Die Papierindustrie ist eine der fünf energieintensivsten Branchen in Deutschland. Mehr als die Hälfte des Gesamtenergiebedarfes der Papierherstellung wird für die thermische Entwässerung (Trocknung) der Papierbahn aufgewendet. Dies liegt zum einen an der Tatsache, dass ein Teil des Wassers so im Papiergefüge gebunden ist, dass es nicht mechanisch entfernt werden kann, zum anderen aber auch daran, dass bisher noch nicht alle Möglichkeiten der mechanischen Entwässerung ausgeschöpft wurden. Das Entfernen von Wasser aus der Papierbahn auf mechanischem Wege ist aber um ein Vielfaches günstiger als die thermische Trocknung. Die Ultraschalltechnologie soll dabei helfen, dieses Potenzial zu heben.
Ziel des Forschungsprojektes war es, einen Beitrag zur signifikanten Reduzierung des Energiebedarfs bei der Trocknung von Papier durch die Nutzung der Ultraschalltechnologie zu leisten.
Im Rahmen des Projektes wurde ein Funktionsmuster entwickelt, mit dem durch die Anwendung von Ultraschall eine Steigerung des Trockengehaltes der feuchten Papierbahn nach der Pressenpartie um 3-5 % bei Bahngeschwindigkeiten bis zu 100 m/min erzielt werden konnte. Das Funktionsmuster wurde bei einem Praxisversuch in einer Pilotentwicklungsmaschine zusammen mit dem Bahnlaufverhalten getestet, um die erforderlichen Informationen für eine Überführung der Technologie in die industrielle Praxis zu eruieren.
Mit Hilfe des an der Forschungsstelle entwickelten Versuchsstands wurden Untersuchungen von wesentlichen Aspekten der Ultraschall unter-stützten Trocknung von feuchten Papiervliesen ermöglicht. Dadurch konnten geeignete Betriebsbedingungen hinsichtlich Intensität, Behandlungsgeschwindigkeit und Auswirkungen auf die Produktqualität identifiziert werden. In Zusammenarbeit mit den Industriepartnern wurden geeignete Bespannungsarten – Werkstoff und Struktur – identifiziert sowie die Voraussetzungen für eine optimale Ankopplung des Ultraschallwerkzeugs an das Papiervlies geschaffen.