie und dies am Beispiel einer Langsiebpartie. Der Name ist Programm. Das Sieb gewährt dem aufgenommenen Stoff eine bestimmte Strecke für die Blattbildung sowie Entwässerung. Da es sich um ein endlos umlaufendes Sieb handelt, muss es irgendwann zurücklaufen und fortlaufend neues Material aufnehmen.

Viele Papier- und Kartonmaschinen arbeiten weltweit mit diesem bewährten Konzept der Blattbildung, um Papier- beziehungsweise Kartonqualitäten mit einer flächenbezogenen Masse von 6 bis 1200 g/m² herzustellen. Die große Flexibilität zeigt sich auch im Bereich der Maschinen-geschwindigkeiten, denn mit einem Langsieb können je nach Ausstattung und Papierqualität Geschwindigkeiten von 10 bis knapp 1200 m/min gefahren werden. Diese beeindruckenden Zahlenbereiche werden durch die Auswahl der Entwässerungselemente und die Länge des Siebes selbst bestimmt.

Schneller geht es mit diesem Typ aber nicht mehr. Bei einer Geschwindigkeit zwischen 1100 und 1200 m/min beginnt dann die über dem Sieb stillstehende Grenzfläche der Umgebungsluft die Suspension örtlich zu verschieben und macht die Bildung eines homogenen Papiers unmöglich.

Also der Stoff kommt aus dem Stoffauflauf auf das Sieb. Die Prozesse der Filtration und Eindickung, die für die Blattbildung verantwortlich sind, werden durch die wichtigen Bauteile und Elemente der Siebpartie ermöglicht, vorangetrieben und gesteuert. Das wichtigste Element ist nunmal das Sieb, als Unterlage für das Ablegen der Faser bei dem gleichzeitigen Durchlassen des Wassers. Nicht zu vergessen ist die Transportaufgabe bei den niedrigen wie auch hohen Geschwindigkeiten. Das Sieb muss kontinuierlich rund und straff laufen. Dafür sorgen in der Regel am „Eingang“ die Brustwalze, auch Umlenkwalze genannt, und am „Ausgang“ die Siebsaugwalze plus einer Antriebswalze. Diese Walzen werden unterstützt von einer gewissen Anzahl von Leit-, Spann- und Regulierwalzen, welche im unteren Teil der Siebpartie platziert sind. Befindet sich das Sieb also auf dem „Rückweg“, erfüllen diese Walzen ihre Aufgaben und zwar zu führen, zu spannen und auszugleichen. Es handelt sich hierbei alles in allem um rotierende Elemente in der Siebpartie. Nicht zu vergessen sind in diesem Bereich die Spritzrohre, welche für ein sauberes Sieb sorgen. Dadurch kann das Siebgewebe nach dem Umlenken über die Brustwalze neues Fasermaterial mit viel Wasser aufnehmen und alles beginnt wieder von vorn.

Im oberen Teil der Langsiebpartie befinden sich in der Regel zwischen Brust- und Siebsaugwalze überwiegend stationäre Elemente.

Die Brustwalze ist die erste Walze der Siebpartie und befindet sich direkt unter dem Stoffaustritt aus dem Stoffauflauf auf das Sieb. Dann folgen an vorderster Front der Siebtisch und die Entwässerungsleisten, in der Fachsprache auch Foils genannt. Sind mehrere solche Leisten als eine Einheit zusammengefasst, spricht man von einem Foilkasten. Eine wichtige Funktion ist das Stützen und Stabilisieren des Siebes, denn immerhin muss es unter Spannung bleiben und gleichzeitig den Stoffstrahl in Umfang und Menge aufnehmen und transportieren. Die Foils sind fest integrierte Kunststoffleisten an der Unterseite des Siebes mit einer spitzen Kante gegen die Laufrichtung zum Abstreifen des Wassers. In Laufrichtung endet die Leiste bogenförmig mit einem sehr geringen Winkel, dem so genannten Foilwinkel. Durch die Bewegung des Siebes und durch die leicht abfallende Form entsteht eine Sogwirkung. Der geringe natürliche Unterdruck unterstützt die Entwässerung schonend.

Das ist die Basis für den Beginn eines gleichmäßigen Ablegens der Fasern bei gleichzeitigem Durchlassen von viel Wasser. Im ersten Bereich ist soviel Suspension auf dem Sieb, dass auf dem sich bildenden Faservlies ein hoher Anteil Stoffsuspension sich weiter bewegen kann. Die Fasern besitzen noch Turbulenzenergie aus dem Stoffauflauf und können sich somit, noch in Bewegung befindlich, in den Blattgefügen ablegen. Den wässrigen Zustand in diesem Blattbildungsbereich verdeutlicht klar die seitliche Draufsicht auf das Langsieb und man erkennt eine glänzende, spiegelnde Oberfläche. Dieses Phänomen bricht nach circa drei bis fünf Metern fast abrupt weg und die Oberfläche wirkt dann relativ matt. Der Papierfachmann spricht von der so genannten Vorentwässerungsstrecke beziehungsweise auch Wasserlinie.

Das Blatt ist jetzt bei einer Stoffdichte von circa drei bis fünf Prozent gebildet und jede Faser sollte nun ihren Platz eingenommen haben. Auch weist das Gefüge eine Stabilität auf, die es erlaubt mit zunehmendem Unterdruck zu arbeiten, um mehr Wasser herauszuholen. Das übernehmen die folgenden Saugkästen mit gering wirkender Saugleistung, welche Richtung Siebsaugwalze weiter zunehmen wird. Die Entwässerungsleistung steigt und am Ende der Siebpartie hat die Papierbahn eine Stoffdichte von circa 20 Prozent.

Sie merken: Blattbildung und Siebpartie sind sehr wichtige, umfangreiche sowie auch spannende Themen. Also mehr dazu in der nächsten Ausgabe.