Die Papiermaschine ist eine Maschine zur Herstellung von Papier , Karton oder Pappe .

Die Langsiebpapiermaschine wurde 1798 von dem Franzosen Nicholas-Louis Robert erfunden (Patent am 18. Januar 1799). An dem Prinzip seiner Papiermaschine hat sich seither nichts verandert. Eine Faser suspension wird uber ein Schopfrad und einen Stoffauflauf auf ein Schuttelsieb, die Siebpartie, aufgebracht und entwassert (heutzutage mit Vakuumsaugern). Das grob entwasserte, aber noch nasse Papier wird anschließend durch Presswalzen geleitet und durch die heutzutage mit dampfbeheizten Trockenzylindern versehene Trockenpartie weiter getrocknet.

Eine moderne Papiermaschine produziert in einer Stunde mehr als die Jahresproduktion einer Papiermaschine des 19. Jahrhunderts. Die Abmessungen liegen derzeit bei etwa 12 m Arbeitsbreite und einer Gesamtlange von uber 100 m, die Gesamthohe entspricht mehr als 2 Stockwerken. Die Produktionsgeschwindigkeit betragt 1800 m/min fur Zeitungs- und Tissuepapiere . Schnellere Anlagen sind in der Einfuhrungsphase. Aktuell stoßen moderne Papiermaschinen bis zu 2000 m/min aus, nicht nur kurzfaseriges Zeitungspapier, sondern hauptsachlich Testliner .

Der Start einer Langsiebmaschine ist ein langerer Ablauf, der damit beginnt, dass erstens die gereinigte Siebpartie lauft und standig mit Stoffemulsion bedeckt ist, ohne dass schon Papier produziert wird, zweitens die nachgelagerten einzelnen Komponenten aufgeheizt werden und auf eine etwas hohere Geschwindigkeit als die Siebpartie beschleunigt werden. Je weiter zum Ende eine Maschinenpartie in der Papiermaschine angeordnet ist, umso hoher ist ihre Geschwindigkeit, immer etwas hoher als die vorherige Maschinenpartie. Wenn alle Vorbereitungen abgeschlossen sind, wird am Ubergang der Siebpartie zur ersten Pressenpartie mittels eines feinen senkrechten Wasserstrahles ein schmaler Streifen des noch sehr feuchten ?Papiers“ von der Gesamtbreite der ubrigen Papierbahn getrennt und mittels einer maschinellen Vorrichtung oder von Hand in den Zulauf der ersten Pressenpartie geworfen. Dieser schmale Streifen durchlauft die gesamte Papiermaschine, wird gepresst, getrocknet, geglattet und am Ende auf dem Tambour aufgewickelt. Sobald dieser schmale Streifen am Tambour angekommen ist, wird die Breite des Papierstreifens erhoht, indem der senkrechte Wasserstrahl zugig uber die gesamte Breite der Papierbahn zuruckgefuhrt wird und somit ein immer breiterer Streifen Papier von der Siebpartie in die nachfolgende Pressenpartie gelangt.

Weitere Konstruktionsformen sind die Rundsiebpapiermaschine des Englanders John Dickinson (als Erfinder/Konstrukteur der ersten RSPM gilt der Brite Joseph Bramah , erste Veroffentlichung 1805) und die 1881 von Max Sembritzki , dem Direktor der osterreichischen Papierfabrik Schloglmuhl ( Bezirk Neunkirchen ), erfundene Bogenschopfmaschine. Weiterhin gab es diverse Versuche, Bogenschopfmaschinen zu entwickeln, die den Vorgang des Handschopfens zu imitieren geeignet waren ? jedoch ohne Erfolg.

Die Bauweise einer Papiermaschine hangt vom jeweils zu produzierenden Papiertyp ab und kann dementsprechend sehr unterschiedlich sein. Grundsatzlich mussen die Funktionsprinzipien Langsieb, Rundsieb, kombiniert (Langsieb und Rundsieb zusammen), siebfrei und die Gruppierung innerhalb der Maschinen in Blattbildungszone, Pressenzone und Trocknungszone beachtet werden.

Innerhalb der Untergruppen gibt es wiederum Unterscheidungsmoglichkeiten, die sich speziell auf die Technologie der Blattbildung (Schuttelsieb, Schragsieb, Duoformer, Gegenstrom-/Gleichstromprinzip, …), der Presse (Presswalzen, Saugpresswalze, Schuhpresse, …) oder auf die Art der Uberfuhrung und Trocknung (Selbstabnahmemaschine, Durchstromtrockner, …) beziehen.

Das alteste Funktionsprinzip ist die Langsiebmaschine mit horizontalem Sieblauf, Entwasserungswalzen/-foils, Saugkasten und einer Gautsche . Die Trockenpartie wird erstmals durch Bryan Donkin und Henry Fourdrinier an eine Papiermaschine angesetzt. Lange Zeit nennt man deshalb die Langsiebpapiermaschine mit dampfbeheizter Trockenpartie auch ?Fourdrinier-Maschine“.

Neben der klassischen Langsiebpapiermaschine mit einem Stoffauflauf und Siebentwasserung werden derzeit auch Papiermaschinen mit Jetformern (siebfreie Maschine) oder wasserfreien Blattbildnern nach dem elektrostatischen Prinzip betrieben.

Maschinen fur die Fertigung von Wertzeichenpapier (Geldpapier, Aktienpapiere) stellen haufig eine Kombination aus verschiedenen Grundbauformen dar.

Mit der Bezeichnung Konstantteil werden alle Anlagenteile zwischen Misch- bzw. Maschinenbutte und Stoffauflauf der Papiermaschine zusammengefasst. Der Konstantteil dient dazu, die Stoffaufbereitung mit dem Stoffauflauf der Papiermaschine zu verbinden. Die Stoffsuspension wird in diesem Bereich auf die erforderliche Stoffdichte verdunnt. Die Stoffdichte in diesem Bereich betragt zwischen ca. 0,03 und 1,5 %. Da in diesem Stoffdichtebereich eine einfache Entfernung von Verunreinigungen moglich ist, ist der Konstantteil meist mit einer Dunnstoffsortierung ausgerustet. ^[1]

Die Siebpartie einer Langsiebpapiermaschine besteht aus dem Stoffauflauf, verschiedenen Entwasserungselementen wie Streichleisten und Unterdrucksaugern sowie gegebenenfalls einem Egoutteur bzw. Hybrid-Former. Nach der Verdunnung und Sortierung der Faserstoffsuspension im Konstantteil muss die Suspension gleichmaßig in Papierbahnbreite dem Blattbildungsteil (der Siebpartie) zugefuhrt werden. Dies ist die Aufgabe des Stoffauflaufs. Die Entwasserungselemente dienen der Entfernung des Suspensionswassers. Der Egoutteur bzw. Hybrid-Former sorgt fur die Herstellung einer gleichmaßigen Oberflache mit feiner Struktur. Nach der Siebpartie liegt ein Trockengehalt von bis zu 24 % vor. ^[2]

In der Pressenpartie wird das feuchte Faservlies von einem Abnahmesauger (Saugwalze oder statisches Unterdruckelement) auf den Pressfilz abgegautscht . Die Aufgabe des Pressfilzes ist der Transport der Faserstoffbahn durch Pressnips verschiedener Modifikationen. Der Trockengehalt der Bahn betragt nach der Pressenpartie bis zu 55 %. In den Pressnips kann die Papierbahn sogar einen Trockengehalt von ca. 70 % erreichen. Jedoch wird die Bahn durch die Kapillarwirkung ruckbefeuchtet. Die Pressenpartie ist die letzte Sektion, mit der mechanisch entwassert wird. ^[3]

Die Trockenpartie ist verantwortlich fur das Erreichen des Endfeuchtegehaltes der Papierbahn. Dieser steht im Gleichgewichtszustand zur Umgebungsluft (Papier ca. 4 bis 6 % bzw. Karton und Pappe 8 bis 12 %). In der Regel handelt es sich dabei um eine thermische Trocknung mithilfe von dampfbeheizten Trockenzylindern. In der Trockenpartie befindet sich auch gegebenenfalls noch eine Leim- bzw. Filmpresse oder sonstige Veredelungseinheiten zur Hydrophobierung der Papierbahnoberflache. Jedoch konnen diese Bauteile auch offline, also nach der Maschine, zum Einsatz kommen. ^[4] In der Regel schließt die Trockenpartie mit einem wassergekuhlten Walzenpaar ab, um das aufgeheizte Papier wieder auf Raumtemperatur zu bringen.

Nach der Trocknung in der Papiermaschine ist die Oberflache der Papierbahn noch rau , sie selbst zu voluminos und ihr Dicken-Querprofil ungleichmaßig. Die Verdichtung der Bahn, die Verbesserung ihres Profils und ihre Glattung erfolgt in einem nachgeschalteten Walzprozess entweder im Maschinenglattwerk (online) zwischen Trockenpartie und Aufrollung oder in einem separaten Satinierkalander (offline). Die dabei verwendeten Walzen werden als Kalanderwalzen bezeichnet.

Im Aufrollungsbereich der Papiermaschine befindet sich die Aufrollung der Papierbahn auf einen sogenannten Tambour. Das Gewicht des Tambours reicht von 3 t bis ca. 150 t. Das Rohpapier ist nun bereit fur die Weiterverarbeitung z. B. im Kalander oder fur den Strichauftrag .

• Rollenschneider
  Im Rollenschneider (Umroller) wird der Tambour eingelegt und mittels Schneidemesser bei bis zu 3000 m/min in kleinere Rollen geschnitten und evtl. innen und außen gedreht. Bauarten sind der Trag- und der Stutzwalzenroller. ^[5]
• Querschneider
  Querschneider schneiden die Tamboure (optional auch Rollen aus dem Umroller) auf vordefinierte Formate. Es gibt sie einmal mit einer Quermesserpartie (Simplex) die nur ein Format auf einmal schneiden kann und mit zwei Schneidepartien (Duplex) in der man zeitgleich zwei verschiedengroße Formate schneiden kann. Die maximale Geschwindigkeit liegt bei ca. 2200 m/min. ^[6] Fur dickere Materialstarken (Pappe, Filterschichten) werden auch Wasserstrahlschneider eingesetzt.

In der Papiermaschine konnen mehrere Messrahmen (mindestens einer vor der Aufrollung) installiert sein. Diese erfassen uber die komplette Bahnbreite verschiedene Werte, die je nach Papiersorte definiert werden. Diese Werte sind flachenbezogene Masse, Feuchte, Dicke, Bahnbreite, Opazitat, Glatte, Weißgrad, Nuancierung und Rohdichte bzw. spezifisches Volumen. Zur weiteren Qualitatssicherung werden von jedem fertigen Tambour Proben genommen und getestet.

• Flachengewichtsregelung
• Liste von Papiermaschinen-Herstellern

• R. H. Clapperton: The Paper-making Machine. Its invention, evolution and development. Pergamon Press, Oxford 1967.
• Herbert Holik: Handbook of Paper and Board. Wiley-VCH, Weinheim 2006.
• J. H. Bos: Das Papierbuch. Handbuch der Papierherstellung. ECA Pulp & Paper, Houten 2006, ISBN 90-01-40258-5 . (gilt als Standardwerk)
• Papiermacher Taschenbuch. Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2003.

Wiktionary: Papiermaschine  ? Bedeutungserklarungen, Wortherkunft, Synonyme, Ubersetzungen

1. ↑ Taschenbuch Papiertechnologe. 9. Auflage, Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2007, S. 143 f.
2. ↑ Taschenbuch Papiertechnologe. 9. Auflage, Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2007, S. 154.
3. ↑ Taschenbuch Papiertechnologe. 9. Auflage, Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2007, S. 164f.
4. ↑ Taschenbuch Papiertechnologe. 9. Auflage, Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2007, S. 178 f.
5. ↑ Taschenbuch Papiertechnologe. 9. Auflage, Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2007, S. 233 f.
6. ↑ Taschenbuch Papiertechnologe. 9. Auflage, Dr. Curt Haefner-Verlag, Heidelberg 2007, S. 238 f.