Klassifizierung und Merkmale von Stoffaufläufen

Der Stoffauflaufkasten ist eine Schlüsselkomponente von Papiermaschinen und übernimmt die Funktionen der Stoffverteilung, der Homogenisierung des Materialflusses und der Strahlführung. Seine Leistungsfähigkeit bestimmt unmittelbar die Papierbildung, das Flächengewicht und die Gesamtproduktqualität. Gemäß Konstruktion und Funktionsprinzip werden Stoffauflaufkästen hauptsächlich in fünf Kategorien unterteilt: offene Bauart, Luftkissenbauart, hydraulische Vollstrombauart, kombinierte Vollstrom-Luftkissenbauart und Mehrlagenformbauart.

1. Offener Stoffauflauf

Funktionsprinzip

Der obere Teil des Behälters ist zur Atmosphäre hin offen. Die Strahlgeschwindigkeit des Materials wird durch den statischen Druck gesteuert, der durch den Materialstand im Auflaufbehälter erzeugt wird.

Vorteile

• Einfache Konstruktion, geringe Investitionskosten und leichter Wartungsaufwand.
• Einfache Bedienung, geeignet für die Produktion mit niedriger Geschwindigkeit und für Papiersorten mit niedrigem Flächengewicht.

Nachteile

• Begrenzte Betriebsgeschwindigkeit, im Allgemeinen unter 200 m/min.
• Ein instabiler Lagerbestand führt zu einer mangelhaften Gleichmäßigkeit des Flächengewichts zwischen den Maschinen und begünstigt die Entstehung von Streifen.
• Luft wird leicht mitgerissen, was die Papierbildung negativ beeinflusst.

Anwendung

Langsame Produktionslinien für Kulturpapier, Tissuepapier, Karton und Vliesstoffe.

2. Luftgepolsterter Kopfraum

Funktionsprinzip

Die gesamte Box ist vollständig geschlossen. Druckluft wird über die Werkstückoberfläche eingefüllt, um ein Luftkissen zur Druckstabilisierung zu bilden. Die Werkstückgeschwindigkeit wird durch Anpassen des Luftdrucks reguliert, und Strömungshomogenisierungswalzen dienen der Strömungsgleichrichtung.

Vorteile

• Geringer Füllstand bei stabilem Luftkissendruck; großer und reaktionsschneller Einstellbereich für die Füllgeschwindigkeit.
• Bessere Gleichmäßigkeit über die gesamte Maschine hinweg und geringerer Lufteintrag im Vergleich zu offenen Bauweisen.
• Anwendbare Maschinengeschwindigkeit: 200 ~ 500 m/min.

Nachteile

• Relativ komplexe Struktur, die ein stabiles Druckluftversorgungssystem erfordert.
• Homogenisierungswalzen neigen zur Materialanhaftung und erfordern daher regelmäßige Reinigung und Wartung.
• Unzureichende Mikroturbulenzen bei Geschwindigkeiten über 600 m/min führen zu einer leichten Faserflockung.

Anwendung

Mittelschnelle Produktionslinien für Kulturpapier, Verpackungspapier und weißen Karton.

3. Hydraulischer Vollstrom-Auflaufkasten

Funktionsprinzip

Die Anlage ist als Vollstromsystem ohne großes Vorratsbecken konzipiert. Die Faser wird mittels Pumpendruck durch einen konischen Verteiler, Stufendiffusoren und Folien gefördert. Hochintensive Mikroturbulenzen werden erzeugt, um die Fasern effektiv zu dispergieren.

Vorteile

• Durch hochintensive und feinskalige Turbulenzen wird eine ausgezeichnete Faserdispersion erzielt und die Ausflockung minimiert.
• Hervorragende Gleichmäßigkeit des Flächengewichts über verschiedene Maschinen hinweg und überlegene Papierbildung.
• Geeignet für Hochgeschwindigkeits-Papiermaschinen mit einer Betriebsgeschwindigkeit von bis zu 500 ~ 1200 m/min.
• Ausgestattet mit einem Verdünnungswasser-Regelsystem für eine hochpräzise maschinenübergreifende Flächengewichtskontrolle.

Nachteile

• Anspruchsvolle Konstruktion mit hohen Anforderungen an Fertigungs- und Installationsgenauigkeit und hohen Kosten.
• Komplizierte Durchflusskanäle verstopfen leicht und erfordern daher eine sorgfältige tägliche Wartung.
• Empfindlich gegenüber Schwankungen der Lagerkonsistenz und des Drucks, daher hohe Anforderungen an das automatische Steuerungssystem.

Anwendung

Hochgeschwindigkeits-Produktionslinien für hochwertiges Kulturpapier, gestrichenes Papier und Dünnpapier.

4. Kombinierter Vollstrom-Luftkissen-Kopfraum

Funktionsprinzip

Das System verfügt über eine Vollstromstruktur als Hauptkörper, kombiniert mit einem zusätzlichen Luftkissen. Die Luftkissenkammer ist über kleine Öffnungen mit dem Vorratsbecken verbunden, um Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels zu minimieren.

Vorteile

• Vereint die Vorteile der hohen Turbulenz eines hydraulischen Stoffauflaufs und der Druckstabilisierung eines Luftkissen-Stoffauflaufs.
• Hohe Unempfindlichkeit gegenüber Schwankungen, stabiler Betrieb bei 600 ~ 1000 m/min.
• Hervorragende Gleichmäßigkeit über alle Maschinen hinweg und flexible Regulierung des Verdünnungswassers.

Nachteile

• Die komplexeste Konstruktion mit hohen Beschaffungs- und Instandhaltungskosten.
• Schwierigkeiten bei der koordinierten Steuerung zwischen Luftkissen- und Vollstromsystem.

Anwendung

Hochgeschwindigkeits-Produktionslinien mit großer Arbeitsbreite für hochwertiges Papier und Karton.

5. Mehrschicht-Formierauflaufkasten

Funktionsprinzip

Realisiert die Schichtformung in Z-Richtung. Jede Schicht ist mit unabhängigen Einheiten für Materialverteilung, Materialflusskorrektur und -zuführung ausgestattet. Unterschiedliche Materialzusammensetzungen werden gleichzeitig eingespritzt, um einen Verbundwerkstoff zu formen.

Vorteile

• Unterstützt die Schichtchargenherstellung: Verwendung von hochwertigem Zellstoff für die Oberflächenschicht und Recyclingzellstoff für die Kernschicht, um die Produktionskosten zu senken und gleichzeitig die Qualität zu verbessern.
• Unabhängige Kontrolle über Flächengewicht und Faserorientierung jeder einzelnen Schicht.
• Das fertige Papier zeichnet sich durch hohe Festigkeit, gute Oberflächeneigenschaften und eine starke Zwischenschichthaftung aus.

Nachteile

• Große Gesamtstruktur, hohe Investitionskosten und komplexes Steuerungssystem.
• Strenge Anforderungen an die Schichtausrichtung und die Kontrolle der Zwischenschichthaftung.

Anwendung

Hochwertiger Karton, Linerkarton, Wellpappe und Flüssigkeitsverpackungspapier.

Vergleich der Haupttypen

Auswahlrichtlinien

1. MaschinengeschwindigkeitWählen Sie für Geschwindigkeiten unter 200 m/min den offenen Typ; für 200 bis 500 m/min den Luftkissentyp; für Geschwindigkeiten über 500 m/min den hydraulischen Typ oder den Kombinationstyp.
2. Qualitätsanforderung: Wählen Sie einen hydraulischen Vollstrom-Auflaufkasten für hochwertiges Papier und dünnes Papier; einen Luftkissen-Auflaufkasten für Standardpapier; einen Mehrschicht-Auflaufkasten für Karton.
3. Budget: Aus Kostengründen sollte man offene oder luftgepolsterte Ausführungen bevorzugen; für höchste Qualitätsansprüche empfiehlt sich eine hydraulische oder mehrlagige Ausführung.
4. Aktienmerkmale: Einsatz eines hydraulischen Stoffauflaufkastens mit hoher Turbulenz für kurze Fasern und zu Flockung neigende Stoffbahnen; Einsatz eines Luftkissenauflaufkastens für lange Fasern.