Verbesserungen an den Herstellungsprozessen in der Papierindustrie
Bei der Herstellung von Papier aus Zellstoff wird sehr viel Energie verbraucht, und zwar vor allem bei der Entwässerung (bei welcher dem Zellstoff Wasser entzogen wird) und im Verfestigungsprozess. Ein europäisches Konsortium entwickelte deshalb neuartige Hochtemperatur-Nasspressprozesse, die eine erhebliche Steigerung des Wirkungsgrades bei der Entwässerung und Verfestigung möglich machen könnten. Die Anwendung dieser neuen Prozesse in der Papierherstellung könnte nicht nur zu Energieeinsparungen führen, sondern auch zu einer effizienteren Nutzung von Rohstoffen wie z.B. Recycling-Faserstoffen, landwirtschaftlichen Faserstoffen und Weizenstroh beitragen. Eine beachtliche Senkung der Investitionskosten für neue Papierproduktionsmaschinen und die Verbesserung der Qualität der Endprodukte sind weitere mögliche Vorteile. Tatsächlich entwickelte dieses Konsortium die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen, die für das Verständnis, die Auslegung und die Durchführung neuartiger Hochtemperatur-Nasspressprozesse unabdingbar sind. Die Mitglieder des Konsortiums gelangten bei ihrer Arbeit zu schlüssigen Erkenntnissen über die Physik des Hochtemperaturpressens, die wiederum die Aufstellung eines mathematischen Modells ermöglichten. Dieses Modell für das Hochtemperatur-Nasspressen liefert gute Vorhersageergebnisse und aussagefähige Informationen über die aktiven Mechanismen. Daher kann dieses Modell als nützliches Hilfsmittel für die Planung und Durchführung von Hochtemperatur-Pressverfahren dienen. Als Eingangsgrößen benötigt das Modell allerdings Informationen über die Permeabilität und Rheologie - also die Durchlässigkeit und das Fließverhalten - von nassen Papierbahnen unter Kompression. Diese Informationen wurden vom Konsortium ebenfalls erarbeitet. So wurden zwei exakte Parameter für nasse Faserbahnen und Papiermaschinenpressfilz definiert und Datenbanken mit Permeabililtäts-, Rheologie- und Wärmetransferdaten angelegt. Überdies wurden im Projekt vorhandene Hochtemperatur-Pressmaschinen einem Redesign unterzogen. Auf diesen wurden anschließend die neuen Verfahren implementiert, die sich als flexibler und effizienter erwiesen. Insgesamt könnten diese neuartigen Hochtemperatur-Nasspressprozesse der Papier produzierenden Industrie deutliche Vorteile im Hinblick auf Energie- und Kosteneffizienz bringen.
