Konditionierung & kontinuierlicher Reinigung von Pressfilzen
Konditionierung & kontinuierlicher Reinigung von Pressfilzen
Konditionierung & kontinuierlicher Reinigung von Pressfilzen
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KOLB<br />
Überzeugende<br />
Lösungen
KOLB<br />
VGP e.V.<br />
Jahrestagung 2011<br />
Gernsbach, 01. Juni 2011<br />
Kolb Distribution Ltd. Ɩ 8908 Hedingen Ɩ Switzerland Ɩ Phone +41 44 762 46 46 Ɩ paper-solution@kolb.ch Ɩ www.kolb.ch
KOLB<br />
<strong>Konditionierung</strong> und<br />
kontinuierliche <strong>Reinigung</strong><br />
<strong>von</strong> <strong>Pressfilzen</strong><br />
Gernsbach, 01. Juni 2011<br />
Patrick Störtz<br />
Regional Sales Manager<br />
Paper-Chemicals Central Europe<br />
Kolb Distribution Ltd. Ɩ 8908 Hedingen Ɩ Switzerland Ɩ Phone +41 44 762 46 46 Ɩ paper-solution@kolb.ch Ɩ www.kolb.ch
KOLB<br />
Inhalte<br />
• Einleitung<br />
• Theorie der Pressfilzreinigung<br />
• Theorie der Pressfilzkonditionierung<br />
• Unterschied in den<br />
Behandlungskonzepten<br />
• Anwendungsbeispiele<br />
© KOLB
KOLB<br />
Inhalte<br />
• Einleitung<br />
• Theorie der Pressfilzreinigung<br />
• Theorie der Pressfilzkonditionierung<br />
• Unterschied in den<br />
Behandlungskonzepten<br />
• Anwendungsbeispiele<br />
© KOLB
KOLB<br />
Warum eine Behandlung <strong>von</strong><br />
Bespannungen?<br />
• Neuer Filz ohne Ablagerungen<br />
Ziel ist es, eine stabile<br />
und hohe Performance<br />
der Pressfilze zu<br />
gewährleisten!<br />
• Verlegter Filz mit Ablagerungen<br />
© KOLB 6
KOLB<br />
Folgen durch Ablagerungen im Pressfilz<br />
• Qualitätseinbußen bezüglich Feuchteprofil bis hin zu Feuchtestreifen<br />
• Verminderte Entwässerung / Runability<br />
• Bahnverdrückungen<br />
• Abnahmeprobleme<br />
• Luftblasen<br />
• Gesteigerter innerer Verschleiß des Pressfilzes<br />
• Gesteigerter äußerer Verschleiß durch Erhöhung des<br />
Rohrsaugervakuums<br />
• …<br />
© KOLB 7
Einfluss des Pressfilzes auf die Effektivität<br />
KOLB<br />
Verfügbarkeit Leistung Qualität<br />
Mehr Filzwechsel<br />
wegen Abrasion und<br />
Ablagerungen<br />
<strong>Reinigung</strong>sstillstände<br />
Geringere<br />
Maschinengeschwindig<br />
-keiten durch geringere<br />
Trockengehalte,<br />
erhöhtes Vakuum,<br />
Falten,<br />
Abnahmeprobleme, etc.<br />
Abrisse<br />
Maschineneffektivität<br />
Markierungen<br />
Verdrückungen<br />
Falten<br />
Profilschwankungen<br />
Feuchtestreifen<br />
Randprobleme<br />
© KOLB 8
KOLB<br />
Inhalte<br />
• Einleitung<br />
• Theorie der Pressfilzreinigung<br />
• Theorie der Pressfilzkonditionierung<br />
• Unterschied in den<br />
Behandlungskonzepten<br />
• Anwendungsbeispiele<br />
© KOLB
KOLB<br />
<strong>Reinigung</strong> durch Tenside<br />
Ablösen der Verschmutzung<br />
Benetzung der Verschmutzung<br />
Dispergierung und<br />
Stabilisierung der<br />
abgelösten<br />
Verschmutzung<br />
Unpolarer,<br />
Polarer, hydrophilerTeil<br />
hydrophoberTeil<br />
© KOLB 10
KOLB<br />
Inhalte<br />
• Einleitung<br />
• Theorie der Pressfilzreinigung<br />
• Theorie der Pressfilzkonditionierung<br />
• Unterschied in den<br />
Behandlungskonzepten<br />
• Anwendungsbeispiele<br />
© KOLB
KOLB<br />
Ziel der <strong>Konditionierung</strong><br />
Hydrophobe Substanz<br />
Konditioniermittel<br />
Hydrophobes Pressfilzmaterial<br />
• Ziel der <strong>Konditionierung</strong> ist es den Pressfilz zu hydrophilieren, damit sich<br />
hydrophobe Partikel nicht anlagern können<br />
• Es stehen die klassische <strong>Konditionierung</strong> mit kationischen Polymeren,<br />
sowie die <strong>Konditionierung</strong> mit Tensiden zur Verfügung<br />
© KOLB<br />
12
<strong>Konditionierung</strong> mit kationischen Polymeren<br />
KOLB<br />
Kationisches Polymer<br />
Hydrophobe<br />
Substanz<br />
Hydrophobes Pressfilzmaterial<br />
• Anziehung des kationischen, hydrophilen Polymers über die Ladung<br />
• Hydrophilierung durch das kationische Polymer<br />
© KOLB 13
KOLB<br />
<strong>Konditionierung</strong> mit Tensiden<br />
Hydrophobe Substanz<br />
Konditioniermittel<br />
Hydrophobes Pressfilzmaterial<br />
• Tensid hydrophiliert die Filzoberfläche:<br />
Hydrophobe Partikel haben eine geringere Affinität zu der<br />
Pressfilzoberfläche<br />
Die Entwässerung des Filzes wird unterstützt<br />
© KOLB<br />
14
KOLB<br />
Konditonierung mit Tensiden<br />
Hydrophobe Abschnitte<br />
Hydrophile<br />
Abschnitte<br />
Hydrophobes Pressfilzmaterial<br />
• Tensid kann <strong>von</strong> alleine auf das Polyamid aufziehen durch das<br />
Anlagern der hydrophoben Abschnitte<br />
• Hydrophilie Abschnitte ragen nach oben<br />
© KOLB 15
KOLB<br />
Inhalte<br />
• Einleitung<br />
• Theorie der Pressfilzreinigung<br />
• Theorie der Pressfilzkonditionierung<br />
• Unterschied in den<br />
Behandlungskonzepten<br />
• Anwendungsbeispiele<br />
© KOLB
Behandlungsstrategien<br />
KOLB<br />
© KOLB 17
Anordnung Spritzrohre in Pressenpartie<br />
KOLB<br />
Voith DuoCentri NipcoFlex Press i<br />
Spritzrohre mit Flachstrahldüsen<br />
Osz. Spritzrohre mit Nadelstrahldüsen<br />
Kontinuierliche <strong>Reinigung</strong> (je nach Filz)<br />
<strong>Konditionierung</strong><br />
© KOLB 18
Applikationsort<br />
KOLB<br />
• Die Applikation des Produktes sollte nach dem Rohrsauger<br />
auf der Papierseite erfolgen<br />
© KOLB<br />
19
Applikationsfrequenz vs. Konzentrationen<br />
KOLB<br />
© KOLB 20
Warum Prolongin-MC10?<br />
KOLB<br />
Ablagerungsprävention<br />
Gesteigerte<br />
Performance<br />
• Neben der<br />
Ablagerungsprävention kann<br />
die Filzperformance<br />
massgeblich gesteigert werden<br />
• Prolongin ist ein polymeres<br />
Tensid*, was zahlreiche<br />
Vorteile bietet<br />
Handhabung<br />
• Die Handhabung gestaltet sich<br />
sehr bedienerfreundlich<br />
polymeres Tensid*: mehrere, sich abwechselnde hydrophile und hydrophobe Abschnitte<br />
© KOLB 21
Ablagerungsprävention<br />
Ablagerungsprävention<br />
KOLB<br />
• Ohne Prolongin-MC10<br />
Applikationsseite<br />
• Mit Prolongin-MC10<br />
• Dadurch können Probleme, wie Feuchtestreifen, verminderte Runability,<br />
Bahnverdrückungen, Abnahmeprobleme, starker Filzverschleiss, etc.<br />
verhindert werden<br />
© KOLB 22
Einfluss auf die<br />
Permeabilität<br />
Ablagerungsprävention<br />
KOLB<br />
• Die Permeabilität des Pressfilzes kann auf einen konstant hohem<br />
Niveau gehalten werden und die Filzlaufzeit kann massgeblich<br />
verlängert werden<br />
© KOLB 23
Filzpermeabilität [ml/min]<br />
Steigerung der<br />
Filzpermformance<br />
Gesteigerte<br />
Performance<br />
KOLB<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Laufzeit des Filzes [Tagen]<br />
• Im Vergleich zu der<br />
<strong>Konditionierung</strong> mit kationischen<br />
Polymeren , ergibt sich bei der<br />
<strong>Konditionierung</strong> mit Tensiden<br />
sogar eine Steigerung der<br />
Filzpermeabilitäten<br />
Konditonierung mit kationischen Polymeren<br />
Konditonierung / kont. <strong>Reinigung</strong> mit Tensiden<br />
© KOLB<br />
24
Wassergehalt im Filz [g/m²]<br />
KOLB<br />
Steigerung der<br />
Filzpermformance<br />
Gesteigerte<br />
Performance<br />
0 20 40 60<br />
Laufzeit des Filzes [Tagen]<br />
Nach Nip mit gewöhnlicher <strong>Konditionierung</strong><br />
Nach Nip mit <strong>Konditionierung</strong> / kont.<br />
<strong>Reinigung</strong> mit Tensiden<br />
• Resultat ist eine höhere<br />
Nipentwässerung des<br />
Pressfilzes<br />
• Gewonnene Vorteile können<br />
deshalb sein:<br />
Steigerungen im Trockengehalt<br />
des Papiers und dadurch<br />
gesteigerte Runability bzw.<br />
Dampfeinsparungen beim<br />
Trocknen<br />
Geringeres Vakuum an den<br />
Rohrsaugern und damit<br />
geringerer Verschleiß der Filze<br />
© KOLB 25
KOLB<br />
Einfache Handhabung<br />
Handhabung<br />
• Prolongin-MC10 ist eine reine Tensidformulierung und enthalten keine<br />
Säuren, Lauge und Lösemittel<br />
Keine korrosiven Substanzen<br />
Erhöhte Sicherheit für das Maschinenpersonal<br />
• Prolongin-MC10 sind nichtionische Tenside<br />
Keinen Einfluss auf den Ladungshaushalt<br />
Keine Gefahr der Überdosierung<br />
© KOLB 26
KOLB<br />
Inhalte<br />
• Einleitung<br />
• Theorie der Pressfilzreinigung<br />
• Theorie der Pressfilzkonditionierung<br />
• Unterschied in den<br />
Behandlungskonzepten<br />
• Anwendungsbeispiele<br />
© KOLB
KOLB<br />
<strong>Konditionierung</strong> mit<br />
Tensiden<br />
Liner & Fluting<br />
Spezialpapiere<br />
Tissue<br />
© KOLB
KOLB<br />
Anwendungsbeispiel<br />
Ausgangssituation<br />
• System<br />
Liner und Wellenstoff<br />
110 – 190 g/m2<br />
Altpapier<br />
750 m/min, 5 m breit<br />
Kompaktpresse + 3.Presse<br />
Ziele<br />
• Verbesserte Arbeitssicherheit<br />
• Weniger Korrosion<br />
• Bessere und stabilere Runability<br />
• Bessere und stabilere<br />
Permeabilität der Pressfilze<br />
• Filzbehandlung<br />
Diskontinuierliche Filzreinigung<br />
während der Produktion mit<br />
formulierten alkalischen und<br />
sauren Produkten<br />
© KOLB 29
KOLB<br />
Produkt und Equipment<br />
• Kontinuierliche <strong>Reinigung</strong> mit<br />
Prolongin ® <strong>von</strong> Pick-Up-Filz,<br />
Unterfilz 2.Presse und Oberfilz<br />
3.Presse<br />
• Applikation : Walzenseite vor<br />
Rohrsauger<br />
PI.US: Anlage für kontinuierliche<br />
Applikation<br />
© KOLB 30
Permeabilität [ml/min]<br />
Permeabilität [ml/min]<br />
Permeabilität [ml/min]<br />
KOLB<br />
Verbesserung der Permeabilität<br />
Pick-Up Filz<br />
Oberfilz 2.Presse<br />
1000<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50<br />
Filzlaufzeit [Tage]<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 20 40 60 80<br />
Filzlaufzeit [Tage]<br />
2000<br />
1500<br />
Unterfilz 3.Presse<br />
Mit <strong>kontinuierlicher</strong> <strong>Reinigung</strong><br />
Vor <strong>kontinuierlicher</strong> <strong>Reinigung</strong><br />
1000<br />
500<br />
0<br />
0 20 40 60 80<br />
Filzlaufzeit [Tage]<br />
© KOLB 31
KOLB<br />
Gewonnene Vorteile für den Kunden<br />
• Verbesserte Permeabilität und Wassertransport an<br />
allen Positionen<br />
• Permeabilität über die gesamte Laufzeit konstant<br />
hoch<br />
• Laufzeitsteigerung des Pick-Up Filzes und Unterfilz<br />
um 20 %<br />
• Trockengehaltssteigerung um 0,2 %<br />
• Produktionssteigerung um 1,36 %<br />
• Gleichmässigere Profile<br />
• Höhere Arbeitssicherheit für Maschinenpersonal<br />
© KOLB 32
KOLB<br />
Anwendungsbeispiel für Spezialpapiere<br />
Ausgangssituation<br />
• System<br />
Fettdichtepapiere,<br />
Durchschreibepapiere, graphische<br />
Papiere<br />
32 – 90 g/m 2<br />
Zellstoff<br />
600 m/min, 4.2 m breit<br />
Kompaktpresse + 3.Presse<br />
Ziele<br />
• Gleiche Performance bezüglich<br />
der Ablagerungsverhinderung<br />
wie bei der <strong>Konditionierung</strong> mit<br />
kationischen Polymer<br />
• Verbesserte Runability bzw.<br />
Dampfeinsparungen<br />
• Filzbehandlung<br />
<strong>Konditionierung</strong> des Pick-Up mit<br />
kationischen Polymeren gegen<br />
Ablagerungen<br />
© KOLB 33
KOLB<br />
Produkt und Equipment<br />
• Kontinuierliche <strong>Reinigung</strong> mit<br />
Prolongin ® <strong>von</strong> Pick-Up-Filz<br />
• Applikation : Papierseite vor<br />
Rohrsauger<br />
• Dosierung: 5ml/min per m<br />
PI.US: Anlage für kontinuierliche<br />
Applikation<br />
© KOLB 34
Permeabilität [ml/min]<br />
Verbesserte Permeabilität<br />
KOLB<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
Konditonierung mit kationischen<br />
Polymeren<br />
Konditonierung mit Tensiden<br />
200<br />
100<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Filzlaufzeit [Tage]<br />
© KOLB 35
Wassergehalt im Filz [g/m²]<br />
Verbesserte Entwässerung der Pressfilze<br />
KOLB<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
Gesteigerte Nipentwässerung<br />
600<br />
400<br />
Nach Nip mit <strong>Konditionierung</strong> mit<br />
kationischen Polymeren<br />
Nach Nip mit <strong>Konditionierung</strong> mit<br />
polymeren Tensiden<br />
200<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Laufzeit des Filzes [Tagen]<br />
© KOLB 36
KOLB<br />
Gewonnene Vorteile für den Kunden<br />
• Stabiles Niveau bei Ablagerungen: gleiche Performance wie bei<br />
<strong>Konditionierung</strong> mit kationischen Polymeren<br />
• Permeabilität über die gesamte Laufzeit konstant hoch<br />
• Verbesserte Permeabilität und Nipentwässerung des Pressfilzes<br />
ergeben im Schnitt eine Trockengehaltssteigerung <strong>von</strong> 1.5%<br />
• Dadurch Dampfeinsparungen <strong>von</strong> 4-8% möglich, bzw. eine<br />
Steigerung in der Maschinengeschwindigkeit <strong>von</strong> ca. 6%<br />
© KOLB 37
Return on investment (Index)<br />
KOLB<br />
Jährliche Kosten 100<br />
Dampfeinsparungen 263<br />
Payback Periode in Monaten 4.6<br />
ROI (%) gemessen am Gewinn 163%<br />
© KOLB 38
KOLB<br />
Anwendungsbeispiel für Tissue<br />
Ausgangssituation<br />
• System<br />
Toilettenpapier, Handtücher<br />
18 – 27 g/m 2<br />
100% Zellstoff, oder 100% DIP<br />
950 m/min, 3.65m breit<br />
Twin-Presse an Yankee-Zylinder<br />
• Filzbehandlung<br />
<strong>Konditionierung</strong> des Filzes mit<br />
kationischen Polymeren gegen<br />
Stickies<br />
Zusätzliche Stillstandsreinigungen<br />
mit alkalischem Lösemittelreiniger<br />
Ziele<br />
• Gleiche Performance bezüglich<br />
der Ablagerungsverhinderung<br />
wie bei der <strong>Konditionierung</strong> mit<br />
kationischen Polymer<br />
• Reduzierte<br />
Stillstandsreinigungen<br />
• Verlängerung der Filzlaufzeit<br />
© KOLB 39
KOLB<br />
Produkt und Equipment<br />
• <strong>Konditionierung</strong> des Filzes mit<br />
Prolongin ®<br />
• Applikation: Papierseite nach<br />
Rohrsauger<br />
• Dosierung: 7ml/min per m<br />
PI.US: Anlage für kontinuierliche<br />
Applikation<br />
© KOLB 40
Permeabilität [ml/min]<br />
Verbesserte Permeabilität<br />
KOLB<br />
550<br />
500<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
<strong>Konditionierung</strong> mit kationischen<br />
Polymeren<br />
Konditionirung mit Tensiden<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0 10 20 30<br />
Filzlaufzeit [Tage]<br />
© KOLB 41
KOLB<br />
Gewonnene Vorteile für den Kunden<br />
• Effektive Ablagerung gegen Stickies<br />
• Permeabilität über die gesamte Laufzeit konstant hoch<br />
• Höhere Permeabilität um bis zu 25%<br />
• Reduzierte Stillstandsreinigungen <strong>von</strong> 50%<br />
• Verlängerte Filzlaufzeit <strong>von</strong> 30 auf 40 Tage (30%)<br />
© KOLB 42
Return on investment (Index)<br />
KOLB<br />
Jährliche Kosten 100<br />
Einsparungen durch den Ersatz der vorherigen Applikation 23<br />
Einsparungen durch die Verlängerung der Filzlaufzeit 53<br />
Gewinn durch Produktionszuwachs 113<br />
Payback Periode in Monaten 6.3<br />
ROI (%) gemessen am Gewinn 89%<br />
© KOLB 43
KOLB<br />
Fazit<br />
• Durch die kontinuierlichen Applikationen mit Tensiden werden effektiv<br />
Ablagerungen verhindert<br />
• Stabile Filzpermeabilität; Erhöhung der Filzpermeabilität und des<br />
Wassertransports im Filz mit der Applikation <strong>von</strong> Tensiden<br />
• Steigerungen des Trockengehalts und dadurch gesteigerte Runability<br />
bzw. Dampfeinsparungen beim Trocknen<br />
• Geringeres Vakuum an den Rohrsaugern und damit geringerer<br />
Verschleiß der Filze > längere Standzeit der Bespannung<br />
© KOLB 44
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