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Die Trockenpartie …

… ist die größte und längste Einheit einer Papier- und Kartonmaschine.

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Das Papier kommt frisch gepresst mit einer Feuchtigkeit von circa 50 Prozent oder anders herum betrachtet mit
einem Trockengehalt von circa 50 Prozent in die Trockenpartie. Der Wasserentfernung durch das mechanische Pressen sind nun mal Grenzen gesetzt und somit ist das Ziel klar definiert. Die Papierbahn soll gemäß den Kundenanforderungen am Ende der Trockenpartie einen Trockengehalt von etwas mehr als 90 Prozent ausweisen. Je nach Papiersorte schwanken die Werte für den Endtrockengehalt von circa 92 bis 98 Prozent.

Der Papierfachmann misst und dokumentiert in der Regel den noch fehlenden Betrag bis zu 100 Prozent. Dieser Restbetrag wird als die sogenannte Restfeuchte im Papier bezeichnet und somit haben wir dann eine Restfeuchte von acht bis zwei Prozent. Diese restliche Feuchte im Papier ist wiederum wichtig für die Weiterverarbeitung speziell bei den Kunden. Denn bekanntlich ist Papier ein Naturprodukt und passt sich den klimatischen Verhältnissen der Umgebung an.

Verdunsten und Verdampfen

Die Zahlen – egal wie bezeichnet – zeigen eins deutlich, es muss nun ein intensiver Trocknungsprozess erfolgen, um die große Menge an Feuchtigkeit aus dem Papier zu holen. Hierzu wird die Bahn gewöhnlich nach und nach um mit Dampf beheizte Zylinder geführt. Es ist eine stattliche Anzahl von Zylindern notwendig, so dass mit dem Kontakt zwischen der noch feuchten Papierbahn und der Zylinderoberfläche das noch vorhandene Wasser verdunsten und vor allem verdampfen kann.

Von Verdunsten spricht man, wenn der Übergang des im Papier enthaltenen Wassers zur Luft bei Temperaturen unterhalb der Siedetemperatur erfolgt. Unter Verdampfen versteht man diese Zustandsänderung bei höherer Temperatur, also bei der Siedetemperatur von 100 °C. Diese Vorgänge lassen sich auch gut beim Wasserkochen in einem Topf beobachten. Mit zunehmender Temperatur steigen immer mehr Bläschen von unten kommend nach oben und zerplatzen letztlich an der Oberfläche. Dies gelingt, da einerseits die Wassermoleküle durch die Temperatur in ständiger Bewegung sind und andererseits durch die gegenseitigen Stöße nicht alle Moleküle die gleiche Geschwindigkeit haben. Aus diesem Grund nutzen die schnelleren Moleküle die Gelegenheit, sich zeitig aus dem Flüssigkeitsverband zu befreien und in die umliegende Luft zu verdunsten. Hat das Wasser dann konstant die Siedetemperatur von 100 °C erreicht, beginnt durch die hohe Geschwindigkeit der Wasserdampfblasen der rasche Übergang in den gasförmigen Zustand. Das Wasser verdampft somit und es entsteht dabei Wasserdampf, ein unsichtbares Gas.

Erstmal genug der Physik, sie wird uns in den weiteren Artikeln zum Schwerpunkt Trocknen von Papier immer wieder begegnen.

Nun zurück zur Trockenpartie und den vielen Trockenzylindern, die in der Regel auf mehrere Trockengruppen aufgeteilt sind. Die Gruppen sind separat bespannt und werden auch einzeln
beheizt und angetrieben. Das fordert auch der Trocknungsprozess in einer Papier- beziehungsweise Kartonmaschine.

Bis zu acht Gruppen

Einerseits muss die Papierbahn mit
einer Spannung von der einen Gruppe zu der anderen Gruppe bewegt werden. Also hat sich jede folgende Trockengruppe etwas schneller zu bewegen. Andererseits muss der Trocknungsvorgang schonend beginnen, und so startet die Zylindertemperatur der ersten Trockengruppe mit circa 70 bis
80 °C und steigert sich je nach Papierqualität bis zu circa 110 bis 130 °C in der letzten Trockengruppe. Die Papierbahn kann im Trocknungsprozess entsprechend zur Größe der Trockenpartie und Geschwindigkeit der Maschine bis zu acht Gruppen durchlaufen.

Dann ist es endlich geschafft. Die Papierbahn hat den langen Weg von Zylinder zu Zylinder in den einzelnen Trockengruppen bis zur Aufrollung bewältigt. Und wenn alles gut gelaufen ist – natürlich ohne Abriss – weist das nun fertige Papier den erforderlichen Restfeuchtegehalt von circa zwei bis acht Prozent auf.

Alle Hygiene- und Tissuepapierhersteller legen jetzt ein Veto ein und sagen, wir haben in der Regel nur einen großen Trockenzylinder. Das stimmt und dazu gibt es später einen separaten
Artikel.

Insgesamt gilt der erforderliche Aufwand zur Trocknung der Papierbahn als sehr beträchtlich, sowohl für die Energie (Dampferzeugung, -bereitstellung, Kondensataufbereitung, Wärmerückgewinnung) als auch für die dafür notwendigen Anlagen. Die Betriebskosten sowie die Investitionskosten zeigen klar, die Trockenpartie ist und bleibt
eine sehr kostenintensive Einheit.


Die Trockenpartie einer modernen Papiermaschine.