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02/09 Magazin für die Papierindustrie XX Im Blickpunkt: Die Papierindustrie im Umbruch XX Forschung: Fasern modifizieren statt mahlen XX Forschung: Multifunktionale Packstoffe XX Beratung: Modellbasierte Kosten- und Produkt optimierung mit dem Product CostOptimizer XX Beratung: System Check Wastewater Treatment XX Beratung: Neue Möglichkeiten mit dem Curtain Coater im Labor XX Messtechnik: Standardisierung der OnlineFormationsmessung XX Weiterbildung: Praxisnahe Ausbildung von Studenten im PTS-Technikum in Heidenau www.ptspaper.de 2 PTS NEWS 02/2009 Inhalt Im Blickpunkt Die Papierindustrie im Umbruch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Aktuelle Informationen PGA Anlagenbau spendet einen neuen Labordisperger für die PTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Konferenz der Forest-based Technology Platform in Stockholm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 PTS Mitarbeiter von Direktorin der Europäischen Kommission eingeladen. . . . . . . . . . . . 5 Neue Forschungsberichte auf der PTS-Homepage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 CPF - Cluster Papierforschung ins Leben gerufen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Forschung COST E48 fördert Wissensaustausch zwischen CTP und PTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Fasern modifizieren statt mahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Multifunktionale Packstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Beratung Product CostOptimizer: Modellbasierte Kosten- und Produkt-Optimierung. . . . . . . . . . . 15 Optimale Stoffaufbereitung mit dem SystemCheck Stock Preparation. . . . . . . . . . . . . . . 16 Neues PTS-Beratungsprodukt: System Check Wastewater Treatment. . . . . . . . . . . . . . . . 18 Neue Möglichkeiten mit dem Curtain Coater im Labor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Messtechnik Vorschlag zur Standardisierung der Online-Formationsmessung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Weiterbildung Praxisnahe Ausbildung von Studenten im Faserstoff- und Papierherstellungstechnikum der PTS in Heidenau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 PTS Faserstoff Symposium: „Faserstoffe im globalen Wettbewerb“. . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Freiraum für starke Ideen: firmeninterne Innovations-Workshops. . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Vorschau Symposien, Seminare und Workshops. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Impressum Herausgeber Papiertechnische Stiftung (PTS) Heßstr. 134, 80797 München Redaktion/Layout Erwin Polmann Mail: [email protected] Übersetzung Corina Schmidt Briant McEwen PTS News 02/2009 Im blickpunkt 3 Die Papierindustrie im Umbruch Die Streicher in Deutschland sind verwöhnt: Gestrichene grafische Papiere hatten im Zeitraum von 1967 bis 2007 jährliche Wachstumsraten von durchschnittlich 6,7 % - sie wuchsen also in jedem Jahr um durchschnittlich 2,4 % mehr als die mittlere Produktionsmenge der Papierindustrie in Deutschland. Insgesamt stieg die Produktionsmenge der gestrichenen grafischen Papiere von 1967 bis 2007 auf 1358 %! An die Überkapazitäten hatte man sich gewöhnt, zumal diese sogar immer erforderlich waren, um im Folgejahr die Nachfrage zu decken. Und jetzt die Krise! Die Nachfrage steigt nicht mehr, die Überkapazitäten drücken auf die Preise und die Konzerne schreiben mit ihren ehemaligen Vorzeigeprodukten rote Zahlen. Die Konsequenz: um auch nur halbwegs über die Runden zu kommen, müssen in großem Ausmaß Kapazitäten vom Markt genommen werden. Die Gründe dieser Entwicklung sucht man in der allgemeinen Finanzsituation und im veränderten Verhalten von Lesern. Sie wechseln in vielen Bereichen, die vormals eine Domäne von Magazinen und Zeitschriften waren, zum Internet - ebenso wie die Verlage (wer folgt wem?). Aber: unsere Geschäftsmodelle basieren auf Wachstum! Müssen die Unternehmen ihre Ausgaben an den sinkenden Bedarf anpassen, oder müssen die Geschäftsfelder dorthin erweitert werden, wo Wachstum möglich ist und erwartet werden kann? Verdient die Papierfabrik der Zukunft ihr Geld mit Energie oder mit biobasierten Rohstoffen und ist nur noch im „Nebenberuf“ Papiererzeuger? Diese Überlegungen werden auch auf dem diesjährigen PTS Streicherei Symposium im September diskutiert werden. In einem hochrangig besetzten Round Table wird Dr. Sollinger von Voith Paper durch eine vielschichtige Diskussion führen: Soll die Papierindustrie in Zukunft auf ganz neue Geschäftsfelder setzen oder haben wir dafür gar nicht die Voraussetzungen? Oder ist es vielleicht doch sinnvoller, aus dem Bereich der Spezialpapiere besonders zukunftsträchtige Produkte zu identifizieren und auf ein überdurchschnittliches Wachstum in diesen Bereichen zu bauen? Ein Fokus bleibt die Lösung technologischer Aufgabenstellungen! Die Basis für gesunde Unternehmen wird weiterhin durch technologische Fortschritte gelegt, die höhere Effizienz und Qualität ermöglichen. Und dies bei deutlich besserer Nutzung der Ressourcen Fasern, Pigmente, Bindemitteln und Additive, Energie und Wasser. Natürlich wird diesen Entwicklungen auch im Streicherei Symposium wieder der größte Raum gegeben. Kontakt Dr.-Ing. Reinhard Sangl 0049 89 12146 496 [email protected] Unsere echten Herausforderungen? Unsere wichtigsten Aufgaben ergeben sich aus der zukünftigen Rolle von Rohstoffen und Papier. Vielleicht sollten wir uns einige Fragen stellen, um diese Herausforderungen zu identifizieren: • Wirtschaften wir nachhaltig genug, so dass für unsere Kinder und Enkel noch ausreichend Ressourcen zur Verfügung stehen? • Sind die Vorzüge des Produktes Papier in der Gesellschaft genügend bekannt und wissen die Menschen, dass Papier nicht der Umwelt schadet und keine Tropenwälder vernichtet? Und wenn das im Einzelfall doch stimmen sollte, tun wir etwas dagegen? • Wie können wir erreichen, dass für den Konsumenten Papier wertvoller ist als Kunststoffe? • Tun wir genügend für die Nachwuchsförderung, so dass es auch in Zukunft Menschen gibt, die gerne Papier herstellen? • Sorgen wir genügend dafür, dass sich Menschen für Papier begeistern, Freude daran haben, es zu fühlen und zu riechen und in gedruckten Medien zu lesen, zu dokumentieren und nachzuschlagen? Damit wir uns später keine Versäumnisse vorwerfen müssen, sollten wir alles tun, um diese Fragen eindeutig mit „Ja“ zu beantworten. Krisen wird es immer wieder geben! Ziel ist es, den Weg aus der Krise zu finden, der gleichzeitig langfristig die Zukunft sichert. Um die richtigen Wege einzuschlagen, müssen wir uns intensiv und auf allen Ebenen zunächst mit den Entwicklungen und den möglichen Maßnahmen auseinandersetzen. Veranstaltungen wie das PTS Streicherei Symposium bieten die Chance, kompetente Analysen der augenblicklichen Situation zu hören und zu diskutieren. Erst das Wissen um aktuelle technologische Fortschritte ermöglicht es, sie an die eigenen Verhältnisse zu adaptieren. Zu guter Letzt geben „Vordenker“ Anregungen darüber, wohin die Reise der Papierindustrie gehen kann oder soll. Wir sind in einer Situation, in der wir gut daran tun, unsere Chancen zu nutzen. Diskutieren Sie mit uns und Ihren Kollegen auf dem PTS Streicherei Symposium am 22.-25. September in Baden-Baden! 4 PTS News 02/2009 aktuelle informationen PGA Anlagenbau spendet einen neuen Labordisperger für die PTS PGA Anlagenbau hat sich dieser Problematik angenommen. In einem Down-Scaling ihrer erfolgreichen Industrieanlage wurde ein Labordisperger entwickelt, in dem im 2-l-Maßstab Streichfarben hergestellt werden können, die praktisch die gleiche Rheologie aufweisen wie industriell hergestellte Farben im m³Maßstab. Diesen Labordisperger hat die PGA Anlagenbau der Papiertechnischen Stiftung als Geschenk übergeben (siehe Foto). Erste Erfahrungen an der PTS belegen die Güte der Dispergierung und die Übertragbarkeit der Versuchsergebnisse an die Pilotstreichmaschine VESTRA. David Croll, Christian Stirn, Harald Granitzer und Reinhard Sangl vor dem neuen Labordisperger (v.l.n.r.) D as Kärntner Unternehmen PGA Anlagenbau Ges.m.b.H. hat der PTS für ihre Forschungsarbeiten einen neu entwickelten Labordisperger gespendet. Streichfarben, die im Labormaßstab hergestellt wurden, weisen immer wieder ein anderes Fließverhalten auf als Streichfarben aus industriellen Ansätzen. Grund dafür ist die mechanische Dispergierung. Der spezifische Energieeintrag und die Verteilung der Energie im Labordisperger unterscheiden sich normalerweise erheblich von der praktischen Dispergiermaschine. Kontakt Dr.-Ing. Reinhard Sangl 0049 89 12146 496 [email protected] Konferenz der Forest-based Technology Platform in Stockholm “F rom research to business” ist das Schwerpunktthema der diesjährigen FTP-Konferenz in Stockholm. Präsentiert werden die Ergebnisse zahlreicher erfolgreicher Forschungsarbeiten, die größtenteils schon genutzt werden oder kurz vor der praktischen Umsetzung in Unternehmen stehen und vielleicht die neue Lösung bieten, nach der sie gerade suchen. In wirtschaftlich schwierigen Zeiten ist es besonders wichtig, die Möglichkeiten der Forschung für erfolgreiche Innovationen und zur Stärkung des eigenen Unternehmens zu nutzen. Die diesjährige Konferenz ist bereits die sechste seit Gründung der Technologieplattform. Da die letzte Konferenz bereits knapp anderthalb Jahre zurückliegt, wird die Veranstaltung im November auch als Treffpunkt der Industrie und herausragende Möglichkeit zur Kontaktaufnahme und -pflege dienen. Die Konferenz beginnt mit einem Begrüßungsempfang am Sonntagabend (8.11.), Konferenztage sind der Montag und Dienstag, 9./10. November, der Mittwoch (11. November) bietet dann noch Gelegenheit zu interessanten Ausflügen. Anmeldung und weitere Informationen auf der Homepage der Veranstaltung: www.FTPC2009.se. PTS News 02/2009 aktuelle informationen 5 PTS Mitarbeiter von Direktorin der Europäischen Kommission eingeladen Auf Einladung von Manuela Soares, Leiterin der Direktion I – Umwelt im Generaldirektorat Forschung der EU-Komission, stellte Dieter Pauly seine Erfahrungen mit europäischer Projektarbeit auf der tschechischen Veranstaltung zur Ratspräsidentschaft “Research Connection 2009” am 7./8. Mai in Prag vor. G leich zu Beginn seiner Tätigkeit bei der PTS 1997 wurde Dieter Pauly gebeten, die Leitung eines europäischen Pro- Von links: Manuela Soares, DG RTD Direktorin Umwelt; Moderator Ece Ozdemiroglu, sowie als Referenten Dieter Pauly, Zbigniew W. Kundewicz, Geza Jolankai, Alena Bartonova jekts zu übernehmen. 12 Jahre durch Einbeziehen von Mikrobiologien, Ingenieuren, Physispäter kann er auf eine spankern, Chemikern, Wirtschaftsexperten und Politologen. Danende und lehrreiche Zeit zurückblicken, die er um keinen mit werden auch unterschiedliche Herangehensweisen an Preis missen möchte. Hierbei konnte er Erfahrungen aus eine Aufgabenstellung gewährleistet - Südeuropäer arbeiten insgesamt 7 Projekten (STREP-, CRAFT-, IP-, SSA- und large anders als Menschen aus Nord- oder Osteuropa, und Lösunscale projects) sammeln, innerhalb der Forschungsrahmengen, die sich in einem Sektor längst bewährt haben, können programme FP4 bis FP7, flankiert durch seine Mitarbeit in in einem anderen noch mehr oder weniger Neuland sein. Technologie¬plattformen (TPs). Diese von großer IndusZusammenarbeit auf europäischer Ebene bedeutet, voneitriebeteiligung geprägten Forschungsvorhaben hat er als nander zu lernen, Vorurteile zu bekämpfen und zu überProjektkoordinator geleitet bzw. war für Teilprojekte verwinden. Europäische Projekte wagen, bedeutet gemeinsam antwortlich. erfolgreich zu sein dank sich ergänzender, herausragender Fachkenntnisse. Keiner der Partner könnte die komplexen Technologieplattformen und gemeinsame TechnologieinitiaHerausforderungen der Aufgabenstellungen im Alleingang tiven (JTIs - Joint Technology Initiatives) der EU sollen die bewältigen. weltweite Führungsposition der EU in Umweltfragen wie Wasser, Wald, Photovoltaik, Brennstoffzellen, Wasserstoff Wer sich der Zusammenarbeit auf europäischer Ebene veretc. stärken, um die Wettbewerbsfähigkeit seiner Volkswirtschließt, wird mit zukünftigen Entwicklungen nicht mehr schaften nachhaltig zu sichern. Erreicht wird das durch Schritt halten können. Durch Mitarbeit in EU-Projekten, die Gewährleistung langfristiger, strategischer Forschungen Technologieplattformen und gemeinsamen Technologieiniin ganz Europa, den Nachweis der Wirksamkeit der Fortiativen schaffen wir uns die notwendigen Netzwerke und schungsergebnisse sowie Hilfe bei der Umsetzung von Sysfinden heraus, wo die besten und aktivsten Partner aus F&E temlösungen. Diese Quellen von Kompetenz, Fachwissen und Industrie sitzen und wie wir mit ihnen in Kontakt komund Exzellenz sind auf wichtige zukunftsweisende Zielstelmen können. lungen für 2020/30 gerichtet, die bereits mit entsprechenden ersten EU-Projekten in Angriff genommen wurden. EU-Forschung ist eine tolle Sache - schließt Euch an und Das Ausarbeiten und Einreichen von EU-Projektanträgen profitiert davon! bedeutet harte Arbeit unter enormem Zeit- und Wettbewerbsdruck (Projekte sind 5 - 10fach überzeichnet). Das Kontakt geht nur mit viel Enthusiasmus und Spaß an multikultureller Teamarbeit sowie einer gehörigen Portion Neugier auf Dr. Dieter Pauly die Arbeits- und Herangehensweisen der anderen (d.h. sek 0049 89 12146 160 torübergreifend und interdisziplinär). [email protected] Der Nutzen, den wir daraus ziehen, ist eine ständige Erweiterung des eigenen Horizonts und das Miterleben bahnbrechender wissenschaftlicher und technischer Entwicklungen 6 PTS News 02/2009 aktuelle informationen Neue Forschungsberichte auf der PTS-Homepage Die PTS berichtet regelmäßig über die Ergebnisse ihrer öffentlich geförderten Forschungsprojekte. Ausführliche Forschungsberichte stehen auf der Homepage www.ptspaper. de zur Verfügung. Alterungsbeständigkeit farbiger Tintenstrahldrucke Ziel des Forschungsprojektes IW 061085 war die Entwicklung eines Messverfahrens zur objektiven Bewertung der Alterungsbeständigkeit von farbigen Tintenstrahldrucken. Mit den Ergebnissen der Forschungsarbeiten ist es für Tinten-, Drucker- und Papierhersteller auf schnelle und effiziente Weise möglich, das Einsatzgebiet ihrer Drucksysteme auf die Anwendung im Home-, Office- oder Urkunden/Archiv/Dokumenten-Bereich abzugrenzen und testen zu lassen bzw. Unterstützung bei der Entwicklung ihrer Produkte hinsichtlich deren optimaler Alterungsstabilität zu erhalten. Insbesondere durch die gezielte Auswahl der Druckersystemkomponenten Papier und Tinte, können Alterungseigenschaften der Ausdrucke gezielt beeinflusst werden. Das neu entwickelte Prüfverfahren bietet hierzu eine effiziente Grundlage. Das Projekt wurde mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über den Projektträger EuroNorm GmbH gefördert. Gezielte Einstellung der Mahlungsbedingungen Das Ziel des Forschungsvorhabens IW 070061 bestand in der Entwicklung der numerischen Grundlagen für eine Rechner gestützte Simulation der Gemischtmahlung von Zellstoffen. Die vollständige Berechenbarkeit von Mahlergebnissen versetzt den Nutzer erstmals in die Lage • Papiereigenschaften auf Basis der eingesetzten Faserstoffe frühzeitig zu prognostizieren, • veränderten Anforderungen an die Produkteigenschaften durch entsprechende Auswahl der Faserrohstoffe und Anpassung der Mahlungsbedingungen Rechnung zu tragen, • zweckmäßig auf Veränderungen von Rohstoffeigenschaften zu reagieren, um eine konstante Produktqualität zu gewährleisten, • Faserstoffauswahl und Prozessbedingungen so zu optimieren, um Produkteigenschaften bei minimalen Kosten und geringem Energieeinsatz zu erreichen. Eine Software gestützte Anpassung der Mahlbedingungen ermöglicht unmittelbar Kosteneinsparungen von bis zu 3%. Das Projekt wurde mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über den Projektträger EuroNorm GmbH gefördert. Verbesserung der Bedruckbarkeit mittels Curtain Coater Ziel des Forschungsprojektes BAY PTS 08-01 war die Verbesserung der Bedruckbarkeit stärkehaltiger Deckstriche und die Nutzung von Kostenvorteilen aus geringeren Rezepturkosten durch Teilsubstitution des Latex. Zusätzlich sollte gezeigt werden, dass der Einsatz von Stärke im Deckstrich bei Karton bei Verwendung eines Curtain Coaters technologisch und wirtschaftlich sinnvoll ist. Es zeigte sich, dass die guten Bedruckbarkeitseigenschaften der mit Curtain Coater gestrichenen Papiere es ermöglicht, Stärke im Deckstrich einzusetzen und die „negativen“ Einflüsse“ zu kompensieren. Die stärkehaltigen Striche (mit Curtain Coater) weisen eine niedrige Mottlingsneigung, kein Rupfen und ein günstiges Wegschlagen der Druckfarbe auf. Trotz der teuren Additive für das Curtain Coating kann durch den Einsatz von stärkehaltigen Streichfarben im Curtain Coater im Vergleich zu einem klassischen MCB-Deckstrich bis zu 4% der variablen Kosten eingespart werden. Das Projekt wurde mit finanziellen Mitteln des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie gefördert. Optimierung von Retention und Formation im Wet End Ziel des Forschungsvorhabens IGF 14812 war die Verbesserung der Produktivität von Papiermaschinen bei Sicherstellung der Produktqualität durch eine Optimierung von Retention und Formation. Zur Prognose der Formation wurde sowohl an der Papiermaschine als auch im Technikumsmaßstab eine Flockungsmessung in der Stoffsuspension eingesetzt. Der Flockenindex an der Papiermaschine korrelierte mit der Papierformation. Störungen der Korrelation waren durch Änderungen der Formereinstellungen zu begründen. Die Nutzung des Flockenindex als Stützgröße ist eine neue Vorgehensweise, um Formationsergebnisse quantitativ von Technikumsergebnissen in den Betriebsmaßstab zu übertragen. Erstmals konnten Skalierungsfaktoren für die Übertragung von experimentellen Ergebnissen zur Retention und Formation auf den Betriebsmaßstab formuliert werden. Das Projekt wurde im Programm zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die AiF finanziert. Qualitätsbewertung von Deinkingware mit NIR Ziel des Forschungsprojekts IW 070095 war es, mittels der NIR-Technik eine technische Lösung für ein Messverfahren zur umfassenden Qualitätsbewertung von Deinkingware in der Wareneingangskontrolle in einer Papierfabrik zu entwickeln. Bei dem neuen Verfahren wird eine Stichprobe von ca. 50 kg einer 10 t-Altpapierladung auf eine Bewertungsanlage gegeben und mit einem Förderband über eine Rutsche an einem NIR-Messsystem vorbeigeführt und die NIR-Spektren der Altpapierobjekte gemessen. Anhand der Messungen können die Gehalte von papierfremden Bestandteilen und einzelnen Papiersorten sowie der Asche und der Feuchte in loser Deinkingware gleichzeitig und mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Das Projekt wurde mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über den Projektträger EuroNorm GmbH gefördert. PTS News 02/2009 aktuelle informationen 7 CPF - Cluster papierforschung ins leben gerufen Der Cluster Papierforschung ist eine Initiative von deutschen Hochschul- und Forschungsinstituten zum Thema „Innovationen pro Papier“. Auf einem weiteren Treffen am 14. Mai in der PTS wurden die gemeinsamen Ziele abgestimmt und Diskussionen um konkrete Projekte fortgeführt. Z iele dieses offenen Netzwerkes sind die Entwicklung einer nachhaltigen Innovationskraft für die Papier- und verwandte Industrien. Hierzu sollen Kräfte gebündelt und komplementäre Kompetenzen genutzt werden. Die Mitglieder des CPF repräsentieren ein breites Spektrum von Forschungsgebieten: • Nachhaltige Ressourcennutzung • Herstellung von Faserstoffen aller Art • Papierrecycling/Bioraffinerie • Umweltfreundliche Verfahren der Faserstoffbleiche • Blattbildung/Additive • Bulkeigenschaften von Papieren • Maßgeschneiderte Oberflächen • Innovative Oberflächenanalytik • Simulation von Prozessen und Produkten • Neue Mess- und Sensortechnik • Neue Werkstoffe und Anwendungen für Papier • Systemintegration Wertschöpfungskette Außderdem sind alle Partner in der Aus- und Weiterbildung tätig. Das CPF orientiert sich am dringenden strategischen Bedarf der Papierindustrie und verwandter Wirtschaftsbereiche. Hierzu zählen eine verringerte Ressourcenintensität (Energie, Wasser, Rohstoffe, Kapital), die Versorgungssicherheit mit Rohstoffen, Produktinnovation und -differenzierung sowie die Integration der Wertschöpfungskette. Hierzu wurden Arbeitspakete vereinbart, die in Projekten entwickelt werden sollen. Molekulare und übermolekulare Grundlagen der FaserFaser-Wechselwirkungen Ziel dieser Projektidee ist ein vertieftes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Fasern in Wasser, um perspektivisch ganze Prozessschritte wegfallen zu lassen bzw. signifikant energiesparender zu gestalten. Ganzheitliches Energieverbrauchskonzept auf Basis physiko-chemischer und thermodynamischer Grundlagen Hierdurch soll der minimal notwendige Energiebedarf zur Papiererzeugung prozessmäßig entwickelt und adäquate Derzeitige Cluster-Mitglieder Technologien etabliert werden. Die Projektidee soll inhaltlich zu einem Forschungsschwerpunkt „Ressourcen“ ausgebaut werden. Wichtig ist hier die systematische Kooperation mit industriellen Partnern aus der zuliefernden Industrie. Die Rolle des CPF bestünde hierbei in der Entwicklung innovativer Prozesse, wohingegen die Zulieferer die Technologieentwicklung zur Umsetzung vorantrieben. Cluster-Meeting am 14. Mai in der PTS in München. V.l.n.r: Prof. Dr. rer. nat. Markus Biesalski (TU Darmstadt), Dr.-Ing. Hans-Joachim Putz (TU Darmstadt), Prof. Dr.-Ing. H.-J. Naujock (Hochschule München), Dr. Jürgen Odermatt (VTI), Professor Dr.-Ing. Harald Großmann (TU Dresden), Ingrid Demel, Dr. Frank Miletzky (Cluster-Sprecher), Dr. David Croll (PTS). Verhindert waren Prof. Samuel Schabel (TU Darmstadt) und Dr. Jürgen Puls (Universität Hamburg) Kontakt Dr. Frank Miletzky 0049 89 12146 184 [email protected] 8 PTS News 02/2009 forschung COST E48 fördert Wissensaustausch zwischen CTP und PTS Die COST-Action E48 „The limits of paper recycling“ fördert den Wissensaustausch junger Wissenschaftler im Rahmen der „Short term scientific mission“ innerhalb des europäischen Netzwerks der Universitäten und Forschungseinrichtungen für die Papierindustrie. C OST (European Cooperation in Science and Technology) ist ein von der EU gefördertes Programm, das die Kooperation von Mitgliedsländern der Gemeinschaft auf ausgewählten Gebieten der wissenschaftlichen und technischen Forschung unterstützt. In diesem Jahr nutzte Herr Kai Blasius von der PTS die Möglichkeit zu einem dreiwöchigen Erfahrungsaustausch mit Kollegen der Altpapierabteilung am Centre Technique du Papier in Grenoble, Frankreich. Im Rahmen von Labor- und Technikumsversuchen wurde die Wirkung einer trockenen Vorzerkleinerung (Schreddern) von Altpapier untersucht. Ziele der Untersuchungen waren die Bewertung der möglichen Energieeinsparung bei der Zerfaserung von geschredderten Verpackungs- und grafischen Altpapieren sowie der Einfluss dieser Vorzerkleinerung auf die Deinkbarkeit von grafischen Altpapieren. Nach Auswertung der Ergebnisse wurde der Einfluss des Schredderns von Altpapieren der beiden untersuchten Altpapierfraktionen der grafischen Altpapiere (50 % ONP und 50 % OMG) sowie der Verpackungspapiere (100 % OCC) unterschiedlich beurteilt. Durch Schreddern von grafischen Altpapieren wurde zwar die benötigte Energie bei der Zerfaserung reduziert, bezogen auf den Gesamtenergiebilanz (Schreddern und Zerfasern) war aber ein erhöhter Energieverbrauch erforderlich. Zudem wurde ein negativer Einfluss des Schredderns auf die Deinkbarkeit festgestellt. Durch diesen Prozessschritt wurden die Altpapiere stark zerkleinert und vereinheitlicht, was sich - auch durch die geringere Auflöseenergie - negativ auf den Stofflöseprozess und somit auf die Faser-Faserreibung auswirkte. Denn es zeigte sich: Je geringer die in die Stoffsuspension eingeleitete Energie war, desto langsamer wurden Druckfarbenpartikel in flotierbare Größen zerkleinert. Somit ist das Schreddern von grafischen Altpapieren aufgrund der höheren Gesamtenergiekosten und der schlechteren optischen Qualität nicht zu empfehlen. Arbeiten im Technikum des CTP Die Verpackungspapiere wurden in einem Batchprozess im Stofflöser zerfasert und dabei die benötigte Energie aufgenommen. Bei der Berechnung des Gesamtenergieverbrauchs (Schreddern und Zerfasern) ergab sich auch hier ein Mehrverbrauch. In weiteren Versuchen wurde die Desintegrationszeit reduziert (über Sommerville-Reject definiert). Hierdurch ergaben sich Einsparpotenziale, die in Praxisversuchen, bei Einsatz großtechnischer Schredder und Pulper noch weiter erprobt und bestätigt werden sollen. An dieser Stelle soll noch einmal der COST für die Ermöglichung der Scientific Mission gedankt werden. Weiterhin ein herzliches Dankeschön an alle Mitarbeiter des CTP, die den Aufenthalt am Institut ermöglicht und mit fachlicher und persönlicher Kompetenz unterstützt haben. Kontakt Kai Blasius 0049 3529 551 674 [email protected] PTS News 02/2009 forschung 9 Fasern modifizieren statt mahlen 200 kWh/t 150 kWh/t 100 kWh/t 50 kWh/t CMC + PEM 2 CMC + PEM 1 PEM 2 PEM 1 Xylan CMC Carboxymethylierung modifiziert Refinermahlung E. grandis-Zellstoff 50 40 30 20 10 ohne Abbildungen 1 und 2 modifiziert 200 kWh/t 150 kWh/t 100 kWh/t 50 kWh/t CMC + PEM 2 CMC + PEM 1 PEM 2 PEM 1 1 %Xylan 0 CMC Dazu wurden zuerst typische Faserstoffe der Papiererzeugung im Labormaßstab untersucht. Es erfolgten Modifizierungen der Faserstoffe mittels CMC und Xylan, wobei eine direkte, milde Carboxymethylierung der Fasern zum Vergleich durchgeführt wurde. Für die Polyelektrolyt-Mehrfachbeschichtung (PEM) kamen zwei kationische und anionische Polyelektrolyt-Systeme zur Anwendung. Die auf verschiedenem Wege modifizierten Faserstoffe wurden chemisch und morphologisch charakterisiert und nach Blattbildung auf ihre Papiereigenschaften geprüft. ohne Carboxymethylierung In Auswertung neuer, grundlegender Forschungsergebnisse zur Faser-Faser-Bindung soll eine möglichst weiche und viskoelastische Faseroberfläche ausgebildet werden. Diese soll in der Lage sein, große Kontaktflächen zur Verfügung zu stellen und als elastisches Bindeglied zwischen den Fasern zu fungieren. Durch Entwicklung geeigneter Methoden zur Modifizierung mittels der oben genannten Technologien sollten so alternative Bindungskonzepte zur mahlungsbedingten internen sowie externen Fibrillierung entwickelbar sein. Nadelholzzellstoff 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ungemahlen • mittels funktionaler Cellulose- oder Hemicellulosederivate, wie z. B. Xylan oder CMC, • durch wechselnde Mehrfachbeschichtung der Faseroberfläche mit kationischen und anionischen Polyelektrolyten (Poly-Electrolyte Multilayer - PEM) oder durch • Anwendung von mikrofibrillierten bzw. mikrokristallinen nanoskaligen Cellulosefragmenten (MFC/MCC) sowie mit • Kombinationen der drei Modifizierungswege zur Nutzung von Synergien. ungemahlen Wichtiger Bestanteil dieses Projektes ist die Untersuchung im Labor- und kleintechnischen Maßstab, wie eine Modifizierung der Faseroberfläche erfolgen kann, und zwar Nach Bewertung der Ladungs- und PEM-Modifizierung hinsichtlich Festigkeitssteigerung wurden ausgewählte Kombinationen von Ladungsmodifizierung und PEM-Beschichtung an ausgewählten Faserstoffen durchgeführt. Nach Ermittlung einer geeigneten Applikation von nanofibrillierter Cellulose (NFC) wurde die Anlagerung von NFC an bereits modifizierte Faseroberflächen in die Untersuchungen einbezogen. Die Abb 1. und Abb. 2 zeigen am Beispiel von Nadelholz- sowie Eucalyptus grandis-Zellstoff, welche Festigkeitssteigerungen durch Modifizierung und deren Kombination erreicht werden können. Es zeigt sich, dass mit der Kombination CMC-Anlagerung und PEM-Modifizierung Festigkeitssteigerungen erreichbar sind, die an Ergebnisse selbst intensiver Mahlung heranreichen. Durch eine Zugabe von NFC kann der Tensile-Index von Papier aus bereits modifizierten Fasern nochmals um ca. weitere 10 % gesteigert werden. Tensile-Index [Nm/g] D ies soll eine signifikante und nachhaltige Einsparung natürlicher Faserressourcen und Energie ermöglichen und völlig neue Papiereigenschaften hervorbringen. Ob und in welchem Maße dies geleistet werden kann, sollen die Ergebnisse des Vorlaufforschungsprojekts aufzeigen. Hierbei werden Ergebnisse der Grundlagenforschung auf ihre industrielle Übertragbarkeit und Machbarkeit geprüft. Das Projekt will die Chancen und Risiken abklären und vor allem Wege zu einer erfolgreichen Umsetzung von Grundlagenerkenntnissen in die industrielle Praxis aufzeigen. Um eine Vergleichsbasis für die Festigkeitsbewertung bereitzustellen, wurden die Faserstoffe parallel einer StandardRefiner-Mahlung unterzogen und vergleichbare Blätter ohne Trockenfestmittel und mit 0,5 % und 1,5 % kationischer Stärke gebildet. Die Prüfung der gemahlenen Faserstoffe erfolgte analog der modifizierten. Tensile-Index [Nm/g] In diesem Projekt der InnoWATT-Vorlaufforschung sollen zur Ausbildung der Festigkeit von Papier durch nanotechnologische Modifizierung der Faseroberfläche und Ausbildung von Nano-Faserverbunden in diesem Forschungsvorhaben Konzepte entwickelt werden, um Festigkeit im Papier ohne zu mahlen auszubilden. Refinermahlung 10 Für ausgewählte Varianten wurde ein Konzept für die Fasermodifizierung im Technikum der PTS entwickelt. Damit kann sowohl die Ladung der Faserstoffe durch Anlagerung von CMC eingestellt als auch Faserstoffe der PEM-Beschichtung unterzogen werden. Außerdem können beide Stufen miteinander kombiniert werden. Auf Basis dieses Konzepts sind im Faserstofftechnikum modifizierte Faserstoffe im Kilomaßstab erzeugbar. Diese Entwicklung war Grundlage für die kleintechnische Papiererzeugung mittels modifizierter Fasern. Die Untersuchungen zur Papiererzeugung sollen dabei klären, • welche Wechselwirkungen modifizierte Fasern mit typischen kationischen und anionischen funktionalen Additiven (Nassfestmittel, optische Aufheller) eingehen, • wie und in welchem Umfang Füllstoffe in die Blattstruktur einbindbar sind und ob • das Recyclingverhalten nachteilig beeinflusst wird. Abschließend erfolgt im Forschungsprojekt eine vergleichende Bewertung von Fasermahlung und Fasermodifizierung in verfahrenstechnischer, papiertechnologischer sowie PTS News 02/2009 forschung wirtschaftlicher Hinsicht. Über die noch ausstehenden Ergebnisse wird nach Abschluss des Projektes IW VF 080012 berichtet. Kontakte Dr. Klaus Erhard 0049 3529 551 627 [email protected] Manuela Fiedler 0049 3529 551 620 [email protected] Brit Gantze 0049 3529 551 801 [email protected] Multifunktionale Packstoffe Die Entwicklung kosteneffizienter, funktionalisierter Packstoffe zur Verbesserung der Lagerstabilität von landwirtschaftlichen Frischeprodukten ist wirtschaftlich, gesellschaftlich und umweltpolitisch von hohem Interesse. Die PTS entwickelte hierzu in einem Forschungsprojekt ein beschichtetes Verpackungsmaterial für derartige Produkte. B ei einer Gesamtproduktionsmenge von 8,5 Mrd. m² Wellpappe zur Verwendung als Packstoff ist der Einsatz von Wellpappe zur Herstellung von Steigen und Kisten für Obst, Gemüse und andere landwirtschaftliche Frischwaren ein wichtiger Teilmarkt. Je weiter und je schlechter die Transportwege sind und je länger der Transport dauert, umso größer ist die Gefahr von Transportverlusten. In den Entwicklungsländern verderben auf diese Weise 45 – 50% der Nahrungsmittel bevor sie zum Endverbraucher gelangen. Bei uns sind es immerhin noch 2%. Gleichzeitig wird beim Abbau der verdorbenen Lebensmittel Methan freigesetzt, das im Vergleich zu Kohlendioxid einen 20-fach höheren Treib hausgaseffekt zur Folge hat (kanadische Studie, 2004). Eine der Grundvoraussetzungen für die Haltbarkeit landwirtschaftlicher Frischeprodukte ist die Erhaltung einer stabilen Luftfeuchte in den Verpackungen. Das Austrocknen von Obst und Blumen muss in jedem Fall durch geeignete Barriereschichten unterbunden werden. Daneben ist die Wirkung des Reifehormons Ethylen auszuschalten. Dies war der Ausgangspunkt für ein Forschungsprojekt mit dem Ziel, ein beschichtetes Verpackungsmaterial für land- wirtschaftliche Produkte zu entwickeln, insbesondere für Obst, Gemüse und Schnittblumen. Diese neuen Papierbeschichtungen sollen sich durch eine gute Barrierewirkung gegenüber Feuchtigkeit und Gase auszeichnen und zudem Ethylen binden, so dass die Frische der landwirtschaftlichen Erzeugnisse über einen möglichst langen Zeitraum konserviert werden kann. Basispapier und Strichaufbau Als Basismaterial wurde für die Versuche ein weiß gedeckter Wellpappenliner eingesetzt der grundsätzlich für die Herstellung hochwertiger Wellpappen geeignet ist. Auf diesem Liner sollte auf der Innenseite eine mehrlagige, funktionale Beschichtung aufgebracht werden. Der Vorstrich sollte dabei als Gasbarriere die Permeation von Ethylen aus bzw. in die Verpackung verhindern. Ein als kombinierte Barriere-Absorber-Beschichtung ausgelegter Deckstrich sollte ein Austrocknen verhindern und gleichzeitig die Ethylenkonzentration in der Atmosphäre um das Packgut im Toleranzbereich halten. Durch die hohe Oberfläche führten aber alle Absorbermaterialien zu einer sehr rauen Strichstruktur mit einer Vielzahl von Poren. Die Striche zeigten zudem aufgrund der hohen Trockenschrumpfung und unabgängig vom Bindergehalt eine sehr starke Rissbildung, so dass keine Barrierewirkung erreicht werden konnte. Daher wurde ein alternatives Strichkonzept entwickelt, bei dem eine der Barriereschichten auf der Vorderseite als Vorstrich geplant wurde (Abb. 1). PTS News 02/2009 forschung 11 für das Doppelstrichkonzept bei der Funktionalisierung von Oberseite und Rückseite der Liner. Graphische Bedruckbarkeit Wasserdampfbarriere Den Standardstrichen (als Vorstrich und Deckstrich) wurden daher in Tabelle 1 ausgewählte und im Labor untersuchte Funktionalstriche kostenmäßig gegenübergestellt. Bei Auftragsmengen von 12 – 25 g/m² wurden die angegebenen Durchlässigkeiten für Sauerstoff und Wasserdampf erreicht. Papiersubstrat Gasbarriere (optional) Ethylenabsorberschicht Abb. 1 Doppelstrichkonzept auf Wellpappenlinern mit jeweils 2-fachem Strich Die Auslegung der Strichschichten erfolgt jeweils so, dass die erforderlichen Funktionen erfüllt werden können: 1. gedeckte Oberseite mit einem Standarddeckstrich für gute Bedruckbarkeit (nicht Bestandteil des Projektes) 2. Vorstrich mit hoher Opazität / Abdeckung und geringer Wasserdampfdurchlässigkeit 3. Rückseitenvorstrich ausgelegt als Gasbarriere und Ethylensperre 4. Ethylenabsorberschicht mit hoher Absorptionskapazität (ohne Sperrwirkung) Schichtaufbau und Kostenstruktur Eines der Hauptkriterien für den Aufbau aktiver und mehrfach funktionalisierter Verpackungen sind die Rohstoffkosten und die grundsätzliche Machbarkeit auf den bestehenden Produktionsanlagen. Dies war auch der Hintergrund Da bei dem Doppelstrichkonzept vor allem auch die geforderte Endqualität der Oberfläche erreicht werden muss, wurde in die Barrierestriche zur Sicherung der graphischen Qualität hinsichtlich Weiße und Abdeckung auch Titandioxid eingearbeitet. Die Bedeutung der Verträglichkeit der Pigmente mit der Barrierematrix wird dabei aus der Untersuchung der Gasbarriere deutlich: Obwohl mit der höhermolekularen Polyvinylalkoholqualität (im Vergleich zur niedermolekularen Qualität) eine auch im Falzbereich weitgehend porenfreie Oberfläche (vgl Abb. 2 und Abb. 3) erreicht werden konnte, ergab die Untersuchung der Sauerstoffdurchlässigkeit noch Werte über der oberen Messbereichsgrenze von 5000 cm³/m²/24h. Die Unterschiede, die von der Porenfreiheit zu Barriereeigenschaften führen, ergeben sich erst aus den weiteren Untersuchungen: Mit dem AFM werden Unterschiede in der Einbindung der Pigmentpartikel in die Bindermatrix deutlich (vgl Abb. 4 und Abb. 5). In Abbildung 5 sind noch freie, nicht in das Barrierepolymer eingebundene Pigmentstapel erkennbar, die möglicherweise Absorberschicht Formulierung Kosten/ kg(otro) Calcium carbonat 0,15 €/kg Absorber pigment 3,00 €/kg Titandioxid 2,50 €/kg Bentonit BE(II) 0,80 €/kg Kaolin SPS 0,23 €/kg Carbonat- Standard- AbsorberStandard- vorstrich strich AB strich PS PV 100 EA26 EA 30 EA39 EA 48 Gasbarriere EA19 EA 38 EA44 VG20 70 100 10 10 20 100 Kaolin RG 0,23 €/kg Ca-Na-Silikat 0,50 €/kg SB-Binder 1,80 €/kg 12 12 AcrylatCopolymer 11,20 €/kg 0,5 0,5 Polyvinyl alkohol 2,50 €/kg 0,3 0,3 Strichkosten [€/kg otro] Absorberstrich AS Wasserdampfbarriere Rückseite 10 20 7,43 70 20 5 20 90 60 70 5 10 90 80 40 90 90 90 10 0,4 0,6 1,0 2,7 10,3 8,9 10,6 4,7 10,2 10,6 5,4 Wasserdampfdurchlässigkeit [g/m²/24h] >400 >400 >400 >400 10,1 21,4 19,3 17,0 9,9 7,8 35,4 Sauerstoffdurchlässigkeit [cm³/m²/24h] >5000 >5000 >5000 >5000 1,8 99,0 Tabelle 1 Kalkulation der Rohstoffkosten für die unterschiedlichen Beschichtungsmassen (Die angenommenen Preise sind nur grobe Schätzpreise) 12 PTS News 02/2009 forschung Abb. 2 und Abb. 3 Einfachbeschichtung mit niedermolekularem (links VG 22) und höhermolekularem Polyvinylalkoholqualität (rechts, VG 14) Abb. 4 und Abb. 5 AFM Scans der Oberfläche von 3-fach beschichtetem Liner bei größerem (rechts, VG20) und geringerem Binderanteil (links, VG19) als Diffusionsbrücken die Barrierebildung verhindern. Bei der Herstellung hochwertiger Barrieren zeigte sich auch, dass im Labor durch Rakelbeschichtungen die praktischen Bedingungen kaum zu simulieren sind: Streichgeschwindigkeit, Penetration, Trocknungsgeschwindigkeit und -temperatur, Oberflächenbeschädigungen und Verunreinigungen führen zu Oberflächendefekten, die eine effiziente Bildung von Barrieren verhindern. Bei der Herstellung der Wasserdampfbarrieren scheint die Problematik allerdings weniger ausgeprägt zu sein. Während bei Laborbeschichtungsversuchen durch Einfachstriche auf dem offenen Liner bereits ab 12 g/m² deutliche Verringerungen der Wasserdampfdurchlässigkeit erreicht wurden, war bei der Gasbarriere ein Dreifachstrich und eine deutlich höhere Auftragsmenge erforderlich. Der Einfluss der Grenzflächenspannung der Beschichtungsformulierungen ist hierfür möglicherweise entscheidend. In Abbildung 6 ist eine Wasserdampfbarriereschicht im Querschnitt dargestellt. Hier ergab sich trotz hohem Pigmentanteil in der Streichfarbe eine geschlossene und defektfreie Oberfläche mit deutlicher Reduktion der Wasserdampfdurchlässigkeit. Bei allen Barrieren wurde darauf geachtet, dass die Grenzflächenspannung möglichst weit über 30 N/m lag, so dass im weiteren Prozess ggf. auch separat und ohne Abperleffekte eine weitere Strichschicht aufgebracht werden kann. Dies betrifft auf der Außenseite vor allem die Bedruckbarkeitsschicht und auf der Innenseite der Verpackung die Ethylenabsorberschicht (Abb. 7). Tabelle 2 zeigt die resultierenden Gesamtkosten für ein derartig funktionalisierte Wellpappensysteme. Da die bislang verfügbaren Absorber keine ausreichende Affinität besaßen, um Ethylen bis unter die biologisch wirk- PTS News 02/2009 forschung 13 Abb. 6 Wasserdampfbarriere (EA 48), Schnittbild Abb. 7 Oberflächenaufnahme einer porösen Absorptionsschicht (EA 2) same Konzentration zu drücken, wurde für die Kalkulation der Gesamtkosten mit den Absorbern AS und AB ein billiger und ein teuerer Absorber simuliert (vgl. auch Tabelle 1). hierbei kein Problem dar. Bereits dünne Schichten (vgl. Abb. 9, Abb. 10 und Abb.11) bleiben auf dem, in diesem Fall mit einem Standardpigment vorgestrichenen Substrat, als klar definierte und störungsfreie Schichten erhalten. Schichtenkombination und Übertragung auf den kleintechnischen Maßstab Im Gegensatz zum Rakel kann mit dem Curtain Coater eine bessere Barriereschicht erzeugt werden (Vgl. Abb. 6 und Abb. 8/9). Daher wurden die Barriereuntersuchungen im kleintechnischen Maßstab auf der PTS Versuchsstreichanlage mit dem Curtain Coater durchgeführt. Bereits bei den ersten Versuchen bewies das Auftragsaggregat seine Stärken: bei optimierten Beschichtungsmassen lassen sich einund mehrlagig sehr einfach und präzise Sperrschichten und Barrieren herstellen. Die Penetration in die Oberfläche stellt 1 Wellpappe / Konstruktion 2 3 4 5 6 7 Absorber AS Absorber AS Absorber AS Absorber AS Absorber AB VG20 VG20 VG20 VG20 VG20 VG20 VG20 Rückseitenliner Rückseitenliner Rückseitenliner Rückseitenliner Rückseitenliner Rückseitenliner Rückseitenliner Wellenstoff Wellenstoff Wellenstoff Wellenstoff Wellenstoff Wellenstoff Wellenstoff Weiße Decke Weiße Decke Weiße Decke Weiße Decke Weiße Decke Weiße Decke Weiße Decke CarbonatStrich Standard vorstrich Standard vorstrich EA19 EA38 EA44 EA44 CarbonatStrich CarbonatStrich CarbonatStrich CarbonatStrich CarbonatStrich CarbonatStrich CarbonatStrich 15 g/m² 15 g/m² 15 g/m² 15 g/m² 15 g/m² 22 g/m² 22 g/m² 22 g/m² 22 g/m² 22 g/m² Absorberstrich Gasbarriere Vorversuche auf Laborebene ließen vermuten, dass die Kombination von übereinander aufgebrachten Sauerstoffund Wasserdampfbarrieren weitere Synergien bringt. Dies bestätigte sich auch bei den Versuchen auf der Pilotstreichanlage. Die nacheinander durchgeführte Beschichtung mit Sauerstoff- und Wasserdampfbarriereschichten führte zu einer weiteren Verringerung der Durchlässigkeit bei gleichzeitig reduzierten Auftragsmengen (vgl. Abb. 11). 3 g/m² 22 g/m² Rückseitenliner RL 180 g/m² 165 g/m² 165 g/m² 160 g/m² 160 g/m² 170 g/m² 170 g/m² Wellenstoff WS 160 g/m² 160 g/m² 155 g/m² 145 g/m² 145 g/m² 145 g/m² 145 g/m² 170 g/m² 170 g/m² 170 g/m² 170 g/m² 24 g/m² 27 g/m² 15 g/m² 15 g/m² weiße Decke DL 180 g/m² 175 g/m² 165 g/m² Vorstrich 14 g/m² 14 g/m² 14 g/m² Wasserdampfbarriere Deckstrich 14 g/m² 14 g/m² 14 g/m² 14 g/m² 14 g/m² 14 g/m² 14 g/m² Gesamtrohstoffkosten 0,46 €/kg 0,51 €/kg 0,57 €/kg 0,99 €/kg 1,06 €/kg 0,70 €/kg 0,64 €/kg Flächengewicht 551 g/m² 550 g/m² 550 g/m² 550 g/m² 553 g/m² 551 g/m² 551 g/m² Gesamtkosten/m² 0,251 €/m² 0,279 €/m² 0,312 €/m² 0,544 €/m² 0,588 €/m² 0,386 €/m² 0,355 €/m² Tabelle 2 Wellpappenaufbau und Rohstoffkosten im Vergleich 14 PTS News 02/2009 forschung Abb. 8 und Abb. 9 Elektronenmikroskopische Schnittbildaufnahmen von Gas-Sauerstoffbarriere-Beschichtungen mit Polyvinylalkohol (Abb. 8 mit 9 g/m² und Abb. 9 mit 20 g/m²) Abb. 10 Elektronenmikroskopische Schnittbildaufnahmen des Curtain Coater Wasserdampfbarrierestrich mit 4 g/m² Acrylatcopolymer Mit derartig beschichteten Systemen wurden Barriereeigenschaften erreicht, die teilweise Extrusionsbeschichtungen in ihren Eigenschaften übertrafen. Kosten und Qualität der Beschichtungen müssen allerdings noch optimiert werden. Die einzusetzenden Rohstoffe und Hilfsmittel sind zwar teilweise teuer, aber Formulierungen reduzieren die Gesamtrohstoffkosten und die Applikationsmethode steigert die Effizienz. Der Curtain Coater konnte auch hier wieder eindrucksvoll sein Potenzial hinsichtlich Kosteneffizienz und Qualität der Funktionsschichten darstellen. Abb. 11 Elektronenmikroskopische Schnittbildaufnahme vom Curtain Coater Doppelstrich mit Gas- und Wasserdampfbarriere (mit vergrößertem Ausschnitt von der Doppelschichtbarriere) Kontakt Dr. Josef Eckl 0049 89 12146 274 [email protected] PTS News 02/2009 Beratung 15 Product CostOptimizer: Modellbasierte Kosten- und ProduktOptimierung Minimierung der Betriebskosten durch Ermittlung der optimalen Kombination von Rohstoffauswahl, Prozesseinstellungen und Technologieeinsatz. D ie Kostenstruktur jeder Papierherstellungslinie ist komplex. Den Verantwortlichen in den Unternehmen stellen sich täglich Fragen, deren Beantwortung über den Erfolg des Unternehmens heute und in Zukunft entscheidet: • Welche nachteiligen Konsequenzen hat eine Verschlechterung der Rohstoffe auf die produzierten Qualitäten und wie kann dem nachhaltig begegnet werden? • Wie können die Betriebskosten der Anlage begrenzt werden, wenn die Kosten für Energie drastisch steigen? • Muss der Prozess ganz umgestaltet werden, um wettbewerbsfähig zu bleiben? Und wenn ja, wie? • Ist die neue technische Option, die ein Zulieferer vorschlägt, tatsächlich auf lange Sicht erfolgversprechend? Die Aufgabe ist also die nachhaltige Minimierung der Betriebskosten, ohne Abstriche bei der Produktqualität zu machen. Dazu müssen synchron die Kostenstruktur der Anlage, ihre technische Ausstattung, der Additiveinsatz, die Rohstoffund die Papierqualität betrachtet werden. Zur Lösung dieser komplexen Aufgabe setzt die PTS ein neu entwickeltes Simulationswerkzeug ein, den Product CostOptimizer. Er ermöglicht eine Optimierung der Kostenstruktur, um die Kosten im täglichen Betrieb zu minimieren und strategische Optionen zur nachhaltigen Wettbewerbsfähigkeit auszuloten. Mit Hilfe der Modellierung lässt sich nicht nur die Komplexität des Prozesses umfassend beherrschen, vielmehr dient sie in erster Linie dazu, die Auswirkungen von zu ergreifenden Maßnahmen im Vorfeld zu quantifizieren. Damit trägt sie zu einem rationalen Entscheidungsfindungsprozess bei. Auf diese Weise fördert die Simulation eine transparentere Betriebsweise. Einsparungen von ca. 2 – 4 % sind erreichbar. Die Beratungsleistungen der PTS umfassen: • Detaillierte Kostenmodellierung mit ca. 20 Faktoren, die die Summe der Betriebskosten vollständig abbilden, z.B. Rohmaterial, Additive, Energie, Wasser, Schlamm und Rejekte • Präzise physikalische Prozessmodellierung aller Prozessstufen inkl. Fraktionierung, Mahlung, zweilagige Papiermaschine, ARA einschließlich Carbonatausfällungen und Biogasnutzung, Wasserqualität und Wärmebilanz • Gut abgesicherte Algorithmen zur Berechnung der Papierqualität, z. B. SCT, Berstfestigkeit, CMT, Spaltfestigkeit • Anlagenspezifische Formulierung von “Weichen Faktoren” zur Abbildung des Know-hows der Betreiber, z.B. Einfluss der Wasserqualität auf die Stärke- und Additivperformance, Geruch und Korrosion; Einfluss der Kreislauftemperatur auf die Energiekosten und die Papiermaschinengeschwindigkeit u.a. • Bewertung neuer technischer Feature, zur Unterstützung der Entscheidungsfindung bei strategischen Projekten, Beispiel-Applikationen zur Festigkeitsentwicklung. Wo wird Festigkeit „gemacht“? in Nm/g mit Wet-End STA Faserstoff 30 25 Rohpapier Papier 20 120 24,3 31.0 Festigkeitsentwicklung in einer Anlage zur Erzeugung von Wellpappenrohpapieren 15 10 5 0 Zulauf Zwi.bütte KF LF Profil durch die Anlage nach Mahlung Fraktionierung MB STA 100 140 WS Testliner Decke, 120 g/m² Rapid-Köthen-Blatt 180 Reißlänge Wie viel kostet die Festigkeitssteigerung? Kostenänderung in € / t Papier Vergleich der Technologieoptionen zum IST-Zustand Refernezprozess SO 70 Festigkeitsänderung in % 35 60 30 Kostenänderung in €/t Papier 50 25 Festigkeitsänderunfg SCT in % 40 20 30 15 20 10 10 5 Kosten und erzielbare Festigkeitssteigerung verschiedener Maßnahmen 0 -10 -20 S0 IST S1.1 S1.2 S1.3 S1.4 S1opt S2.1 S2.2 S3.1.1 S3.1.2 S3.2.1 S3.2.2 S3opt S4.1.1 S4.1.2 S4.2.1 S4.2.2 S4opt S5.1 S6.1 S6.2 S6opt S-B1 0 -5 S-B2 -10 nur 1.02nur 1.04nur 4.01 40% 30%1.02AustragAustrag10%VS 10%VS 30%VS 30%VS96%4.01 30% 30% 55% 55% 55% 100% 100% 60% AP1.04 30%1.02 100%1.04 4.02 70%1.04 A&FS A&FS 50KW 100KW 50KW 100KW 4%VS 25KW 50KW 25KW 50KW 50KW Voll- Teil- 30% 70%1.04Fotat.TS 15% 30% 100KW 92%1.04 strom strom Wäsche 33% Rohstoffe DAF Verstärkungsstoff Fraktionierung + Mahlung Flotation Wäsche Optimum Szenario Welche Auswirkungen haben Schwankungen auf die Qualität? 16 14 Variationskoeffizient [%] Wiederholpräzision des Messparameters (6-20 Messungen an verschiedenen Proben) Schwankungsbreite der Probennahme (anhand von 19 Proben) 12 10 8 6 4 2 0 Stoff- Asche dichte SR Lang- Kurz- Fein- Dicke SCT Bruch- Bruchfasern fasern stoff kraft dehn. z.B. Entaschung bei der Verpackungspapierproduktion (Wäsche, Flotation), Recycling von Abwasser, zweistufige Fraktionierung, Einsatz von Verstärkungsstoffen, Trockenfestmittel. Kontakt Sven Altmann 0049 3529 551 634 [email protected] 16 PTS News 02/2009 Beratung Optimale Stoffaufbereitung mit dem PTS SystemCheck Stock Preparation® Auf der Basis einer Vielzahl von Forschungsprojekten hat die PTS das Beratungsprodukt entwickelt und erfolgreich im Markt eingeführt. Insgesamt wurden bereits Untersuchungen in mehr als 10 Werken durchgeführt – überwiegend Projekte zur Optimierung der Faserstoffqualität. D er SystemCheck ermöglicht fundierte Aussagen zu den wesentlichen Themenbereichen in der Altpapierstoffaufbereitung. Anlagenkonzepte können sowohl für den Bereich der Stickys als auch für den Deinkingprozess oder das Rejekthandling entwickelt werden. Die Inhalte der einzelnen Module sind nachfolgend kurz beschrieben: • Potenzialerwartung Stickysituation: Überblicks-Quick shot zur Stickysituation durch Betrachtung von Stoffaufbereitung und Konstantteil als Black-Box • Prozessbewertung Stickyabtrennung: umfassende Bewertung der Sticky-Abtrenneffizienz in allen wesentlichen Prozessstufen, Detektierung von Schwachstellen • Deinkbarkeit: Bestimmung und Verbesserung der Deinkbarkeit von Druckerzeugnissen durch Versuche im Labor und Technikum • Optische Eigenschaften: Bestimmung großer und kleiner Schutzpunkte in der Stoffaufbereitung, Prognose des Weißgrads im Fertigstoff • Faserstoffverluste: Bewertung von Menge und Zusammensetzung aller wesentlichen Rejekte, Konzepte zur Rejektreduzierung • Flotate: Bewertung der Rückführbarkeit von Flotaten in den Prozess • Verschleiß Siebkörbe: Messung von Schlitzweite und Profilwinkel am ausgebauten Siebkorb • Sand: Bestimmung und Bewertung der Sandbeladung in der Stoffaufbereitung • Anlagenkonzepte: Detailbewertung an speziellen Schwachstellen, Bilanzierung wesentlicher Inhaltsstoffe in Stoffsuspension und Prozesswasser, Konzeptentwicklung und -vergleich unter Nutzung der Simulationstechnik, bestehende Anlagen: Effizienzsteigerung durch optimierte Betriebsweise, Neuanlagen: Nutzung neuester Innovationen unter Einbeziehung von Energie, Umwelt und Kosten Beispiel 1: Modul Potentzialerwartung Stickysituation In diesem Modul wird im Sinne eines schnellen Gesamtüberblickes nur an wenigen markanten Stellen im Prozess eine Bewertung der Stickybeladung durchgeführt. Die PTS betrachtet dabei den gesamten Prozess als Einheit von Stoffaufbereitung und Konstantem Teil. Damit ist eine erste Eingrenzung der Ablagerungsverursacher erfolgt. Sinnvoll ist hier ein Vergleich von 2 Systemzuständen: Normalbetrieb und Störsituation. Altpapier Sekundärstickys Konstanter Teil Fertigstoff Trockenpartie Rejekte Rejekte Stoffaufbereitung Abb. 1: Sankeydiagramm Makrostickyfläche im Prozess Beispiel 2: Modul Prozessbewertung Stickyabtrennung Ziel dieses Moduls ist die zielgerichtete Detektierung der tatsächlichen Schwachstellen im Prozess bezüglich Stickyabtrennung und Reagglomeration. In der PTS liegen fundierte Kenntnisse zu den erzielbaren Abtrennraten bezüglich Stickys in allen Aggregaten der Stoffaufbereitung vor. Das Absolutniveau der Stickybeladung wird ebenfalls bewertet und es ist eine Wichtung der Schadwirkung von Makro- und Mikrostickys möglich. PTS News 02/2009 Beratung 17 Schlitzsortierung gesamt, 0,2 mm // Makrostickys Fläche [mm²/kg] 14.000 Zulauf Gutstoff 10.000 6.000 2.000 0 100…500 500…1000 1000...1500 1500…2000 2000…2500 2500…3000 3000…5000 >5000 Makrostickys Partikelgröße [µm] Makrostickys Abtrennrate [%] 100 80 IST 60 SOLL 40 20 0 500…1000 1000...1500 1500…2000 2000…2500 2500…3000 3000…5000 >5000 Makrostickys Partikelgröße [µm] Abb. 2: Ergebnisdarstellung Makrostickyabtrennung Schlitzsortierung Die eingesetzten Tools innerhalb des Systemchecks sind standardisiert, so dass die Arbeiten innerhalb der Module immer gut vergleichbar sind. Abb. 2 zeigt die Form der Ergebnisdokumentation in einem fiktiven Beispiel für eine komplette 0,2 mm Schlitzsortierung mit moderatem Verbesserungspotenzial. In einer nachfolgenden Detailbewertung kann eine Einschätzung der Betriebsweise und Abtrennwirkung einzelner Sortierstufen erfolgen. Daran anschließend ist eine simulationsgestützte Prozessoptimierung ein effektiver Weg zur Prognose erzielbarer Stickyreduzierungen: Dabei sind in vielen Fällen erhebliche Verbesserungen sowohl mit der bestehenden Verfahrenstechnik als auch mit Hilfe von Umbauten möglich. Übergeordnetes Ziel des Moduls Anlagenkonzepte ist die Reduzierung der Kosten für die Papierfabrik. Kontakte Adrian Manoiu 0049 3529 551 680 [email protected] Lutz Hamann 0049 3529 551 657 [email protected] Stickys in Dresden - Lassen Sie sich anziehen !!! Die „Anziehungskraft“ von Stickys bei der Verarbeitung von Altpapier ist ungebrochen. Sie sind permanentes Gesprächsthema und man sieht sie unerwünscht an der Papiermaschine. Wie kann man Stickys zielgerichtet bekämpfen? Das nächste PTS-Sticky-Seminar findet am 20./21.10.2009 in Dresden statt. Die PTS bietet den Teilnehmern wieder einen attraktiven Mix aus Grundlagenbeiträgen und Praxisberichten zur Stickyeliminierung. Nutzen Sie diese Möglichkeit zum unkomplizierten Erfahrungsaustausch mit anerkannten Experten zur Stickythematik. Ansprechpartner: Lutz Hamann, Telefon: 03529 - 551 657 Mail: [email protected] 18 PTS News 02/2009 Beratung Neues PTS-Beratungsprodukt: PTS SystemCheck Waste Water Treatment Die PTS hat ein neues Mitglied ihrer SystemCheck-Familie entwickelt: Troubleshooting, Optimieurng und Engineering von Abwasserreinigungsanlagen. Troubleshooting und Optimierung Die Kosten für die Abwasserbehandlung werden maßgeblich von der Abwasserabgabe und somit von der Leistungsfähigkeit der Reinigungsanlage bestimmt. Störungen in der Abwasserreinigungsanlage können zu Einschränkungen im Produktionsbereich führen. Ein optimierter Anlagenbetrieb ist die Voraussetzung für stabile Betriebsverhältnisse und die Vermeidung etwaiger juristischer Konsequenzen bei Überschreitung der behördlichen Ablaufwerte. Die Ursachen von Betriebsstörungen in Abwasserreinigungsanlagen beruhen meist auf komplexen Zusammenhängen zwischen Abwasserbeschaffenheit sowie verfahrenstechnischen und betrieblichen Randbedingungen. Eine systematische Vorgehensweise zur Lösung der Probleme ist daher zwingend erforderlich. Nur so können gezielt Maßnahmen ergriffen werden, die Betriebsstörungen erfolgreich und effektiv beseitigen und Energie- und Betriebskosten minimieren. Die Beratungsleistungen der PTS umfassen: • Vertrauliche und unabhängige Begutachtung der Anlage • Auswertung der Betriebsdaten • Diagnose / Aufzeigen von Schwachstellen • Weitergehende Analytik • Erarbeitung von Lösungskonzepten • Variantenstudien • Labor- und Technikumsversuche • Unterstützung bei großtechnischer Implementierung Engineering Der Umfang der Abwasserreinigung ist im Wesentlichen von den Abwasserverhältnissen und den Anforderungen der Behörde an die Qualität des gereinigten Abwassers abhängig. Behörden legen auf Basis der Aufnahmefähigkeit und Belastbarkeit des Vorfluters die Überwachungswerte fest. Die Errichtung jeder Anlage, ob Neubau, Erweiterung oder Sanierung existierender Anlagenteile, ist mit erheblichem Kostenaufwand verbunden. Ziel muss es deshalb sein, ein den Anforderungen entsprechendes, leistungsfähiges und wirtschaftliches Konzept mit bestmöglicher Technologie zu planen, zu realisieren und anschließend beständig zu betreiben. Die Beratungsleistungen der PTS umfassen: • Qualifizierte, unabhängige Beratung, Planung und Engineering bei der Realisierung von Anlagen • Potenzialanalyse zum Wechsel vom Indirekteinleiter zum Direkteinleiter • Entwicklung bedarfsorientierter und wirtschaftlicher Lösungskonzepte unter Berücksichtigung der vorhandenen Anlagentechnik • Unabhängige Auswahl einer optimierten Anlagentechnik • Prüfung zu Verrechnungsmöglichkeiten von Investitionen mit der Abwasserabgabe • Einsetzen innovativer Verfahren • Unterstützung bei Behörden • Beratung zur Vertragsgestaltung • Gutachterliche Tätigkeiten Kontakt Dr. Andreas Schmid 0049 89 12146 298 [email protected] PTS News 02/2009 Beratung 19 Neue Möglichkeiten mit dem Curtain Coater im Labor Die PTS bietet verschiedene Möglichkeiten für Produktentwicklung und Produkt- und Prozessoptimierung mit Curtain Coating im Labor und Technikumsmaßstab an. Seit Jahren können unterschiedliche Strichrezepturen mittels Blade oder Rakelauftrag bzw. Filmpresse sowohl im Labormaßstab als auch im Technikum getestet werden. Auf dem Labor Curtain Coater wurde bisher hauptsächlich die Stabilität von Streichfarben geprüft und Strichrezepturoptimierungen durchgeführt. Neu ist die Ergänzung im Labor, DIN A4 Muster mittels mehrlagiger Curtain Coating Technologie zu streichen, um anschließend gestrichene Endprodukte zu testen. Der Vorteil besteht darin, dass man mit geringen Mengen an Streichfarbe unterschiedliche Kombinationen bereits vorab testen kann, um so mit der optimalen Rezeptur anschließend auf der Pilotanlage Kosten optimierte Versuche zu fahren. Die Besonderheit des Labor Curtain Coatings besteht in dem linearen Antrieb des Beschleunigungsmotors, bei dem innerhalb weniger als 1 m die DIN A4 Bögen auf eine Geschwindigkeit von 300 m/min gebracht werden und mit dieser Geschwindigkeit die Rohpapiere durch das Streichaggregat geschossen werden können. In Ergänzung dazu kann man auch im Labor hergestellte Rohpapiere, wie z.B. Rapid Köthen Papiere oder aus dem dynamischen Blattbildner produzierte Rohpapiere in die Versuchreihen mit aufnehmen, und so den kompletten Produktaufbau im Labormaßstab nachstellen. So können Kunden gleichzeitig ihr Rohpapier optimieren und den idealen Strichaufbau für ihr Produkt bzw. ihre Endanwendungen im Labormaßstab testen. Das ermöglicht eine schnellere Produktentwicklung im Hause der PTS. Wenn Sie nähere Informationen zu dieser Versuchsmöglichkeit erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an das Competence Center Oberflächentechnologie. Wir freuen uns, für Sie aktiv zu werden. Kontakt Dr. David Croll 0049 89 12146 467 [email protected] 20 PTS NEWS 02/2009 messtechnik Vorschlag zur Standardisierung der Online-Formationsmessung Ein vom Fachunterausschuss „Online-Sensorik“ des Zellcheming erarbeitetes neues Merkblatt soll einen Vergleich der Formations-Messwerte unterschiedlicher Systeme ermöglichen. 5 F ür die optische Bewertung der Formation ist sowohl für Labor- als auch für Online-Messungen eine Vielzahl von Lösungen bekannt, die auf unterschiedlichen Hard- und Softwaresystemen basieren und deshalb zu völlig unterschiedlichen und nicht vergleichbaren Ergebnissen führen. Der Fachunterausschuss „Online-Sensorik“ des Zellcheming hat deshalb das Ziel verfolgt, ein Merkblatt zur Online-Formationsmessung zu erarbeiten, welches diese Vielfalt beseitigen soll. Mit diesem maßgeblich durch die PTS erarbeiteten Vorschlag soll zukünftig ein Vergleich der Messwerte unterschiedlicher Systeme möglich werden. Anwendung finden soll das Merkblatt für alle Papiere, für die eine Durchlichtbetrachtung der Gleichmäßigkeit sinnvoll ist, also sowohl für ungestrichene als auch für gestrichene Papiere. Der klassische Begriff der Formation wird somit erweitert und im Sinne einer „optischen Gleichmäßigkeit“ verstanden. Der im Merkblatt genauer spezifizierte Vorschlag zur „Standardisierung der Online-Formationsmessung“ wird anlässlich der Zellcheming im Rahmen eines Meetings seines Fachunterausschusses „Online-Sensorik“ abschließend beraten. Im Folgenden sind die wesentlichen Aussagen der Richtlinie zusammengefasst. Formationsbewertung im Überblick Traditionell wird die Formation meist durch nur einen Formationsindex beschrieben. Da dies häufig zu unbefriedigenden Ergebnissen führt, wird vorgeschlagen, die Formation nunmehr durch drei Kennzahlen zu bewerten: • den Kontrast (Differenz zwischen den hellen und den dunklen Bereichen), • die Wolkigkeit (mittlere Größe der im Papier sichtbaren Strukturen / Wolken) und • die Orientierung (Maß für die Richtungsabhängigkeit der Strukturen im Papier), wobei Kontrast und Wolkigkeit die zentralen Größen darstellen. Diese beiden Kennzahlen sind so aufgebaut, dass jeweils kleinere Werte höhere Gleichmäßigkeiten (bessere Formation) kennzeichnen. Abb. 1 zeigt typische Wertebereiche für Kontrast und Wolkigkeit für drei Papiersorten. Papiere mit Werten im jeweils unteren linken Teil der farbigen Bereiche besitzen die höchste Gleichmäßigkeit. Die angestrebte Vergleichbarkeit der Formationsbewertung ist bei unterschiedlichen Systemen (Hardware/Software) nur erreichbar, wenn wichtige Einstellungen übereinstimmen, z.B.: • vergleichbare Bildfläche und Pixelgröße, nach Möglichkeit auf die Papiersorte abgestimmt, • Helligkeits- und Empfindlichkeitseinstellung der Kamera, Wolkigkeit 4 3 2 Bessere Gleichmäßigkeit 1 0 Papier A Papier B Papier C 0 1 2 3 4 Kontrast 5 6 7 8 Abb. 1: Typische Werte für Kontrast und Wolkigkeit für 3 Papiersorten • gleiche Normierung der Grauwertsignale und gleiche mathematische Algorithmen. Anforderungen an die Hardware Die Messung der Formation erfolgt stets in Transmission mit Matrix- oder Zeilenkameras und durch Auswertung eines kompletten Bildes. Zur Sicherung einer sinnvollen Bewertung sind, abhängig von der Papierqualität, Mindestgrößen für die Bildfläche und die Pixelzahl je Bild einzuhalten. Damit gleiche Formationsbewertungen auch von unterschiedlichen Systemen erhalten werden, ist es unumgänglich, durch geeignete Kalibrierungsmaßnamen die Empfindlichkeit der Kamerasensoren (Offset und Verstärkung) einheitlich einzustellen. Die Belichtungszeit soll gewährleisten, dass die Bewegung der Papierbahn während der Bildaufnahme höchstens um ein halbes Pixel (in MD) erfolgt, damit ein ausreichend scharfes Bild entsteht. Die Intensität der Beleuchtung ist apiersortenabhängig so einzustellen, dass der zur Verfügung stehende Graustufenbereich der Kamera weitgehend genutzt wird. Für die Bildfrequenz (frames per second) werden wegen der vergleichsweise langsamen Änderung der Formation an einer PM keine Vorgaben gemacht. Struktur der Software Bezüglich der Bildauswertung sind zwei Varianten zur Formationsbewertung zugelassen (vgl. Bild 2): • Typ 1: Algorithmische Auswertung des Originalbildes, • Typ 2: Berechnung und Auswertung des Spektrumsbildes (FFT-Analyse). Typ 1 ist für eine beliebige Bildgröße anwendbar, während Typ 2 quadratische Bildteile voraussetzt. In den Messsystemen können ein oder auch beide Algorithmen realisiert werden, das Merkblatt legt aber die jeweiligen Formeln zur Auswertung fest, die sich bewährt bzw. als mathematisch begründet erwiesen haben. Beide Typen haben Vor- und Nachteile. Die Bestimmung der Formationskennzahlen aus dem Originalbild ist anschaulich besser zu erklären als die PTS News 02/2009 Messtechnik 21 Auswertung über das Spektrumsbild, bei der sich immer Abhängigkeiten zwischen Kontrast und Wolkigkeit ergeben. Bildvorbehandlung Für eine standardisierte Formationsbewertung müssen verschiedene optische Effekte ausgeglichen werden. Dazu sind mit den Bildern einige Vorbehandlungsschritte durchzuführen, u. a.: • Shading-Korrektur (Korrektur der Aufnahme-Optik), • Bildnormierung (Unabhängigkeit von der Beleuchtungsintensität). Aufgabe der Bildnormierung ist es, einen mittleren (konstanten) Grauwert einzustellen, auf dessen Basis eine normierte Bewertung erfolgen kann. Formationsbewertung direkt aus dem Originalbild Die Bestimmung von Formationskennzahlen direkt aus dem Originalbild (Typ 1) erfolgt auf der Basis der bekannten Rauheitskenngrößen (DIN EN ISO 4287). Diese bewerten Höhenunterschiede auf Linien bzw. in Flächengebieten. Die Höhenunterschiede bei der Rauheitsmessung werden den Helligkeitsunterschieden in Formationsbildern von Papier gleichgesetzt, so dass im Prinzip die gleichen mathematischen Formeln angewendet werden können. Der Kontrast Fa wird deshalb (analog zum Rauheitsparameter Ra) als mittlerer Helligkeitsunterschied des Bildes wie folgt bestimmt: Fa = n 1 n ∑ abs ( y i =1 i − ymittel ) yi bezeichnen alle Helligkeitswerte (Grauwerte) im Bild. Mit der aus den Rauheitsparametern Sm und PC abgeleiten Kennzahl für die Wolkigkeit Fwi wird die durchschnittliche Größe der Flocken (Wolken) im Papier berechnet. Das sind die im Papier „dunklen“ Bereiche. Die Kennzahl für die Orientierung soll die Symmetrie/Asymmetrie des Bildes bezüglich der beiden Hauptrichtungen bewerten und wird durch Richtungsauswertung der Wolkigkeit nach einer speziellen Formel berechnet. Positive Werte zeigen größere Wolken (Strukturen) in CD an, negative in MD. Formationsbewertung aus dem Spektrumsbild Gemäß Abb. 2 wird bei diesem Verfahren zunächst die Berechnung des Spektrumsbildes durch eine zweidimensionale Fast Fourier Transformation (FFT) durchgeführt. Zur Auswertung des erzeugten Spektrumsbildes erfolgt dann eine Ringeinteilung, durch die verschiedene Wellenlängenbereiche zu mittleren Energien rj je Ring j zusammengefasst werden. (Zu beachten ist hier, dass eine Vereinheitlichung der Formationskennzahlen nur möglich ist, wenn in den Algorithmen gleiche Ringeinteilungen benutzt werden). Der Kontrast hängt mit der Gesamtenergie des Bildes zusammen und lässt sich deshalb aus den Ringenergien bestimmen: 1. Bildvorbehandlung 3. Berechnung des FFT-Spektrumsbildes 2. Formationsbewertung direkt aus dem Originalbild 4. Bewertung des Spektrumsbildes 5. Berechnung und Auswahl der Formationsindizes Abb. 2: Schema der beiden möglichen Bewertungsalgorithmen Fk = n ∑w j =1 j rj mit Wichtungsfaktoren wj >0 für jeden Ring j=1, …, n. (Dieses Vorgehen hat sich im bekannten Bildanalysesystem DOMAS gut bewährt.) Die Wolkigkeit wird aus dem Spektrumsbild als der Anteil der größeren Wolken (langwelligen Bereiche) im Gesamtspektrum bestimmt. Die Kennzahl ist demzufolge ein Wert zwischen 0 und 1. Zur Berechnung der Orientierung werden die Energiewerte in den Hauptrichtungen zueinander ins Verhältnis gesetzt. Kalibrierung Das Vorgehen zur Kalibrierung einschließlich der zu schaffenden Kalibriervorlagen soll in einem nächsten Arbeitsschritt noch genauer definiert werden. Prinzipiell wird folgendes angestrebt: • Es werden Kalibrierproben (z.B. Folien) mit vorgegebenen Beispielmustern zur Verfügung gestellt. Zusätzlich werden zur Prüfung der Software (Algorithmen) Prüfbilder synthetisch erzeugt, die die Formationseigenschaften bzw. die typischen Papierstrukturen gut widerspiegeln. • Der Kalibriervorgang soll dann sicherstellen, dass die Sensoren und die zugehörigen Formations-Algorithmen bezüglich der Kalibrierproben und Prüfbilder zu jeweils gleichen Ergebnissen führen. Weitere Details zu den Algorithmen sind im Merkblatt beschrieben. Kontakt Dr. Gert Keller 0049 3529 551 623 [email protected] 22 PTS NEWS 02/2009 weiterbildung Praxisnahe Ausbildung von Studenten im Faserstoff- und Papierherstellungstechnikum der PTS in Heidenau Das Faserstoff- und Papierherstellungstechnikum der PTS in Heidenau ist ein wichtiges Bindeglied zwischen Labor- und Industrieversuchen zur Verfahrens- und Produktentwicklung. Es bietet unseren Kunden leistungsfähige Anlagen zur Optimierung des Materialeinsatzes, zur Entwicklung neuer Produkte und zur Verbesserung von Prozessen. Weitere Schwerpunkte sind die Nutzung für eigene, öffentlich geförderte Forschungsprojekte und für die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften, insbesondere des studentischen Nachwuchses. D urch die räumliche und zeitweise personelle Nähe zum Lehrstuhl für Papiertechnik der TU Dresden besitzt das Heidenauer Institut der PTS eine lange Tradition bei der Nutzung für die studentische Ausbildung. Das betrifft insbesondere die Papierprüfung und das Technikum. Durch den Neubau der Technikumshalle 2002 wurden die räumlichen Vorraussetzungen für die Durchführung eines qualitativ ansprechenden Praktikums geschaffen. Gemeinsam mit der Professur für Papiertechnik an der TU Dresden, dem Papierzentrum Gernsbach und der Hochschule München wurde ein modular aufgebautes Praktikum für Faserstoffaufbereitungstechnik und Papierherstellungstechnik erarbeitet und durchgeführt. Das Papierzentrum Gernsbach ist hierbei Kooperationspartner für den Studiengang Papiertechnik an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg und aus der Hochschule München beteiligte sich die Fakultät für Verfahrenstechnik Papier und Verpackung. Bild 1: Praktikum 2009 BA DHBW Bild 2: Praktikum 2009 BA DHBW - Arbeiten am Versuchsstand Sortierung In dem Praktikum sollen die Studentinnen und Studenten: • die im Studium gewonnenen Erkenntnisse durch praxisnahe Demonstration der Verfahrenstechniken vertiefen, • Zusammenhänge zwischen Stoffeigenschaften, Prozessparametern und den Eigenschaften der Zwischenund Endprodukte erkennen, • Erfahrungen zur visuellen Charakterisierung von Faserstoffsuspensionen und Prozessabläufen gewinnen, • selbstständiges Arbeiten unter Anleitung lernen, • praxisorientiert unter vorgegebenen Zeit- und Zielparametern arbeiten und • Teamwork lernen – alle Gruppenmitglieder sind für die Erreichung der Zielstellung verantwortlich. Bild 3: Praktikum 2009 BA DHBW - Arbeiten am Versuchsstand Flotation PTS News 02/2009 weiterbildung Methodik Das komplexe Praktikum ist für einen Zeitraum von einer Woche konzipiert und beinhaltet die Module • Stoffaufbereitung – Sortierung • Stoffaufbereitung – Flotation • Papierherstellungstechnik Ergänzend erfolgt eine Information und Demonstration über neueste Prüfmethoden und Prüfverfahren. Tabelle 1 zeigt beispielhaft den Praktikumsplan für eine Woche. Es ist auch möglich, einzelne Module je nach speziellen Anforderungen zu nutzen. Die Arbeiten erfolgen zeitversetzt in Arbeitsgruppen von 4 bis 7 Studenten. Aufgabenstellung für die Arbeitsgruppen Jede Gruppe erhält eine praxisnahe Zielstellung • Festlegung verfahrenstechnischer Parameter zur Erreichung vorgegebener Eigenschaften bei vorgegebenen Rohstoffen • Die Zahl der Versuche zur Optimierung ist begrenzt. Im ersten Schritt werden unter Anleitung Versuche zur Ermittlung grundlegender Zusammenhänge durchgeführt. Nach deren Auswertung erarbeiten die Arbeitsgruppen selbstständig das Versuchsprogramm für die Folgeversuche. Ziel dieser Versuche ist es, belastbare Aussagen über verfahrenstechnische Parameter für eine spätere Produktionsaufnahme abzuleiten. Diese Ergebnisse sind zu dokumentieren. In einer Abschlusspräsentation der Ergebnisse müssen dann Vorschläge für die verfahrenstechnische Optimierung zur Erreichung der Zielstellung dargestellt und begründet werden. Tab. 1: Beispiel eines Wochenplanes des Praktikums 23 Ergebnisse/Feedback durch die Studenten Abschließend diskutieren die Praktikumsbeauftragten der PTS mit den Studenten mögliche Verbesserungen des Praktikumsablaufs. Zusammenfassend ergab sich: • Die Konzeption des Praktikums wird von den Studenten angenommen. Hervorgehoben wurde die Möglichkeit, Versuche nach eigener Entscheidung durchführen zu können – auch bei Gefahr der Produktion von Ausschuss. • Die Studenten bewerten das Praktikum als wichtige Ergänzung zur theoretischen Ausbildung. • Durch die Gruppenarbeit wird die Teamfähigkeit gestärkt. Die PTS bietet solche Praktika auch Unternehmen an. Die Inhalte können natürlich auf die speziellen Anforderungen angepasst werden. Kontakte Dr. Herbert Berger 0049 3529 551 660 [email protected] Prof.Dr. Ing Hans-Joachim Naujock Hochschule_München [email protected] Prof. Dr. Ing. Harald Großmann Technische Universität Dresden [email protected] Prof. Dr. Volker Höntsch DH Baden-Württemberg [email protected] 24 PTS NEWS 02/2009 weiterbildung PTS Faserstoff Symposium: „Faserstoffe im globalen Wettbewerb“ Unter dem aktuellen Leitthema „Faserstoffe im globalen Wettbewerb“ wird die PTS vom 24.-25. November 2009 ihr Faserstoff-Symposium in Dresden durchführen. Das Symposium soll einen fundierten Überblick und die neuesten Trends zum wirtschaftlichen, energieeffizienten Einsatz global verfügbarer Faserstoffe vermitteln. V or dem Hintergrund der schwierigen Ertragslage in der Papierindustrie fokussiert das diesjährige Symposium darauf, den Erzeugern von Papier und Faserstoffen Wege aufzuzeigen, wie durch gezielte Auswahl und energiesparende Erzeugung oder Aufbereitung von Faserstoffen die Erzeugungskosten von Papier weiter gesenkt werden können. Dazu sollen Erfahrungsberichte aus der Industrie zur optimalen Ausgestaltung bestehender Prozesse als auch neueste wissenschaftliche Ergebnisse aus der Forschung beitragen. Sie sollen Impulse für die weitere Entwicklung der Branche liefern, um auch zukünftig in dynamischen Märkten im globalen Wettbewerb zu bestehen. Dazu ist vorgesehen, die Vorträge in folgenden vier Themenschwerpunkten zu bündeln: Steigende Faserstoff- und Energiekosten in sich wandelnden Märkten • wirtschaftliche Auswirkungen globaler Märkte auf Faserstoffe – heute und zukünftig • neue Anwendungen und steigender Bedarf an nachwachsenden Rohstoffen entfachen den Wettbewerb um die Faser • effektive und komplexe Nutzung der Faserstoffressourcen – „Biorefinery“ Moderne Techniken einer Produkt und Prozess orientierten Faserstoffcharakterisierung • Online- vs. Offline-Bewertung von Faserstoffen und Faserstoffsuspensionen, • Bewertung der Effektivität des Einsatzes von Faserstoffen und funktionalen Additiven • Analyse funktionaler Additive und Nanomaterialien in Suspensionen oder im Papier Nanotechnologie in der Papiererzeugung – Schlüssel für den zukünftigen Erfolg? • Stand und erkennbare, zukünftige Entwicklungstendenzen • nanotechnologisch modifizierte Faserfragmente als funktionale Additive • Faserstoff-Nanotechnologie, nanotechnologische Aufbereitungsprinzipien sowie nanotechnologische Materialien Modellierung und Simulation von Erzeugungsprozessen und Papiereigenschaften • Simulation - Aufdecken und nutzbar machen von Reserven am validen Modell • Softsensoren ermöglichen neue Regel- und Steuerstrategien • Praxisbeispiele zur Software gestützten Prognose des Prozessverhaltens und der Produkteigenschaften Im Faserstoffsymposium soll der eingeschlagene Weg, modell- und softwarebasierten Methoden zur Prognose von Papiereigenschaften als Basis für eine wissensbasierte Produktentwicklung vorzustellen, auch weiterhin ein wichtiger Bestandteil sein. Daneben sollen Themen, die zur Einsparung oder effektiveren Nutzung von Faserressourcen und Energie anregen, stärker in den Vordergrund treten. Dazu gehören beispielsweise Beiträge zur komplexen Nutzungskette von Faserrohstoffen, die unter dem Begriff „Biorefinery“ zusammengefasst werden können genauso, wie die im Faserstoffsymposium 2007 bereits aufgegriffenen Themen der nanotechnologischen Fasermodifizierung. Hierbei geht es letztlich darum, die bei der Papierherstellung eingesetzten Faserrohstoffe effektiver zu nutzen und das Zusammenwirken mit Additven und Füllstoffen auf ein vollkommen neues Wirkniveau zu heben. Der von uns gewählte Tagungsort Dresden wird zu diesem Zeitpunkt bereits weihnachtliches Flair ausstrahlen. Wir sind uns sicher, dass das kulturelle Angebot dieser Stadt mit dem Programm des Symposiums wetteifern wird. Wir hoffen aber, dass unsere Offerte Sie zu einem Besuch des Faserstoff-Symposiums in Dresden anregt. Kontakte Ingrid Demel 0049 89 12146 461 [email protected] Dr. Klaus Erhard 0049 3529 551 627 [email protected] PTS News 02/2009 weiterbildung 25 Freiraum für starke Ideen: firmeninterne Innovations-Workshops Man kann Neues entdecken und erfinden, indem man die richtigen Fragen stellt – und das Richtige in Frage stellt. Oder indem man die Perspektive wechselt, Axiome ändert, Verhältnisse oder Motive austauscht, etwas hinzufügt oder weglässt. I nnovationen sind überlebenswichtig, doch oft wissen Mitarbeiter nicht, wo und wie die Herausforderung «Innovation» anzupacken ist. Die PTS bietet an, in firmeninternen Innovationsworkshops systematisch und methodisch durch einen Ideenprozess unter Anwendung der jeweils passenden Innovations-Tools zu führen. Vorgehen • Erfassen und Definieren der Problemstellung • Einsatz verschiedener Kreativitätstechniken und Innovations-Tools • Selektieren und Bewerten der Ideen • Zusammenfassen und Dokumentieren der Ergebnisse • Erstellen eines Aktionsplans Je nach Fragestellung dauert ein Innovationsworkshop von 0,5 bis 2 Tage. Teilnehmer sind in der Regel Führungskräfte aus den Bereichen Forschung und Entwicklung, Produktion, Produktmanagement. Die Papiertechnische Stiftung verfügt über ein jahrelanges fundiertes Wissen auf verschiedensten Gebieten der Papierwirtschaft und ist durch ihre Forschungstätigkeit stets auf dem aktuellen Stand bei Neuentwicklungen und Trends. Aus diesen Gründen kann die PTS über die Moderation hinaus eigene Expertise in die Ideenfindung einbeziehen. Ebenso ist es möglich, aus dem PTS-Netzwerk Fachexperten für den Ideenfindungsworkshop einzubringen. Sie decken u.a. folgende Fachgebiete ab: • Faserstofftechnologie • Stoffaufbereitung • Oberflächentechnologien • Prozess-Simulationen • Wasser und Energie, Analytik • Problemidentifikation Es lohnt sich, mit einem externen Moderator zu arbeiten, der einen neutralen Standpunkt hat. So kann man besser die Perspektiven ändern, die richtigen Fragen stellen oder das Richtige in Frage stellen. Es besteht zudem die Möglichkeit, auch nach diesem Workshop auf das Know-how der PTS zurückzugreifen, z.B. für eine Umsetzung der entwickelten Ideen und die Erarbeitung geeigneter Maßnahmenpläne und Projektkonzepte. Kontakt Dr. Frank Miletzky 0049 89 12146 184 [email protected] 26 PTS NEWS 02/2009 Weiterbildung Symposien, seminare, workshops - Wettbewerbsvorsprung durch aktuelles Wissen Management der Stoffströme in der Papierindustrie München, 01.07.2009 bis 02.07.2009 Ziel: Vertiefter Einblick in die Thematik Stoffstrommanagement: Methoden des Stoffstrommanagements, Modelle und Simulationsansätze, überbetriebliche Rahmenbedingungen, relevante Gesetzgebung und Logistikkonzepte sowie ökonomische und ökologische Potentiale resourceneffizienter Produktion. Diese Themen werden anhand von Beispielen erläutert. Die Referenten stammen aus den Bereichen Beratung, Anlagenbau, Softwareentwicklung, Forschung und Lehre und aus dem Feld der Berufspraxis. Gebühr: € 710,Einführung in die Prozesse der Papierverarbeitung München, 06.07.2009 bis 09.07.2009 Ziel: Vermittlung von Grundlagenkenntnissen zur Prozesstechnik der Papierverarbeitung sowie zu den damit in Verbindung stehenden Eigenschaften von Papier/Pappe/ Karton. Modul 1: Kenntnisse zu den Verfahrensschritten Rillen, Umformen, Kleben und zur Materialkunde Papier und Kunststoffe sowie Klima und Papier. Modul 2: Vermittlung von Grundlagenkenntnissen zu den Verfahrenstechniken des Schneidens und Stanzens inkl. der zugehörigen Maschinen und Werkzeuge. Modul 3: Zusammenwirken von Bedruckstoff, Druckfarbe und Druckprozess sowie die Leistungsmerkmale verschiedener Druck- und Druckveredelungsverfahren. Durch den 3-teiligen Aufbau können die Teilnehmer entscheiden, ob der Kurs im Ganzen oder in Teilen genutzt wird. Gebühr: € 480,- je Modul Rahmenbedingungen vorgestellt. Auf Basis des Standes der Technik beim Recycling typischer Druckprodukte aus Offsetdruck, Tiefdruck, Inkjet-Druck und Flexodruck sollen Zukunftsszenarien entwickelt werden, um die Effizienz der Recyclingtechnik deutlich zu verbessern. Gebühr: € 180,- (für FPT-Mitglieder kostenfrei) Einführung in die Papiererzeugung – Modul 1: Faserrohstoffe, Faserstofferzeugung und -aufbereitung München, 12.10.2009 bis 13.10.2009 Ziel: Gesamtüberblick über die wichtigsten Faserrohstoffe (Rohstoffe für Primärfaserstoffe, Sekundärrohstoffe) und ihren Aufbau. Verfahrenstechnische Vorgänge bei der Herstellung von Zellstoffen, Holzstoffen und Altpapierstoffen sowie deren produktorientierte Aufbereitung (Suspendierung, Trennprozesse, Mahlung, Dispergierung). Diese Vorstellung beinhaltet grundlegende Eigenschaften der jeweiligen Faserstoffe und deren Einfluss auf die Papiereigenschaften. Gebühr: € 480,Einführung in die Papiererzeugung – Modul 2: Konstantteil und Papiermaschine München, 13.10.2009 bis 14.10.2009 Ziel: Überblick zu Einfluss des Konstantteils auf Laufeigenschaften und Papierqualität, Aufbau und Wirkungsweise von Stoffauflauf und Siebpartie, Bespannung in der Papiermaschine, Aufbau und Wirkungsweise der Pressen- und Trockenpartie, Wasserkreislauf und Wasserqualität in der Papiererzeugung sowie Qualitätsüberwachung bei der Papierherstellung. Gebühr: € 480,- FTP-Workshop "Beitrag der Papierzulieferindustrie zur ganzheitlichen signifikanten Energieeinsparung" München, 07.07.2009 Ziel: Um zu einem signifikanten Sprung bei der Reduzierung des Energieverbrauchs zu kommen, müssen ganzheitliche, innovative Ansätze entwickelt werden. Auf dem Workshop sollen Teilnehmer aus allen Bereichen der Papierkette geeignete Strukturen und Wege diskutieren, um einen Quantensprung bei der Energieeffizienz zu erreichen. Dabei sollen vorhandene Technologien universeller verwendbar gemacht werden, ohne die Produktbrauchbarkeit zu gefährden. Dazu soll herausgearbeitet werden, welche Beiträge von den Zuliefersparten im Sinne integrierter Lösungsansätze erbracht werden können und erwartet werden. Gebühr: € 180,- (für FPT-Mitglieder kostenfrei) Einführung in die Papiererzeugung – Modul 3: Wirkung und optimaler Einsatz chemischer Additive München, 14.10.2009 bis 15.10.2009 Ziel: Grundlagen beim Einsatz chemischer Additive und von Füllstoffen, Retentionssystemen, Hydrophobierung durch Harzleim, Paraffine und synthetische Leimungsmittel, Anwendung von Stärke bei der Papierherstellung, Nassfestausrüstung von Papier, Farbstoffe und optische Aufheller, Fixiermittelsysteme zur Bekämpfung von Ablagerungen und zur Reduzierung der Störstoff-Fracht, unerwünschte Wechselwirkungen beim Einsatz chemischer Additive, lebensmittelrechtliche Grundlagen beim Einsatz chemischer Additive. Gebühr: € 480,- FPT-Workshop "Druck & Papier in der Kreislaufführung" Baden-Baden, 21.09.2009 Ziel: Auf diesem Workshop sollen die Einflussfaktoren von Druckfarben, Druckprozess und Papier auf die Rezyklierbarkeit diskutiert werden. Es werden die aktuellen gesetzlichen Einführung in die Papiererzeugung – Modul 4: Streichen, Streichtechnologie, Streichfarben München, 15.10.2009 bis 16.10.2009 Ziel: Überblick über Anforderungen an Streichpigmente und deren Dispergierung, synthetische Bindemittel und Streich- PTS News 02/2009 Weiterbildung farbenadditive, Anlagen zur Aufbereitung von Streichfarben, Charakterisierung von Streichfarben im Hinblick auf ihre anwendungstechnischen Eigenschaften. Weitere Schwerpunkte sind Auftragssysteme zum Pigmentieren und Streichen, Zusammensetzung und Herstellung von Streichfarben für verschiedene Anwendungsbereiche, Strichtrocknung und mechanisch-thermische Oberflächenbehandlung von gestrichenen Papieren, Produktionsstörungen beim Streichen, Prüfung und Bedruckbarkeitsbeurteilung. Gebühr: € 480,Optimierung der Streichtechnik Modul 1: Technologische Anforderungen an Streichrohpapiere, Pigmente München, 13.10.2009 bis 14.10.2009 Ziel: Die Teilnehmer erhalten einen intensiven Überblick über aktuelle Trends bei der Herstellung gestrichener Papiere und eine umfassende Gesamtschau über den Einfluss der Rohstoffe auf die Prozess- und Produktqualität. Gebühr: € 940,Bekämpfung und Vermeidung von Stickys für einen wirtschaftlichen Altpapiereinsatz Dresden, 20.10.2009 bis 21.10.2009 Ziel: Vermitteln von Kentnissen über Ursachen von Ablagerungen und Messverfahren zur Stickyanalytik. Detaillierte Vorstellung aller aktuellen Technologien und deren Potenzial zur Bekämpfung und Vermeidung von Stickys. Das Seminar trägt dazu bei, die Ursachen klebender Verunreinigungen im Prozess transparent zu machen und darauf aufbauend zielgerichtete Abhilfemaßnahmen einzuleiten. Gebühr: € 940,Workshop: Tissue und seine Wertschöpfungskette München, 27.10.2009 bis 28.10.2009 Ziel: Verbesserung der Kommunikation in der Tissue Lieferkette. Die Teilnehmer sollen in diesem Workshop Gelegenheit haben, die gesamte Wertschöpfungskette des Produktes Tissue mit Kollegen und Spezialisten der einzelnen Abschnitte zu diskutieren. Wunsch ist es, dabei Lösungsansätze zu erarbeiten und Projekte zu generieren. Gebühr: € 710,PTS-TUD-Workshop: „Ausrüstung von Papier und Karton“ München, 2.11.2009 bis 03.11.2009 Ziel: Vermittlung der komplexen Vorgänge in der Papierausrüstung: Schnittkantenqualität, Schnittgenauigkeit, Schnitt staub sowie Freiheit von Markierungen. Ansätze zur Optimierung der Produktivität der Anlagen mit Hinblick auf Erhöhung der Messerstandzeiten und der Anlagenkapazität sowie organisatorische Lösungen. Gebühr: € 710,- 27 Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit durch Vermeidung von Betriebsstörungen in der Papiererzeugung und -veredelung München, 03.11.2009 bis 04.11.2009 Ziel: Die Teilnehmer lernen Wege kennen, durch die technische und technologische Produktionsstörungen durch eine angemessene Organisation weitgehend vermieden werden können. Für den Störfall soll der Teilnehmer lernen, die dafür verantwortlichen Ursachen so rasch wie möglich zu erkennen und die optimalen Behebungsmaßnahmen einzuleiten. Gebühr: € 940,Verbesserte Produkte aus veredelten Papieren München, 04.11.2009 bis 05.11.2009 Ziel: Überblick und Entwicklungstendenzen von Papieren mit speziellen Eigenschaften. Vorstellen der Oberflächenveredelung durch Leimung und Satinage. Möglichkeiten und Grenzen der Effekte aus dem Einsatz von speziellen Pigmenten und Bindemitteln und Additiven in Streichfarben. Einflüsse des Auftragsaggregates und von Streichfarbeneigenschaften auf die Oberflächenbeschaffenheit. Verfahren und Komponenten zur Erzielung von besonderen Eigenschaftsmerkmalen Gebühr: € 940,Prüfung von Papier, Karton und Verpackung Heidenau, 09.11.2009 bis 12.11.2009 Ziel: Der Lehrgang bietet eine umfangreiche Darstellung der Materialkunde und des Prüfwesens für die Papiererzeugung und -verarbeitung. Die Teilnehmer werden mit den wichtigsten Prüfverfahren für Papier und Karton vertraut gemacht. Neben Informationen zur Aussagekraft einzelner Verfahren erhalten sie einen Überblick zu den Vor- und Nachteilen und der Anwendbarkeit einzelner Prüfungen für die unterschiedlichen Materialien. Sie sind dadurch in der Lage, die erlernten Prüfverfahren in ihrem betrieblichen Alltag anzuwenden. Gebühr: € 1.650,Wasser- und Umwelt Symposium - Neue Konzepte für die Herausforderungen der Zukunft München, 10.11.2009 bis 11.11.2009 Ziel: Vermitteln der neuesten Erkenntnisse und Entwicklungen aus Wissenschaft und industrieller Praxis der Papiererzeugung in den Bereichen Wasser-, Energie- und Abfalltechnologie. Auf dieser Grundlage sollen Antworten auf die Herausforderungen der Zukunft gefunden werden. Gebühr: € 940,- Weitere Informationen und Anmeldung: www.ptspaper.de/seminare.html www.ptspaper.de Papiertechnische Stiftung PTS in München: Heßstraße 134 · 80797 München · Telefon +49 (0)89-12146-0 · Telefax +49 (0)89-12146-36 PTS in Heidenau: Pirnaer Straße 37 · 01809 Heidenau · Telefon +49 (0)3529-551-60 · Telefax +49 (0)3529-551-899