IK-MF 170066
Verbesserung der Planlage und Vermei- dung von Fingerrilligkeit in der Papier- herstellung (Fingerrilligkeit)
G. Roosen, T. Arndt, F. Miletzky
Ansprechpartner Dr.-Ing. Tiemo Arndt Telefon: 03529-551 643
E-Mail: tiemo.arndt@ptspaper.de
G. Roosen, T. Arndt, F. Miletzky:
Verbesserung der Planlage und Vermeidung von Fingerrilligkeit in der Papierherstellung (Fingerrilligkeit)
PTS-Forschungsbericht 01/16 20.05.2019
Papiertechnische Stiftung (PTS) Pirnaer Straße 37
01809 Heidenau www.ptspaper.de
Download-Information:
Diese Studie steht auf der Homepage der PTS zum Download bereit:
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Ansprechpartner:
Gerrit Roosen Tel. (03529) 551-653 gerrit.roosen@ptspaper.de
Institut für Zellstoff und Papier IZP Pirnaer Straße 37
01809 Heidenau
Die Ergebnisse wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens MF 160068 gewonnen, das im Programm zur "Förderung von Forschung und Entwicklung bei Wachstumsträgern in benachteiligten Regionen"
mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) über den Projektträger EuroNorm Gesellschaft für Qualitätssicherung und Technologie mbH aufgrund eines Beschlus- ses des Deutschen Bundestages gefördert wurde. Dafür sei an dieser Stelle herzlich gedankt.
Unser Dank gilt außerdem den beteiligten Firmen für die Probenbe- reitstellung und für die freundliche Unterstützung bei der Projekt- durchführung.
Verbesserung der Planlage und Vermeidung von Fingerrilligkeit in der Papier- herstellung
G. Roosen, T. Arndt, F. Miletzky
Inhalt
1 Zusammenfassung ... 3
2 Abstract ... 4
3 Einleitung... 6
4 Versuchsdurchführung ... 9
5 Ausgewählte Ergebnisse ... 12
5.1 Klassifizierungsalgorithmus ... 12
5.2 Untersuchung von Papierproben auf strukturelle Unregelmäßigkeiten ... 13
5.3 Untersuchung auf lokale Spannungszustände ... 13
5.4 Erzeugung welliger Planlageabweichungen auf Grund von Zugspannungen... 14
5.5 Einfluss der stofflichen Zusammensetzung ... 16
5.6 Grundlegende Erkenntnisse zum Fehlerbild der Fingerrilligkeit... 17
5.7 Nachbehandlung von Fingerrillen ... 17
5.8 Korrelationsanalyse mit Maschinendaten ... 18
5.9 Modell zur Entstehung von Fingerrillen ... 19
6 Zusammenfassung ... 20
1 Zusammenfassung
Thema Verbesserung der Planlage und Vermeidung von Fingerrilligkeit in der Papier- herstellung.
Ziel des Projektes
Das Ziel dieses Projektes bestand darin, mittels innovativen Ansätzen die Entstehung von Fingerrillen zu klären und beherrschbar zu machen. Dabei wurden neben strukturellen Untersuchungen von ausgewählten Papieren, maschinelle-, stoffliche- und prozessparametrische Einflussfaktoren erarbeitet.
Ergebnisse Es wurde ein Programm entwickelt, welches es auf Basis von machine learning Algorithmen und Höhenprofilbildern aus Streifenprojektionssmessungen ermög- licht, das Fehlerbild der Fingerrilligkeit automatisiert und objektiv zu klassifizieren und gleichzeitig die dominantesten Wellenlängen sowohl grafisch als auch als Absolutwerte darzustellen.
Bei Industriepapiermaschinenversuchen konnte, herausgefunden werden, dass es sich bei dem Thema der Fingerrilligkeit um ein Problem handelt, welches durch die dem Stoffauflauf folgenden Aggregate im Papierherstellungsprozess beeinflusst werden kann: Oberflächenauftrag, Kalander und Wicklung. Dabei sind v. a. die zuerst genannten Aggregate als besonders kritisch anzusehen.
Außerdem konnte erstmals ein Zusammenhang zwischen der Wellenlänge der Fingerrillen und dem Tambourdurchmesser nachgewiesen werden. So steigt die Wellenlänge beginnend vom Tambourkern nach außen an, wobei Papiere höherer flächenbezogener Masse, Fingerrillen höherer Wellenlängen aufweisen und diese Strukturen ab einem Abstand von 35 mm von der Tambouroberfläche erstmals detektierbar werden.
Bei Korrelationsanalysen, konnte statistisch abgesichert nachgewiesen werden, dass Fingerrillen, wenn sie auftreten, vorrangig in den Tälern des manuellen Wickelhärte Profils zu finden sind. Außerdem sind Tendenzen zu erkennen, dass in diesen Bereich die Bahntemperatur erhöht, die Feuchte geringer und die flächenbezogene Masse niedriger ist. Auf Basis der gewonnen Erkenntnisse wurde ein Modell zum Entstehungsmechanismus von Fingerrillen erarbeitet.
Schlussfolgerun gen
Durch die erzielten Ergebnisse ist es nun möglich das Fehlerbild personenunab- hängig zu klassifizieren und zu bewerten. Dadurch wird die Kommunikation in der Papierindustrie nachhaltig erleichtert, da nun eine eindeutige Definition der Fingerrilligkeit und Abgrenzung von anderen Fehlerbildern vorhanden ist. Durch das erarbeitete Modell wurden entscheidende Hinweise zu Entstehungs- und Wirkmechanismen der Fingerrilligkeit geliefert und herausgearbeitet, welche Grundvoraussetzungen gegeben sein müssen, damit diese im fertigen Papier auftreten. Dies erleichtert die Ursachenfindung für Papierproduzenten und bietet erhebliche Einsparpotentiale durch Reduzierung von Ausschuss und daraus resultierender Einsparung von Energie und Rohstoffen.
2 Abstract
Theme Improvement of flatness and avoidance of finger ridges during paper making process.
Project objective The aim of this project was to use innovative approaches to clarify and control the development of finger ridges. In addition to structural investigations of select- ed papers, machine, material and process parametric influencing factors were developed.
Results A program on the basis of machine learning algorithms and height profile images from strip projection measurements was developed, to enable the automatic and objective classification of finger ridges image. At the same time the most domi- nant wavelengths can be displayed both graphically and as absolute values.
Industrial paper machine trials have shown that the issue of finger ridges is a problem which can be influenced by the aggregates following the headbox in the paper manufacturing process: Surface application, calender and winding. The first mentioned aggregates are particularly critical.
In addition, a correlation between the wavelength of the finger ridges and the reel diameter could be demonstrated. The wavelength increases from the drum core to the outside, whereby papers with a higher area related mass show finger ridges of higher wavelengths. These structures can be detected for the first time at a distance of 35 mm from the drum surface.
In correlation analyses, it could be statistically proven that finger ridges, when they occur, are primarily found in the valleys of the manual winding hardness profile. In addition, tendencies can be seen that the web temperature in these areas is higher, the moisture content is lower as well as the area related mass.
On the basis of the results, a model of the formation mechanism of finger ridges was developed.
Conclusion The results achieved make it possible to classify and evaluate the defect inde- pendently of the person. This simplifies communication in the paper industry, as there is now a clear definition of finger ridges and differentiation from other defects. The developed model provides decisive information on the development mechanisms of finger ridges and identified the basic prerequisites for its occur- rence in the finished paper. This facilitates the identification of causes for paper producers and offers considerable saving potentials by reducing broke resulting in savings of energy and raw materials.
Acknowledge- ment
The research project MF 160068 was funded by the German Federal Ministry of Economic Affairs and Energy BMWi in the programme for the "Promotion of Research, Development and Innovation in disadvantaged areas" based on the decision of the German Parliament and carried out under the umbrella of Euro- Norm in Berlin. We would like to express our warm gratitude for this support.
3 Einleitung
Planlageabweich ungen im Papierherstellun gsprozess
Bestmögliche Planlage von Papieren bei wechselnden Umgebungsbedingungen, ist eine Grundvoraussetzung, um in der Weiterverarbeitung bei grafischen-, Spezial-, Etiketten und Verpackungspapieren die hohen Verarbeitungsgeschwin- digkeiten und Endanforderungen der Kunden zu erfüllen. Wenn dort das optische Erscheinungsbild nicht gleichmäßig ist, wird das Gesamtprodukt als minderwertig eingeschätzt.
Planlageabweichungen hängen von einer Vielzahl von Einflussfaktoren ab. Unter anderem von lokalen strukturellen Inhomogenitäten, der lokalen Faserorientie- rung, der Feuchtdehnung, der Trocknungsrate und Gleichmäßigkeit der Trock- nung, der Schrumpfung, Formation, etc… [1, 2, 3, 4] Da während der Papierher- stellung die Neigung zur Ausbildung von Planlageabweichungen maßgeblich beeinflusst wird, haben gerade die Papierverarbeiter nur begrenzte Möglichkei- ten das Hervortreten dieser im Endprodukt zu vermeiden. So können lediglich die Prozessbedingungen bei der Weiterverarbeitung, wie z. B. beim Bedrucken (hier v. a. durch Regelung der angelegten Bahnspannung), angepasst werden.
Generell ist es jedoch die Aufgabe und das Ziel der papierproduzierenden Industrie Produkte auszuliefern, die nicht zur Ausbildung von Planlageabwei- chungen neigen. Im Konkreten bedeutet dies für den Papierhersteller, eine gute Papierqualität im Sinne eines gleichmäßigen Blattes im Mikro- und Makrobereich bereitzustellen.
Phänomenologie Fingerrilligkeit
In der Literatur finden sich nur wenige Informationen zum Thema Fingerrilligkeit und ihr Phänomenologie. In der Unterteilung von Green, der Planlageabwei- chungen in die zwei Hauptgruppen „Bogenränder liegen nicht eben“ und „Bogen- innenfläche liegt nicht eben“ wird das Fehlerbild nicht aufgeführt, da es nur schwer gegenüber anderen Fehlerbildern abgegrenzt werden kann. [5]
Weiterhin wird das Fehlerbild als Welligkeit beschrieben, die in Maschinenrich- tung verläuft und generell unterschiedliche Dimensionen besitzen kann. [6, 7]
Mehrere Wellen verlaufen dabei parallel zueinander, nicht schräg und können unterbrochen sein. Bei einer Papierrolle mit circa 12.500 Einzellagen konnte ein Höhenunterschied zwischen Berg und Tal (Peak-to-valley; PTV) von 1,0–1,5 mm beobachtet werden. [6] Heruntergerechnet auf jede einzelne Schicht ergibt sich ein Wert von etwa 120 nm. Neuste Untersuchungen haben gezeigt, dass fingerrillige Strukturen mit PTV-Werten zwischen 30-400 µm bei Wellenlängen
Abbildung 1: Planlagestörungen
von 10-30 mm auftreten können. [7]
Abbildung 2: Fingerrilligkeit in einem gestrichenen Papier (links: Papierbogen; mittig: Topogra- fisches Bild; rechts: Wichtigsten Maße der Fingerrillen) [7]
Mögliche Ursachen
In der Literatur finden sich nur wenige Informationen über mögliche Ursachen für die Ausbildung von Fingerrillen. Im Folgenden werden verschiedene Theorien dargelegt.
Variation der flächenbezogene n Masse und Dicke
Unterschiede im Papier, u. a. im Hinblick auf die flächenbezogene Masse, entstehen schon im Stoffauflauf. Überschreitet die Fließgeschwindigkeit im Stufendiffusor den Bemaßungswert, wird das Geschwindigkeitsprofil des Sus- pensionsstroms hinter dem Stufendiffusor so ungleichmäßig, dass dabei Verwir- belungen entstehen, die sich bis zur Lippe nicht mehr vergleichmäßigen können. [8]
Davon ausgehend, dass sich systematische Abweichungen der Papierdicke beim Aufwickeln der Papierbahn aufbauen, könnte es, wie in
Abbildung 3 zu sehen, zu einer wellenartigen Ausprägung kommen. Diese werden durch einen zusätzlichen Strichauftrag verstärkt. Damit kann dieser Vorgang eine Ursache für die Fingerrilligkeit sein.
Abbildung 3: Möglicher Einfluss von Dickevariationen auf die Ausbildung von Fingerrillen
Feuchtigkeitsstre ifen
Feuchtigkeitsstreifen (s. Abbildung 4) können in der Sieb-, Pressen- und der Trockenpartie oder auf Grund eines ungleichmäßigen Basisprofils entstehen.
Abbildung 4: Streifiges Temperaturprofil einer Papierbahn in der Trockenpartie
Meist werden Feuchtigkeitsstreifen durch verschmutze bzw. abgenutzte Bezüge oder durch Teile der Papiermaschine hervorgerufen, die in direktem Kontakt mit der Papierbahn stehen. Weitere Fehlerquellen können schlecht ausgelegte Dampfblaskästen oder Rückbefeuchtungsaggregate sein.
Im Kalander erfahren dadurch feuchtere Bereiche eine stärkere Verdichtung als die umliegenden Bereiche, was zu einer Reduktion der Dicke führt. Weiterhin trocknen feuchtere Bereiche langsamer und schrumpfen deshalb anders als umliegende Bereiche, was zu Spannungen in Querrichtung führt. Dies wiederum verändert die elastischen, plastischen und rheologischen Eigenschaften im Endprodukt. [8]
Faserorientierun gsstreifen
Faserorientierungsstreifen (FOS) wurden ebenso als eine mögliche Ursache für die Ausbildung welliger Planlageabweichungen postuliert. [6, 9] In Abbildung 5 (links) sind FOS in einem Papier skizziert. Dabei handelt es sich um Bereiche, in denen die Fasern einen höheren Grad an Längsausrichtung besitzen als die angrenzenden Flächen. Das Ausmaß der Ausprägung ist abhängig von der Art des Formers und somit von der Art und Richtung der Entwässerung sowie des sich daraus ergebenen Dickenprofils des Papiers. Bei einem Hybridformer (Langsieb mit aufgesetztem Obersieb) treten die FOS nur auf der Siebseite auf – hierbei vor allem in den äußersten Schichten, d. h. bis zu zwei oder drei Faser- schichten in die Tiefe. Folgt dem Stoffauflauf ein Gapformer, können diese auf beiden Seiten des Papiers gefunden werden. [8]
Abbildung 5: Prinzipskizze zu Faserorientierungsstreifen im Papier (links); Auswirkung der
Faserorientierungsstreifen auf die Welligkeit von Papieren nach der Trocknung (rechts) [10]
FOS können durch kohärente Strukturen in turbulenten Strömungen im Stoffauf- lauf auftreten. [11] Dabei handelt es sich um „Wirbelstrukturen“, die eine raum- zeitlich organisierte Ansammlung von Vortizität beschreiben. Dabei unterliegt die Vortizität der Advektion durch das Geschwindigkeitsfeld, das sich selbst wieder aus der Verteilung der Vortizität ergibt. Im Ergebnis bilden sich komplexe raum- zeitliche Wirbelstrukturen aus. [12]
Zusätzlich wird darauf hingewiesen, dass bei gestrichenen Papieren die Streich- farbe in Bereichen der FOS anders absorbiert wird als in den umliegenden.
Dadurch entstehen Bereiche mit unterschiedlichen Strichgewichten. Dies bewirkt z. B. im Kalander ein unterschiedlich lokales Verhalten (z. B. Dehnungsverhal- ten) bei der Aufnahme von Kräften.
Untersuchungen haben außerdem gezeigt, dass FOS bei allen Arten von Stoff- aufläufen auftreten können. Das betrifft sowohl den hydraulischen als auch den Lochwalzenstoffauflauf. Bei den Verdünnungswasserstoffaufläufen war der Abstand der Streifen dem Abstand der Eingänge in den Stufendiffusor ähn- lich. [6]
Forschungsziel Das Ziel dieses Projektes bestand darin, mittels innovativen Ansätzen die Entstehung von Fingerrillen zu klären und beherrschbar zu machen. Dabei wurden neben strukturellen Untersuchungen von ausgewählten Papieren, maschinelle-, stoffliche- und prozessparametrische Einflussfaktoren erarbeitet.
4 Versuchsdurchführung
Probenmaterial Zu Beginn des Projektes wurden insgesamt 80 verschiedene Papiere unter- schiedlicher flächenbezogener Masse von 20 bis 300 g/m2 gesammelt. Damit wurde ein breites Spektrum an Papieren abgedeckt. Neben gestrichenen und kalandrierten grafischen Papieren wurden Rohpapiere, Verpackungspapiere und auch Spezialpapier geliefert. Der Übersicht halber wird auf eine detaillierte- re Aufzählung verzichtet, da im späteren Verlauf, durch zahlreiche Versuche an Industriepapiermaschinen, die Anzahl an unterschiedlichen Proben immer weiter zunahm.
Anmerkung zu Methoden
Da in dem Projekt eine Vielzahl von verschiedenen Methoden verwendet und weiter- bzw. neu entwickelt wurde, werden im Folgenden die wichtigsten vorge- stellt. Der Übersichtlichkeit halber wird bei Bedarf auf einzelne Methoden in dem dazugehörigen Arbeitspaket nochmals detaillierter eingegangen.
Quantifizierung der Fingerrillen
Für die Quantifizierung der Dimension der Fingerrilligkeit wurden Papierproben auf das Format 200 x 100 mm zugeschnitten und topografisch mit dem Keyence Macroscope VR-3200 vermessen und anschließend ausgewertet. Dabei handelt es sich um eine berührungslose 3D-Messung von Oberflächen, welche nach dem Messprinzip der Lichtstreifenprojektion arbeitet. Es wurde mit den Stan- dardeinstellungen gemessen.
Klimatisierungs methodik
Die Papierproben wurden auf ein Format von 400 x 600 mm zugeschnitten und Klimatisierungsversuchen unterzogen. Dabei wurden diese bei 90 % rel. Luft- feuchtigkeit und 23 °C für 2 Stunden in einem Klimaschrank klimatisiert. An- schließend erfolgt eine einstündige Lagerung unter Normbedingungen (23 °C;
50 % rel. Luftfeuchtigkeit). Die Bögen wurden jeweils vor- und nachher im Schräglicht abfotografiert.
THz-Analyse Zur Bestimmung der Faserorientierung, der flächenbezogenen Masse und der Dicke wurde das an der PTS entwickelte THz-Messgerät verwendet, mit wel- chem es möglich ist, die Messungen im Papierbogen mit einer Auflösung von 1 mm darzustellen.
Die Probengröße zur Ermittlung der Faserorientierung und Dicke betrug 30 x 80 mm – die der flächenbezogenen Massemessung mindesten 100 x 200 mm.
Rasterelektronen mikroskop
Mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops (REM) JSM-6510 der Firma JEOL wurden Papierquerschnitte und Oberflächen vermessen und die Füllstoffvertei- lung bei unterschiedlicher Vergrößerung bewertet. Hierzu wurde eine Beschleu- nigungsspannung von 15 kV angelegt und SE- (Sekundärelektronen-) und RE- (Rückstreuelektronen-) Bilder generiert. Sekundärelektronen werden aufgrund der höheren erreichbaren Auflösung für die Analyse von Oberflächen und Partikeln genutzt, während die Rückstreuelektronen einen Rückschluss auf die Element-Verteilung in der Probe geben und daher für Querschnitte und die Verteilung von Füllstoffen oder Strichdicken genutzt werden. In den durch RE generierten Bildern zeigen hellere Bereiche das Vorhandensein von schwereren Elementen an.
Raman- Messungen
Die Raman-Messungen wurden mit einem Raman-Mikroskop WITec alpha 300M+ durchgeführt. Dabei wurde ein 532 nm Laser verwendet. Die Laserleis- tung an der Probe betrug 20 mW. Bei allen Messungen lagen die Integrations- zeiten bei 300 ms. Die Messungen erfolgten in einer Schrittweite von 1 µm.
Anhand der chemischen Informationen aus den so gemessenen Raman- Spektren können Substanzen detektiert und identifiziert sowie deren Verteilung in einem Raman-Bild farbkodiert dargestellt werden. Die Auswertung der Messungen erfolgte mit einer von der PTS entwickelten Software auf der Basis von MATLAB.
Formationsmess ung
Das für diese Arbeit verwendete Modul des Digital Optical Measurement and Analysis System (DOMAS) ist die Formationsanalyse. Die Blattformationsanaly- se mit dem DOMAS-System ist eine indirekte Messung durch Lichttransmission.
Die Bildgewinnung erfolgt hierbei im Durchlichtverfahren durch einen Scanner.
Für die Auswertung wurde der Grid Kontrastwert verwendet.
Feuchtesorption Für die Ermittlung der Feuchtesorption wurde das Gerät „DVS Advantage 1“ der Fa. Surface Measurement Systems Ltd. verwendet. Bei der Methode der Dynamic Vapor Sorption (DVS) handelt es sich um Messverfahren, welches die Masseaufnahme und –abgabe in Abhängigkeit der Umgebungsluftfeuchte bestimmt.
Hierzu ist das Gerät mit einem Inkubator ausgestattet, dessen Luftfeuchte zwischen 0-98 % r.F. und zwischen 5-55 °C eingestellt werden kann. Die Änderung der Probenmasse wird durch gravimetrische Messungen mit einer Feinwaage (Auflösung: 0,1 µg) vorgenommen.
Verwendete Methode: Zyklus zwischen 0 und 90 % rel. Luftfeuchte mit 22,5 % Messpunktabstand, 100 sccm N2, 25 °C, Abbruchkriterium dm/dt=0,002 mit Vortrocknung bei 25 °C und 100 sccm N2, Probenformat 20 x 30 mm.
Oberflächenrauh Im Projekt wurden des Weiteren die Oberflächenstrukturen der Papiere unter-
eit sucht. Die Bestimmung von 3D-Rauheitswerten der Muster erfolgte durch Topographiemessungen am Gerät IFM G3 der Firma Alicona. Dabei kam ein Sensor mit einer Auflösung von 1280 x 1024 Pixeln zum Einsatz. Es wurde eine 5 fache Vergrößerung verwendet.
Röntgenfluoresz enzanalyse
Für die Ermittlung der Füllstoffverteilung wurden Röntgenfluoreszenzanalysen mit dem „M4 TORNADO“ der Fa. Bruker Nano GmbH durchgeführt. Der Durch- messer des Messpunktes betrug dabei 20 µm – der Abstand zwischen den einzelnen Messpunkten wurde auf 100 µm festgelegt. Die Mapping-Aufnahmen wurden mit einer Rhodium-Micro-Röntgenröhre (50 kV; 600 µA) und zwei 30 mm2 Silicium-Drift-Detektoren unter Vakuum durchgeführt. Die Probengröße betrug je nach Messung bis zu 200 x 160 mm.
Mikro-
Thermogravimetr ischen Analyse (µ-TGA)
Bei dem Verfahren der Thermogravimetrischen Analyse handelt es sich um eine Analysemethode, welche die Masseänderung der zu untersuchenden Probe in einem durch den Anwender definierten Temperaturprogramm detektiert. Dabei können Masseänderungen von 0,0001 mg detektiert werden. Die verwendete Probengröße betrug bei den Messungen 20 x 30 mm. Vor jeder Messung wurden die Probentiegel bei über 1000 °C ausgeheizt. Es wurde die TGA/DSC 3+ der Firma Mettler Toledo verwendet.
Für die eigentlichen Messungen wurde folgendes Temperaturprogramm ver- wendet: Starttemperatur: 25 °C; Heizrate: 5 K/min; Zieltemperatur: 800 °C;
Methodengas: Luft, 50 sccm; Zellgas: Stickstoff, 50 sccm
Field Flow Fractionator
Für die Bewertung der Fasermorphologie und des Flockungsverhaltens wurde der Field Flow Fractionator der Firma Valmet verwendet. Dieser besteht aus einer Fraktionierspule, welche Fasern und andere Suspensionsbestandteile in einem Strömungsfeld nach deren hydrodynamischem Verhalten trennt, einem Lichtabsorptionsdetektor, einer Kamera zur Bewertung von Druckfarbenbe- standteilen und einer Kamera zur Analyse der Fasermorphologie. Die Messun- gen wurden unter Standardbedingungen durchgeführt. Falls diese für bestimmte Messaufgaben abgeändert wurden, wird dies in den einzelnen Arbeitspaketen erwähnt.
Zugversuche Im Rahmen der Projektarbeiten wurden optischen Dehnfeldmessungen beglei- tend zu Zugversuchen realisiert, die im Allgemeinen die entsprechende Norm (DIN EN ISO 1924-2) als Ausgangspunkt besaßen. Es wurden aber auch gezielt Messungen mit abweichenden Einstellungen vorgenommen, um z. B. bei Zugversuchen ortsaufgelöste Dehnungsverteilungen an verschiedenen Proben- geometrien zu untersuchen.
Alle Messungen erfolgten, wenn nicht anders beschrieben, im Normklima (23 °C, 50 % rel. Luftfeuchte) bei entsprechender Vorklimatisierung der Proben.
5 Ausgewählte Ergebnisse
5.1 Klassifizierungsalgorithmus
Vorgehensweise Im Laufe des Projektes hat sich gezeigt, dass das Fehlerbild in unterschiedlichen Ausprägungen auftritt, wie in der Abbildung 6 zu erkennen ist. Unter Mitwirkung von Industriepartnern, wurde daran gearbeitet, eine objektive und wirtschaftlich günstigere Klassifizierungsmethodik zu entwickeln, die einem im Ergebnis mitteilt, ob es sich um eine fingerrillige oder fehlerfreie Probe handelt.
Abbildung 6: Unterschiedliche Ausprägungen von Fingerrillen
Dabei wurden verschiedene mathematische Ansätze verfolgt, die alle auf Basis der im Laufe des Projektes gemessenen Höhenprofilbilder weiterentwickelt wurden. Im Folgenden wird die finalisierte Variante detaillierter beschrieben.
Klassifizierungsa gorithmus
Die im Laufe des Projektes mittels Macroscopes erstellen Höhenprofile wurden zunächst in die Kategorie fehlerfrei bzw. fehlerbehaftet aufgeteilt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Anzahl beider Kategorien gleich ist. Als nächster Schritt werden die sog. features extrahiert. Diese sind Kennzahlen oder Profile, die das jeweilige Bild mathematisch beschreiben. Darauf aufbauend wird ein Datensatz generiert, der alle bisherig gesammelten Informationen in einer Excel-Tabelle speichert. Dieser Datensatz wird anschließend zufällig in einen Trainings- und Testdatensatz aufgeteilt und ersterer dafür verwendet, um zwei verschiedene Algorithmen zu trainieren. Die angelernten Modelle werden gespeichert und können nun hinsichtlich ihrer Genauigkeit überprüft werden. Dazu wird der Testdatensatz verwendet.
Im Ergebnis können mit dem verwendeten Datensatz Genauigkeiten größer 95 % erzielt werden. Dabei werden nun selbst sehr schwach ausgeprägte fingerrillige Proben korrekt der entsprechenden Kategorie zugewiesen.
Überführung in eine
Benutzeroberfläc he
Es wurde eine bedienerfreundliche Benutzeroberfläche entwickelt, die alle oben genannten Prozessschritte der „feature extraction“, des „Trainierens“ und
„Testens“ vereint. Zusätzlich wurde auch die FFT-Analyse als alleinstehende Quantifizierungsmethode implementiert. Somit wurde ein Softwaretool geschaf- fen, welches es nun auch ungeübten Personen ermöglicht, Papierproben hinsichtlich des Fehlerbildes der Fingerrilligkeit objektiv zu klassifizieren und die dominanteste Wellenlänge zu quantifizieren.
5.2 Untersuchung von Papierproben auf strukturelle Unregelmäßigkeiten
Überblick In Abbildung 7 sind die Messmethoden aufgelistet, die für die Aufdeckung möglicher struktureller Inhomogenitäten in der Papierstruktur zunächst auf ihre Eignung getestet und anschließend für Messungen verwendet wurden. Jede der Methode wurde auf ihre Tauglichkeit geprüft und weiterführend auf die Problem- stellung der Fingerrilligkeit optimiert. Somit wurden jeweils fehlerbehaftete und fehlerfreie Bereiche mit den geeigneten Methoden vermessen und mit den Ergebnissen der Topografiemessungen korreliert.
Es wurden umfangreiche Analysen durchgeführt, um etwaige strukturelle Inhomogenitäten hochaufgelöst im Bereich der Dimension der Fingerrillen aufdecken zu können.
Bei allen Messungen konnten in diesen Bereichen keine systematisch immer wieder auftretenden Inhomogenitäten detektiert werden.
5.3 Untersuchung auf lokale Spannungszustände
Vorgehensweise Falls es strukturelle Inhomogenitäten in der Papierstruktur gibt, sollte es wäh- rend der Zugbelastung ein abweichendes Deformations- bzw. Dehnungsverhal- ten mit resultierenden unterschiedlichen Dehnungsspitzen detektierbar sein. Um dies zu überprüfen wurden Zugversuche an Papierproben (Einspannbreite 50 mm; Einspannlänge 80 mm) mit begleitender optischen Dehnfeldanalyse durchgeführt. Dabei erfolgt die Berechnung von Verschiebungen und Dehnun- gen der Proben auf der Basis digitaler optischer Aufnahmen im unverformten und verformten Zustand.
Optische
Dehnfeldanalyse
Abbildung 8 zeigt beispielhaft das Ergebnis der optischen Dehnfeldanalyse bei Belastung der Papierproben in MD kurz vor dem Punkt des eintretenden Struk- turversagens. Dargestellt sind zum einen die Macroscope und THz- Messergebnisse sowie die während des Versuches aufgetretenen Verschie- bungen in x-Richtung. Wird die zur ODA zugehörige Skala betrachtet, repräsen-
Abbildung 7: Überblick über die verwendeten Analysemethoden
tiert die Farbe hellblau die maximale Stauchung und schwarz die maximale Dehnung.
Abbildung 8: Ergebnisdarstellung der optischen Dehnfeldanalyse (ODA) in Kombination mit dazugehörigen Topografieaufnahmen (Macroscope) und der Verteilung der flächenbezogenen Masse (mA)
Im Ergebnis werden die unterschiedlichen Dehnungswerte als Häufigkeitsvertei- lung aufgetragen und interpretiert. Hierbei kann keine Korrelation der Deh- nungsverteilung zu den eindeutig fehlerfreien und fehlerbehafteten Bereichen, ihren Topografieaufnahmen und der Verteilung der flächenbezogenen Masse gefunden werden. Dies gilt auch für die Untersuchungen in CD-Richtung und bei einem Winkel von 45.
Weiterhin hat sich jedoch herausgestellt, dass die Randbereiche (circa 400 mm entfernt von der Führer- und Triebseite) eines Tambours deutlich dehnfähiger als der mittlere Bereich sind. Unauffällig hingegen bleibt der Verlauf im elasti- schen Bereich. Es ist also davon auszugehen, dass die Randbereiche auf Grund ihrer erhöhten Dehnfähigkeit mechanischen Belastungen bei der Auf- wicklung einen geringeren Widerstand entgegensetzen und dadurch Aus- gleichsbewegungen begünstigen, die das Auftreten von fingerrilligen Strukturen verhindern, da das Fehlerbild vorrangig in der Mitte der Papierbahn auftritt.
Abbildung 9: Histogramm der Dehnungen und dazugehöriges Kraft-Längenänderungs- Diagramm
5.4 Erzeugung welliger Planlageabweichungen auf Grund von Zugspannungen
Vorgehensweise Im Folgenden werden die Ergebnisse aus den Versuchen dargestellt, bei denen das bewusste Provozieren von welligen Strukturen in Papierbögen unter festge- legten Bedingungen im Mittelpunkt stand. Dazu wurde im Rahmen des Projekts
eine Rollklemme angeschafft, die im Vergleich zu herkömmlichen Backenklem- men zum Vorteil hat, dass beim Einspannen der Probe die Papierbahn einfa- cher nachjustiert werden kann, um zu gewährleisten, dass die Probe nicht schräg eingespannt ist.
Für die Analysen im Universalzugprüfer wurden Papierproben mit 180 mm Einspannbreite und 470 mm Einspannlänge verwendet. Zur Quantifizierung der Dimension der welligen Strukturen wurden Laserprofilsensoren verwendet.
Rollklemmenver suche
Bei allen verwendeten Papierproben konnten wellige Strukturen durch reine Zugspannung (Fmax ~ 370 N) erzeugt werden, die den Dimensionen der Finger- rillen und der Ausprägung im Papier sehr ähnlich sind. Hier ist auch die im späteren Verlauf gefundene Korrelation zwischen der Wellenlänge der Fingerril- len und der flächenbezogenen Masse der Proben erkennbar. Je geringer dieser Wert ist, desto eher neigt das Papier dazu wellige Strukturen geringerer Wellen- längen zu bilden.
Allerdings bleibt festzuhalten, dass die auf diese Weise provozierten welligen Strukturen nach einer Entlastung der Zugbeanspruchung nicht in der Pa- pierstruktur zurückbleiben. Es kommt hier also zu keiner plastischen Verfor- mung.
Abbildung 10: Ergebnisse der Rollklemmversuche bei unterschiedlich klimatisierten Papier- proben
Weiterhin konnten wellige Strukturen durch eine Oberflächenapplikation von Wasser erzeugt werden, obwohl die Papierbahn bei einer angelegten Kraft von 54 N generell nur schwache wellige Strukturen aufwies. Nach einer Trocknung bleiben diese Strukturen im Papier (losen Bogen) erhalten, jedoch unterschei- den sich diese in ihrer Ausprägung dahingehend von Fingerrillen, dass die Wellenlänge stärker variiert und der Verlauf in MD nicht so stabil auftritt.
Abbildung 11: Fingerrillige Ausprägung im losen Bogen einer Papiermaschienprobe (links);
wellige Strukturen, die nach einer Rückbefeuchtung und anschließenden Trocknung im losen Bogen vorhanden bleiben (rechts)
Dies kann als Indiz dafür gewertet werden, dass die angelegten Bahnspannun- gen in Kombination mit einer Rückbefeuchtung (bspw. Strichauftrag) und Trocknung einen Einfluss auf das Fehlerbild der Fingerrilligkeit besitzen können, allerdings nicht die alleinige Ursache sind.
5.5 Einfluss der stofflichen Zusammensetzung
Flockungsverhal ten
Es konnte nachgewiesen werden, dass die Langfasersuspensionen im Ver- gleich zu den Kurzfaser- und BCTMP-Suspensionen eher dazu neigen, größere Flocken zu bilden. Insbesondere die BCTMP-Suspension zeigt die geringste Tendenz zur Bildung großer Flocken. Lange Fasern neigen aufgrund mechani- scher Wechselwirkungen zu einer stärkeren Vernetzung. Unter mechanischer Interaktion ist gemeint, dass Verhakungsvorgänge auf Grund der Faserbiegung und –knicke entstehen können. Auch die Art der Faserbehandlung hat Einfluss auf die Ergebnisse.
Zusätzlich führt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit zu einer geringe- ren Anzahl an Flocken, da durch die erhöhte eingebrachte Turbulenz vorhande- ne Flocken effektiver aufgebrochen werden.
Field Flow Fractionator (FFF)
Sollte es beispielweise zu einem Entmischungsphänomen im Stoffauflauf kommen, die für die Fingerrilligkeit verantwortlich ist, sollten fertige Papiere in diesen Bereichen strukturelle Unterschiede aufweisen. Denn eine Analyse der Rohstoffe hat gezeigt, dass sich diese hinsichtlich ihrer Morphologie deutlich voneinander unterscheide.
Um nun Papierproben mit dem FFF untersuchen zu können, müssen diese zunächst desintegriert werden. Dafür wurde eine Methodik entwickelt, um Fasern schonend und ausreichend zu vereinzeln. Vor dem Desintegrieren, wurden die Papierproben gerissen, nicht geschnitten.
Mit Hilfe dieser entwickelten Methodik wurden Messungen an unterschiedlichen Bereichen durchgeführt – sowohl ein Vergleich fingerrilliger und benachbarter fehlerfreier Bereiche, sowie Analyse entlang von Bergen und Tälern der Finger- rillen.
Abbildung 12: Einfluss der Stoffdichte während der Desintegration auf die Dimension der Flocken bei FFF-Analysen (links: Stoffdichte – 0,4 %; rechts: Stoffdichte: 0,8 %)
Unterschiede in der stofflichen Zusammensetzung der verschiedenen Bereiche konnten jedoch nicht gefunden werden.
5.6 Grundlegende Erkenntnisse zum Fehlerbild der Fingerrilligkeit
Auftreten der Fingerrilligkeit
Statistisch gesehen bleibt die Position der Fingerrillen in Querrichtung über einen Tambour für bestimmte Bereiche im Laufe der Wicklung gleich – dies gilt auch für mehrere Tamboure einer Anfertigung. Es gibt allerding auch Positio- nen, an denen fingerrillige Strukturen entstehen und anschließend wieder verschwinden. Außerdem tritt das Fehlerbild vorrangig in den mittleren Berei- chen der Papierbahn auf – die Randbereiche sind überwiegend fehlerfrei.
Dimensionsände rung Richtung Tambourkern
Es konnte außerdem festgestellt werden, dass die Wellenlänge der Fingerrillen zum Tambourkern für alle Tamboure abnimmt (von z. B. 16 mm bei 85.000 Laufmetern auf 5 mm bei 1.800 Laufmetern) und gleichzeitig über die Maschi- nenbreite annähernd konstant bleibt. Werden die Höhendifferenzen der Finger- rillen betrachtet, konnte kein eindeutiger Trend erkannt werden.
Bei späteren Versuchen konnte selbiges Phänomen bei einer anderen Papiers- orte beobachtet werden. Ähnliche Ergebnisse, dass mit Papieren höherer flächenbezogener Masse die Wellenlänge solcher Strukturen ansteigt, konnte auch in den Versuchen in Kapitel 5.4 aufgezeigt werden.
Außerdem zeigte sich, dass die welligen Strukturen erst ab einem Abstand von 35 mm (entspricht ~ 1.800 m aufgewickelter Papierbahn) zur Oberfläche des Tambourkerns sichtbar werden.
Abhängigkeit der Produktionsschri tte
Um zu klären, welche Prozessschritte das Fehlerbild der Fingerrilligkeit beein- flussen, wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Vorstrich, Deckstrich und Kalander zu- und abgeschaltet wurden. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass Fingerrillen nur dann auftreten, sofern das Rohpapier gestrichen und anschließend kalandriert wurde, wobei die Ausprägung am stärksten ist, sofern alle Aggregate zugeschalten waren.
5.7 Nachbehandlung von Fingerrillen
Klimatisierungs- behandlung
Liegen Fingerrillen im losen Bogen klar erkenntlich vor, spricht dies für eine plastische Verformung des Papiers, die während des Papierherstellungsprozes- ses auftreten muss. Bei den durchgeführten Klimatisierungsversuchen, bei denen die Papierproben rückbefeuchtet wurden, konnte das Phänomen beo- bachtet werden, dass die fingerrilligen Strukturen nach der Behandlung komplett verschwinden (s. Abbildung 14).
Abbildung 13: Entwicklung der Dimension der Fingerrillen in Richtung Tambourkern
Abbildung 14: Fingerrilliger Papierbogen vor und nach einer Klimatisierung im Format 400 x 600 mm
Da Papier ein hygroskopisches Materialverhalten aufweist, werden die Cellulo- sefasern bei einer Rückbefeuchtung Wasser aufnehmen und quellen; dabei lässt die Struktur des Papiers eine Relaxation von Spannungen/Verformungen zu. Die gequollenen Fasern schrumpfen bei einer anschließenden Trocknung erneut. Diese eingefrorenen Spannungen können durch die mechanischen Belastung bei der Aufwicklung in Kombination mit stofflichen Inhomogenitäten (schwache Strukturen) auftreten – als Ursache denkbar sind auch unterschiedli- che Trocknungsbedingungen.
5.8 Korrelationsanalyse mit Maschinendaten
Korrelationsanal yse
Da während der verschiedenen Anfertigungen auch die Messrahmendaten extrahiert wurden, konnte eine Korrelationsanalyse mit sämtlich gesammelten Daten durchgeführt werden, um mögliche Zusammenhänge zwischen dem Auftreten der Fingerrillen und den Prozessdaten zu identifizieren. Dabei soll hier auf die gemessenen Eigenschaften des Messrahmens am Ende der Papierma- schine kurz vor der Aufrollung eingegangen werden.
Wickelhärtemessung
Es konnte nun statistisch belegt werden, dass an den Stellen, an denen die Fingerrillen aufzufinden sind, die Wickelhärte eher gering ist. Blau dargestellt ist das Histogramm aller gemessenen Wickelhärtewerte, rot sind die als fehlerbe- haftet gekennzeichneten Bereiche und die dazugehörigen standardisierten Wickelhärtewerte.
Abbildung 15: Histogramm der standardisierten Wickelhärtewerte; rot dargestellt sind die Wickelhärtewerte der fingerrilligen Bereiche
Messrahmendaten
Die Abbildung 15 zeigt nun, dass in Bereichen geringer Wickelhärte (standardi- sierte Wickelhärte < -1,5), zu 80 - 100 % auch Fingerrillen zu finden sind.
Werden diese Bereiche sehr geringer Wickelhärte (rot) mit den Messrahmenda- ten korreliert, zeigt die Papierbahn in diesen Bereichen eine erhöhte Tempera- tur, geringere Feuchte und tendenziell eine geringere flächenbezogene Masse (s. Abbildung 16).
5.9 Modell zur Entstehung von Fingerrillen
Modell zur Entstehung von Fingerrilligkeit
Fingerrillen sind eine wellige Ausprägung geringer Wellenlänge (~5 – 25 mm).
Während die eigentlichen Fingerrillen erst auf der fertigen Papierrolle nach der Aufwicklung visuell sichtbar werden, zeigt die Papierbahn im Bereich zwischen Kalander und Aufwicklung nur leicht wellige Strukturen (keine Fingerrillen in der Dimension von 5 mm Wellenlänge visuell sichtbar; Papier auch nicht ideal plan).
Beim Aufwickeln des bereits leicht welligen Papiers, kann die Papierbahn nicht axial ausweichen, weshalb die Fingerrillen gebildet werden. Hierbei spielen v. a.
die Wicklungsbedingungen und damit auftretenden Kräfte eine entscheidende Rolle. Zusätzlich müssen strukturelle Inhomogenitäten in der Papierstruktur, eingebracht durch den Stoffauflauf oder Strichauftrag vorliegen, die dann im Wechselspiel mit den mechanischen Wickelkräften lokal Fingerrillen entstehen lassen. Solche Inhomogenitäten können auch durch andere Aggregate wie beispielsweise durch eine zonale Vorschädigung durch den Kalander verursacht werden.
Da bei der Aufwicklung der ersten ~1.800 m Papierbahn keine Fingerrillen entstehen, scheinen hier die mechanischen Wicklungsbedingungen die Bildung von Fingerrillen zu verhindern. Ab 1.800 m werden die Fingerrillen sichtbar, da sie nicht mehr glattgezogen werden; dabei bleibt die Position der Fingerrillen bis zur äußersten Lage des Tambours in den meisten Fällen gleich. Da nun Papier- lage für Papierlage auf die entstandenen Strukturen gelegt wird, steigt der Lagendruck. Auf Grund dessen, dass das Papier auf der Rolle nicht in CD ausweichen kann (Fixierung auf Tambour bzw. andere Papierlagen), werden die vorhandenen Fingerrillen nicht plattgedrückt, sondern stärker aufgewölbt,
Abbildung 16: Matrixdarstellung der standardisierten Messrahmen- und Wickelhärtedaten; rot hervorgehoben sind die Werte der Wickelhärte -4 – -1,5
woraus eine Zunahme der Wellenlänge resultiert. Des Weiteren treten Fingerril- len vermehrt in der Mitte der Papierbahn auf, da Ausgleichsbewegungen am Randbereich eher möglich sind.
Das Auftreten der Fingerrillen ist also eine Kombination aus Wicklungsbedin- gungen und einer lokalen strukturellen Schwäche des Papiers in der Weise, dass das Papier auftretenden Spannungen nur durch die Ausbildung von Fingerrillen ausweichen kann. Sind die Fingerrillen einmal da, werden diese Fingerrillen in die neuen Lagen im Wicklungsnip zwischen Tragtrommel und Tambour eingeprägt, auch dann, wenn die Wicklungsbedingungen und/oder strukturelle Inhomogenitäten eigentlich an dieser Stelle zu keinen neuen Finger- rillen führen würden. Es gibt allerdings auch Bereiche, in denen die Wicklungs- bedingungen und/oder strukturelle Inhomogenitäten des Papiers konstant so ungünstig sind, dass permanent an diesen Stellen Fingerrillen vorhanden sind.
An diesen Stellen besonders kritischen Stellen zeigt das Papier (Messrahmen- daten) eine geringere flächenbezogene Masse, eine geringere Feuchte und erhöhte Temperatur. Die mechanische Beanspruchung bei der Aufwicklung führt nun in diesen schwachen Bereichen zum Ausweichen des Papiers durch Bildung von Fingerrillen.
6 Zusammenfassung
Ergebnisse im Vergleich zum Stand der Tech- nik bei Vorha- bensabschluss Phänomenologie Fingerrilligkeit
Der Stand der Technik konnte in dem Punkt der Phänomenologie um wichtige Erkenntnisse ausgebaut werden. So wurde ein Programm entwickelt welches auf Basis von machine learning Algorithmen und Höhenprofilbildern aus Streifenpro- jektionssmessungen ermöglicht, unterschiedliche Ausprägungen der Fingerrillig- keit automatisiert und objektiv zu klassifizieren. Gleichzeitig kann nun zusätzlich die dominantesten Wellenlängen sowohl grafisch als auch als Absolutwerte dargestellt werden.
Damit lässt sich das Fehlerbild von anderen welligen Planlageabweichungen wie z. B. Cockling eindeutig abgrenzen. Zusätzlich wurde eine Methodik entwickelt, die erstmals eine Bewertung des Auftretens der Fingerrilligkeit über die maschi- nenbreite Papierbahn ermöglicht.
Durch die Quantifizierungsmethode auf Basis der Topografiebilder konnte erstmals ein Zusammenhang zwischen der Dimension des Fehlerbildes und dem Tambourdurchmesser nachgewiesen werden. Die Fingerrillen werden erst nach einem Abstand von 35 mm von der Oberfläche des Tambourkerns sichtbar; dies entspricht in etwa 1.800 m aufgewickelter Papierbahn. Dabei steigt die Wellen- länge der Fingerrillen mit steigender Anzahl an übereinander gewickelten Papier- lagen an und liegt mit steigendem Tambourdurchmesser in stabilerer Ausprä- gung vor. Der Anstieg der Wellenlänge ist zudem abhängig von der flächenbezogenen Masse der Papiere.
Ergebnisse im Vergleich zum Stand der Tech- nik bei Vorha-
Die Beobachtungen von Mac Gregor bzgl. der Faserorientierung als alleinige Hauptursache der Fingerrilligkeit, konnten im Rahmen dieses Projektes wieder- legt werden. In den Analysen wurde nicht berücksichtigt, dass die Wellenlänge
bensabschluss Entstehungsmec hanismen
der Fingerrillen stark abhängig vom Tambourdurchmesser ist. So steigt diese beispielsweise von ~5 mm auf ~16 mm an. Der Abstand der Stufendiffusoraus- gänge hingegen ist bautechnisch bedingt gleichbleibend. Gleichzeitig konnte bei den hochauflösenden Faserorientierungsmessungen kein periodisch wiederkeh- render Defekt detektiert werden.
Wäre die Faserorientierung für diesen Defekt, wie in Abbildung 5, verantwortlich, sollte bei einer Rückbefeuchtung und anschließenden Trocknung der Papierpro- be, aufgrund der unterschiedlichen Faserschrumpfung in MD und CD, abermals wellige Strukturen entstehen. Dies ist nicht der Fall (s. Abbildung 14).
Vielmehr werden durch die Rückbefeuchtung, eingefrorene Spannungen (plasti- sche Verformung) gelöst. Diese können durch die mechanischen Belastung bei der Aufwicklung in Kombination mit stofflichen Inhomogenitäten (schwache Strukturen) auftreten – als Ursache denkbar sind auch unterschiedliche Trock- nungsbedingungen.
Ein Faserorientierungsdefekt als alleinige Hauptursache konnte somit wiederlegt werden.
Stattdessen konnte gezeigt werden, dass das Auftreten des Fehlerbildes stark abhängig von seiner Prozesshistorie ist und durch die dem Stoffauflauf folgenden Aggregate beeinflusst werden kann. So treten Fingerrillen bei der Wicklung nur dann auf, wenn das Papier mindesten einlagig gestrichen und anschließend kalandriert wurde. Je mehr Strichschichten aufgetragen werden, desto stärker wird die Ausprägung. Allerdings reicht der Strich alleine nicht aus, um fingerrilli- ges Papier bei der Aufwicklung zu erzeugen – so sind kalandrierte und ungestri- chene Papiere fehlerfrei. Weiterhin konnte auf Basis einer Datenauswertung zahlreicher Messrahmendaten herausgearbeitet werden, dass Fingerrillen v. a. in den Bereichen auftreten, an denen die flächenbezogene Masse geringer ist und folglich eine geringere Feuchte und erhöhte Temperatur zu beobachten sind.
Das im Kapitel 5.9 dargestellte Modell zur Entstehung der Fingerrillen, beschreibt diese als eine Kombination aus ungünstigen Wicklungsbedingungen am Tam- bour und einer lokalen strukturellen Schwäche des Papiers in der Weise, dass das Papier auftretenden Spannungen nur durch die Ausbildung von Fingerrillen ausweichen kann.
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