Transparenz im Herstellungspro-zess
Die kontinuierliche Messung der Faserstoff-Oberflächenladung ermöglicht Pa-pierfabriken, die den Stoffströmen inneliegenden Reaktionspotenziale gegenüber chemischen Additiven transparent zu machen. Es wird möglich, Ausmaß und Ursachen von Schwankungen der Additiveffizienz aufzuklären und Probleme zeitnah zu diagnostizieren.
Nutzen bei der Herstellung nass-fester Papiere
Dies bedeutet für den Ausschusseinsatz bei der Herstellung nassfester Papiere:
• Wenig reaktive Ausschussqualitäten und de- oder reaktivierende Aufberei-tungsbedingungen können identifiziert werden. Entsprechende Gegenmaß-nahmen können ergriffen werden, wie etwa eine gezielte
Vergleich-mäßigung, eine Anpassung der Aufbereitung (Mahlung, Auflösebedingun-gen) oder auch eine Vermeidung minderer Ausschussqualitäten bei hoch-wertigen Produktsorten.
• Weitergehend wird eine Anpassung von Prozessgrößen möglich, die eine verminderte Faserstoffreaktivität ausgleichen. Letztlich ist dies durch eine Regelung zu verwirklichen.
• Damit können Überdosierungen zum Abfangen von Schwankungen vermie-den wervermie-den. Die Dosierung lässt sich dynamisch auf ein kostenoptimales Minimalniveau einstellen.
Regelung Die Online erfasste Oberflächenladung kann zur Regelung der Nassfestmittelad-sorption herangezogen werden. Als Stellgrößen einer solchen Regelung kom-men in Frage:
• Dosierung von Aufschlusschemikalien
• Anpassung der Frischfasermischung
• Entstippung/Mahlung
• Nassfestmittel-Dosierung
• CMC-Zugabe
Zu beachten ist, dass eine Manipulation der meisten dieser Stellgrößen weitere Prozesswirkungen nach sich zieht. Eine geregelte CMC-Zugabe oder eine gere-gelte Nassfestmittel-Dosierung erscheinen in diesem Zusammenhang am besten praktikabel.
Überladung bei hochnassfesten Papieren
Eine spezielle Anwendung der zeitnahen Diagnose bietet sich bei der Produktion hochnassfester Papiere an. Hier kann ein hoher Nassfestmitteleinsatz zur katio-nischen Überladung des Systems führen. Der Faserstoff wird kationisiert ist und die Adsorption von weiterem Additiv behindert. Durch Aufkonzentration tritt die-ser Effekt einige Zeit nach Anfahren der Anlage auf. Die Überladung hat eine verminderte Additiveffizienz bis hin zu akuten Ablagerungsproblemen zur Folge.
Über die kontinuierliche Oberflächenladungsmessung wird eine Online-Diagnose solcher Zustände möglich. Durch rechtzeitiges Eingreifen können dann erhebli-che Ausfallzeiten vermieden werden.
Ausweitung der Einsatzmöglich-keiten
Neben dem Ausschussstrang bei der Herstellung von nassfesten Papieren sind weitere Anwendungen denkbar:
• Die Ausschussbewertung im Bereich von Spezialpapieren, bei denen andere funktionale Additive (Leimungsmittel, Trockenverfestiger) oder auch die Re-tention stark kostenrelevant im Produktionsprozess sind.
• Die Bewertung des Gesamtfaserstoffs bei wechselnden Rohstoffqualitäten oder wechselnden Rezepturen, z. B. bei Altpapierverarbeitern oder bei antei-liger Nutzung von Holzstoff. Auch hier ist die Anwendung besonders dann in-teressant, wenn funktionale Additive mit hohen Kosten eingesetzt werden.
Ansprechpartner für weitere Informationen
Dr. Wolfram Dietz Tel. 089/12146-279
wolfram.dietz@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung PTS Heßstraße 134
80797 München Tel. (089) 1 21 46-0 e-Mail: info@ptspaper.de www.ptspaper.de
Glossar
AS Ausschuss
CI Konsistenzmessung CMC Carboxymethylcellulose
eq Ladungsäquivalente, Menge an Ladungsstellen in mol Geschw. Maschinengeschwindigkeit
HW Handelsware MiB Mischbütte NFM Nassfestmittel OFL Oberflächenladung PAC Polyaluminiumchlorid PAM Polyacrylamid
PAE Poly-(Aminoamid)-Epichlorhydrin-Harz PCD kolloidale Ladung, Partikelladung (Particle Charge Detector) PES-Na Natrium-Polyethylensulfonat
PI Druckmessung
PM Papiermaschine
Poly-DADMAC Polydiallyldimethylammoniumchlorid R Pearson-Korrelationskoeffizient
R² Bestimmtheitsmaß SD Stoffdichte
SR Schopper-Riegler SW Siebwasser Stabw Standardabweichung VIF Varianzinflationsfaktor WS Wirksubstanz
ZvM zeitversetzte Mittelwertbildung
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