Einsatz eines Vinylformamid-Copolymers zur Steigerung von Festigkeiten und Produktivität

摘要

UPM Nordland Papier stellt ungestrichene und gestrichene Schreibund Druckpapiere her. Die Dörpener Feinpapierfabrik ist die größte ihrer Art in Europa und produziert auf vier Papier- und zwei Streichmaschinen bis zu 1,4 Mio. t Feinpapier jährlich. Das Unternehmen befindet sich in Nordwest-Deutschland und beschäftigt ca. 1200 Mitarbeiter in der Papierfabrik. Die Nordland Papier GmbH wurde 1967 gegründet. Zu der wichtigsten Herausforderung bei der Herstellung von grafischen Papieren zählt derzeit die Einsparung von Kosten ohne Qualitätseinbußen. Neben den üblichen Möglichkeiten eines Papiermachers, wie z. B. der Rohstoffauswahl und Mahlung, gibt es weitere Alternativen zur Steigerung der Festigkeiten und der Produktivität, bzw. Reduzierung der Kosten. U.a. wird versucht, dies mit neuen chemischen Technologien zu erreichen. In diesem Vortrag wird die Anwendung eines synthetischen Verfestigers auf Basis eines vinylfor-mamidhaltigen Copolymeres zur Steigerung von Papierfestigkeiten vorgestellt. Bei der IMPS 2008 hat die BASF die Entwicklung eines Produktes zur Erhöhung der initialen Nassfestigkeit vorgestellt. Dieses Produkt wurde in den Labors der UPM Nordland Papier und Lappeenranta auf Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit überprüft. Neben der initialen Nassfestigkeit standen vor allem Trockenfestigkeitseigenschaften, wie z. B. der Spaltfestigkeit im Vordergrund. Für UPM Nordland ergaben sich daraus verschiedene Optionen zur Kostensenkung für die Papierproduktion in Dörpen: Verbesserung der Laufeigenschaften an den Papiermaschinen Verbesserung der Papiereigenschaften, z.B. der Spaltfestigkeit und der Aufrollerneigung Steigerung des Aschegehaltes Fahren ohne Leimpresse Dampfeinsparung Produktionssteigerung. Das Produkt wurde an den vier Papiermaschinen mit unterschiedlichen Zielsetzungen im Betriebsmaßstab untersucht. Aktuell wird das Copolymer bei höheren Flächengewichten von gestrichenen und ungestrichenen Feinpapieren unter gleichzeitiger Erhöhung des Aschegehaltes eingesetzt. Zu berücksichtigen sind bei Einsatz des Additives die Auswirkungen auf den Prozess, die Verbrauche der übrigen Prozesschemikalien (wie Farbstoffe, Leimungsmittel, optische Aufheller und Retentionsmittel) und die Auswirkungen auf die Festigkeitseigenschaften. Insbesondere Reißlänge, Spaltfestigkeit, Biegesteifig-keiten und die Bedruckbarkeit sind hier relevant. Mit dem Copolymer verbleibt die Spaltfestigkeit am Beispiel der Sorte Offset 250 trotz einer signifikanten Aschegehaltssteigerung auf dem gleichen Niveau. Durch die erhöhte initiale Nassgefügefestigkeit, bzw. den Effekt der verbesserten Entwässerung kann außerdem die Maschinengeschwindigkeit gesteigert werden. Ein leichter Verlust an Biegesteifigkeit ist aufgrund der Aschegehaltssteigerung zu verzeichnen. Ein Fahren ohne Oberflächenstärke bei Streichrohpapieren konnte betriebswirtschaftlich nicht erreicht werden.