DE60009500T2

DE60009500T2 - Schaumverfahren zur papierherstellung mit schaumverdünnung

Info

Publication number: DE60009500T2
Application number: DE60009500T
Authority: DE
Inventors: Kay RÖKMAN; Juhani Jansson
Original assignee: Ahlstrom Glassfibre Oy
Current assignee: Ahlstrom Glassfibre Oy
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: NO20014122L; RU2001126042A; JP2002538319A; WO2000050694A1; CN1341183A; US20010004926A1; AU2918500A; ATE263276T1; CN1148483C; US6444088B2; EP1194644B1; BR0008551A; EP1194644A1; CA2362191C; DE60009500D1; PL350429A1; RU2209265C2; KR100709987B1; KR20010112916A; NO20014122D0

Description

Die gleichzeitig anhängige Anwendung mit der Seriennummer 08/923,250 eingereicht am 4. September 1997 stellt einen Schaumprozess und eine Vorrichtung zur Durchführung des Prozesses zur Bildung von faserigen Nonwoven-Bahnen dar, die die Gleichmäßigkeit des Flächengewichtsprofils der produzierten Nonwoven-Bahn verbessern. Die Erfindung sieht ein Verteilerrohr und ein Verfahren vor, die die Produktion einer Nonwoven-Bahn durch den Schaumprozess erleichtern, und ist eine Modifikation des Verfahrens und der Vorrichtung der gleichzeitig anhängigen Anmeldung, womit sich auch die Gleichmäßigkeit des Flächengewichtsprofils verbessern lässt, wobei in Abhängigkeit von den verwendeten Fasern eine Variation des Flächengewichts von weniger als 0,5% und genauer genommen gar so niedrig wie 0,2% und sogar darunter erreicht wird.
EP-A2-0 158 938 stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildung einer faserigen Bahn aus einer Schaum-Faser-Suspension dar. Ein Stoffauflauf umfasst Wände, die einen langgezogenen Kanal begrenzen, der sich quer zur Bewegungsrichtung des Formiersiebs erstreckt. Schaum-bildende Düsen sind so positioniert, dass sie Schaum-Faser-Suspension in den Kanal für Turbulenz einführen – und einen Aufprall auf einer gegenüber angeordneten, den Kanal eingrenzenden Wand bewirken. Die turbulent fließenden Schaum-Faser-Suspension wird dann in den Stoffauflaufspalt eingeführt, um mit minimierter Faserorientierung in Maschinenrichtung auf das Formiersieb abzulaufen.
Das Profil der durch den Schaumprozess erzeugten Nonwoven-Bahn ist weitgehende von der Bauweise und Konstruktion des Verteilerrohrs abhängig. Im Flüssigkeitsprozess, der Wasser und beinahe-Newtonsche Flüssigkeiten verwendet, wird versucht, das Profil gleichmäßig zu machen durch Einstellung sowohl des statischen als auch dynamischen Druckverhaltens der Faser-Flüssigkeit-Aufschlämmung, inklusive einer Formänderung der Verteilerrohr-Rückwand, und durch Variieren des Drucks im Verteilerrohr durch Verstellung eines Auslassventils des Verteilerrohrs. Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung verhält sich jedoch anders als Newtonsche oder beinahe- Newtonsche Flüssigkeiten, was Einstellungen des Profils schwierig macht, wenn konventionelle Verteilerrohre eingesetzt werden. Diese Probleme können stark verschlimmert werden, wenn die jeweiligen Fasern (oder Partikel in der Aufschlämmung) nicht ordnungsgemäß durch das Auslassventil im Verteilerrohr fließen, im Wasser instabil sind oder für Ausflockung oder Bildung von Knoten oder Faserbündeln anfällig sind.
Der vorliegenden Erfindung zufolge sind ein Verteilerrohr, der die Produktion einer Nonwoven-Bahn durch den Schaumprozess erleichtert, und der Schaumprozess fürs Produzieren von Nonwoven-Bahnen mittels des Verteilerrohrs vorgesehen, die eine präzise Regelung des Verteilerrohrdrucks örtlich und gleichzeitig im Wesentlichen auf der gesamten Länge des Verteilerrohrs ermöglichen. Das Bahnprofil und die Formation lassen sich genau kontrollieren. Die Kontrolle kann erreicht werden durch eines oder bevorzugt alle von: durch den Gegendruck, der sich durch Verstellung des Auslassventils ergibt, durch die Zuführrate zum Verteilerrohr und die Zuführrate wesentlich faserfreien Schaums in die Rückwand des Verteilerrohrs.
Einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge ist ein Verteilerrohr zur Erleichterung der Produktion einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material vorgesehen, das folgende Komponenten umfasst: Ein Verteilerrohrgehäuse, bestehend aus ersten und zweiten einander gegenüber liegenden Enden mit einem Einlass für eine Schaum-Faser-Aufschlämmung am ersten Ende. Einen Mittelabschnitt des Verteilerrohrgehäuses mit einer vom Einlass zum Auslass wesentlich abnehmenden wirksamen Querschnittsfläche. Erste und zweite Seitenwände, wobei eine Vorderwand eine wirksame Länge hat, und eine Rückwand des Mittelabschnitts. Die Vorderwand ist gegenüber der Schaum-Faser-Aufschlämmung porös, um einen Durchfluss der Aufschlämmung dadurch zu ermöglichen. Mittel zur Einführung eines zweiten Schaums (z. B. im Wesentlichen faserfrei oder einer Schaum-Faser-Aufschlämmung, die Surfactant enthalten kann) durch die Rückwand in den Mittelabschnitt. Und die Mittel zur Einführung des zweiten Schaums (und vielleicht die Form und Dimensio nen des Mittelabschnitts) sind derart konstruiert, dass sie die Beibehaltung des Flächengewichts der Schaum-Faser-Aufschlämmung erleichtern, die die Vorderwand auf der wirksamen Länge der Vorderwand wesentlich konstant durchfließt.
Ein bedeutendes Merkmal des Verteilerrohrs ist eine vom Einlass zum Auslass hin abnehmende Querschnittsfläche. Die Verringerung der Querschnittsfläche ist von drei Faktoren abhängig; der Menge der vom Verteilerrohr zum Stoffauflauf hin ablaufenden Aufschlämmung, der kinetischen Energie der Aufschlämmung innerhalb des Verteilerrohrs und der Oberflächenreibung zwischen den Verteilerrohrwänden und der Aufschlämmung. Das Verteilerrohr kann eine Form haben, die diese berücksichtigt. Das Verteilerrohr könnte zum Beispiel ein zylindrisches Rohr sein, das ein konisches Glied zur Reduzierung der Querschnittsfläche darin aufweist. Bei solch einer Konstruktion können die Düsen, die die Aufschlämmung aus dem Verteilerrohr herausleiten, rings um das zylindrische Verteilerrohr in allen Richtungen positioniert sein, und die den zweiten Schaum-einspeisen Rohre könnten am konischen Rohr innerhalb des Verteilerrohrs angeordnet sein. In diesem Fall sind die Seitenwände und die Vorderwand und die Rückwand Teil einer kontinuierlichen gebogenen Konstruktion. Eigentlich sind die Querschnitte der gesamten Vorderwand, der Rückwand und der Seitenwände bevorzugt kreisförmig.
Wahlweise könnte das Verteilerrohr zweiseitig sein, d. h. die Düsen an den gegenüber liegenden Seiten des Verteilerrohrs derart befestigt sein, dass der faserfreie Schaum durch die anderen gegenüber liegenden Wände eingeführt werden könnte, wo der Querschnitt des Verteilerrohrs rechteckig ist.
Die Ausrichtung des Verteilerrohrs hat typisch sehr wenig Bedeutung; es kann entweder in einer senkrechten, geneigten oder horizontalen Position angeordnet sein.
Die Mittel zur Einführung des im Wesentlichen faserfreien Schaums durch die Rückwand in den Mittelabschnitt können beliebige konventionelle Fluidkompo nenten umfassen, Düsen, perforierte Platten, Umlenkbleche, Sprühköpfe oder ähnliches eingeschlossen. Bevorzugt umfassen solche Mittel eine oder mehrere Leitungen aus Ventil-bestückten Rohren, wobei die Ventile zur Regelung der dadurch fließenden Schaummenge verstellbar sind.
In der bevorzugten Ausführungsform des Verteilerrohrs ist die Rückwand des Mittelabschnitts zur Vorderwand hin geneigt, so dass die Rückwand näher an die Vorderwand herankommt und die Querschnittsfläche des Mittelabschnitts von der Nähe des ersten Endes des Verteilerrohrs zum zweiten Ende hin kleiner wird. Bevorzugt sind die Seitenwände im Wesentlichen geschlossen, und die Rückwand ist im Wesentlichen geschlossen, abgesehen von den Mitteln zur Einführung im Wesentlichen faserfreien Schaums; und das Verteilerrohr kann des Weiteren einen Auslass am zweiten Ende des Verteilerrohrs umfassen, in welchem Fall das Faser-Schaum-Gemisch rückgeführt werden kann. Ein Ventil kann bevorzugt im Auslass angeordnet sein, um die Menge der durch den Auslass fließenden Aufschlämmung zu variieren. Die Vorderwand kann im Wesentlichen horizontal sein, oder aber sie kann andere Ausrichtungen haben. Das Verteilerrohr ist typisch mit Düsen und Kanälen versehen, die die Aufschlämmung einem Stoffauflauf zuführen, wobei in Kombination mit einem sich bewegenden porösen Element (etwa einem Sieb) darauf eine Nonwoven-Bahn von Aufschlämmung gebildet wird, die durch die Vorderwand in die Düsen und die Kanäle und dann in den Stoffauflauf fließt; und in einem stromabwärts gelegenen Blattformer werden der Aufschlämmung Schaum und Flüssigkeit entzogen, um die Bahn auf dem porösen Element zu bilden.
Das Verteilerrohr kann weiterhin eine Vielzahl von Drucksensoren aufweisen, die zur Erfassung des Drucks in seinem Mittelabschnitts mit zumindest einer der im Wesentlichen geschlossen Seitenwände betrieblich verbunden sind. Außerdem kann das Verteilerrohr auf die Drucksensoren ansprechende Regelorgane haben zur Regelung zumindest von einem (bevorzugt allen) von: Einführung von Schaum-Faser-Aufschlämmung, Entnahme von Schaum-Faser-Aufschlämmung und Einführung wesentlich faserfreien Schaums in den Mittelabschnitt, um das Flächengewicht der durch die Vorderwand fließenden Schaum-Faser-Aufschlämmung auf der wirksamen Länge der Vorderwand im Wesentlichen konstant zu halten. Die Regelorgane können jeden konventionellen Typ von Computer-Regelung, Fuzzy-Regelung, einen Multi-Variablen-Regler oder ähnliches umfassen, die mit Ventilen, Umlenkblechen oder anderen konventionellen Fluidelementen zusammenwirken, um die erwünschte Funktion automatisch durchzuführen.
Der Querschnitt des Mittelabschnitts kann ein Parallelogramm oder eine große Vielzahl von anderen Typen von Vielecken oder anderen Formen sein (wie oben beschrieben wurde), ist aber bevorzugt im Wesentlichen rechteckig. Der Mittelabschnitt des Verteilerrohrs umfasst typisch ein vieleckiges Basisprisma, etwa ein rechteckiges Basisprisma.
Einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge ist ein Verteilerrohr vorgesehen, das die Produktion einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material erleichtert und folgende Komponenten umfasst: Ein Verteilerrohrgehäuse, das erste und zweite einander gegenüber liegende Enden umfasst mit einem Einlass für eine Schaum-Faser-Aufschlämmung am ersten Ende, einem Auslass am zweiten Ende des Verteilerrohrs und einem im Auslass angeordneten Ventil, um die Menge der durch den Auslass fließenden Aufschlämmung zu variieren. Einen Mittelabschnitt des Verteilerrohrgehäuses mit einem wesentlich vieleckigen Querschnitt. Erste und zweite Seitenwände, wobei eine Vorderwand eine effektive Länge hat, und eine Rückwand des Mittelabschnitts. Die Vorderwand ist gegenüber der Schaum-Faser-Aufschlämmung porös, was den Durchfluss der Aufschlämmung dadurch ermöglicht. Mittel zur Einführung eines zweiten Schaums durch die Rückwand in den Mittelabschnitt. Und wobei die Rückwand des Mittelabschnitts derart zur Vorderwand hin geneigt ist, dass sich die Rückwand näher an die Vorderwand herankommt, und die Querschnittsfläche des Mittelabschnittes von der Nähe des ersten Endes des Verteilerrohrs zum zweiten Ende hin kleiner wird. Die Details des Verteilerrohrs entsprechen bevorzugt der obigen Beschreibung.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material bei Benutzung eines Verteilerrohrs, das eine poröse Vorderwand mit einer effektiven Länge, wodurch Schaum-Faser-Aufschlämmung fließen kann, wobei das erste und zweite Ende auf der effektiven Länge voneinander getrennt sind; und eine Rückwand gegenüber der Vorderwand; und einen Stoffauflauf hat. Das Verfahren umfasst bevorzugt: (a) wesentlich kontinuierliche Einführung von Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung in das erste Ende des Verteilerrohrs. (b) wesentlich kontinuierliche Ableitung von Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung durch Öffnungen in der Verteilerrohr-Vorderwand, um dem Stoffauflauf zugeführt zu werden. Und (c), Einführung eines zweiten Schaums (z. B. wesentlich faserfrei oder einer Faser-Schaum-Aufschlämmung mit ungefähr demselben oder einem (z. B. um zumindest ungefähr 1%) von dem der bei (a) eingeführten Schaum-Faser-Aufschlämmung abweichenden Prozentsatz von Fasern) in das Verteilerrohr durch eine Anzahl Öffnungen, die im Wesentlichen mit regelmäßigen Abständen im Wesentlichen auf seiner gesamten Länge vorgesehen sind, um das Flächengewicht der die Verteilerrohr-Vorderwand durchfließenden Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung, auf der effektiven Länge der Verteilerrohr-Vorderwand im Wesentlichen konstant zu halten.
Darüber hinaus umfasst das Verfahren bevorzugt (d) die Erfassung des Drucks im Verteilerrohr an einer Vielzahl Stellen auf seiner Länge und die Durchführung von (c) als Reaktion auf den erfassten Druck, um die Variation des Flächengewichts der die Vorderwand durchfließenden Schaum-Faser-Aufschlämmung auf der wirksamen Länge der Vorderwand unter 0,5% zu halten. Bevorzugt wird auch (c) im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt. Bevorzugt hat das Verteilerrohr einen Mittelabschnitt zwischen seinem ersten und zweiten Ende mit einem im Wesentlichen vieleckigen Querschnitt, der auf der wirksamen Länge der Vorderwand wesentlich allmählich abnimmt, und in diesem Fall wird (c) derart durchgeführt, dass sich die Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung durch den ständig abnehmenden Querschnitt des Mittelabschnitts bewegt. Des Weiteren umfasst das Verfahren typisch (e) eine wesentlich kontinuierliche Entnahme von etwas Aufschlämmung durch das zweite Ende des Verteilerrohrs.
Es ist die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verteilerrohr und ein das Verteilerrohr nutzendes Verfahren zur Herstellung einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material vorzusehen, das die nicht-Newtonschen Aspekte der Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmungen berücksichtigt, um eine Nonwoven-Bahn wesentlichen konstanten Flächengewichts auf der wirksamen Länge der Vorderwand des Verteilerrohrs herzustellen. Diese und andere Aufgaben der Erfindung gehen aus einer Einsicht in die ausführliche Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Patentansprüchen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine allgemeine schematische Darstellung eines Schaumprozesssystems, wo das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt und die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden kann;
2 ist eine schematische Detailansicht, teilweise in Schnitt und teilweise in Aufriss, die die Zuführung einer Schaum-/Faser-Aufschlämmung vom Mischer zur Pumpe darstellt, die das Verteilerrohr und den Stoffauflauf des Systems von 1 speist;
3 ist eine perspektivische schematische Detailansicht, teilweise in Schnitt und teilweise in Aufriss, die die Zugabe von Schaum als solches in den Kanal zwischen Verteilerrohr und Stoffauflauf gemäß der Erfindung darstellt;
4 ist eine Seitenansicht, teilweise in Schnitt und teilweise in Aufriss, eines Details eines beispielhaften Stoffauflaufs mit geneigtem Sieb, bei der Schaumeinführung zum Einsatz kommt;
5 ist eine schematische Darstellung, die den Effekt eines Reinschaumzusatzes in die Kanäle darstellt, die vom Verteilerrohr zum Stoffauflauf führen;
6 ist eine schematische Darstellung des Flächengewichtsprofils des Stoffauflaufs von 4 und 5 mit und ohne Reinschaumzusatz;
7 ist eine schematische Perspektivansicht, wobei eine der Seitenwände zur Veranschaulichung weggebrochen ist, eines erfindungsgemäßen Verteilerrohrs, das die Produktion einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material bei Benutzung des Schaumprozesses erleichtert:
8 ist eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 von 7;
9 ist eine graphische Darstellung eines beispielhaften Aufschlämmungsprofils, das sich bei Anwendung der Erfindung von 7 und 8 erreichen lässt;
10 und 11 sind graphische Darstellungen wie die von 9, stellen jedoch abweichende Verhältnisse dar;
12 ist eine seitliche Schnittansicht einer Verteilerrohr-Ausgestaltung, die einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und einen konischen Einsatz hat; und
13 ist eine Ansicht ähnlich der von 8, die jedoch ein Verteilerrohr mit einem im Wesentlichen gespaltenen konischen Querschnitt zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein beispielhaftes Schaumprozesssystem zur Durchführung eines Schaumprozesses, mit dem die Erfindung wunschgemäß angewandt wird, ist schematisch durch 10 in 1 dargestellt. Das System umfasst einen Mischbehälter oder Pulper 11 mit einem Fasereinlass 12, einem Surfactant-Einlass 13 und einem Einlass 14 für andere Zusatzmittel, wie pH-Einstellungschemikalien, etwa Kalziumkarbonat oder Säuren, Stabilisatoren, usw. Die jeweilige Art der Fasern, des Surfactants und der Zusatzmittel ist nicht entscheidend, und in Abhängigkeit von den genauen Details des herzustellenden Produkts (inklusive seines Flächengewichts) können sie weitgehend variiert werden. Es ist erwünscht, ein Surfactant zu verwenden, das sich ziemlich leicht herauswaschen lässt, weil ein noch vorhandenes Surfactant die Oberflächenspannung der endgültigen Bahn reduziert, was bei einigen Produkten eine unerwünschte Eigenschaft ist. Welches Surfactant von den Tausenden handelsüblichen verwendet wird, ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
Der Behälter 11 ist als solcher völlig konventionell und ist ein Behälter des gleichen Typs, wie er als Pulper in konventionellen, den Wasserprozess nutzenden Papierherstellungssystemen eingesetzt wird. Die einzigen Unterschiede sind, dass sich die Seitenwände des Mischers/Pulpers 11 ungefähr drei mal höher als beim Wasserprozess aufwärts erstrecken, weil der Schaum eine Dichte von ungefähr einem Drittel der des Wassers hat. Die Drehzahl und die Schaufelkonfiguration des konventionellen mechanischen Mischers im Behälter 11 werden in Abhängigkeit von den jeweiligen Eigenschaften des herzustellenden Produkts variiert, sind aber nicht besonders kritisch, und es kann eine große Vielzahl verschiedener Komponenten und Variablen eingesetzt werden. An den Wänden können auch Bremsglieder vorgesehen sein. Im unteren Teil des Behälters 11 gibt es einen Wirbel, aus dem der Schaum abläuft, nach dem Einschalten ist der Wirbel aber nicht sichtbar, weil der Behälter 11 mit Schaum und Fasern gefüllt ist.
Bevorzugt weist der Behälter 11 auch eine große Anzahl von darin angeordneten pH-Messgeräten 15 zur Messung des pH-Werts an einer Anzahl verschiedener Stellen auf. Der pH-Wert wirkt sich auf die Oberflächenspannung aus und wird somit genau bestimmt. Die pH-Messgeräte werden täglich kalibriert.
Beim ersten Einschalten wird Wasser mit den Fasern über Leitung 12, das Surfactant über Leitung 13 und andere Zusätze über Leitung 14 zugegeben; sobald aber die Funktion einsetzt, ist kein zusätzliches Wasser notwendig, und im Behälter 11 wird auch Schaum aufrechterhalten, nicht nur Schaum erzeugt.
Unter der Wirkung von Pumpe 17 fließt der Schaum aus dem unteren Teil des Behälters 11 in einem Wirbel in Leitung 16 ab. Der Erfindung zufolge handelt es sich bei der Pumpe 17, wie allen anderen Pumpen des Systems 10, bevorzugt um eine entgasende Kreiselpumpe. Der aus Pumpe 17 ablaufende Schaum fließt in Leitung 18 weiteren Komponenten zu.
1 illustriert gestrichelt einen optionalen Haltetank 19. Der Haltetank 19 ist nicht notwendig, kann aber wünschenswert sein, um eine relativ gleichmäßige Verteilung der Fasern im Schaum sicherzustellen, falls es Schwankungen gibt, die in den Mischer 11 eingeführt werden. Das heißt, der Haltetank 19 (der klein, typisch lediglich in der Größenordnung von fünf Kubikmetern ist) dient mehr oder weniger als "Ausgleichsbehälter" zum Ausgleich der Faserverteilung. Weil die Gesamtzeit von Mischer 11 zum Stoffauflauf 30 bei Durchführung des Prozesses typisch nur ungefähr 45 Sekunden ist, gibt der Haltetank 19 – falls eingesetzt – Zeit zum Ausgleich von Schwankungen.
Wenn der Haltetank 19 benutzt wird, wird Schaum von Pumpe 17 in Leitung 20 zum oberen Teil des Behälters 19 gespeist, und verlässt den unteren Teil des Behälters in Leitung 21 durch die Wirkung von Kreiselpumpe 22 und fließt dann zur Leitung 18. Das heißt, wenn der Haltetank 19 benutzt wird, ist die Pumpe 17 nicht direkt, sondern nur über den Tank 19 mit der Leitung 18 verbunden.
Die Leitung 18 erstreckt sich zum Siebwasserkasten 23. Der Siebwasserkasten 23 als solcher ist ein konventioneller Behälter wie beim konventionellen Wasser-Papierprozesssystem, doch mit höheren Seitenwänden. Es ist wichtig, den Siebwasserkasten 23 so auszuführen, dass es keine toten Winkel gibt, weshalb der Behälter 23 nicht zu groß sein sollte. Die konventionelle Konstruktion 24, die die Einführung von Schaum- und Fasergemisch in Leitung 18 in die entgasende Kreiselpumpe 25 ermöglicht, (die betrieblich nahe dem Bo den des Siebwasserkastens 23 angeschlossen ist) wird anhand von 2 weiter beschrieben. In jedem Fall pumpt die Pumpe 25 das Schaum-Faser-Gemisch in Leitung 18, durch den Mechanismus 24 eingeführt, und zusätzlichen Schaum aus dem Siebwasserkasten 23 in die Leitung 26. Weil aus dem Siebwasserkasten 23 eine ziemlich große Menge Schaum in die Pumpe 25 eingesaugt wird, ist die Konsistenz in Leitung 26 typisch bedeutend niedriger als in Leitung 18. Die Konsistenz in Leitung 18 liegt typisch bei 2–5% Feststoff (Fasern), während jene in Leitung 26 typisch ungefähr 0,5–2,5% ist, obwohl die Konsistenz in jedem Fall gar so hoch wie zirka 12% sein kann.
Im Siebwasserkasten 23 findet keine bedeutende Trennung des Schaums in Schichten unterschiedlicher Dichte statt. Während es einen minimalen Anstieg zum Boden hin gibt, ist jener Steigerungsgrad klein und hat keinen Einfluss auf die Funktion des Systems.
Aus der Leitung 26 fließen Schaum/Fasern zum Verteilerrohr 27, das ihm zugeordnete, Schaum-erzeugende Düsen 28 aufweist. Bevorzugt sind die Düsen 28 – wobei es sich um konventionelle Schaum-erzeugende Düsen handelt (die den Schaum stark umrühren) wie sie bei den, hier als Referenz angeführten US-Patenten 3,716,449 , 3,871,952 und 3,938,782 zum Einsatz kommen – auf dem Verteilerrohr 27 montiert, und eine große Anzahl Düsen 28 ist auf dem Verteilerrohr 27 montiert. Von jeder Düse 28 erstreckt sich ein Kanal 29, der zum Stoffauflauf 30 führt, durch den ein oder mehrere konventionelle Papierherstellungssiebe (poröse Elemente) verlaufen.
Der Stoffauflauf 30 hat eine Vielzahl Saugkästen (typisch ungefähr drei bis fünf) 31, die von der gegenüber liegenden Seite des Siebs (porösen Elements) von der Einführung des Schaum-Faser-Gemisches Schaum entnehmen, und ein letzter Abscheiderkasten 32 befindet sich am Ablaufende der gebildeten Bahn 33 vom Stoffauflauf 30. Die Anzahl der Saugkästen 31, die im Saugtisch zur Regelung der Entwässerung vorgesehen sind, wird für dichtere Produkte oder Betrieb mit höherer Geschwindigkeit vergrößert. Die gebildete Bahn 33, die typisch eine Feststoffkonsistenz von ungefähr 40–60% (z. B. ungefähr 50%) hat, wird bevorzugt einem Waschvorgang unterworfen, wie durch Wäscheschritt 34 in 1 schematisch angedeutet ist. Der Wäscheschritt 34 dient zur Entfernung des Surfactants. Die hohe Konsistenz der Bahn 33 bedeutet, dass ein Mindestmaß an Trockenvorrichtungen genutzt werden muss.
Die Bahn 33 wird vom Wäscher 34 an einer oder mehreren optionalen Streichmaschinen 35 vorbei zur konventionellen Trockenanlage 36 geleitet. In der konventionellen Trockenanlage 36, wenn synthetische Hüll-/Kernfasern (wie Cellbond) Teil der Bahn 33 sind, wird der Trockner 36 betätigt, um die Bahntemperatur über den Schmelzpunkt des Hüllmaterials anzuheben (typisch Polypropylen), während das Kernmaterial (typisch PET) nicht schmilzt. Wo zum Beispiel eine Cellbond-Faser in der Bahn 33 verwendet wird, ist die Temperatur im Trockner typisch ungefähr 130°C oder etwas mehr, was gleich oder etwas höher als die Schmelztemperatur der Hüllfaser, aber sehr wohl unter der Schmelztemperatur der Kernfaser von ungefähr 250°C ist. Auf dieser Weise ist eine Bindewirkung durch das Hüllmaterial gegeben, doch ohne Abstriche an der Integrität des Produkts (durch die Kernfaser gegeben).
Obwohl es immer nicht notwendig ist, berücksichtigt der Prozess auch die Möglichkeit, reinen Schaum zum Stoffauflauf 30 oder in seine unmittelbare Nähe für eine Anzahl vorteilhafter Zwecke zuzugeben. Wie aus 1 zu ersehen ist, saugt die Kreiselpumpe 41 Schaum aus dem Siebwasserkasten 23 in die Leitung 40. Der Schaum in Leitung 40 wird in ein Sammelrohr 42 gepumpt, das den Schaum dann auf eine große Anzahl verschiedener Stutzen 43, zum Stoffauflauf 30 hin verteilt. Der Schaum kann – wie durch Linie 44 angedeutet – direkt unter die Decke des Stoffauflaufs 30 (wo es sich um einen Stoffauflauf mit geneigtem Sieb handelt), und/oder über Kanäle 45 in die Leitungen 29 (oder Düsen 28) zur Einführung von Schaum-Faser-Gemisch in den Stoffauflauf 30 eingeführt werden. Die Details der Schaumeinführung werden anhand der 3 bis 6 beschrieben.
Die Saugkästen 31 leiten den dem Stoffauflauf 30 entnommenen Schaum über Leitungen 46 in den Siebwasserkasten 23. Zu diesem Zweck werden typisch keine Pumpen benötigt oder eingesetzt.
Eine bedeutende Menge des Schaums im Siebwasserkasten 23 wird dem Pulper 11 rückgeführt. Der Schaum wird in Leitung 47 durch eine Kreiselpumpe 48 entnommen und fließt dann in Rohrleitung 47 durch das konventionelle In-line-Dichtemessgerät 49 zur Einführung – wie bei 50 schematisch angedeutet ist – zurück in den Behälter 11. Zusätzlich zur Dichtemessung des Schaums in Leitung 47 bei 49, wie schematisch in 1 dargestellt ist, können eine oder mehrere Dichtemeßeinheiten (wie Denseometer) 49A direkt in den Behälter 11 eingebaut werden.
Zusätzlich zur Schaumrückführung gibt es typisch auch Wasserrückführung. Der dem letzten Saugkasten 32 entnommene Schaum fließt über Leitung 51 einem konventionellen Abscheider 53, etwa einem Zyklonabscheider zu. Der Abscheider 53 trennt – z. B. durch Wirbelwirkung – Luft und Wasser von dem in den Abscheider 53 eingeführten Schaum, um Wasser mit sehr wenig Luft zu produzieren. Das abgeschiedene Wasser fließt in Leitung 54 vom unteren Teil des Abscheiders 53 zum Wasserbehälter 55. Die vom Abscheider 53 getrennte Luft fließt in Leitung 56 mit Hilfe des Gebläses 57 vom oberen Teil des Abscheiders 53 und wird in die Atmosphäre abgeleitet oder in einem Verbrennungsprozess verwendet oder sonst wie behandelt.
Ein Flüssigkeitsniveau 58 wird im Wasserbehälter 55 aufrechterhalten, wobei etwas Flüssigkeit zum Abwasserkanal oder zur Aufbereitung überläuft, wie in 1 schematisch bei 60 angedeutet ist. Wasser wird dem Behälter 55 auch unter dem Niveau 58 über Leitung 61 entnommen und durch die Wirkung von Kreiselpumpe 62 in Leitung 61 durch einen konventionellen Durchflussmesser 63 gepumpt (der die Pumpe 62 ansteuert). Schließlich wird das zurückgeführte Wasser – wie in 1 bei 64 schematisch angedeutet – in den oberen Teil des Mischers 11 eingeführt.
Typische Durchsätze sind 4000 Liter Schaum/Faser pro Minute in Leitung 18, 40000 Liter Schaum/Faser pro Minute in Leitung 26, 3500 Liter Schaum pro Minute in Leitung 47 und 500 Liter Schaum pro Minute in Leitung 51.
Das System 10 umfasst auch eine Anzahl von Regelkomponenten. Ein bevorzugtes Beispiel für verschiedene Alternativen zur Regelung der Funktion des Systems umfasst einen ersten Fuzzy-Regler 71, der den Schaumpegel im Behälter 11 reguliert. Ein zweiter Fuzzy-Regler 72 reguliert die Zugabe von Surfactant in Leitung 13. Ein dritter Fuzzy-Regler 73 reguliert die Bahnbildung im Bereich des Stoffauflaufs 30. Ein vierter Fuzzy-Regler 74 wird mit dem Wäscher 34 benutzt. Ein fünfter Fuzzy-Regler 75 steuert die pH-Messgeräte 15 an, und reguliert möglicherweise die Zugabe anderer Zusätze in Leitung 14 zum Mischer 11. Fuzzy-Regelung wird auch zur Regelung des Surfactants und Steuerung der Formation benutzt. Ein Multi-Variablen-Regelsystem und ein Neuronet-Regelsystem sind ebenfalls, den anderen Regelungen überlagert, bevorzugt vorgesehen. Die Multi-Variablen-Regelung wird auch zur Regelung des Ausströmverhältnisses bei Blattformation benutzt. Die Variablen können je nach ihrem Einfluss auf gewünschte Prozessregelung und Endergebnis geändert werden.
Um die Ansteuerung der verschiedenen Komponenten zu erleichtern, ist typisch eine Waage 76 mit der Fasereinführung 12 verbunden, um die Menge der zuzugebenden Fasern pro Zeiteinheit genau zu bestimmen. Ein Ventil 77 in Leitung 13 kann zur Regelung der Einführung von Surfactant sowie eine Waage 78 vorgesehen sein. Ein Ventil 79 kann auch in der Leitung 14 vorgesehen sein.
Im System 10 sind im Grunde genommen keine Ventile zur absichtlichen Kontaktierung des Schaums an irgendeiner Stelle während seiner Handhabung vorgesehen, von Füllstandsregelventilen in Leitungen 46 möglicherweise abgesehen.
Auch während der gesamten Durchführung des Prozesses des Systems von 1 wird der Schaum unter relativ starken Scherkräften gehalten. Weil es gilt, dass je stärker die Scherkraft, desto niedriger die Viskosität, ist es wünschenswert, den Schaum unter starken Scherkräften zu halten. Das Schaum-Faser-Gemisch funktioniert als Pseudo-Plastik und zeigt nicht-Newtonsches Verhalten.
Die Anwendung des Schaumprozesses hat eine Anzahl von Vorteilen im Vergleich zum Wasserprozess insbesondere bei sehr absorptionsfähigen Produkten. Zusätzlich zur reduzierten Trocknerkapazität infolge der hohen Konsistenz der Bahn 33 erlaubt der Schaumprozess eine gleichmäßige Verteilung von Fasern oder Partikeln praktisch jeden Typs (ohne übermäßiges "Versinken" von Partikeln hoher Dichte, während Partikel niedriger Dichte etwas "Versinken" – im Wasser versinken sie gar nicht) in der Aufschlämmung (und schließlich in der Bahn), solange die Fasern oder Partikel eine spezifische Dichte von ungefähr 0,15–13 kg/dm³ haben. Der Schaumprozess erlaubt auch die Produktion von Bahnen mit sehr unterschiedlichen Flächengewichten, einem Produkt mit gesteigerter Gleichmäßigkeit und größerem spezifischen Volumen im Vergleich zu Produkten des Wasserprozesses, und ein sehr hohes Gleichmäßigkeitsniveau. Eine Vielzahl Stoffaufläufe kann hintereinander, oder zwei (oder mehrere) Schichten können gleichzeitig innerhalb eines Stoffauflaufs mit einem Doppelsieb usw. hergestellt werden, und/oder die einfachen Streichmaschinen 35 können dazu benutzt werden, zusätzliche Schichten (wie Strich) sehr leicht vorzusehen.
2 zeigt die Einführung von Schaum-Faser-Gemisch und Schaum in die mit dem Siebwasserkasten 23 verbundene Pumpe 25. Die Konstruktion 24 ist aus dem Wiggins-Teape-Prozess bekannt, wie er in den hier als Referenz angeführten Patenten beschrieben ist, und das in Leitung 18 fließende Schaum/Faser wird veranlasst, umgelenkt zu werden, wie es durch den gekrümmten Kanal 83 dargestellt ist, so dass das Schaum-Faser-Gemisch aus seinem offenen Ende 84 direkt in den Einlass 85 der Pumpe 25 abläuft.
Schaum aus dem Siebwasserkasten 23 fließt ebenfalls in den Einlass 85, wie durch Pfeile 86 angedeutet ist. Der unter Fuzzy-Regelung ablaufende Betrieb der Pumpe 48 regelt das Niveau im Siebwasserkasten 23.
Wo die zur Erzeugung des Schaums zu verwendenden Fasern besonders lang sind, das heißt in der Größenordnung von mehreren Zoll, endet die Leitung 18, statt zum Saugeinlass 85 der Pumpe 25 ausgerichtet zu sein (wie aus 2 ersichtlich), in Leitung 26 stromabwärts von Pumpe 25. In diesem Fall muss die Pumpe 17 natürlich einen höheren Druck erzeugen als sonst, das heißt einen ausreichenden Druck, so dass die Strömung aus 18 trotz des Drucks in Leitung 26 von der Pumpe 25 in die Leitung 26 erfolgt.
3 stellt die Details einer Form eines zusätzlichen Schaumeinführungsaspekts des erfindungsgemäßen Prozesses dar. 3 stellt dar, wie Schaum als solcher aus Leitungen 45 in das Schaum-Faser-Gemisch im Kanal 29 kurz vor dem Stoffauflauf 30 eingeführt wird. Wenn Schaumeinspritzleitungen 45 benutzt werden, brauchen sie nicht Schaum in all die Leitungen 29 einzuspritzen, nur in so viele, dass die erwünschten Ergebnisse erreicht werden. Zu den erwünschten Ergebnissen zählen (als primärer Vorteil) ein gleichmäßigeres Flächengewichtsprofil. Bei Bedarf können die Rohre 29 den Schaum von den Schaumdüsen 28 in eine Explosionskammer im Stoffauflauf 30 leiten. Es gibt jedoch keinen wirklichen Grund, eine Explosionskammer in den Stoffaufläufen zur Durchführung des Ahlstrom-Prozesses zu benutzen. Sollte eine Explosionskammer eingesetzt werden, dient sie einzig der Sicherheit.
Die Menge des reinen in Leitungen 45 zugesetzten Schaums und die exakte Zugabestelle müssen empirisch für jede Situation bestimmt werden, die vom jeweiligen Stoffauflauf 30 und der übrigen benutzten Ausrüstung, von Typ und Größe der Fasern und anderen Variablen abhängig ist. In den meisten Verhältnissen bringt der Zusatz reinen Schaums, der irgendwo zwischen ungefähr 2–20% vom Volumen des Schaum-Faser-Gemisches liegt, die gewünschten Ergebnisse.
4 stell einen beispielhaften Stoffauflauf 30l mit geneigtem Sieb dar, der zwei verschiedene Formen von Schaumeinspritzung nutzt (die in 3 dargestellte Form plus einer anderen). Im Stoffauflauf 30l von 4 bewegt sich das geneigte konventionelle Formiersieb 90 in Richtung des Pfeils, und mit Schaumeinspritzung bei 45 wird das Schaum-Faser-Gemisch in der Regel aus den Rohren 29 in den Stoffauflauf 30l dispergiert, wie in 4 dargestellt ist. Schaum wird in den Stoffauflauf 30l auch durch Kanal 44 eingeführt, so dass der Schaum generell, wie durch Pfeil 92 in 4 angedeutet, fließt. Das heißt, der in Richtung des Pfeils 92 fließende Schaum fließt gegen die Unterseite der Decke 93 des Stoffauflaufs 30l. Ein Umlenkblech 94 kann im Stoffauflauf 30l vorgesehen sein, um die anfängliche Strömung des Schaums in Richtung 92 aus jedem von einer Vielzahl Rohren 44 sicherzustellen.
Die Neigung (z. B. ungefähr 45°) des Stoffauflaufs 30l wird aus einer Anzahl von Gründen bevorzugt. Wenn die Decke 93 des Stoffauflaufs 30l in Bewegungsrichtung des Siebs 90 aufwärts geneigt ist, wird jede im oberen Teil des Stoffauflaufs 30l gebildete Gasblase von selbst aus dem Stoffauflauf 30l herausgeleitet. Wenn das den Boden des Stoffauflaufs 30l bildende Sieb horizontal ist, bleibt die Gasblase im oberen Teil des Stoffauflaufs 30l, und es muss eine spezielle Konstruktion (z. B. ein Ventil-bestücktes Rohr und/oder eine Pumpe) vorgesehen sein, um sie zu entfernen.
Ein Grund, weshalb der im Wesentlichen reine Schaum in einem oder mehreren Rohren 44 eingeführt wird, liegt in dem Zweck, im Stoffauflauf 30l weniger Scherkraft der Fasern zu bewirken, so dass die Fasern in der Aufschlämmung nicht unidirektional (generell in Bewegungsrichtung Siebs 90) werden. Wenn das Schaum-Faser-Gemisch die Decke 93 berührt, hat die Reibung unter den grundsätzlichen fluid-dynamischen Prinzipien zur Folge, dass die Faserorientierung in der Grenzschicht unidirektional wird, was unerwünscht ist. Der Schaum, der derart eingeführt wird, dass er in Richtung 92 fließt, eliminiert dieses Grenzschicht-Problem und funktioniert als Schmiermittel.
Der in Leitungen 44 eingeführte Schaum kann auch eine erwünschte Wirkung auf das Flächengewichtsprofil der Schaum-Faser-Aufschlämmung 91 haben. Darüber hinaus hält der in Leitungen 44 eingeführte, in Richtung 92 fließende Schaum die Unterseite der Decke 93 sauber, was auch erwünscht ist.
Die Menge des auf diese Weise (über Rohre 44) eingeführten Schaums muss in jeder verschieden Situation auch empirisch bestimmt werden, normalerweise wird aber das Optimum irgendwo innerhalb eines Bereichs von ungefähr 1–10% vom Volumen des durch Rohre 29 eingeführten Schaum-Faser-Gemisches sein.
Die Einführung des Schaums in Rohre 45 (typisch in einem Winkel von ungefähr 30–90° – vgl. 3 und 4), wie sie sowohl in 3 als auch 4 beschrieben ist, dient einem anderen Zweck. 5 ist eine schematische Draufsicht (die nur drei Kanäle 29 zeigt, während normalerweise sehr viele vorgesehen sind) des Stoffauflaufs 30 (z. B. 30l), die den Unterschied zeigt, der durch Einspritzung reinen Schaums entsteht. Ohne die Einspritzung im Wesentlichen faserfreien Schaums bei 45 wird das durch Rohre 29 eingeführte Schaum-Faser-Gemisch generell, wie durch Linien 91 in 4 und 5 dargestellt ist, verteilt. Wenn es aber Schaumeinspritzung bei 45 gibt, ändert sich das Flächengewichtsprofil, weil es eine stärkere Dispergierung des Schaum-Faser-Gemisches gibt, wie schematisch durch Linien 96 in 5 dargestellt ist. Die Auswirkung auf das Flächengewichtsprofil geht aus der schematischen Darstellung in 6 hervor. Das normale Flächengewichtsprofil (ohne Schaumeinspritzung), durch Linie 91A dargestellt, beinhaltet eine große Ausbauchung 97. Wenn es aber eine Schaumeinspritzung gibt, wie durch Linie 96a angedeutet, ist die Ausbauchung 98 viel kleiner. Das heißt, das Flächengewicht ist gleichmäßiger. Eine Profilkontrolle wird erreicht, indem der verdünnende Schaum dem Hauptstrom des Verteilerrohrs 27 zuge setzt wird (z. B. vor Düsen 28) oder kurz vor oder kurz nach dem Eintritt der Rohre 29 in den Stoffauflauf 30l (kurz bevor sie bei 45 in 4 erscheinen), d. h. hinter den Düsen 28.
Gewünschtenfalls können die Rohre 29 den Schaum von den Schaumdüsen 28 zu einer Explosionskammer im Stoffauflauf 30, 30l führen. Es gibt jedoch keinen wirklichen Grund, eine Explosionskammer in den Stoffaufläufen zur Durchführung des Prozesses der Erfindung einzusetzen. Falls eingesetzt, dient eine Explosionskammer allein der Sicherheit.
Wie durch die punktierte Linie in 4 dargestellt ist, kann eine Schaumdüse 98 in einigen oder all den Rohren 44 vorgesehen sein. Auch das Flächengewichtsprofil kann mittels der Schaumströmung 92 eingestellt werden (allein oder in Kombination mit der Strömung in den Rohren 45). Die Rohre 44 können verzweigen, eine Verzweigung in Richtung 92 und eine andere Strömungen 91 durchschneidend (mit Umlenkblech 94 entfernt oder von der zweiten Verzweigung durchdrungen).
Bei Benutzung der in 3 bis 5 dargestellten Anordnungen sieht man, dass die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden können: (a) Eine erste Schaumaufschlämmung aus Luft, Wasser, Fasern (z. B. synthetischen und Cellulosefasern, obwohl andere Fasern, wie Glasfasern verwendet werden können) und einem geeignetem Surfactant wird in den Stoffauflauf 30l und zum Kontakt mit dem sich bewegenden porösen Element 90 geleitet. (b) Ein erster im Wesentlichen faserfreier Schaum wird – wie durch den Pfeil 92 in 4 angedeutet – weit weg vom porösen Element 90 zum Kontakt mit der Oberfläche 93 (z. B. der Decke) des Stoffauflaufs 30l an einer Stelle eingeführt. Schritt (b) wird typisch durchgeführt, um zu veranlassen, dass Schaum die Oberfläche 93 entlang zum Element 90 hinfließt, um die Scherung von Fasern im Stoffauflauf 30l derart zu minimieren, dass die Fasern nicht unidirektional werden, in der allgemeinen Bewegungsrichtung des porösen Elements 90, und auch um die Oberfläche 93 rein zu halten. Und es gibt den Schritt (c) zur Entnahme von Schaum durch das poröse Element 90, um eine faserige Nonwoven-Bahn auf dem Element 90 zu bilden, welche Entnahme von Schaum bei Benutzung der Saugkästen 31, 32 oder jeder anderen für diesen Zweck geeigneten konventionellen Vorrichtung (wie Saugwalzen oder -tische, Anpresswalzen oder dergleichen) erfolgt.
Es kann auch ein Verfahren geben, das aus all den 3 bis 5 ersichtlich ist – das folgende Schritte umfasst: (a) Aufgabe einer ersten Faser-Schaum-Aufschlämmung, etwa durch die in 3 und 4 dargestellten Rohre 29 (z. B. mit der Strömung 91 im Grunde in der gleichen Richtung mit der Strömung 92 in 4); (b) Entnahme des Schaums durch das Element 90 (wie es oben beschrieben wurde); und (c) Leitung eines zweiten, im Wesentlichen faserfreien Schaums in die erste Schaumaufschlämmung (wie in den beiden 3 und 4 bei 45 angedeutet ist) nahe der Stelle, wo die erste Schaumaufschlämmung in den Stoffauflauf 30, 30l aufgegeben wird (typisch am Verteilerrohr 27 oder bis kurz hinter der Stelle ihrer Einführung), um ein gleichmäßigeres Flächengewichtsprofil der produzierten Nonwoven-Bahn zu erreichen (wie aus 6 ersichtlich).

Bei Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung und Anwendung des Systems sind typische Schaumprozess-Parameter, die eingesetzt werden können, in der folgenden Tabelle aufgestellt (obwohl der Parameterbereich größer sein kann, wenn ein Produktbereich größer ist):

PARAMETER	WERT
pH (im Wesentlichen das ganze System)	zirka 6,5
Temperatur	zirka 20–40°C
Verteilerrohrdruck	1–1,8 bar
Konsistenz im Mischer	2,5
Konsistenz im Stoffauflauf	0,5–2,5
Konsistenz von Partikeln, Füllstoff oder
anderem Zusatzmittel	zirka 5–20
Konsistenz der gebildeten Bahn	zirka 40–60
Flächengewichtsschwankungen der Bahn unter 1/2%
Schaumdichte (mit oder ohne Fasern)	250–450 Gramm pro Liter bei 1 bar
Schaumbläschengröße	mittlerer Durchmesser 0,3–0,5 mm
	(eine Gaußsche Verteilung)
Luftgehalt des Schaums	25–75% (z. B. zirka 60%; ändert
	sich mit dem Druck im Prozess)
Viskosität	es gibt keine "Ziel"-Viskosität, doch
	der Schaum hat typisch eine Visko
	sität in der Größenordnung von 2–5
	Centipoise unter stark scherenden
	Verhältnissen und 200 k–300 k
	Centipoise unter schwach scheren
	den Verhältnissen, welche Bereiche
	je nach Art der Viskositätsbestim
	mung größer sein können.
Blattformiergeschwindigkeit	ungefähr 200–500 Meter pro Minute
spezifische Schwerkraft von Fasern
oder Zusatzmittel	irgendwo im Bereich von 0,15–13 kg/dm³
Surfactant-Konzentration	abhängig von vielen Faktoren, wie
	Wasserhärte, pH, Fasertyp, usw.
	Normalerweise zwischen 0,1–0,3
	von Wasser im Umlauf
Spannung des Formiersiebs	2–10 N/cm
beispielhafter Durchsatz
– vom Mischer zum Siebwasserkasten	zirka 4000 Liter pro Minute
– vom Siebwasserkasten zum Stoffauflauf	zirka 40.000 Liter pro Minute
– Schaum-Rückführkanal	zirka 3500 Liter pro Minute
– Saugentnahme zu Wasserrückführung	zirka 500 Liter pro Minute

Das bisher Beschriebene ist in der anhängigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/923,250 , eingereicht am 4. September 1997, aufgedeckt. Der vorliegenden Erfindung zufolge sind ein spezielles Verteilerrohr und ein Verfahren zur Herstellung einer Nonwoven-Bahn mit Hilfe des Verteilerrohrs, vorgesehen, die die Produktion einer Nonwoven-Bahn erleichtern, die über ihre Breite ein im Wesentlichen konstantes Flächengewichtsprofil aufweist. In 7 und 8 sind die den von 4 ähnlichen Komponenten durch das gleiche Bezugszeichen, jedoch mit einer vorangehenden "1" dargestellt. Andere Komponenten haben ein Bezugszeichen, das mit einer "2" beginnt.
Das Verteilerrohr gemäß der vorliegenden Erfindung kann die schematisch bei 200 in 7 und 8 dargestellte Konstruktion aufweisen, obwohl viele andere Formen (zylindrisch mit einem konischen Einsatz, gebogene Seitenwand, usw. eingeschlossen) eingesetzt werden können, etwa die in 12 schematisch dargestellte im Wesentlichen zylindrische Form, wo mit jenen von 8 vergleichbaren Komponenten durch das gleiche zweistellige Bezugszeichen, jedoch mit einer vorangehenden "3" anstelle von "1" oder "2" dargestellt sind. Ein konischer Einsatz wird normalerweise nicht benutzt, wo die Vorderwand (210, 310) planar ist, weil es die Konstruktion zu kompliziert und teuer machen würde.
Das Verteilerrohr 200 von 7 und 8 umfasst ein Gehäuse mit einem ersten Ende 201 mit einem Einlass 129 und einem zweiten Ende 202, wahlweise mit einem Auslass 203, der zu einem manuell oder bevorzugt automatisch verstellbaren Ventil 204 führt. Wenn der Einlass 129 der Darstellung in 7 entsprechend im Querschnitt kreisförmig ist, wie auch der Auslass 203, dann umfasst das Verteilerrohr 200 bei dieser bevorzugten Ausführungsform einen Mittelabschnitt 205, der bevorzugt ein abgeschnittenes Prisma auf Polygonbasis ist mit einem Übergang 206 vom kreisförmigen Querschnitt des Einlasses 129 zur Polygonbasis des Mittelabschnitt-Prismas 205 und mit einem anderen Übergang 207 von der abgeschnittenen Spitze des prismatischen Mittelabschnitts 205, der mit dem Auslass 203 (falls vorgesehen) verbunden ist.
Der Mittelabschnitt 205 des Verteilerrohrs 200 umfasst eine erste Seitenwand 208 und eine zweite Seitenwand 209. In 7 ist die erste Seitenwand 208 über den größten Teil ihrer Länge zur Veranschaulichung der Darstellung des hohlen Inneren und seiner Komponenten weggebrochen. Doch sind die beiden Seitenwände 208, 209 bevorzugt im Wesentlichen geschlossen, obwohl daran verschiedene Aussparungen für Sensoren oder für andere Zwecke vorgesehen sein können. Die Seitenwände 208, 209 können im Wesentlichen planar oder gebogen sein (siehe z. B. 308, 309 in 12).
Der Mittelabschnitt 205 umfasst auch eine Vorderwand 210, die eine wirksame Länge hat (die sich von einem Übergang 206 zum anderen Übergang 203 oder über einen kleineren Teil jenes Abstands erstrecken kann) und eine Rückwand 193 gegenüber der Vorderwand 210. Die Vorderwand 210 ist porös gegenüber der Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung 211, die in den Einlass 129 fließt, während die Rückwand 193 im Wesentlichen geschlossen ist, abgesehen von darin befindlichen Öffnungen 212, durch die ein zweiter Schaum, wie in 7 und 8 durch Pfeile 213 schematisch angedeutet ist, in den Innenraum des Mittelabschnitt 205 eingeführt werden kann. Die Rückwand 193 kann im Wesentlichen planar oder gebogen sein (siehe z. B. 393 in 12).
Wenn der zweite Schaumstrom 213 im Folgenden der Einfachheit halber als aus wesentlich faserfreiem Schaum bestehend beschrieben wird, ist es lediglich eine bevorzugte Ausführungsform, und unter vielen Verhältnissen kann als zweiter Schaum 213 faserhaltiger Schaum (mit ungefähr dem gleichen Prozentsatz von Fasern wie die bei 211 eingeführte Schaum-Faser-Aufschlämmung oder mit einem um 1% größeren oder kleineren Prozentsatz von Fasern im Vergleich zu der bei 211 eingeführten Aufschlämmung) verwendet werden. An verschiedenen Stellen der Einführung können die Schaumströme 213 auch verschiedene Prozentsätze von Fasern haben.
Die Rohre 144 mit darin angeordneten Ventilen 214, die auf fluiddichte Weise mit den Öffnungen 212 verbunden sind, umfassen eine Ausführungsform zur Einführung des im Wesentlichen faserfreien Schaums 213 durch die Rückwand 193 in den Mittelabschnitt. Die Rohre 144 und Öffnungen 212 können in einer einzigen Reihe, wie in 7 und 8 dargestellt, oder in mehreren Reihen oder in einer großen Vielzahl von anderen Mustern oder Anordnungen vorgesehen sein. Beliebige andere konventionelle Fluidelemente wie Düsen, Köpfe, perforierte Platten, Umlenkbleche oder dergleichen können als Mittel oder Teil davon zur Einführung des Schaums 213 benutzt werden, doch bevorzugt sind die Mittel im Stande, Schaum 213 an einer großen Vielzahl verschiedener Stellen auf der Länge des Mittelabschnitts 205 einzuführen, um die Druckverhältnisse innerhalb des Mittelabschnitts 205 an jeder Stelle zu verändern, um schließlich das Flächengewicht der durch die Vorderwand 210 fließenden Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung auf ihrer wirksamen Länge (z. B. mit einer Variation unter 0,5%, bevorzugt so niedrig wie zirka 0,2% oder sogar darunter) wesentlich konstant zu machen.
Der Druck innerhalb des Mittelabschnitts 205 wird bevorzugt erfasst, um sicherzustellen, dass das Flächengewicht im Wesentlichen konstant ist, weil das Flächengewicht an jeder speziellen Stelle vom Druck der Schaum-Faser-Aufschlämmung an jener Stelle weitgehend abhängig ist. Wie zum Beispiel schematisch in den 7 und 8 dargestellt ist, kann eine Vielzahl der Seitenwand 208 (oder jeder der Seitenwände 208, 209) zugeordnete Drucksensoren 217 vorgesehen sein. Wahlweise kann die Vorderwand 210 planar, und die Rück- und Seitenwände 193, 208, 209 können aus einer gebogenen Fläche gebildet, bevorzugt Teil eines Kreises oder eines Kegels sein, wie in 13 schematisch dargestellt ist. Dabei können sowohl von den Drucksensoren 217 als auch den Schaum-Einführungskanälen 144 einer oder mehrere an der Rück-/Seitenwand 15, 193, 208, 209 angeordnet sein.
Die Sensoren 217 können Druckmessgeräte oder konventionelle Sensoren jedes anderen Typs sein, die bevorzugt eine elektronische Ablesung oder einen Impuls bereitstellen. Bevorzugt sind die Ausgänge von jedem der Sensoren 217 (jede Anzahl kann vorgesehen sein, je mehr typisch vorgesehen sind, desto gleichmäßiger wird das Flächengewicht sein) elektronisch mit automatischen Regelorganen verbunden, die schematisch bei 218 in 7 dargestellt sind. Als Reaktion auf den Ausgang von den Drucksensoren 217, sowie andere durch Umwelt oder Mensch verursachte Faktoren, steuern die Regelorgane 218 das Ventil 204 an, die Aufschlämmung 211 zum Einlass 129 pumpende Pumpe (z. B. die in 1 und 2 dargestellte Pumpe 25), die den zweiten Schaum 213 in den Mittelabschnitt 205 speisenden Ventile 214, oder bevorzugt sämtliche von Ventil 204, Pumpe 25 und Ventilen 214. Durch Ansteuerung des Ventils 204, so dass es weiter geöffnet wird, wird der Druck innerhalb das Blattformierers 205 reduziert, und durch weiteres Schließen desselben wird der Druck im Mittelabschnitt 205 gesteigert; durch Steigerung der Drehzahl von Pumpe 25 wird der Druck gesteigert, und durch Herabsetzen der Drehzahl wird der Druck gesenkt; und durch Ansteuerung der Ventile 214 wird der Durchsatz an jeder speziellen Stelle an der Rückwand 193 individuell geregelt, um dadurch den Druck an jener Stelle örtlich zu steigern oder zu senken.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die Rückwand 193 in Hinsicht auf die Vorderwand 210 derart geneigt, dass die Rückwand 193 näher an die Vorderwand 210 herankommt, und die Querschnittsfläche des Mittelabschnitts 205 von der Nähe des ersten Endes 201 des Verteilerrohrs 200 zum zweiten Ende 202 kleiner wird, wie aus 8 zu ersehen ist. Bevorzugt ist die Neigung der Rückwand 193 im Wesentlichen gleichmäßig, so dass die Verringerung der Querschnittsfläche auch gleichmäßig ist, obwohl eine nicht gleichmäßige Neigung vorgesehen werden kann, falls sie durch Modifikationen der im Wesentlichen faserfreien Schaum-Einführungsmittel oder des gleichen ausgeglichen wird.
Die Regelorgane 218 können aus jeden geeigneten konventionellen Regelorganen wie einem Fuzzy-Regler, einer Multi-Variablen-Regelung oder jeder an deren geeigneten Computer-Regelung bestehen, die die erwünschte Funktion zur Ansteuerung von Ventilen 204 und 214 und möglicherweise Pumpe 25 durchzuführen vermag.
9 ist eine graphische Darstellung des Flächengewichts der Schaum-Faser-Aufschlämmung, die auf der Länge des Mittelabschnitts 205 durch die Vorderwand 210 fließt. Die wirksame Länge des Mittelabschnitts 205 ist in 9 durch das Bezugszeichen 220 angedeutet, während Schwankungen des Flächengewichts in Hinsicht auf eine Konstante 221 (typisch in Gramm pro Quadratmeter) durch Linie 222 dargestellt sind. Die Schwankung in 9 ist weniger als 0,5% vom Höchstwert der Kurve 222 oberhalb der Grundlinie 221, zum Ventil darunter. 10 und 11 haben wiederum Kurven 223, beziehungsweise 224, die in einem ungeeigneten Produkt resultieren. 10 zeigt eine Situation, wo eine unzureichende Menge Aufschlämmung in das Verteilerrohr fließt, was zu einem Verteilerrohrdruck, der am Einlass 129 zu niedrig ist, und somit zu einem Flächengewicht auf der linken Seite des Verteilerrohrs 200 führt, wie es in 7 abgebildet ist, das zu niedrig ist. 11 zeigt eine abnormale Situation, wo zu viel Aufschlämmung in Leitung 225 (z. B. zurück zur Pumpe 25 oder zum Siebwasserkasten 23) rückgeführt wird, weil das Ventil 204 zu weit geöffnet ist, was in einer Reduzierung des Drucks im Verteilerrohr und einem zu niedrigen Flächengewicht der Aufschlämmung resultiert, die durch die Vorderwand 210 rechts vom Verteilerrohr 200 fließt, wie aus 7 ersichtlich).
7 zeigt auch das Verteilerrohr 200 in schematischem Verhältnis zu einem konventionellen Stoffauflauf 30; das heißt, das Verteilerrohr 200 nimmt bevorzugt die Stelle des in 1 und 3 dargestellten Verteilerrohrs ein und hat ihm zugeordnete Düsen (wie 28 und 29 in 3), die den das Sieb 99 beinhaltenden Stoffauflauf 30 speisen und dem die Saugkästen zugeordnet sind.
Bei einem Verfahren zur Nutzung des Verteilerrohrs 200 gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material können folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: (a) Wesentlich kontinuierliche Einführung von Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung 211 ins erste Ende 201 des Verteilerrohrs 200. (b) Wesentlich kontinuierliche Entnahme von Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung 211 durch Öffnungen in der Verteilerrohr-Vorderwand 210, um dem Stoffauflauf 30 zugeführt zu werden. Und, (c) Einführung eines zweiten Schaums 213 (im Wesentlichen faserfrei oder eine Schaum-Faser-Aufschlämmung) in das Verteilerrohr durch eine Anzahl Öffnungen 212, die mit im Wesentlichen regelmäßigen Abständen auf seiner gesamten Länge angeordnet sind, um das Flächengewicht der durch die Verteilerrohr-Vorderwand 210 fließenden Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung auf der wirksamen Länge 220 der Verteilerrohr-Vorderwand 210 wesentlich konstant zu halten (wie aus Kurve 222 in 9 ersichtlich ist); z. B. so, dass das Flächengewicht der durch die Vorderwand 210 fließenden Aufschlämmung und der schließlich auf dem porösen Element 99 gebildeten Bahn um 0,5% oder weniger variiert.
Das Verfahren kann auch (d), Erfassung des Drucks im Verteilerrohr 200 an einer Vielzahl Stellen (Sensoren 217) auf seiner Länge und Regelung (c), als Reaktion auf den erfassten Druck umfassen, um das Flächengewicht der durch die Vorderwand 210 fließenden Aufschlämmung (bevorzugt mit einer Variation von weniger als 0,5%) auf der wirksamen Länge 220 der Vorderwand 210 im Wesentlichen konstant zu halten. Dies wird zum Beispiel durch Sensoren 217 erreicht, die die Regelorgane 218 mit Regelsignalen versorgen, die dann die Ventile 214 dem Bedarf entsprechend (und möglicherweise das Ventil 204 und möglicherweise auch die Drehzahl der Pumpe 25) verstellen. Beim Verfahren wird auch (c) bevorzugt wesentlich kontinuierlich durchgeführt, obwohl der Durchsatz von Rohr 144 zu Rohr variieren kann, um einen gleichmäßigen Druck innerhalb des Verteilerrohr-Mittelabschnitts 205 zu erreichen, und die Aufschlämmung 211 bewegt sich durch den ständig abnehmenden Querschnitt des Mittelabschnitts 205 (wie aus 8 ersichtlich) vom Einlass 129 zum Auslass 203.
Das Verteilerrohr 300 von 12 hat einen zylindrischen Querschnitt mit einem konischem Einsatz 399. In 12 repräsentieren die oberste und die unterste Konstruktion die "Vorderwand" 310 des Verteilerrohrs mit Öffnungen und weiteren Verbindungen zum Stoffauflauf. Das Faser-Schaum-Gemisch 311 tritt von rechts in das Verteilerrohr 300 ein. Der spitz zulaufende Teil innerhalb des Verteilerrohrs ist der konische Einsatz 399, der der "Rückwand" des Verteilerrohrs entspricht, d. h. beide haben einen kreisförmigen Querschnitt. Wie zu ersehen ist, tritt der zweite Schaum 313 in den konischen Einsatz 399 über eine Vielzahl Rohre 344 ein, die in eine Öffnung in der konischen "Rückwand" 393 münden. Die Drucksensoren 317 können in der "Seitenwand" 309 angeordnet sein. Ferner sollte bemerkt werden, dass das Verteilerrohr 300 konisch und der Einsatz 399 zylindrisch, oder beide konisch sein könnten. Auch andere Querschnitte als zylindrisch könnten eingesetzt werden, zum Beispiel elliptische Querschnitte, oder die Konfiguration von 13, wo die Oberfläche 408, 409, 493 gebogen und bevorzugt ein halbierter Kegel ist [in 13 sind die mit denen von 7, 8 und 12 vergleichbaren Komponenten durch die gleiche zweistellige Ziffer, jedoch mit einer vorangehenden "4" dargestellt].
Es ist die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sehr vorteilhafte Modifikationen des Schaumprozesses vorzusehen. Während die Erfindung hier anhand dessen dargestellt und beschrieben wurde, was man derzeit für die praktischste und bevorzugteste Ausführungsform hält, leuchtet es einem vom Fach ein, dass daran viele Modifikationen im Schutzumfang der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

Verteilerrohr zur Einführung von Schaum-Faser-Aufschlämmung in einen Stoffauflauf und zur Erleichterung der Produktion einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material, umfassend: ein Verteilerrohrgehäuse, das erste und zweite einander gegenüber liegende Enden (201; 202) umfasst, einschließlich eines Einlasses (129) für eine Schaum-Faser-Aufschlämmung (211, 311) am ersten Ende (201); einen zwischen dem ersten und dem zweiten einander gegenüber liegenden Ende angeordneten Mittelabschnitt (205), welcher Mittelabschnitt (205) des Verteilerrohrgehäuses eine im Wesentlichen abnehmende effektive Querschnittsfläche vom ersten zum zweiten einander gegenüber liegenden Ende (201) hat; erste und zweite Seitenwände (208, 408; 209, 309, 409), eine Vorderwand (210, 310, 410) mit einer wirksamen Länge, und eine Rückwand (193, 493) des Mittelabschnitts (205); welche Vorderwand (210, 310, 410) gegenüber der Schaum-Faser-Aufschlämmung porös ist, um einen Durchfluss der Aufschlämmung dadurch zu erlauben; Mittel (144, 344, 444) zur Einführung eines zweiten Schaums (213, 313, 413) durch die Rückwand (193, 393, 493) in den Mittelabschnitt (205), um das Flächengewichtsprofil der durch die Vorderwand (210, 310, 410) fließenden Schaum-Faser-Aufschlämmung auf der wirksamer Länge der Vorderwand (210, 310, 410) im Wesentlichen konstant zu halten.
Verteilerrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen abnehmende effektive Querschnittsfläche durch die Rückwand (193, 393, 493) des Mittelabschnitts (205) vorgesehen ist, die gegenüber der Vorderwand (210, 310, 410) derart geneigt ist, dass sich die Rückwand (193, 393, 493) an die Vorderwand (210, 310, 410) näher herankommt und die Querschnittsfläche des Mittelabschnitts (205) kleiner wird und sich aus der Nähe des ersten Endes (201, 310, 410) des Verteilerrohrs (200, 300, 400) zum zweiten Ende (202) hin bewegt.
Verteilerrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (208, 209; 408, 309, 409) im Wesentlichen geschlossen sind und die Rückwand (193, 393, 493) im Wesentlichen geschlossen ist, abgesehen von den Mitteln (144, 344, 444) zur Einführung des zweiten Schaums (213, 313, 413).
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch einen Auslass (203) am zweitem Ende (202) des Verteilerrohrs (200) und ein im Auslass (203) angeordnetes Ventil (204), um die Menge der durch den Auslass (203) fließenden Aufschlämmung zu variieren.
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (208, 209) und Rückwand (193) im Wesentlichen planar sind.
Verteilerrohr nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (408, 409) und Rückwand (393, 493) gebogen sind.
Verteilerrohr nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (408, 409) und die Rückwand (493) gebogen und einer ungeteilten Konstruktion sind.
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorder- und Rückwand (310, 393) gebogen sind.
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorder- und Rückwand (310, 393) im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitts sind.
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl Drucksensoren (217), die mit zumindest einer der Seitenwände (208, 209, 408, 409) betrieblich verbunden sind, um den Druck innerhalb des Mittelabschnitts (205) zu erfassen.
Verteilerrohr nach Patentanspruch 10, gekennzeichnet durch automatische, auf die Drucksensoren (217, 317, 417) ansprechende Regelorgane (218) zur Regelung zumindest von einem von: Einführung von Schaum-Faser-Aufschlämmung (211, 311), Entnahme von Schaum-Faser-Aufschlämmung und Einführung des zweiten Schaums (213, 313, 413) in den Mittelabschnitt (205), um das Flächengewicht der durch die Vorderwand (210, 310, 410) fließenden Schaum-Faser-Aufschlämmung auf der effektiven Länge der Vorderwand (210, 310, 410) im Wesentlichen konstant zu halten.
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Mittelabschnitts (205) im Wesentlichen rechteckig ist; und dass die Mittel zur Einführung des zweiten Schaums (213, 313, 413) eine oder mehrere Rohrleitungen aus mit Ventil-bestückten Rohren (144, 344, 444) umfassen.
Verteilerrohr nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (208, 209; 408, 409) im Wesentlichen geschlossen und die Rückwand (193, 393, 493) im Wesentlichen geschlossen ist, abgesehen von den Mitteln (144, 344, 444) zur Einführung des zweiten Schaums (213); und dass es des Weiteren einen Auslass (203) am zweiten Ende (202) des Verteilerrohrs (200, 300, 400) und ein in dem Auslass (203) angeordnetes Ventil (204) umfasst, um die Menge der durch den Auslass (203) fließenden Aufschlämmung zu variieren.
Verteilerrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (208, 209) und die Rückwand (193) im Wesentlichen planar sind, und die Querschnittsfläche im Wesentlichen rechteckig ist.
Verteilerrohr nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch automatische auf die Drucksensoren (217, 317, 417) ansprechende Regelorgane (218), um sämtliches zu regeln von: Einführung der Schaum-Faser-Aufschlämmung (211, 311), Entnahme von Schaum-Faser-Aufschlämmung und Einführung des zweiten Schaums (213, 313, 314) in den Mittelabschnitt (205), um das Flächengewicht der durch die Vorderwand (193, 393, 493) fließenden Schaum-Faser-Aufschlämmung mit einer Schwankung von weniger als 0,5% auf der effektiven Länge der Vorderwand (193, 393, 493) beizubehalten.
Verfahren zur Herstellung einer Nonwoven-Bahn aus faserigem Material, das ein Verteilerrohrgehäuse benutzt, bestehend aus ersten und zweiten einander gegenüber liegenden Enden, (201; 202) mit Einlass (129) für eine Schaum-Faser-Aufschlämmung (211, 311) am erstem Ende (201); einem zwischen dem ersten und dem zweiten einander gegenüber liegenden Ende angeordneten Mittelabschnitt (205), welcher Mittelabschnitt (205) des Verteilerrohrgehäuses eine vom ersten zum zweiten einander gegenüber liegenden Ende wesentlich abnehmende effektive Querschnittsfläche hat; welcher Mittelabschnitt (205) erste und zweite Seitenwände (208, 408, 209, 309, 409), eine poröse Vorderwand (210, 310,410) mit einer effektiven Länge, wodurch die Schaum-Faser-Aufschlämmung fließen kann, erste und zweite, auf der effektiven Länge voneinander getrennte Enden (201, 202), und eine Rückwand (193, 393, 493) gegenüber der Vorderwand (210, 310, 410); und einen Stoffauflauf (30) hat; das Verfahren bestehend aus: (a) wesentlich kontinuierlicher Einführung der Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung (211, 311) ins erste Ende (201) des Verteilerrohrs (200, 300, 400); (b) wesentlich kontinuierlicher Entnahme von Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung durch Öffnungen in der Verteilerrohr-Vorderwand (210, 310, 410), um dem Stoffauflauf zugeführt zu werden (30); und (c) Einführung eines zweiten Schaums (213, 313, 413) in das Verteilerrohr (200, 300, 400) durch eine Anzahl Öffnungen (212), die mit im Wesentlichen regelmäßigen Abständen in der Rückwand (193, 393, 493) im Wesentlichen auf ihrer gesamte Länge angeordnet sind, um das Flächengewichtsprofil der durch die Verteilerrohr-Vorderwand (210, 310, 410) fließenden Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung auf der effektiven Länge der Verteilerrohr-Vorderwand (210, 310, 410) im Wesentlichen konstant zu halten.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Schritt (d) zur Erfassung des Drucks im Verteilerrohr (200, 300, 400) an einer Vielzahl Positionen auf seiner Länge und Durchführung von (c) als Reaktion auf den erfassten Druck, um das Flächengewicht der durch die Vorderwand (210, 310, 410) fließenden Schaum-Faser-Aufschlämmung mit einer Schwankung unter 0,5% auf der effektiven Länge der Vorderwand (210, 310, 410) beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet dadurch, dass das Verteilerrohr (200, 300, 400) an seinem zweiten Ende (202) einen Ventil-bestückten Auslass (203) hat; durch automatische Verstellung (e) des Ventils (204) am Auslass (203), um die Menge der aus dem Auslass herausfließenden Aufschlämmung zu regeln (203); und durch Durchführung von Schritt (c) durch Verstellung der Ventile (214, 414) in den Rohren (144, 344, 444), die den zweiten Schaum (213, 313, 413) durch den Mittelabschnitt der Rückwand zwischen seinem ersten und zweiten Ende mit einem im Wesentlichen vieleckigen Querschnitt zuführen, der sich auf der effektiven Länge der Vorderwand (210, 310, 410) allmählich wesentlich verringert; und des Weiteren durch Durchführung von Schritt (c) auf solche Weise, dass sich die Schaum-Faser-Surfactant-Aufschlämmung durch den ständig abnehmenden Querschnitt des Mittelabschnitts (205) bewegt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) zur Einführung von wesentlich faserfreien Schaums als zweiter Schaum (213, 313, 413) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) zur Einführung einer Schaum-Faser-Aufschlämmung als zweiter Schaum (213, 313, 413) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) zur Einführung einer Schaum-Faser-Aufschlämmung (213, 313, 413) durchgeführt wird, die ungefähr den gleichen Prozentsatz Fasern hat wie der in Schritt eingeführte Schaum-Faser-Aufschlämmung (211, 311).
Verfahren nach einem der Patentansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) durchgeführt wird, um eine Schaum-Faser-Aufschlämmung (213, 313, 413) mit einem, von der in Schritt (a) eingeführten Schaum-Faser-Aufschlämmung (211, 311) zumindest um ungefähr 1% abweichenden Prozentsatz einzuführen.