Grundlagen der Papiertechnik

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Grundlagen der Papiertechnik von Mind Map: Grundlagen der Papiertechnik

1. Schaubild

2. Fortpflanzung Druck- oder Stoffdichte schwankungen

2.1. Schaubild

3. Die Zufuhr zum Stoffauflauf geschieht durch große Rohrleitungen mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,4-4 m/s.

3.1. Zu geringe Geschwindigkeit bedeutet vermehrte Verschmutzungsgefahr

3.2. Zu hohe Geschwindigkeit erhöht durch Turbulenz die Flächengewichtsschwankungen.

4. Breitstreckwalze zur Verbesserung des Querprofiles

4.1. Schaubild

4.2. Führung der Fasersuspension bei der Blattbildung

4.2.1. Schaubild

5. Konstantteil

5.1. Pumpen verursachen Pulsationen durch ungleiches Volumen zwischen den Flügeln des Laufrades.

5.1.1. Misch-Stofflaufpumpen haben daher ein Zweikanallaufrad, bei dem die Schaufeln beider Seiten gegeneinander versetzt sind.

5.1.2. Drucksortierer können mit Flügel mit Flügel ausgestattet werden, die in einem Winkel von 30-45% zur Antriebswelle stehen. So wird vermieden, dass ein Flügel für eine kurzen Zeitpunkt die komplette Ablaufleitung abschließt und damit eine Pulsationdes Volumenstroms verursacht.

5.2. Bindeglied zwischen Halbstofferzeugung und Papier- oder Kartonmaschine. Wie sind die Aufgaben?

5.2.1.  Mischen der Roh- und Hilfsstoffe

5.2.1.1. Wie hoch ist die Stoffdichte bei der Mischung? Und Wieso?

5.2.1.1.1. Erfolgt bei einer Stoffdichte zwischen 3,5-4,5%

5.2.1.1.2. Bei dieser Stoffdichte ist eine gute Messung und Reglung möglich.

5.2.1.2. Mögliche Aggregate für die Mischung

5.2.1.2.1. Mischen erfolgt über Chargenbetrieb/ oder kontiniuerlich

5.2.1.2.2. Das Mischen des Dickstoffs mit dem Siebwasser (und den Rückführungen) erfolgt im Ansaugstutzen der Mischpumpe

5.2.2.  Rückführung des in der PM entfernten Wassers

5.2.3.  Einstellen der definierten Stoffdichte

5.2.4.  Regelung der Mengenströme

5.2.5.  Entfernen letzter Verunreinigungen zur Gewährleistung eines störungsfreien Laufes der PM

5.2.5.1. Papiermaschinen, die nur Zellstoff verarbeiten, werden nach der Cleaner Anlage meist Drucksortierer mit 2mm Lochung eingesetzt

5.2.5.2. Zwei wichtigsten Eigenschaften von Sortieren im Konstantteil

5.2.5.2.1. geringe Pulsationerzeugung

5.2.5.2.2. gute Sortiereffekte

5.2.6. Konstante Druck- und Strömungsverhältnisse vor der PM sind sehr wichtig

5.2.6.1.  Pulsationen vermeiden/ dämpfen (z. B. spezielle Pumpen)

5.2.6.1.1. Ein sich regelmäßig verändernder Volumenstrom verursacht Pulsation im System

5.2.6.1.2. Pulsation führt zu unerwünschten (sich wiederholenden Abweichungen im Flächengewicht der Papier- oder Kartonbahn.

5.2.6.1.3. Pulsation von 10-40 Hz werden oft durch die Drucksortierer und die Pumpen in der Anlage angeregt.

5.2.6.2.  Lufteinschlag vermeiden

5.2.6.2.1. im Stoffzufuhrsystem durch verringerten Pumpen- und Sortiererwirkungsgrad, durch Schaumprobleme sowie durch Ablagerungen von hydrophoben und klebenden Bestandteilen und durch verstärkte mikrobiologische Aktivitäten,

5.2.6.2.2. im Betrieb der Papiermaschine durch verringerte Entwässerungskapazität und häufigere Papierabrisse

5.2.6.2.3. im Produkt selbst durch verstärktes Auftreten von Nadellöchern, Schmutzeinschlüssen, Verschlechterung von Formation und OtroBahnprofil.

5.2.6.3.  Krümmer vermeiden

5.2.6.3.1. Geschwindigkeitkeitsverteilung der Strömung in einer Geraden Leitung ist immer konstant.

5.2.6.3.2. Störungen treten auf durch scharfe Krümmer und Übergangsstücke in der Rohrleitung

5.2.7.  Verdünnen in Bütte oder hydraulisch in hydraulischer Mischanordnung (spart Büttenvolumen => weniger Totzeit im System)

6. Entfernung von Wasser aus der Papierbahn

6.1. Schaubild

6.2. Schaubild

6.3. Bindungsmechanismen für Wasser

6.3.1. Schaubild

6.3.2. Schaubild

7. Stoffauflauf

7.1. Formation

7.1.1. Charakterisierung der Varianz des Flächengewichtes ( Vier Arten von Varianz)

7.1.1.1. < 0,1 mm (Mikro-Formation):

7.1.1.1.1. Mikro-Strömungen und kolloidale Wechselwirkungen

7.1.1.2. 0,1 .. 20 mm (Formation)

7.1.1.2.1. Flockenbildung und Hydrodynamik

7.1.1.3. 20 mm .. 10 m

7.1.1.3.1. Stabilität der Strömung im Stoffauflauf und der Entwässerung in der Siebpartie

7.1.1.4. > 10 m (Makro-Formation)

7.1.1.4.1. Varianzen in den Stoffzufuhrsystemen

7.1.2. Bestimmung der Formation. ( 2 Arten)

7.1.2.1. Optische Methoden

7.1.2.1.1. Lichttransmission

7.1.2.2. Beta-Strahler

7.1.2.2.1. (Absorption und Transmission, z. B. Ambertec mit Auflösung 1 x 1 mm2 und Probengröße von 70 x 70 mm2

7.1.3. Einfluss der Stoffdichte auf die Formation

7.1.3.1. Höhere Stoffdichte = höhere Flockenbildung

7.2. Verteilsystem

7.2.1. Geometrie vom Verteilersystem

7.2.1.1. Querstromverteiler

7.2.1.1.1. Die Form des Verteilrohrs läuft konisch zu und entspricht der Abnahme der Suspensionsmenge. Die verjüngung ist daher parabolisch ausgeführt

7.2.1.2. Rundverteiler

7.3. Offener Lochwalzen-Stoffauflauf

7.3.1. Lochwalzen-Stoffaufläufe offen bis 200 m/min oder mit Druckluftpolster bis 1.000 m/min Maschinengeschindigkeit

7.4. Verdünnungswasser-Stoffauflauf

7.4.1. Einzelventile zur Regelung der Stoffdichte und damit des Flächengewichtes Über der komplette Bahnbreite

7.4.2. Am Austritt der Düse Druckverluste zur Dämpfung

7.5. Erzeugung von Turbolenzen

7.5.1. Reflockulation erfolgt in wenigen Millisekunden wenn keine Turbolenzenergie eingebracht wird.

7.5.1.1. Flockenbildung hat eine negativen Einfluss auf die Papier bzw. Kartonqualitäten

7.5.2. Turbulenz in Strömungen kann durch innere Reibung in der Flüssigkeit erzeugt werden (Unterschiede der Strömungsgeschwindigkeit in der Suspension)

7.5.2.1. Reibung an der Wand von Rohren und Platten

7.5.2.2. Plötzliche Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit durch Vergrößerung des Rohrdurchmessers(Diffusor)

7.5.2.3. Einbringen von Strömungsunterschieden in die Suspension durch drehende Elemente(Lochwalzen)

7.5.3. Der aus dem Stoffauflauf austretende Freistrahl unterliegt strömungstechnischen Gesetzen

7.5.3.1. Zu viel Turbulenz reißt die Strahloberfläche auf (geringe Turbulenz dagegen begünstigt die rasche Reflockulation)

7.5.3.2. Mit der Änderung des Strahlwinkels bei gleicher Strahlgeschwindigkeit ändern sich der Auftreffabstand des Strahls auf das Sieb (Bild 10.16) und seine vertikale Geschwindigkeitskomponente, was Einfluss auf die Blattbildung hat

7.5.4. Wirbel in Größenordnung der Faser Dehnströmung liegt vor ! Keine neuen Flocken

7.6. Bauformen und Betrieb

7.6.1. das Verteilrohr und der Umlenkblock zur gleichmäßigen Verteilung der Suspension über die Breite

7.6.2. der Turbulenzeinsatz, um Faserflocken aufzureißen,

7.6.3. die Düse zur Beschleunigung der Suspension, oft bestückt mit Lamellen für eine optimale Oberfläche des Freistrahls und für eine ungerichtete Faserverteilung,

7.6.4. die Blende an einer der Lippen zur Ausbildung des Suspensionsstrahls, wobei diese insbesondere bei älteren Stoffaufläufen zur örtlichen Korrektur der Strahldicke über die Breite eingesetzt wird

7.7. Faser Ausrichtung

7.7.1. Stoffauflaufdüse

8. Former Konzepte

8.1. Fourdriner

8.1.1. Schaubild

8.2. Hyprid-Former

8.2.1. Schaubild

8.2.1.1. Duo-Former

8.3. Gap-Former

8.3.1. Schaubild

8.3.1.1. Roll Former

8.3.1.2. Blade Former

8.3.1.3. Roll / Blade Former

8.3.1.4. Roll / Blade Former

8.3.2. Susspension direkt aus dem Stofflauf zwischen die zwei Siebe eingespritzt wird.

8.3.3. Beim Gapformer oder Spaltformern findet die Entwässerung nach beiden Seiten gleichzeitig statt.

8.3.4. Immobilisierung von 3-4% Stoffdichte innerhalb einiger Milisekungen nach dem Verlassen des Stoffauflaufs stattfindet.

8.3.5. Die Füllstoffvereilung kann durch Vakumkammern an der Gegenseite des Blade Teils gesteuert werden.

8.4. Arbeitsbereiche verschiedener Former-Konzepte

8.4.1. Schaubild

8.5. Füllstoff-Profil für verschiedene Former-Konzepte

8.5.1. Fourdriner

8.5.1.1. Schaubild

8.5.2. Hyprid

8.5.2.1. Schaubild

8.5.3. Gap

8.5.3.1. Schaubild

9. Blattbildung

9.1. Filtration und Eindickung

9.1.1. Während der Blattbildung Turbulenzen: • Turbulenzen • Dehnung • Entwässerung • Scherung

9.1.2. Betrachtung zum Strahlauftreffen

9.1.2.1. Schon sehr kleine Winkelabweichungen zwischen Strahl und Maschinenhauptrichtung führen zu nennenswerten Geschwindigkeiten in Querrichtung

9.1.3. Filtration

9.1.3.1. Hierbei tritt der Entwässerung ein scharfer Übergang zwischen der bereits gebildeten Fasermatte auf dem Sieb und der darüberliegenden suspion auf. Die Stoffkonzentration in der flüssigen Phase ist annähernd konstant und die Fasern können sich im Verhältnis zueinander frei bewegen.

9.1.4. Eindickung

9.1.4.1. Zwischen der gebildeten Fasermatten und der Suspion besteht keine scharfe Grenze. Die Konzentration nimmt linear von oben nach unten hin zu und die Fasern werden in der Suspion demobilisiert. Wasser wird gleichzeitig aus allen Lagen der Suspion abgeführt.

9.1.5. Da die Entwässerung und Verdichtung von unten nach oben nicht homogen verläuft, treten Unterschiede in den Blatteigenschaften auf.

9.1.5.1. Die Festigkeit der Fasermatte nimmt in Richtung der Entwässerung zu, weil der Druck zu nimmt. Höherer Druck hat mehr mechanische Friktion in den Kontaktpunkten zwischen den Fasern zur Folge.Dadurch entstehen mehr Berührungspunkte zwischen den Fasern

9.1.5.2. Die Retention nimmt mit dichter werdender Fasermatte zu. Auf dem Sieb befinden sich meist lange Fasern. Nach oben nimmt der Anteil an Kurzen Fasern bzw. Füllstoffen zu.

9.1.5.3. Darum ist das auf dem Langsieb gebildete Blatt an der Unterseite gröber und poröser und meist schlechter bedruckbar.

9.1.6. Die Fasern die auf dem Sieb liegen, legen sich entsprechend der Geometrie der Sieboberfläche ab.

9.2. Kräfte der Entwässerung

9.2.1. Centrifugal

9.2.1.1. Diagramm

9.2.2. Mechanical

9.2.2.1. Diagramm

9.2.3. Vakuum

9.2.3.1. Diagramm

9.2.4. Hydrodynamik

9.2.4.1. Diagramm

9.3. Effekte

9.3.1. Effekte beim Auftreffen des Strahls

9.3.1.1. Schaubild

9.3.2. Effekte der Querverteilung

9.3.2.1. Schaubild

9.3.3. Effekte durch Blendenkontur

9.3.3.1. Schaubild

9.3.4. Effekte durch lokale einer Blenden- verstellung

9.3.4.1. Schaubild

9.3.5. Flockenbildung

9.3.5.1. Die Flockenbildung ist vollkommen wirkürlich, so daß die Flockenbildung ohne störende Einwirkungen von außen bis zum Ende der Entwässerung bestehen bleibt und die Flockenstruktur im Blatt fixiert wird

9.3.6. Länge der Entwässerung

9.3.6.1. Hängt hauprsächlich von der Siebgeschwindigkeit und der Filtrationszeit ab.

9.4. Former

9.4.1. Foil-Entwässerung

9.4.1.1. Wie entsteht der Druckimpuls?

9.4.1.1.1. Bei hydrodynamischern Entwässerungselementen wird die kinematische Bewegungsenergie in einen Druckimpuls umgesetzt

9.4.1.2. Was sind die wichgsten Parameter bei der Foil Entwässerung?

9.4.1.2.1. Wichtigstes Parameter bei den Foils für die Entwässerung ist die Anzahl der Foils pro Meter Sieblänge, der Foilwinkel und die Breite der Foilleisten.

9.4.1.3. Material der Foilleisten?

9.4.1.3.1. Keramik oder Kunststoff. Grund ist hier der hohe verschleiß

9.4.1.4. Was sind übliche Einstellwinkel von Foils?

9.4.1.4.1. Übliche Einstellwinkel liegen zwischen 0-2° bei schnellen Papiermaschinen meist nur 0-0,5°

9.4.1.5. Bei zu langer Ablaufstrecke und zu wenig Wasseranfall bzw. zu steilem Winkel kann es auch hier durch plötzlichen Zusammenbruch des Unterdrucks zum Spritzen der Stoffssuspension auf dem Sieb kommen.

9.4.1.6. Die Stärke vom Druckimpuls ist geringer als bei der Registewrwalze.

9.4.1.6.1. Jedoch benötigen die Foils weniger Raum. Dadurch kann auf dem Selben Raum mehr Foilleisten Verbaut werden, wodurch die Leistung ungefähr die Selbe ist im vergleich zu den registerwalzen.

9.4.1.7. Berechnung der Kraft vom Foil

9.4.1.7.1. Schaubild

9.4.2. Formier-Elemente

9.4.2.1. Walze

9.4.2.1.1. Schaubild

9.4.2.2. Schuh(gerade)

9.4.2.2.1. Schaubild

9.4.2.3. Blades

9.4.2.3.1. Schaubild

9.4.2.4. Schuh-Blades

9.4.2.4.1. Schaubild

9.4.3. Zwei seitige Entwässerung

9.4.3.1. Schaubild

9.4.4. Entwässerungskraft F bei Blades

9.4.4.1. Schaubild

9.4.4.1.1. Kraft

9.4.5. Mehrlagige und mehrschichtige Stoffauflauf-Konzepte

9.4.5.1. Schaubild

9.4.6. Wie ist der Aufbau eines Langsiebformer?

9.4.6.1. Langsiebformer

9.5. Berechnung Entwässerung

9.5.1. Aufgabe

9.5.1.1. Lösung

9.6. Entwässerungselemente

9.6.1. mitlaufende Elemente

9.6.2. rotierende Elemente

9.6.2.1. Registerwalte

9.6.2.2. Formierwalzen

9.6.2.3. Saugwa

9.6.2.4. Anpreßwalze,Andruckwalze

9.6.2.5. Egoutteur

9.6.3. stationäre Elemente

9.6.3.1. Siebtisch

9.6.3.2. Hydrofoil

9.6.3.3. Vakufoil

9.6.3.4. Naßsaugkasten

9.6.3.5. Flachsauger

9.6.4. mechanische Elemente

9.6.4.1. Blendeneistellung des Stoffauflaufs

9.6.4.2. Siebschüttlung

9.7. Mechanische Steuerung der Entwässerung

9.7.1. Formierwalze

9.7.1.1. Erste Walze, die im Obersieb mit der Papier oder Kartonbahn in berührung kommt

9.7.1.2. Die Walze kann Wasser in der Oberfläche Anlagern

9.8. Hydrostatische Entwässerung

9.8.1. Wirkugn beruht auf Vakuum

9.8.1.1. Generell wirken Naßsaugkästen beruhigend auf die Blattbildung gegenüber einer höheren Mikroturbolenz der Foils.

9.8.2. Durch den wechselden Druck kann eine pulsierende Wirkung auf die Fasersuspension ausgeübt werden, die bereits gebildete Flocken in der Suspension aufbricht und die Blattformation positive beeinflusst.

9.8.3. Ein hohes Vakuum in der Formationszone kann auch das gebildete Faservlies zerstören und so Retention und Blattbildung gerade negative beeinflussen.

9.8.4. Naßsaugkästen mit einem Vakuum über 0,15 bar weden nur gebraucht, nachdem die Fasern im Blatt bereits immobilisiert sind.

9.8.4.1. Das geschieht bei einer Stoffkonzentration von ca. 4 % auf dem Sieb.

9.9. Verlauf der Entwässerung

9.9.1. Die Art, wie die Entwässerung abläuft, trägt stark zu den Eigenschaften des Papiers bei. Es ist üblich die Entwässerung direkt nachdem die Suspension den Stoffauflauf verlassen hat, zu verzögern.

9.9.1.1. Dadurch können sich die Fasern ausrichten, bevor sie durch die beginnende Entwässerung fixiert werden.

9.9.1.1.1. Das verhindert, dass die Fasern im Sieb hängen bleiben

9.9.2. Während der Entwässerung kommt es zum Übergang von einer glänzende in eine Matte Oberfläche. Diesen Übergang nennt man Waserlinie.

9.9.2.1. Bei dem Übergang beträgt der Trockengehalt 4-8%

9.9.2.1.1. Die Struktur vom Papierblatt ist damit Fest.

9.9.3. Bei Langsieben Asymetrischer Aufbau des Papiers durch die einseitige Entwässerung. Dadurch befinden sich auf der oberen Seite mehr Fein bzw. Füllstofe als auf der Siebseite. Da dort zu beginn die Langen Fasern liegen bleiben

9.9.3.1. Das Papierblatt rollt sich eventuell lange Fasern verändern ihre Abmessungen bei Feuchtigkeitsaufnahme und Abgabe stärker

9.9.3.2. Farbige Papier sind auf der Siebseite weniger Stark gefärbt (Farbstoffe verbinden sich stärker mit Fein und Füllstoffen)

9.9.3.3. Die Siebseite des Blatt ist gleichmäßiger ebener geformt, (reine Filtration an der Siebseite). An der Oberseite können bereits wieder mehr Ausflockungen und Eindickung der Fasern geschen.

9.9.3.4. Die zweiseitigkeit kann durch den Einsatz eines Egoutteurs oder durch eine Obersiebentwässerungseinheit vermindert werden.

10. Pressen

10.1. Phasen des Pressvorganges

10.1.1. Schaubild

10.1.1.1. Phase 1

10.1.1.1.1. Verdichtung 1

10.1.1.2. Stufe 2

10.1.1.2.1. Sättigung

10.1.1.3. Stufe 3

10.1.1.3.1. Entwässerung

10.1.1.4. Stufe 4

10.1.1.4.1. Rückbefeuchtung

10.2. Statisches Modell nach Wahlström

10.2.1. Schaubild

10.3. Einfluss des Pressvorganges auf Qualitätsparameter

10.4. Einfluss des Pressenkonzeptes auf die Dichtestruktur

10.4.1. Schaubild

10.5. Freies und gebundenes Wasser

10.5.1. Schaubild

10.6. Fasersättigungspunktes FSP

10.6.1. Definition des Fasersättigungspunkt

10.6.1.1. Wassergehalt von Holzfasern, bei denen das gesamte freie Wasser aus den Poren entfernt ist

10.6.1.2. Nur noch in den Zellhohlräumen gebundenes Wasser ist vorhanden

10.6.1.3. Wird typischerweise bei Feuchtegehalten von 25 .. 30 % erreicht

10.6.1.4. Schrumpfung tritt erst bei Feuchtegehalten kleiner FSP auf

10.6.2. Bestimmung des FSP

10.6.2.1. Eine Makromolekül-Lösung (Polymer) mit definiertem hydrodynamischem Durchmesser wird mit dem Faserstoff ins Gleichgewicht gebracht. Aus der Verdünnung dieser Polymer-Lösung lässt sich der Wassergehalt in den Poren korrespondierender Größe bestimmen. Üblich sind Makromoleküle mit 10 bis 560 Angstrom Der FSP wird mit Polymeren bestimmt, die größer sind, als alle Poren der Zellwand.

10.6.2.1.1. Schaubild

10.6.3. Fasersättigungspunkt

10.6.3.1. Diagramm

10.7. Einflussgrößen der Faserrohstoffe

10.7.1. Schaubild

10.8. Konzept der abnehmenden Permeabilität (McDonald

10.8.1. Schaubild

10.9. Pressen ist das mechanische Zusammendrücken einer Papier oder Kartonbahn mit einem Filz, wobei Normalkräfte auf die Oberfläche von beiden ausgeübt werden.

11. Trocknung

11.1. Verlauf der Trocknung

11.1.1. Schaubild

11.2. Auswertung der Trocknung

11.2.1. Schaubild

11.3. Änderung der Wärmeleitfähigkeit mit der Trocknung

11.3.1. Schaubild

11.4. Verformungen bei der Trocknung

11.4.1. Schaubild

11.5. Frei (l) und mit Schrumpfungsbehinderung getrocknetes (r) Papier

11.5.1. Schaubild

11.6. Mikrokompression an Faserkreuzungspunkten

11.6.1. Schaubild

11.7. Querschrumpfungsverhalten mit verschiedenen Trockenpartiekonzepten

11.7.1. Schaubild

11.8. Faserorientierung und Schrumpfung

11.8.1. Schaubild

11.9. Einfluss der Trocknungstemperatur auf Papiereigenschaften

11.9.1. Schaubild

11.10. Cockling

11.10.1. Schaubild

11.10.2. Ursachen von Cockling

11.10.2.1. Blasigkeit

11.10.2.1.1. Ungleiche Verteilung Wassergehalt, trockenere Stellen

11.10.2.1.2. Trocknen zuerst und feuchte Umgebung verhindert dort entsprechende Schrumpfung

11.10.2.2. Welligkeit

11.10.2.2.1. Strömungsführung im Stoffauflauf und in der Siebpartie

11.10.2.2.2. Längsorentierung der Faser ( Schrumpfung)

11.10.2.2.3. Zugspannung in der Papiermaschine

11.10.2.2.4. Feuchte- und Massenschwankungen

11.10.2.3. Maßnahmen zur erhöhung der Schrupfung

11.10.2.3.1. Maßnahmen zur Erhöhung der Schrumpfung des Papiers führen zu erhöhter Blasigkeit (steigender Mahlgrad von Zellstoff).

11.10.2.4. Reduzierung der Schrupfung

11.10.2.4.1. Reduzierung durch steigenden Füllstoffgehalt, Holzstoffzugabe, hoher Anpressdruck an Trockenzylinder

11.10.3. Messen von Cockling

11.10.3.1. Schaubild

11.10.3.2. Zerlegen der Störungen nach Frequenz

11.10.3.2.1. Schaubild

11.10.3.3. Querprofile bezüglich Blasigkeit und Welligkeit

11.10.3.3.1. Schaubild

11.10.3.4. Einfluss Trockenzylinderanzahl und Formertyp auf Blasigkeit

11.10.3.4.1. Schaubild

11.11. Trocknung

11.11.1. Schaubild

11.11.2. Schaubild

11.11.3. Schaubild

11.11.4. Anforderungen

11.11.4.1. richtige Trockenkapazität

11.11.4.2. gleichmäßige Verdampfung

11.11.4.3. Runnability

11.11.4.4. Energieeffzienz(Wärmerückgewinnung / Luftführung)

11.11.5. Trockenzylinder

11.11.5.1. hohe Anforderungen an die Rundheit

11.11.5.2. Matrial

11.11.5.2.1. Grauguss, jedoch zunehmend Schweißkonstruktion

11.11.5.3. gleichmäßiger Wärmeübertragung

11.11.5.3.1. Zylinder-> Papier 3000-5000 W K/m^2

11.11.5.3.2. mit Anpressen ca. 10000 W K/m^2

12. Page Gleichung

12.1. Seite 1

12.2. Seite 2

13. Kreiselpumpen

13.1. Betriebsverhalten

13.1.1. Schaubild

13.1.2. Schaubild

13.1.3. Schaubild

13.1.4. Schaubild

13.2. Laufräder

13.2.1. Schaubild

13.2.2. Schaubild

13.2.3. Schaubild

13.2.4. Schaubild

13.2.5. Schaubild

13.3. Net Positive Suction Head (NPSH)

13.3.1. Ermöglicht Aussage über die Sicherheit gegenüber Auswirkungen der Kavitation

13.3.2. Größe zur Beurteilung des Saugverhaltens einer Kreiselpumpe

13.3.3. Um Kavitation einzuschränken muss der Druck vor dem Laufrad um einen bestimmten Wert über dem Dampfdruck des Fördermediums liegen.

13.3.4. Es müssen zwei NPSH-Werte verglichen werden:

13.3.4.1.  NPSHA, mit „A“ für available (der Anlage)

13.3.4.1.1. schaubild

13.3.4.1.2. Schaubild

13.3.4.2.  NPSHR, mit „R“ für required (der Pumpe)

13.3.4.2.1. Schaubild

13.4. Kavitationskriterien

13.4.1.  Kavitationsbeginn (incipient cavitation) 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑖

13.4.2. Eine bestimmte Ausdehnung der Kavitationszone auf den Schaufeln

13.4.3.  Beginn des Förderhöhenabfalls durch Kavitation (𝑁𝑃𝑆𝐻0)

13.4.4.  Kavitationsbedingter Förderhöhenabfalls um 3 % (𝑁𝑃𝑆𝐻3)

13.4.5. Häufig wird 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑅 = 𝑁𝑃𝑆𝐻3 vereinbart

13.5. (Dauer-) Betriebspunkt

13.5.1. Schaubild

14. Modellierung optischer Eigenschaften

14.1. Wechselwirkungen Licht-Papier

14.2. Wechselwirkung von Objekten mit Licht

14.2.1. Abmessung wesentlich größer als die Wellenlänge

14.2.1.1. Strahlenoptik

14.2.1.1.1. Reflexion

14.2.1.1.2. Brechung

14.2.1.1.3. Beugung

14.2.2. Abmessungen im Bereich der Wellenlänge des Lichts

14.2.2.1. Wellenoptik

14.2.2.1.1. Beugung

14.2.2.1.2. Interferenz

14.2.2.1.3. Polarisation

14.2.3. Abmessungen von Fasern und Füllstoffen

14.2.3.1. liegen im oder knapp über dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts

14.2.3.1.1. Faserwandstärke

14.2.3.1.2. Korngröße

14.2.4. Abmessungen im Blattgefüge

14.2.4.1. insbesondere im Strichauftrag finden sich feine Strukturen mit Porengrößen von 0,1 um bis 10 um

14.2.5. Die Komponenten sind so eng gepackt, dass sich die ausbildende Mehrfachstreuung im Papier, nur phänomenologisch beschreiben lässt.

14.3. Aufzählung einiger Fachbegriffe

14.3.1. Reflexion

14.3.1.1. Verhältnis regulärer und diffuser Reflexion

14.3.1.1.1. Glanz

14.3.1.2. Brechung, Beugung und Reflexion

14.3.1.2.1. Streuung

14.3.1.3. Spektrale Reflexionsfaktoren, Weißgrad, Farbort

14.3.1.4. Es existieren zwei Grenzfälle

14.3.1.4.1. 1. reguläre (Spiegel-)Reflexion einer ideal ebenen Grenzschicht

14.3.1.4.2. 2. diffuse Reflexion einer ideal matten Oberfläche

14.3.1.4.3. Im Papier finden sich fließende Übergänge

14.3.1.4.4. Variation von Beleuchtungs- und Beobachtungsinkel mit Hilfe eines Goniophotometers

14.3.1.4.5. Trennung von Regulären und diffusen Reflexionsanteilen zur Glanzmessung

14.3.2. Transmission

14.3.2.1. Opazität und Transparenz

14.3.2.2. 1. Transmissionsgrad phi t

14.3.2.2.1. beschreibt den die Probe durchdringenden Anteil phi t des eingestrahlten Lichts, wobei die Strahlungsleistung über den gesamten Halbraum z.B. mit einer Ulbricht Kugel zu inegrieren ist.

14.3.2.3. 2. Transmissionsfaktor T

14.3.2.3.1. ergibt sich nach DIN 5036, wenn ein Beobachter nur einen begrenzten Raumwinkel erfasst:

14.3.3. Absorption

14.3.3.1. Verluste durch Farbträgern (Chromophore) wie z.B. in Ligninverbindungen, Nuancierfarben und Druckfarbenpartikel

14.3.4. Extinktion

14.3.4.1. Strahlungsabschwächung infolge von Absorption und Streuung

14.3.4.2. komplexe Brechzahlen

14.3.5. Fluorenzens

14.3.5.1. Absorption und Emission von Photonen

14.3.5.2. Anwendung in optischen Aufhellern und Leuchtfarben

14.4. Absorption und Extinktion

14.4.1. 1. Bougur-Lampert-Gesetz

14.4.1.1. beschreibt die Abschwächung von Licht in einem absorbierenden Medium bei gegebenem Lichtweg d

14.4.2. 2. Kubelka-Munk-Theorie

14.4.2.1. beschreibt den Transport von Licht in einem optischen trüben Medium. Die Vorgänge bei der Mehrrachstreuung im Papier sind jedoch so komplex, dass einige vereinfachende Voraussetzungen der Kubelka Munk-Theorie zugrunde liegen:

14.4.2.1.1. Isotrope Streuverteilung, d.h. reguläre Reflexionsanteile werden vernachlässigt

14.4.2.1.2. Reglose Verteilung der Teilchen

14.4.2.1.3. Teilchen sind sehr viel kleiner als die betrachtete Schichtdicke

14.4.2.1.4. Die Schicht wird diffus bestrahlt

14.5. Gesamte Modulationsübertragungsfunktion

14.5.1. Die Druckqualität ist eine Funktion des Lichtfangeffektes und der aufgebrachten Druckfarbe, die über Farbspreitung und Farbstand die Übertragungsgüte bestimmt.

14.5.2. Mit hilfe der MÜF lässt sich zeigen, zu welchen Anteilen Lichtfang oder Druckfarbenübertragung die Druckqualität bestimmen.

14.5.3. Hohe Lichtstreukoefizienten reduzieren den Lichtfangeffekt

14.6. Bildanalytische Schutzpunktmessung

14.6.1. Schmutzpunktanzahl pro m^2

14.6.2. Schmutzpunktfläche pro m^2

14.6.3. Mittlere Partikelgröße

14.6.4. Klassenbezogene Schmutzpunktanzahl pro m^2

14.6.5. Klassenbezogene Schmutzpunktfläche pro m^2

14.6.6. Formfaktoranalyse

14.7. Formation

14.7.1. INFO

14.7.1.1. Formation ist die Art und weiße, wie Fasern verteilt, angeordnet und vermischt sind, um Papier zu bilden.

14.7.1.2. Dient der Charakterisierung der klein- bis kleinstflächigen Verteilung der Fasermasse im Papier innerhalb des Millimeterbereichs

14.7.1.3. Durchsicht bzw. Woligkeit ist der Formationseindruck bei der Betrachtung des Papiers im Durchlicht

14.7.1.4. Zielgröße im Allgemeinen ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung der flächenbezogeme Masse d.h einge gute Formation

14.7.1.5. In der Regel sind mit einer guten Formation des Papiers höhere Festigkeiten verbunden. Eine Ausnahme bilden extrem leichtgewichtigen Sorten wie Tissue

14.7.2. Prinzip der Formationsmessung

14.7.2.1. Kontrastmaß

14.7.2.2. Flockengröße

14.7.3. Einflussgrößen bei der Messung

14.7.3.1. Bandbreite des Signals

14.7.3.2. Signal-Rausch-Verhältnis

14.7.3.3. Qualität der Beleuchtung