DK155534B

DK155534B - Fremgangsmaade til fremstilling af en ensartet fiberdisperstion

Info

Publication number: DK155534B
Application number: DK320278AA
Authority: DK
Inventors: Bernard William Conway; Nelson Leroy Fegley; James Moran
Original assignee: Dexter Corp
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1989-04-17
Also published as: DK320278A; AU524911B2; FI782289A7; US4234379A; NL178989B; IN149182B; JPS54160805A; AR217309A1; GB2022165A; CH637715A5; FI74055C; GB2022165B; IT7825859A0; ZA784084B; CA1080016A; LU80000A1; NL7807718A; NL178989C; AU4788579A; BE869091A

Description

x DK 155534 B

Nærværende opfindelse angår en fremgangsmåde til kontinuerlig fremstilling af en ensartet fiberdispersion til våd-papir-fremstillings-processer fra bundter af lange fibre, hvilken fremgangsmåde omfatter tilveje-5 bringeisen af en indledende fiberopslæmning, der i det væsentlige består af en dispergeringsvæske med en viskositet på mindst 2 cP og lange fibre i form af i det mindste delvis uåbnede fiberbundter, idet fibrene i nævnte bundter har en fiberlængde på 0,65 cm og me-10 re og et længde/diameter forhold mellem 400:1 og 3000:1, kontinuerlig fremføring af nævnte fiberopslæmning gennem et kammer, frembringelse af turbulensområder inden i nævnte kammer, åbning af fiberbundterne, opslæmning af de enkelte fibre ved at 15 fremføre nævnte fiberopslæmning gennem turbulensområderne og fjernelse af de opslæmmede fibre og væsken fra kammeret som en i det væsentlige ensartet og homogen fiberopslæmning til efterfølgende pladedannelse i en våd-papir-fremstillings-proces, fortrinsvis med 20 fortynding af opslæmningen forud for nævnte pladedannelse.

Uorganiske fibrøse måttematerialer, såsom glasfiberpapir, er blevet fremstillet i længere tid, men har 25 hele tiden givet papirfremstilleren problemer især med ensartet fiberfordeling. Det samme har være tilfældet med fibrøst måttemateriale, som hovedsageligt består af lange syntetiske fibre, som ikke indeholder glas. I denne forbindelse har folk inden for branchen 30 indset, at ensartethed af fiberdispersion forud for pladedannelse er uløseligt forbundet med ensartet fiberdannelse inde i det færdige måttemateriale. På grund af vanskelighederne i forbindelse med at opnå den nødvendige ensartede fiberopslæmning havde de 35 færdige uorganiske måtter af fibre med lille diameter en høj basisvægt, det vil sige cirka 50 gram/kvadrat-meter og højere, efter som de tungere materialer var tilstrækkeligt tykke til at dække den færdige fiber- 2

DK 155534B

dannelses uensartede egenskaber. I den typiske fremstilling af papir i våd tilstand har de uorganiske fibre diametre på kun nogle få mikron og fremføres, ligesom det er tilfældet med syntetiske fibre, der 5 ikke indeholder glas, til dispersionsmidlet i form af bundter, som skæres af fra kontinuerlige mangetrådede længder. Dispersionsmidlet til glasfibre er sædvanligvis en syreholdig opløsning, og den kan være en anelse tyktflydende for at fremme og bevare de enkel-10 te fibres dispersion og isolation inde i de mangetrådede bundter. Det er normalt, at fibrene er anbragt i dispersionsmidlet og sættes i bevægelse med en findelingsmaskine for at opnå bundtadskillelse, og derefter fremføres materialet til beholdere, som indehol-15 der almindelige blandeenheder, så fibrene bevarer den ønskede opslæmmede eller dispergerede tilstand. Det er indlysende, at utilstrækkelig bevægelse under den indledende dispersion af fibrene forårsager ufuldstændig adskillelse af de enkelte fibre, og at fiber-20 bundter er synlige i det færdige kontinuerlige plade-materiale.

I de senere år er der blevet anvendt glasfibre og andre syntetiske fibre med lav denier, hvilke fibre er 25 længere end fibre ved almindelig papirfremstilling, nemlig fibre med en længde på mellem cirka 0,65 cm til 2,54 cm og mere. Men når disse fibre er blevet dispergeret i overenstemmelse med den tidligere kendte teknik, er det blevet konstateret, at de enkelte 30 fibre har tilbøjelighed til at hænge sammen og hænge fast inde i findelingsmaskinen og beholderne, og at det er vanskeligt at skille dem ad, og dette resulterer i klumper eller andre uregelmæssigheder i pladeproduktet. Det er også blevet konstateret, at de lan-35 ge glasfibre samler sig igen på en sådan måde, at de danner multi-fibersamlinger, der har samme form som en høstak eller en edderkop. Selv om disse multi-fibersamlinger kan tolereres i de tunge materialer og

3 DK 155534B

til visse anvendelser, hvor pladematerialets æstetiske udseende ikke er af betydning, betragtes de som væentlige fejl i letvægtsmaterialer og til de anvendelser, hvor glaspladen danner en overfladefilm eller 5 skal danne en glat overflade på en forstærket plaststruktur .

De tykkere, tunge glasplader er blevet anvendt i vi-nylgulvfliser og lignende genstande for at tilveje-10 bringe målstabilitet. Men det tunge glasmateriale har dårlige harpiks-gennemtrængnings-egenskaber og følgelig dårlig lagdeling, hvilket resulterer i, at fliserne er tilbøjelige til at spalte. Tynde, håndlavede letvægtsplader med god fiberfordeling kan dannes en-15 keltvis, hvis der udvises tilstrækkelig forsigtighed.

Men den ensartede fiberfordeling, som kræves for at undgå den synlige gennemgående tæthedsvariation, der omtales som skyvirkning, i forbindelse med væsentlig formindskelse af de nævnte isolerede multi-fibersam-20 linger, er ikke blevet opnået på maskiner til kontinuerlig papirfremstilling, når der fremstilles letvægts glasfiber-måttemateriale.

Ved en kontinuerlig papirfremstilling på en produkti-25 onsbasis er det normalt, at plademateriale af lange fibre fremstilles af meget tynde fiberopslæmninger ved anvendelse af en skrånende tråd- eller lignende type papirfremstillingsmaskine. I sådanne maskiner anvendes en almindelig åben udløbskasse med tilstræk-30 keligt rumfang til at give en forholdsvis rolig væsketilførsel til måttedannelsesområdet. Fordelen ved en sådan udløbskasse er, at der gives tilstrækkelig tid i udløbskassen til at lade luftbobler slippe fri fra fiberopslæmningen inden måttedannelsen. Men den 35 ønskede rolige væsketilførsel er ugunstig, når det drejer sig om opslæmninger af lange glasfibre. Det er blevet konstateret, at når luftboblerne frigøres i udløbskassen, er de tilbøjelige til at tillade og 4

DK 155534B

endog fremme dannelse af de nævnte multi-fibersamlin-ger. Boblerne bærer disse multi-fibersamlinger til måttematerialets overflade, mens det dannes. Dette tilvejebringer ikke bare et uacceptabelt plademateri-5 ale, hvad udseendet angår, men tilvejebringer også en uregelmæssig eller ru overflade, som let kan opdages ved blot at lade en hånd glide hen over pladematerialets overflade.

10 Det er derfor formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde til kontinuerlig fremstilling af en ensartet og homogen dispersion af lange fibre, som er velegnet til dannelsen af i det væsentlige fejlfrit, vådfremstillet, fibrøst måttemateriale, i-15 det fremgangsmåden skal give en hurtig dispersion af lange syntetiske fibre inden for et område eller en zone med høj intensitet af turbulens, der bevares, mens fibrene passerer derigennem til fremskyndet dispersion, hvorhos fremgangsmåden skal fremme en hurtig 20 og fuldstændig dispersion af meget lange fibre i en kontinuerlig gennemstrømningsproces, så man ved fremgangsmåden kan tilvejebringe et nyt og forbedret måttemateriale af glasfibre af den type, som er beskrevet, og som har en synlig, gennemgående, ensartet fi-25 berfordeling og et minimum af isolerede multi-fiber fejl, og som i det væsentlige er fri for synlige fiber tætheds- variationer .

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde af den ind-30 ledningsvist angivne art, og det for opfindelsen særegne er, at der som nævnte kammer anvendes et række-dispergeringskammer, det vil sige et kammer opdelt i afdelinger, som er forsynet med et antal ikke-trykgi-vende skovle, der har en relativ skovldiameter i for-35 hold til kammerkapaciteten på i det mindste 0,067 cm/liter, hvilke skovle er tilpasset efter at skabe efterfølgende områder med formindsket tryk og strømnedbrydende turbulens af høj intensitet, og at nævnte

DK 155534 B

5 fiberopslæmning bringes til at flyde kontinuerligt gennem række-dispergeringskammeret med en gennemstrømningshastighed, som giver en kammer-opholdstid på ti minutter eller mindre og en opslæmningsfak-5 tor, der er større end 0,005, idet nævnte opslæmningsfaktor er kvotienten af nævnte relative skovlstørrelse og nævnte gennemstrømningshastighed i ton pr. dag.

10 Virkninger af disse foranstaltninger ifølge opfindelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser skematisk en foretrukken række- 15 dispergeringsindretning og udløbskasse til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og fig. 2 er en forstørret plan, delvis skåret væk 20 og delvis i tværsnit, af en skovl, som anvendes i dispergeringsindretningen i fig. 1, og denne tegning viser den efterfølgende høje intensitet af turbulens, der skabes under skovlens funktion.

25

Som nævnt tidligere er hovedfaktoren for at opnå den ønskede ensartede fiberfordeling i det færdige pladeprodukt opnåelsen af en fuldstændig og ensartet dispersion eller opslæmning af fibrene i disperge-30 ringsmidlet og fremførelsen af dispersionen i intakt tilstand til dannelsesområdet. For at gøre beskrivelsen tydeligere og lette forståelsen vil denne opfindelse blive beskrevet i forbindelse med den foretrukne teknik eller metode, som anvendes, især med 35 hensyn til dens anvendelse ved dannelse af det nye og forbedrede glasmåttemateriale.

Utallige faktorer påvirker en vandholdig fiberdisper- 6

DK 155534B

sions kvalitet og dens evne til at blive fremført til en papirfremstillingsmaskines dannelsesområde. Blandt disse er fibertypen, herunder fiberens færdigbehandling og tilstanden af trådforspindet, som anvendes, 5 til at tilvejebringe fibrene, afskæringsprocessen, dispergeringsmidlets sammensætning og egenskaber, blandings- eller dispergeringsapparatets funktion og behandlingén af fibermaterialet, efter det forlader dispergeringsapparatet. Selv om enhver af disse fak-10 torer er vigtig, er det blevet konstateret i forbindelse med denne opfindelse, at intensiteten af fiberadskillelsens turbulens og opholdstiden af fibrene inde i systemet mellem punkterne, hvor de kommer ind i og forlader dispergeringsapparatet, er en væsentlig 15 og betydningsfuld faktor, og ligeledes i tilfælde med glasfiberdispersioner den yderligere tid mellem dispergeringsapparatet og det punkt, hvor de fjernes fra dispergeringsmidlet ved måttedannelseszonen i papirfremstillingsmaskinen.

20

Ifølge denne opfindelse er det blevet konstateret, at de bedste resultater opnås ved helt at udelade de opholdstanke, som hidtil har været anvendt, og ved at anvende et gennemstrømnings rækkedispergeringsappa-25 rat, der skaber høj intensitet af turbulens, fremfor de portionsblandere, der har været anvendt tidligere.

I forbindelse med udeladelsen af opholdstankene er den øjeblikkelige fremføring af de dispergerede glasfibre til en fortyndingsstation og anvendelsen af en 30 glat udløbskasse med lille rumfang kendetegnet ved høj turbulens og stor materialehastighed. I sådant system sker fiberopslæmningens gennemstrømning fra dispergeringsapparatet til dannelsesområdet i papirfremstillingsmaskinen i løbet af få sekunder, og 35 opholdstiden inde i dispergeringsapparatet er en væsentlig tidskontrollerende faktor for glasfibrenes passage gennem systemet. En sådan tidskontrol er vigtig, fordi det er blevet konstateret, at lange fibres 7

DK 155534B

optimale dispergering nås forholdsvis hurtigt, det vil sige i løbet af et til to minutter, og den bibeholdes i dens mest ensartet dispergerede tilstand i kun fire til fem minutter. Derefter er, som tidligere 5 nævnt, lange fibre, i særdeleshed de tynde fleksible glasfibre, tilbøjelige til at samle sig, hænge fast i hinanden eller danne de uønskede multi-fibersamlin-ger. Det er indlysende, at våd-papirfremstillings fremgangsmåden er et dynamisk system, som påvirkes af 10 utallige andre betingelser eller faktorer i systemet, såsom dispergeringsmidlets viskositet, fiber-konsistensen, den hastighed hvormed fibrene fremføres i dispergeringsapparatet og mange andre fremstillingsvar i ab ler. Følgelig vil den nøjagtige opholdstid va-15 riere afhængig af disse forskellige betingelser og faktorer. De bedste resultater er imidlertid blevet opnået med kontrollerede opholdstider inde i dispergeringsapparatet på mindre end ti minutter og fortrinsvis fra et til syv minutter. Et acceptabelt 20 driftsområde ligger mellem cirka to til seks minutter, mens den foretrukne opholdstid er cirka to og et halvt til fem minutter.

Selv om de uorganiske fibre, der kan anvendes i for-25 bindelse med denne opfindelse, omfatter stort set alle almindelige uorganiske materialer, som fås i fiberform, såsom asbest, mineralfibre og lignende materialer, foretrækkes glasfibre sædvanligvis. Fibrene varierer væsentligt i tykkelse, men i den foretrukne 30 udførelse ligger de grovere fibertypers diametre mellem cirka 5 og 15 mikron. Det er imidlertid indlysende, at noget finere eller grovere fiberdiametre kan anvendes til særlige formål. Glasfibrene udgør størstedelen af fiberindholdet og helst så meget af fi-35 berindholdet som muligt. Følgelig er cirka 85-90% eller mere af fibrene i pladestrukturen uorganiske og helst glasfibre. Som det fremgår af efterfølgende eksempler, kan glasfibre af forskellige typer og stør-

DK 155534 B

s reiser anvendes, eller pladen kan dannes af en enkelt type og størrelse glasfiber.

På grund af den foretrukne type glasfibre, der anven-5 des, er det sædvanligvis ønskeligt at bruge bindemiddel i det uorganiske plademateriale. Selv om et bindemiddel kan anbringes som en fortyndet opløsning, efter at måtten er dannet, eller kan indføjes i fi-beropslæmningen som en del af dispergeringsmidlet, 10 foretrækkes det sædvanligvis at bruge fiberbindemid-ler, som udgør op til cirka 10-15% af det totale fiberindhold og helst cirka 5-10% af dette. Forskellige fiberbindemidler kan bruges med gode resultater.

Blandt disse har det vist sig, at polyvinyl-alkohol-15 fibre giver meget fine resultater i forhold til ef-terdannelses sprøjtning med klæbemasse og lignende. Fiberbindemidlet forbedrer også måttens behandlingsegenskaber gennem papirfremstillingsmaskinen. Det foretrækkes, at fibrene aktiveres eller i det mindste 20 blødgøres i maskinens tørredel for at give pladematerialet den ønskede strukturelle fuldstændighed.

Det foretrækkes, at fiberbindemidlet tilføres fiberopslæmningen under eller efter fortyndeisen af fiber-25 konsistensen og inden opslæmningens gennemstrømning til papirfremstillingensmaskinens udløbskasse. Følgelig kan polyvinyl-alkohol-fibrene, der fungerer som det uorganiske fibervævs bindekomponent, tilføjes på et belejligt tidspunkt ved en viftepumpe med juster-30 bar hastighed efter fortyndingstrinet uden at påvirke glasfibrenes dispersion i det ensartet dispergerede fibermateriale. Hvis det ønskes, kan der anvendes efterfølgende klæbebehandling eller anden bindebehandling, alt afhængig af den særlige anvendelse, som 35 pladematerialet er tiltænkt.

Denne opfindelses fremgangsmåde er ikke begrænset til uorganiske fibre. Lange fibre af syntetiske organiske

9 DK 155534 B

materialer kan også anvendes med godt resultat. Følgelig kan syntetiske fibre, såsom nylon, rayon, poly-vinyl-acetat, polyester, polyolefin og lignende materialer eller kombinationer af disse, anvendes. Sådan-5 ne syntetiske fibre udgør normalt størsteparten af fiberindholdet sammen med mindre mængder organiske fibre, men kan anvendes som den eneste fiberkomponent. Fibrene er lange, det vil sige mere end 0,65 cm, og kan være af meget fin denier. Følgelig 10 kan materialer af 1,5 denier og alligevel af 1,95 cm længde eller mere anvendes uden besvær. Selv om disse lange, tynde og fleksible fibre har en længde i forhold til diameter på cirka 700:1 til 2000:1, opnås der glimrende resultater med forhold på 1000:1 til 15 1600:1, og fibre, der falder inden for det brede for holdsområde på 400:1 til 3000:1, kan anvendes. Typiske eksempler på de foretrukne materialer 1,5-1,8 dpf rayon- eller polyesterfibre i 1,95 cm længde og 6 dpf polyesterfibre i 2,54 og 3,8 cm længde. Disse lange 20 fibre giver forøget træk- og rivestyrke, kræver mindre bindemiddel og tillader større mekanisk behandling af måtten, selv når det er i våd til stand.

Med særlig henvisning til tegningen skal det oplyses, 25 at det har vist sig ønskeligt i den foretrukne teknik at tilvejebringe en kontrolleret eller afmålt fremføring af de lange fibre for at opnå de bedste fiber-dispersions-egenskaber. Fibrene skal helst afmåles ved en valgt hastighed ind i et kontinuerligt række-30 dispergeringsapparat og føres fra dispergeringsappa-ratet direkte til fortyndings- og dannelsesområdet i en almindelig papirfremstillingsmaskine. Denne fremgangsmåde overflødiggør nødvendigheden af at holde de dispergerede fibre tilbage i en materialekasse eller 35 anden opholdstank, som er årsag til forringelse af opslæmningskvaliteten. Det er yderligere en fordel ved denne opfindelse, at det kontinuerlige disperge-ringsudstyr, som anvendes heri, har en forholdsvis

10 DK 155534 B

enkel konstruktion og er billig i sammenligning med det almindelige store materialeforberedelsesudstyr.

Hvis det ønskes, kan fibrene skæres af på forhånd og fremføres af en tør-fiberafmåler, og de kan blandes 5 på forhånd i et dispergeringsmiddel eller fremføres som kontinuerlige tråde og afskæres efterhånden, som de føres ind i række-dispergeringsapparatet.

I den foretrukne udførelse, som er vist i fig. 1, har 10 det vist sig at være fordelagtigt at bruge et skæreapparat, såsom skæreapparatet 10 med de to valser, der er anbragt oven over fyldetragten 12 til disper-geringsapparatet 14, så kontinuerlige længder eller tråde 16 af glas eller syntetisk fiber kan føres fra 15 spolerne 18 og skæres til øjeblikkelig fremføring til dispergeringsapparatet. Denne fremføring af kontinuerlige tråde giver en glimrende kontrol over både fiberlængden og hastigheden, hvormed fibrene fremføres til dispergeringsapparatet. Den giver desuden 20 fleksibilitet ved at tillade brugen af forskellige fiberlængder og justerbar kontrol over fiberlængderne. Som vist fremføres det flydende dispergeringsmiddel også til dispergeringsapparatet 14 fra rørledningen 20 gennem fyldetragten 12.

25

Hvis der bruges fibre, der er afskåret på forhånd, er det muligt at få kontrol over fiberfremføringshastigheden til dispergeringsapparatet ved at anvende et vægtbælte eller lignende middel mellem en tør fiber-30 afmåler, såsom afskæringsapparatet 10, og fiber-dispergeringsapparatet 14, i hvilket tilfælde tør-fi-berafmåleren fungerer som en for-fremføringsmekanisme, hvis hastighed ændres og kontrolleres af et signal fra vægtbæltet for herved at opnå fibrenes 35 ønskede fremføringshastighed. Et alternativ er, at fibrene blandes på forhånd i en dispergeringsvæske for at tilvejebringe en indledende fiberopslæmning af kendt konsistens, som kan afmåles ind i række-

DK 155534B

dispergeringsapparatet. I en sådan opslæmning er en del af fibrene allerede dispergerede, men mange fibre er i form af delvis uåbnede fiberbundter.

5 Som nævnt fremføres væsken, der bruges som disperge-ringsmiddel, også gennem rørledningen 20 til dispergeringsapparatet 14's fyldetragt 12 for at tilvejebringe den ønskede fiberkonsistens deri. Når lange fibre af en hvilken som helst type dispergeres, fo-10 retrækkes det, at dispergeringsmidlet indeholder en tilstrækkelig mængde viskositets-justeringsmiddel. Opløsningen har normalt en viskositet over 2 cP og mere, og denne ligger sædvanligvis mellem 5 og 20 cP. Viskositet-frembringelsesmidlet kan være af et natur-15 materiale, såsom gummi, eller et syntetisk materiale, såsom hydroxylætyl-cellulose eller et andet harpiks såvel som blandinger eller kombinationer deraf. Midlerne skal helst være vandopløselige materialer, som kan bruges alene eller i forbindelse med andre mate-20 rialer for at tilvejebringe den ønskede viskositet.

Eksempler på naturlige gummimaterialer er johannes-brød-gummi og guar-gummi derivater. Af disse foretrækkes guar-gummi derivaterne, og glimrende resultater er blevet opnået med en guar-gummi derivatopløs-25 ning, som kan købes på det fri marked. Foruden de naturlige viskositets-justeringsmidler er det også muligt at anvende syntetiske materialer, såsom harpikser med høj molekylevægt, fordelingsmidler eller omformningsmidler til at kontrollere .disperge-30 ringsmidlets egenskaber. Det foretrækkes, at disse syntetiske materialer er vandopløselige og stabile i den syreholdige omgivelse, der anvendes til glasfibre. Blandt de syntetiske viskositet-frembringelsesmidler er de foretrukne harpikser polyacrylamid poly-35 mer, som kan bruges i fortyndede opløsninger ved lav koncentration (for eksempel 0,025-0,2%) for at tilvejebringe den ønskede kontrol over viskositeten. Et typisk eksempel på sådanne materialer er det polycry-

DK 155534B

12 lamid harpiks, som sælges under varebetegnelsen "Se-paran AP-30" og under varebetegnelsen "Cytame 5". Et eksempel på den hydroxyl-ætyl-cellulose, der anvendes, er det vandopløselige materiale, som sælges un-5 der varebetegnelsen "Natrosol".

Det tyktflydende dispergeringsmiddel anvendes, fordi det forhindrer sammenfiltring af de lange, tynde, fleksible fibre under dispergeringsprocessen og medio virker til at bevare fibrene i den dispergerede tilstand under opslæmningens passage gennem disperge-ringsapparatet. Det er indlysende, at opløsningens viskositet vil påvirke den krævede opholdstid og skal justeres til den særlige fiber og fiberkonsistens, 15 der bruges. Et middel med høj viskositet i forbindelse med et kort opholdstid kan føre til utilstrækkeligt dispergerede fibre, mens et middel med lav viskositet i forbindelse med en lang opholdstid kan føre til overdreven dispergering og dannelsen af de nævnte 20 multi-fibersamlinger og andre større fejl. En viskositet i området på cirka 5-10 cP og en opholdstid på cirka 2,5-5 minutter har vist sig at give gode dis-pergeringsresultater. Når glasfibre dispergeres, er midlet en syreholdig opløsning, der også kan inde-25 holde et egnet middel til at kontrollere viskositeten. I overensstemmelse med den foretrukne udførelse anvendes der følgelig en opløsning af fortyndet svovlsyre med et pH på mellem 2 og 4. Det vil fremgå, at andre tilsætningsstoffer, såsom dispergerings-30 hjælpemidler, for eksempel omformningsmidler, såsom natriumheksameterfosfat, der sælges under varebetegnelsen "Calgon", kan tilsættes disperge-ringsmidlet for at opnå den ønskede kontrol over de dispergerede fibre og for at medvirke til at forhind-35 re, at fibrene samles igen i de uønskede nævnte multi-fibersamlinger.

Som nævnt er det blevet konstateret, at fibrene dis-

DK 155534 B

13 pergeres temmelig hurtigt i dispergeringsmidlet, og det maksimale antal dispergerede fibre opnås på forholdsvis kort tid, og derefter er fibrene, især glasfibre, tilhøjelige til at hænge sammen og danne de 5 uønskede nævnte multi-fibersamlinger. Når den optimale dispergering er nået, er det derfor ønskeligt at bevare bevægelsen i en begrænset periode og kontrollere fibrenes opholdstid inde i dispergeringsappara-tet, så forlænget bevægelse undgås. I denne for-10 bindelse er det også blevet konstateret, at selv efter at den optimale dispergering er blevet nået ved den ønskede opholdstid, kan bevægelsesmidlerne inde i dispergeringsapparatet ikke standses, uden at dispersionkvaliteten forringes. Det er indlysende, at o-15 verfladebehandling af fibrene vil have en stor påvirkning på fibrenes evne til at tåle en forlænget opholdstid. Det har imidlertid vist sig, at den optimale opholdstid for de fleste glasfibre og syntetiske fibre, som kan købes for tiden, ligger mellem 2,5 og 20 5 minutter, når der anvendes et dispergeringsmiddel med en viskositet på cirka 5-10 cP. For glasfibres vedkommende bør dispergeringsvæsken have et pH på cirka 2-3 ved en lidt forhøjet opløsningstemperatur på cirka 26,5-37°C og en fiberkonsistens på cirka 25 0,3-1,0 vægtprocent.

Dispergeringsapparatet skal helst være af den type, der har en forholdsvis glat indvendig flade og er fri for kanter og flader, hvorpå de lange glasfibre eller 30 syntetiske fibre kan hænge fast. Dispergeringsappara tet kan imidlertid bestå af et antal blande- eller dispergeringsstationer eller -kamre med kontinuerlig gennemstrømning direkte fra station til station for at tilvejebringe de ønskede opholdstids-egenskaber.

35 En karakteristisk egenskab ved dispergeringsapparatet ifølge denne opfindelse er det kompakte område med høj intensitet af turbulens. Dette opnås ved at bruge en stor rørearm i forhold til rørearmskammerets rum-

DK 155534B

14 fang og en hurtig gennem strømning eller lav opholdstid for fiberopslæmningen, der passerer gennem dis-pergeringsapparatet. Fremfor at bruge en overdreven stor rørearm i en almindelig papirfremstillingskasse, 5 foretrækkes det, at række-dispergeringsapparatet er væsentlig mindre, enklere og billigere end sådant udstyr. Den mindre størrelse har også den fordel, at den kræver en mindre fibermængde i systemet på et hvilket som helst tidspunkt.

10

Som vist i fig. 1 kan et række-dispergeringsapparat 14, som har givet glimrende resultater, bestå af et i det væsentlige rektangulært dispergeringskabinet, som er delt op i fem eller flere individuelle kamre 22, 15 der forbindes indbyrdes af gennemstrømningsåbninger 24, som leder fiberopslæmningens strømning fremad fra et kammer til det næste, efterhånden som opslæmningen passerer kontinuerligt gennem dispergeringsapparatet.

Hvert kammer kan indeholde en eller flere rørearme 20 eller skovle 26 til at skabe den høje intensitet og stærke turbulens, der betragtes som nødvendig til at adskille fiberbundterne og danne den homogene og ensartede dispersion inde i dispergeringsmidlet. I den foretrukne udførelse er skovlene 26 forsynet med bla-25 de uden drivtryk, såsom vingerne 28, så de ikke nødvendigvis driver eller hjælper opslæmningens strømning gennem kammeret 22. I stedet bør skovlene være således, at de skaber et stort område med høj intensitet af turbulens i hele kammeret, hvorved opslæm-30 ningen, når den strømmer gennem kammeret, udsættes for denne høje intensitet af turbulens, og fiberbundterne adskilles i individuelle fibre. Skovlene bør også have en form, som forhindrer, at de individuelle fibre bliver fanget på skovlenes vinger og samles der 35 i form af bundter, sammenfiltringer og lignende. En sådan bueformet, bredfladet skovlvinge er vist i fig.

2, idet den sidstnævnte viser dannelsen af en med-strømzone 30 med formindsket tryk lige bag skovl-

DK 155534 B

15 vingen 28 og en efterfølgende snoet turbulensstrømning 32, som virker på fibrene inde i kammeret 22.

Som nævnt har skovlen en størrelse eller radial bevæ-5 gelse, der er overdrevent stor i forhold til skovlkammerets rumfang. For eksempel kan man i en almindelig papirfremstillingskasse, der har en kapacitet på cirka 67.500 liter, bruge en skovl, der har en diameter på cirka 76 cm til at blande en fiberdispersion 10 og derved tilvejebringe en relativt skovldiameter, det vil sige en skovldiameter divideret med kassens kapacitet, på cirka 0,005 cm pr. 4,5 liter. Række-dispergeringsapparatet ifølge denne opfindelse har derimod en relativt skovldiameter på mindst 0,25 cm 15 pr. 4,5 liter og har normalt en relativt skovl diameter på cirka 0,5 til 2,54 cm pr. 4,5 liter. Det vil forstås, at det væsentligt nedsatte rumfang i forhold til rørearmens diameter vil resultere i en meget kraftig turbulenstilstand med høj intensitet 20 inde i dispergeringskabinettets individuelle kamre.

Eftersom skovlen ikke har et aksialt tryk, er den desuden ikke tilbøjelig til at øge hastigheden af opslæmningens strømning gennem zonen med høj turbulens, men giver tilstrækkelig tid til, at turbulensen kan 25 virke på fiberbundterne. Fibrene er kontinuerligt udsat for turbulensen, mens de i er i kammeret, fordi kammerets relative størrelse og dets form forhindrer tilstedeværelsen af rolige områder inde i kammeret. 1 2 3 4 5 6

Som nævnt bør den relative skovldiameter forenes med 2 en hurtig gennemstrømning eller lav opholdstid for 3 fiberopslæmningen, der passerer gennem dispergerings- 4 kammeret. I denne forbindelse er det blevet fastslå 5 et, at der bør opnås en dispergeringsfaktor, som er 6 større end 0,01, for at tilvejebringe den ønskede ensartede og homogene fiberdispersion. Dispergerings-faktoren er kvotienten af den relative skovldiameter og opslæmningens gennemstrømningshastighed i ton pr.

DK 155534 B

16 døgn. For eksempel vil en almindelig papirfremstillingskasse, der har en relativt skovldiameter på 0,002 og en gennemstrømning på cirka 20 ton pr. døgn, have en dispergeringsfaktor på 0,0001. Række-disper-5 geringsapparatet ifølge denne opfindelse har derimod en dispergeringsfaktor, der er mindst ti gange større. Det vil forstås, at dispergeringsfaktoren forøges i takt med den relative skovls forøgelse og er væsentligt større end 0,005. Faktisk har den en stør-10 relse fra cirka 0,01 til cirka 2,0, og den foretrukne størrelse er fra cirka 0,05 til 1,0. For eksempel vil rækkedispergeringsapparatet, der har en typisk relativt skovldiameter mellem 0,2 og 1,0 og arbejder med en gennemstrømning på cirka 2 ton pr. dag, have en 15 dispergeringsfaktor på cirka 0,1 til 0,5.

I den særlige udførelse af dispergeringsapparatet, som er vist på tegningen, bør det bemærkes, at de individuelle kamre 22 inde i dispergeringskabinettet i 20 det væsentlige er af samme størrelse og har en ektan-gulær form, så kammervæggene fungerer som turbulensfremmende skvulpeplader, der er tilbøjelige til at forhindre dannelsen af en spiralagtig opslæmningsstrømning gennem kammeret. Dette sikrer også, at 25 fibrene og i særdeleshed fiberbundterne kommer i forbindelse med den turbulenskraft, der skabes af skovlene.

Det er indlysende, at dispergeringsapparatets kon-30 struktion kan varieres, når bare det har den ønskede evne til effektivt at adskille de individuelle fibre fra fiberbundterne, der er fremført til dispergeringsapparatet. Det bør kunne opnås inden for den bestemte opholdstid at frembringe en ensartet disperge-35 ring af de individuelle fibre, mens fiberdispersionen fremføres hurtigt gennem dispergeringsapparatet. Som nævnt foretrækkes det, at fibrene afmåles ind i dis-pergeringsmidlet, der flyder gennem dispergeringsap-

DK 155534B

17 paratet, for at tilvejebringe den ønskede fiberkonsistens. Konsistensen er sædvanligvis væsentligt højere end fiberkonsistensen inde i udløbskassen, det vil sige så meget som 10-100 gange højere. Ifølge den 5 foretrukne udførelse er fiberkonsistensen mindre end 2% og ligger sædvanligvis fra cirka 0,3-1,3% med et foretrukket område på 0,5-0,9%.

Som nævnt tidligere bevæger fiberdispersionen sig 10 hurtigt fra dispergeringsapparatet til dannelsesdelen 36 i papirfremstillingsmaskinen og når faktisk dannelsestråden 38 få sekunder efter, at den har forladt dispergeringsapparatet. Men i løbet af denne periode justeres dispersionens fiberkonsistens for bedre at 15 kunne fortynde fibermaterialet. Dette kan opnås ved at fremføre dispersionen til en adskilt gennemstrømningsbi ånde tank 40, hvor den blandes med det største hvid-vands-udløb, der strømmer dertil gennem rørledningen 42 fra måttedannelsesprocessen. Fiber-20 konsistensen fortyndes fra en værdi på 0,3-1,3% til en værdi på cirka 0,005-0,05%. Som det vil ses, er fortyndingen følgelig større end 10 til 1 og sædvanligvis 15-25 til 1 for at tilvejebringe den stærkt fortyndede fiberopslæmning, der skal fremføres til 25 papirfremstillingsmaskinens udløbskasse. Som vist kan tilsætninger, såsom viskositet-omformningsmidler og andre justeringsmidler kontrolleres ved passende tilsætninger til det hvide vand fra tanken 44 gennem rørledningen 42.

30

Som vist på tegningen er den udløbskasse, der anvendes ifølge denne opfindelse, kortere end den åbne udløbskasse i almindelige papirfremstillingsmaskiner med skrånende tråd, og den er forsynet med en vægind-35 sats 46 med glat kontur for at formindske den stærkt fortyndede fiberopslæmnings rumfang i udløbskassen og få opslæmningen til at strømme hurtigt gennem udløbskassen mod måttedannelsesområdet. Udløbskassen med

DK 155534B

18 det formindskede rumfang og den glatte kontur forøger ikke blot fiberopslæmningens hastighed, når den strømmer derigennem, men forøger også niveauet af tilfældig turbulens umiddelbart over dannelseszonen.

5 Det forøgede turbulensniveau forhindrer dannelsen af skum og fibermasser, som ellers ville flyde op til overfladen og danne multi-fibersamlinger eller andre fiberfejl. Det vil forstås, at gennemstrømningskontrol af den fortyndede fiberopslæmning kan opnås ved 10 hjælp af en egnet gennemstrømnings-kontrolmekanisme, såsom viftepumpen 48 med justerbar hastighed, men det bør bemærkes, at denne pumpe har en glat form og er fri for elementer, der kan fremkalde hvirvler i strømningen eller på anden måde forårsage fibersam-15 menfiltring. Med udløbskassen, som anvendes ifølge denne opfindelse, undgås det følgelig, at fiberopslæmningen holdes i en forlænget periode, og derved forhindres det, at de dispergerede fibre samler sig igen og danner fejl i pladestrukturen.

20

Fibrene i den stærkt fortyndede, ensartede fiberopslæmning, der fremføres til udløbskassen, samles hurtigt på den skrånende rullende tråd 38, når disperge-ringsmidlet flyder gennem tråden. Det samlede disper-25 geringsmiddel, som nu er frit for fibre og kaldes "det hvide vand", cirkulerer derpå tilbage i systemet, idet en del af det hvide vand bliver ført tilbage til række-dispergeringsapparatets fyldetragt 12 gennem rørledningen 20 af pumpen 50. Hovedparten af 30 det hvide vand drives gennem rørledningen 42 af pumpen 52 til fortyndelsesstationen 40, hvor det anvendes til at fortynde fiberopslæmningen, der strømmer fra række-dispergeringsapparatet 14. 1

Det fibrøse måttemateriale, som dannes kontinuerligt i papirfremstillingsmaskinen, er, som nævnt, et letvægts materiale, der har en ensartet fiberdannelse. Fibrenes ensartethed i pladematerialet kan bedømmes

; DK 155534B

19 synligt og subjektivt ved at kigge gennem pladen mod en ensartet lyskilde. Som nævnt i den tekniske litteratur vedrørende måttedannelse, såsom James P. Caseys mange bind med titlen Pulp and Paper (Xntårscience, 5 New York, 2. udgave, 1961), især i bind 3 på siderne 1277-1279, siges det, at fibrøst måttemateriale "har en ensartet eller tæt dannelse, hvis strukturen ligner mat glas, når den betragtes i gsnnemfaldende lys. Dannelsen er dårlig eller vilkårlig, hvis fibrene er 10 uensartet fordelt og giver pladen et spættet eller skyet udseende i gennemfaldende lys". Resultaterne af sådan visuel undersøgelse kan ikke udtrykkes med tal, i særdeleshed fordi den tilsyneladende ensartethed i dannelsen påvirkes af papirets gennemsigtighed, det 15 vil sige jo mere gennemsigtigt papiret er, jo tydeligere ses dårlig dannelse. Selv om indviklede og dyre fotoelektriske skanderingsmekanismer er blevet anvendt i nogle tilfælde til at måle måttedannelse, nævner Casey også brugen af en fremgangsmåde til at 20 vurdere mikrovariationen og makrovariationen i basisvægt som en teknik til at måle det fibrøse måttemateriales ensartethed.

Som brugt heri, er "mikrovariationen i basisvægt" den 25 gennemsnitlige matematiske variation i vægt af et lige antal prøver af samme størrelse taget fra områder med tilsyneladende høj og lav tæthed. Det bestemmes ved at afskære og veje fem prøver med en diameter på 1,27 cm fra områder med tilsyneladende høj henholds-30 vis lav tæthed. Alle prøverne skæres fra en tilfældig valgt del af måttemateriale, og denne del måler cirka 930 cm2. Ved at bestemme den gennemsnitlige matematiske variation i de ti prøvers vægt, kan mikrovariationen i basisvægten bestemmes. Ved at bruge 35 denne teknik er det blevet konstateret, at det fibrøse glasmåttemateriale ifølge denne opfindelse har en mikrovariation på mindre end 10% med en gennemsnitlig variation i området på cirka 0,75% til 4,2% ved ba-

DK 155534 B

20 sisvægte på 17-45 g/m2. Den procentvise variation blev regnet ud ved at dividere forskellem mellem alle prøvernes gennemsnitsvægt og den individuelle vægt med gennemsnitsvægten. I denne forbindelse har det 5 vist sig, at mikrovariationen for glasmåtter, der er fremstillet ifølge tidligere kendt teknik, har ligget inden for området 21 til 33%. For eksempel havde to glasplader, der var fremstillet ifølge US patent nr. 3.622.445, gennemsnits-mikrovariationer på 31,5% og 10 29,6% ved basisvægte på henholdsvis 45 g/m2 og 19 g/m2, mens tre glasplader, der var fremstillet ifølge US patent nr. 3.749.638, havde gennemsnits-mikrovariationer på 32,8%, 21,6% og 22,4% ved basisvægte på henholdsvis 44 g/m2, 19 g/m2 og 17 g/m2.

15

Udtrykket "makrovariationer i basisvægt" er vægtvariationskoefficienten af et antal større prøver taget fra et større område. Denne bestemmes ved tilfældigt at udvælge tre prøver på cirka 900 cm2 fra en prøve, 20 der måler cirka en gange to meter. Enogtredive prøver med en diameter på 2,54 cm tages i et spredt mønster fra hver prøve på 900 cm2. Vægtvariationskoefficienten af de treoghalvfems prøver med en diameter på 2,54 cm beregnes derpå for at bestemme makrovariatio-25 nen. Glasmåttematerialet, der var fremstillet ifølge denne opfindelse, havde en variationskoefficient et godt stykke under 5%, hvilket vises i den nedenstående tabel.

DK 155534B

21

TABEL

MAKROVARIATION I BASISVÆGT

5 -_____---

Denne US 3.622.445 US 3.749.638 ansøgning

Gennemsnits- 10 vægt(g) 0,0244 0,0201 0,0235

Stand.var.(g) 0,0030 0,0021 0,0004

Max.vægt(g) 0,0340 0,0273 0,0246

Min.vægt(g) 0,0172 0,0155 0,0226 Vægtområde(g) 0,0168 0,0118 0,0020 15 Prøver(antal) 93 93 93

Variations- koefficient 12,3% 10,5% 1,7% 20 En anden metode til at bestemme ensartetheden af måttemateriale ifølge denne opfindelse er at måle måttematerialets tykkelse. Ved at bruge en model nr. 549 TMI måleinstrument med en tap, der har en diameter på cirka 15 mm og et tryk på 0,5-0,6 bar er det muligt 25 at opnå målinger af måttematerialets tykkelse til en følsomhed på cirka 0,00254 mm. Ved at tage tilfældige målinger af måttetykkelse i områder med tilsyneladende ensartethed og i områder med tilsyneladende fiberfejl er det muligt at måle tykkelsens variation på 30 steder med fejl. Ved at bruge denne teknik har det vist sig, at mindre fejl kan betegnes som samlinger eller sammenhobninger af fibre, som kan ses, og som forårsager en lokal forskel i måttetykkelsen på op til 0,0127 mm. Større fejl er samlinger eller sammen-35 hobninger af fibre, som kan ses, og som forårsager en lokal forskel i måttetykkelse, der er større end 0,0127 mm. Ved at bruge denne teknik til at identificere og betagne fiberfejl, har det vist sig, at glas-

DK 155534B

22 fiber-måttemateriale ifølge denne opfindelse har en isoleret multi-fiber-fejloptælling på mindre end 10 pr. 9,3 m2 (idet kun større fejl tages i betragtning) og sædvanligvis en optælling af større fejl på cirka 5 3 eller mindre på. 9,3 m2.

De følgende eksempler er beskrevet for at give en bedre forståelse af denne opfindelses effektivitet.

Disse eksempler gives kun med det formål at illustre-10 re og skal ikke på nogen måde begrænse fremgangsmåden ifølge denne opfindelse. Medmindre andet er angivet, er alle dele betegnet med vægt.

15 EKSEMPEL X:

Et letvægts glasfiber-måttemateriale blev fremstillet i en papirfremstillingsmaskine af normal produktionsstørrelse. Glasfibre med en diameter på 9 mikron blev 20 afskåret til en længde på 1,27 cm fra glasfibertråde, der blev fremført fra spoler. De afskårne fibre blev fremført direkte til et række-dispergeringsapparat med en hastighed af 0,45 kg/min. Række-dispergerings-apparatet havde en kapacitet på 455 liter, en rela-25 tivt skovldiameter på cirka 2 cm/4,5 liter og arbejdede med en gennemsnitshastighed på 135 liter pr. minut og tilvejebragte derved en opholdstid på lidt mere end 3 minutter. Det anvendte dispergeringsmiddel var en fortyndet svovlsyreopløsning, som indeholdt et 30 guar gummi-derivat (Gendriv-492 SR) i mængder, der var tilstrækkelige til at tilvejebringe en opløsningsviskositet på cirka 5 oP ved et pH af 2,3 og en temperatur på 31°C. Fiberdispersionen med en fiberkonsistens på 0,4% blev fremført fra dispergeringsap-35 paratet til en blandetank, hvor fiberkonsistensen blev fortyndet i et forhold på cirka 24:1. Polyvinyl-alkohol-fibre blev tilsat den fortyndede opslæmning i mængder, der var tilstrækkelige til at tilvejebringe

DK 155534 B

23 en polyvinyl-alkohol-fiber koncentration på 8% baseret på glasfibrenes vægt. Fiberdispersionen blev derpå fremført til en udløbskasse med lille rumfang og høj hastighed i en konsistens på 0,017%, og en glas-5 fibemåtte blev dannet ved en middel produktionshastighed.

Det færdige måttemateriale havde en basisvægt på 13,6 g/m2, en tykkelse på 84 mikron og en luftporøsitet på 10 8,263 liter pr. minut pr. 100 cm2 ved et 12,7 mm H20 tryk. Letvægts-måtten havde en tør trækstyrke på 507 g/25mm i maskinretningen og 333 g/25mm i tværretningen. Det havde en "tungerivning" på 34 g i maskin-retning og 44 g i tværretningen.

15

Prøver taget fra forskellige dele af pladernaterialet viste en optælling af større fejl på 0-2 og en optælling af mindre fejl på 0-5 pr. cirka 9,3 m2, korrigeret til en basisvægt på 17 g/m2. En større fejl be-20 tegnes som en multi-fibersamling enten af ikke-dis-pergeret eller delvis dispergeret art eller en multi-fiber-dannelse med en tykkelsesvariation på 0,0127 mm eller mere, mens en mindre fejl betegnes som to eller tre fibre, der ikke er blevet dispergeret eller er 25 blevet trukket sammen og har en tykkelsesvariation på op til 0,0127 mm. Letvægts materialer, der betragtes som kommercielt acceptable, har cirka 10 eller mindre, og helst 5 eller mindre, større fejl pr. 9,3 m2 måttemateriale. De mindre fejl betragtes ikke som 30 værende af betydning. Pladematerialet havde også en ensartet fiberfordeling, som idet væsentlige var fri for enhver tæthedsvariation ved visuel undersøgelse.

EKSEMPLER II-VI: 35

Fremgangsmåden i Eksempel I blev gentaget i samme papirfremstillingsmaskine, bortset fra ændringer i driftsprocessens tilstand, fibermaterialet og det

DK 155534 B

24 færdige materiales basisvægt. Resultaterne fremgår af nedenstående tabel.

TABEL

Eks. Eks. Eks. Eks. Eks.

II III IV V VI

10

Fiber 9 mikron (%) 70 46 90 70 22 13 mikron (%) 22 46 — 22 70

Bindefiber 8 8 10 8 8 15 Basisvægt (g/m2) 19,8 18,3 22,0 22,4 23,1

Tykkelse (mikron) 123 115 133 138 115

Luftporøsitet (1/min.) 5648 6552 4742 5512 6149 20 Tør trækstyrke (g/25mm) maskinretning 1109 609 1828 1456 1121 tværretning 915 765 1034 1362 1037 "Tungerivning" 25 (g) maskinretning 51 60 40 62 89 tværretning 51 44 60 63 99

Fej1optælling pr. 9,3 m2 30 Større 0-3 0-4 0-3 0-1 0

Mindre 3-4 0-5 7-13 1-4 2-4 EKSEMPLER VII-IX: 35

Fremgangsmåden i de foregående eksempler blev gentaget i en maskine af lille produktionsstørrelse, og der blev anvendt glasfibre med mindre diameter og in-

DK 155534B

25 tet bindefiber. I hvert tilfælde bestod fiberkomponenten af 100% glasfibre, der var 1,27 cm lange og havde en diameter på 6 mikron» Basisvægten og fejloptællingen pr. 9,3 m2 givet i nedenstående tabel.

5 Anvendelsen af den meget lille fiberdiameter og analysens subjektive bestemmelse giver sig udtryk i den høje optælling af mindre fejl, men i hvert tilfælde betragtes pladematerialet som perfekt fra et kommercielt synspunkt.

10

FEJL

Basisvægt

Eks. (g/m2) Større Mindre 15 VII 15,8 1 222 VIII 16,6 0 356 IX 17,6 0 198 20 EKSEMPEL X:

Et kontinuerligt fibrøst plademateriale blev dannet af et fibermateriale, som bestod af glasfibre med en 25 vægtprocent på 67,5 og en diameter på 9 mikron og en længde på 1,27 cm, polyesterfibre med en vægtprocent på 22,5 og en dpf på 1,5 og en længde på 0,65 cm og polyvinyl-alkohol-fibre med en vægtpocent på 10. Kun glasfibrene blev dispergeret i række-disperge-30 ringsapparatet af den type, som blev anvendt i de tidligere eksempler, nemlig en multi-kammerenhed, hvori fibrene og dispergeringsmidlet strømmer kontinuerligt gennem enheden fra et kammer til det næste.

Enheden har en relativt skovldiameter på cirka 1 35 cm/4,5 liter og kørte med en gennemstrømning på 1,56 ton pr. dag. Glasfiber-dispergeringen blev udført ved at bruge vand som dispergeringsmiddel, idet vandet var tilpasset til en viskositet på 8 cp, og idet der

DK 155534 B

26 blev anvendt 0,1% af et guar gummi-derivat (Gendriv 492 SR) og et 0,075% natriumheksameterfosfat. Fiberkonsistensen var 0,15%, og opholdstiden i disperge-ringsapparatet var cirka 3,3 minutter.

5

Polyesterfibrene og polyvinyl-alkohol-fibrene blev dispergeret i en dispergeringskasse ved en fiberkonsistens på 0,15% i cirka 20 minutter. Polyester- og bindefibermaterialet fra kassen blev blandet med 10 glasfiberopslæmningen, fortyndet og fremført til en papirfremstillingsmaskines udløbskasse. Kontinuerligt måttemateriale med en basisvægt på 45 g/m2 og 22 g/m2 blev fremstillet. Det førstnævnte materiale havde en mikrovariation i basisvægt på 1,7% med variationer 15 fra 0 til 4,6% og en makrovariation i basisvægt på 1,7%, mens det sidstnævnte materiale havde en mikrovariation i basisvægt på 9,76% med variationer fra 0 til 3,1%. Begge materialer havde en visuel fejloptælling på 0.

20 EKSEMPEL XI:

Fremgangsmåden i Eksempel X blev gentaget, bortset fra at polyesterfibrene blev udeladt, at de anvendte 25 polyvinyl-alkohol-fibre kun havde en vægtprocent på 5, og at glasfibrene havde en diameter på 6 mikron.

Det færdige måttemateriale havde en visuel fejloptælling på 0 og en mikrovariation i basisvægt på 4,2% 30 EKSEMPEL XII:

Et plademateriale blev dannet af polyesterfibre med en vægtprocent på 70, en dpf på 1,5 og en længde på cirka 1,9 cm og træfibre med en vægtprocent på 30 i 35 et række-dispergeringsapparat som det, der blev brugt i de tidligere eksempler. De tørre polyesterfibre blev fremført til dispergeringsapparatets fyldetragt af et tekstilfiber-fremføringsapparat og et vægtbæl-

DK 155534B

27 te. Dispergeringsvæsken var vand, som indeholdt Sepa-ran AP-30 ved en koncentration på 0,016%, og resultatet var en viskositet på 6 cP. Væsken har et pH på 6,0 og blev anvendt ved en temperatur på 40°C. Poly-5 esterfibrenes opholdstid i dispergeringsapparatet var 2,85 minutter. Fremgangsmåden i de tidligere eksempler fulgt, og der blev fremstillet et kontinuerligt måttemateriale, som havde en glimrende fiberdannelse, der kunne sammenlignes med glasmåtterne i det tid-10 ligere eksempler.

Den foregående fremgangsmåde blev gentaget, bortset fra at viskositet-omformningsmidlet var hydroxy-ætyl-cellulose (Natrosol) ved en koncentration på 0,164%, 15 som resulterede i en viskositet på 5 cP. Det færdige plademateriale havde også en glimrende fiberdannelse.

EKSEMPEL XIII: 20 Fremgangsmåden i Eksempel XII blev gentaget, idet der blev brugt polyesterfibre med en vægtprocent på 100, en dpf på 1,5 og en længde på 2,54 cm. Dispergerings-væskens viskositet var 10 cP, og dispersionen var ensartet, og måttematerialet vist god dannelse.

25 EKSEMPEL XIV:

Fremgangsmåde i Eksempel XII blev gentaget, men polyesterfibrene blev erstattet af nylonfibre med en dpf 30 på 6 og en længde på 1,9 cm. Den relative skovldiameter forblev ved 2 cm/4,5 liter, og den færdige dispersion var glimrende. Måttematerialet viste ingen fejl.

35 EKSEMPEL XV:

Fremgangsmåden i Eksempel XIV blev gentaget, men nylonfibrene blev erstattet af polypropylenfibre med en

DK 155534 B

28 dpf på 1,8 og en længde på 1,27 cm. Det færdige måttemateriale viste kun få fejl.

Claims

29 DK 155534 B FATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til kontinuerlig fremstilling af en ensartet fiberdispersion til våd-papir-fremstillings-5 processer fra bundter af lange fibre, hvilken fremgangsmåde omfatter tilvejebringelsen af en indledende fiberopslæmning, der i det væsentlige består af en dispergeringsvæske med en viskositet på mindst 2 cP og lange fibre i form af i det mindste delvis uåbnede 10 fiberbundter, idet fibrene i nævnte bundter har en fiberlængde på 0,65 cm og mere og et længde/diameter forhold mellem 400:1 og 3000:1, kontinuerlig fremføring af nævnte fiberopslæmning gennem et kammer, frembringelse af turbulensområder inden i nævnte kam-15 mer, åbning af fiberbundterne, opslæmning af de enkelte fibre ved at fremføre nævnte fiberopslæmning gennem turbulensområderne og fjernelse af de opslæm-mede fibre og væsken fra kammeret som en i det væsentlige ensartet og homogen fiberopslæmning til ef-20 terfølgende pladedannelse i en våd-papir-fremstil-lings-proces, fortrinsvis med fortynding af opslæmningen forud for nævnte pladedannelse, kendetegnet ved, at der som nævnte kammer anvendes et række-dispergeringskammer, som er forsynet med et 25 antal ikke-trykgivende skovle, der har en relativ skovldiamter i forhold til kammerkapaciteten på i det mindste 0,067 cm/liter, hvilke skovle er tilpasset efter at skabe efterfølgende områder med formindsket tryk og strømnedbrydende turbulens af høj intensitet, 30 og at nævnte fiberopslæmning bringes til at flyde kontinuerligt gennem række-dispergeringskammeret med en gennemstrømningshastighed, som giver en kammer-opholdstid på ti minutter eller mindre og en opslæmningsfaktor, der er større end 0,005, idet nævnte 35 opslæmningsfaktor er kvotienten af nævnte relative skovldiameter og nævnte gennemstrømningshastighed i ton pr. dag. DK 155534B

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet v e d, at man anvender skovle med en relativ skovldiameter, som er større end 0,134 om/liter, og en opslæmningsfaktor, der er mellem 0,05 og 1,0. 5

3. Fremgangmåde ifølge krav 1-2, kendetegnet ved, at man anvender en kammer-opholdstid, som er mellem to og seks minutter.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendeteg net v e d, at man anvender en relativ skovldiameter, som er mellem 0,134 og 0,67 cm/liter, og en opslæmningsfaktor, som er mellem 0,1 og 0,5.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendeteg net v e d, at man afskærer fibre fra kontinuerlig fibertråd og fremfører de resulterende tørre afskårne fibre til række-dispergeringskammeret.