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PTS Nachwuchsforscher gewinnt Heinzel-Mondi-Sappi-Award 2020

Der jährlich verliehene Heinzel-Mondi-Sappi-Award zeichnet außergewöhnliche wissenschaftliche Arbeiten im Bereich der nachhaltigen Verwertung von Holz, Zellstoff und Papier aus. Gerrit Roosen hat mit seiner Arbeit „Neue Erkenntnisse zum Fehlerbild der Fingerrilligkeit“ den Preis in der Kategorie „Resource Efficiency” (verliehen von Mondi) gewinnen können. Mit seiner Arbeit konnten neue Erkenntnisse zum Fehlerbild der Fingerrilligkeit im Bereich der objektiven Quantifizierung und Klassifizierung unterschiedlicher Ausprägungen sowie ihrer Entstehung bei der Aufwicklung von industriell gefertigten Papieren gewonnen werden. Aufgrund der Covid19-bedingten Absage der „Paper & Biorefinery Conference“ wurde der Heinzel-Mondi-Sappi Award 2020 erstmals online im Rahmen der Austropapier Vorstandssitzung am 28.10.2020 vergeben. In zwei weiteren Kategorien wurden Dr. Irina Sulaeva (Kategorie “Pulping Process”) und Dr. Samir Kopacic (Kategorie „Paper‐ and Board Making Process”) mit Ihren Arbeiten ausgezeichnet.

Exkurs: Heinzel-Mondi-Sappi Award

Der Heinzel-Mondi-Sappi Award wird jährlich von den Unternehmen Heinzel Group, Mondi Group und Sappi an Forschende unter 35 Jahren vergeben, die außergewöhnliche wissenschaftliche Arbeiten im Bereich der nachhaltigen Verwertung von Holz, Zellstoff und Papier veröffentlicht haben.

Das PTS Teams freut sich über diesen weiteren Erfolg eines PTS Nachwuchswissenschaftlers. Mittlerweile hat Gerrit Roosen die PTS verlassen und bringt sein Wissen in der Papierindustrie erfolgreich ein.

Zum Thema: Neue Erkenntnisse zum Fehlerbild der Fingerrilligkeit

Das Fehlerbild der Fingerrilligkeit beschreibt eine symmetrisch über die Papierbahnbreite verteilte Welligkeit in Maschinenrichtung, die zu Ausschuss führt und deren Ursache bislang nicht geklärt werden konnte. Treten Fingerrillen auf, gibt es daher auch keinen allgemeingültigen Ansatz, wie diese über Prozesseingriffe zu unterdrücken sind. Um die Entstehung des Fehler-bildes vollständig zu verstehen und dann gezielt zu vermeiden, müssen maschinelle-, stoffliche- und prozessparametrische Einflussfaktoren identifiziert werden. Dazu wurden als Grund-lage zunächst Methoden zur Bewertung der unterschiedlichen Ausprägungen des Fehlerbilds und ihre Erfassung über die gesamte Bahnbreite eines Tambours entwickelt. Mit Hilfe von Machine-Learning-Algorithmen und einer topographischen Messung ist es nun erstmalig möglich, fehlerbehaftete Papierproben im Labor objektiv zu klassifizieren und den Fehler der Fingerrilligkeit von anderen Fehlerbildern wie bspw. Cockling oder Schwielen zu unterscheiden. An einer Mutterrolle kann demgegenüber eine schnelle Erfassung der fingerrilligen Strukturen mittels Abpausmethodik realisiert werden.  Diese korreliert sehr gut mit den Topografieaufnahmen der zugehörigen Papierprobe im losen Bogen. Des Weiteren wurde herausgearbeitet, dass die Dimensionsanalyse der Fingerrillen unabhängig davon ist, ob die Probe von der Mutterrolle oder den verkaufsfertigen Rollen entnommen wurde. Meist ist es am wirtschaftlichsten, diese direkt an den fertigen Rollen nach dem Rollenschneider zu entnehmen, da hier der Pro-duktionsablauf am geringsten beeinträchtigt wird. Auf Basis von verschiedensten Versuchen konnten grundlegende Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wo und in welchen Dimensionen das Fehlerbild während der Papierproduktion an Industriepapiermaschinen auftritt. Fingerrillen entstehen somit erst bei der Aufwicklung der Papierbahn, wobei die mechanischen Wicklungsbedingungen ihre Ausbildung auf den ersten 1.000 m aufgewickelter Papierbahn unter-drücken. Weiterhin konnte eine Abhängigkeit der Dimension der Fingerrillen von der flächen-bezogenen Masse und vom Tambourdurchmesser aufgezeigt werden, sowie der Einfluss einer Lagerung bzw. klimatischen Änderungen auf ihre Ausprägung analysiert werden.

Die Arbeiten der zweiteiligen Publikation bildeten die Grundlage für weitere Untersuchungen, die sich mit der Identifizierung möglicher struktureller Inhomogenitäten, maschineller Grundvoraussetzungen für ihre Entstehung sowie mit Korrelationsanalysen unter Einbeziehung der Produktionsmessdaten befasst haben. Hier konnten neue Zusammenhänge über umfassende unterschiedlichste Messungen aufgedeckt werden, auf Basis derer erstmalig ein Modell zum Entstehungsmechanismus der Fingerrilligkeit entwickelt werden konnte, dass sich in drei Phasen untergliedert. Eine Veröffentlichung dieses Modells ist in Arbeit. Damit können Empfehlun-en für die Vermeidung des Fehlerbildes formuliert werden, was eine ökonomischere und öko-logischere Papierherstellung unterstützt.