ES2210899T3 - PROCEDURE AND DEVICE FOR PAPER ONLINE MANUFACTURING. - Google Patents
PROCEDURE AND DEVICE FOR PAPER ONLINE MANUFACTURING.Info
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- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
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Abstract
Conjunto de fabricación de papel pulido en línea. El conjunto para la producción en línea de papel tiene una calandra de suavización de varias pasadas de la estación supercalandra (11) tras la sección de secado (2) de una máquina de fabricación de papel. Tiene un número de espaciadores de cilindro (121-129), donde la bobina de papel (3) pasa a su través. Un centro de bobinado (3), con al menos un chorro (8, )) para entregar una mezcla de spray en la bobina (3), hay una separación entre el sobre calandra (11). La bobina de papel. Se introduce en la separación del primer cilindro (121) de la supercalandra 0,6-1,2 segundos después de ser mojada, y preferentemente 0,8-1,0 segundos.Inline polishing paper manufacturing set. The assembly for the online production of paper has a smoothing calender of several passes of the supercalandra station (11) after the drying section (2) of a papermaking machine. It has a number of cylinder spacers (121-129), where the paper coil (3) passes through it. A winding center (3), with at least one jet (8,)) to deliver a spray mixture in the coil (3), there is a separation between the calender envelope (11). The paper reel. It is introduced in the separation of the first cylinder (121) of the supercalander 0.6-1.2 seconds after being wet, and preferably 0.8-1.0 seconds.
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación en línea de papel.Procedure and device for manufacturing in paper line.
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de papel de gran lisura, en el que la cinta de papel procedente de la máquina de papel se conduce en línea a una supercalandria (calandria blanda multinip), en la que discurre por una pluralidad de entrecilindros para lograr las características de lisura deseadas, así como a un dispositivo para la realización de este procedimiento.The invention relates to a method for the manufacture of paper of great smoothness, in which the paper tape coming from the paper machine is driven in line to a supercalandria (multinip soft calandria), which runs through a plurality of inter-cylinders to achieve the characteristics of desired smoothness, as well as to a device for performing this procedure.
El brillo y la lisura son valores característicos de una cinta de papel que no sólo influyen en su aspecto, sino también en su capacidad de tratamiento posterior. Para determinados usos son deseables unos valores de brillo y/o de lisura que se puedan reproducir con la mayor uniformidad posible.Brightness and smoothness are characteristic values of a paper tape that not only influence its appearance, but also in its capacity for further treatment. For certain uses are desirable brightness and / or smoothness values that are can reproduce as uniformly as possible.
El brillo y la lisura de la cinta de papel se incrementan habitualmente haciendo que la cinta de papel discurra a continuación de la batería de secadores de la máquina de papel por una calandria de satinar compuesta por uno o varios entrecilindros, donde el brillo y/o la lisura de la cinta de papel aumentan por la presión en el entrecilindro y la temperatura de los cilindros que forman el entrecilindro. Sin embargo, de este modo sólo se puede actuar de una forma limitada sobre el brillo y sobre la lisura de la cinta de papel, puesto que un aumento excesivo de la presión en el entrecilindro provocaría una fuerte compresión global de la cinta de papel y éste experimentaría una pérdida de volumen. Además existe el peligro de que la cinta de papel pierda rigidez. Asimismo, el incremento de la temperatura de los cilindros tiene unos límites, puesto que este procedimiento consume mucha energía. De este modo, para lograr una temperatura en los cilindros de 200ºC es necesario aportar continuamente grandes cantidades de energía, puesto que los cilindros se enfrían continuamente debido a la cinta de papel que discurre por los mismos. Por ello ya se intentó, por ejemplo en papeles de silicona, actuar sobre el brillo y la lisura a través de la humedad de la cinta de papel. Sin embargo, esto tiene el inconveniente de que es necesario eliminar, al menos parcialmente, la humedad aportada después del tratamiento, lo que implica otras etapas de proceso adicionales, que aumentan el coste en tiempo e instrumental del tratamiento de la cinta de papel.The brightness and smoothness of the paper tape is usually increase by causing the paper tape to run to Continuation of the battery dryer of the paper machine by a satin calender consisting of one or several inter-cylinders, where the brightness and / or smoothness of the paper tape increase by pressure in the interlinder and the temperature of the cylinders that They form the interlinder. However, this way you can only act in a limited way on the brightness and on the smoothness of the paper tape, since an excessive increase in pressure on the inter-cylinder would cause a strong overall compression of the tape paper and this one would experience a loss of volume. There is also the danger of the paper tape losing rigidity. Also, the Increase in the temperature of the cylinders has limits, since this procedure consumes a lot of energy. In this way, to achieve a temperature in the cylinders of 200ºC it is necessary continuously provide large amounts of energy, since cylinders are continuously cooled due to the paper tape that runs through them. That is why it has already been tried, for example in Silicone papers, act on gloss and smoothness through the humidity of the paper tape. However, this has the drawback that it is necessary to eliminate, at least partially, the humidity provided after treatment, which implies other additional process steps, which increase the cost in time and instruments for the treatment of paper tape.
Básicamente existen dos tipos de calandrias de satinado. Las denominadas supercalandrias presentan una pluralidad de cilindros dispuestos unos encima de otros y unos entrecilindros previstos entre ellos, por los que discurre la cinta de papel. Mediante la pluralidad de entrecilindros se obtiene un elevado grado de solapamiento y una buena distribución del trabajo de satinado entre la presión y la temperatura. Las supercalandrias están previstas habitualmente fuera de línea, es decir, que la cinta de papel procedente de la máquina de papel se enrolla en primer lugar en un tambor y se transfiere con éste a la supercalandria, por la que discurre a una velocidad notablemente inferior que la velocidad de la máquina de papel. La instalación fuera de línea tiene la ventaja de que la cinta de papel se puede igualar antes de su entrada a la supercalandria, de tal forma que en la supercalandria no es necesario trabajar bajo las condiciones afectadas por muchos factores procedentes de la máquina de papel. Sin embargo, la necesidad de instalación es notablemente mayor. Clásicamente, la supercalandria presenta por un lado unos cilindros calentados de acero y por otro lado unos cilindros de papel o cilindros revestidos de algodón. En los últimos tiempos también se emplean las denominadas calandrias blandas multinip, en las que se emplean cilindros con revestimientos de polímeros en lugar de los cilindros de papel. Éstos presentan un comportamiento elástico diferente al de los cilindros de papel, lo que permite trabajar con una presión de nip más baja.There are basically two types of calenders of satin. The so-called supercalandries have a plurality of cylinders arranged on top of each other and inter-cylinders provided between them, through which the paper tape runs. Through the plurality of inter-cylinders a high degree is obtained overlap and a good distribution of the work of satin between pressure and temperature. The supercalandrias are routinely provided offline, that is, the tape paper from the paper machine is rolled first in a drum and transferred with it to the supercalandria, by the that runs at a significantly lower speed than the speed of the paper machine. The offline installation has the advantage that the paper tape can be matched before its entrance to the supercalandria, so that in the supercalandria it is not necessary to work under the conditions affected by many factors from the paper machine. However, the Installation need is noticeably greater. Classically, the supercalandria presents on the one hand heated cylinders of steel and on the other hand some paper cylinders or coated cylinders of cotton. In recent times, the called multinip soft calenders, in which they are used cylinders with polymer coatings instead of cylinders of paper. These exhibit an elastic behavior different from that of the paper cylinders, allowing to work with a pressure of lower nip.
En segundo lugar existen las denominadas
calandrias de máquina o blandas, que pueden estar conectadas en
línea a una máquina de papel y por lo tanto se discurre por las
mismas a la velocidad de la máquina de papel. Sin embargo, las
calandrias de máquina presentan sólo unos pocos entrecilindros, lo
que requiere trabajar con mayor presión y temperatura y solicitar
con una fuerza correspondientemente mayor la cinta de papel. Un
inconveniente fundamental de las calandrias blandas es que no es
posible mejorar todos los tipos de papel en alta calidad.
Particularmente, no es posible fabricar en línea papel
SC-A de alta densidad mediante una calandria blanda.
A pesar de que en los últimos tiempos ha sido posible lograr las
características de imprimibilidad de un papel natural para
huecograbado procesado en una supercalandria de 11 entrecilindros
con tan sólo 4 entrecilindros de una calandria blanda, son
necesarias para ello temperaturas de cilindro y tensiones de
compresión en los entrecilindros relativamente elevadas. Además,
estas calidades sólo se pueden lograr en un intervalo de velocidad
que se corresponde con la velocidad de satinado habitual para este
papel en la supercalandria. (Véase Rothfuss, Ulrich: "Inline- und
Offline-Satinage von holzhaltigen, tiefdruckfähigen
Naturdruckpapieren" (Satinado en línea y fuera de línea de
papeles naturales de impresión de pasta mecánica con capacidad para
impresión en huecograbado) en: "Wochenblatt für
Papierfabrikation" 1993, nº 11/12, páginas
457-466). Por lo tanto, este tipo de calidades sólo
se puede lograr en una instalación fuera de línea de la
calandria
blanda.Secondly there are the so-called soft or machine calenders, which can be connected in line to a paper machine and therefore run through them at the speed of the paper machine. However, the machine calenders have only a few inter-cylinders, which requires working with greater pressure and temperature and applying the paper tape with a correspondingly greater force. A fundamental drawback of soft calenders is that it is not possible to improve all types of paper in high quality. In particular, it is not possible to manufacture high density SC-A paper online using a soft calender. Although in recent times it has been possible to achieve the printability characteristics of a natural gravure paper processed in a supercalandria of 11 inter-cylinders with only 4 inter-cylinders of a soft calender, cylinder temperatures and compression stresses are necessary in relatively high inter-cylinders. In addition, these qualities can only be achieved in a speed range that corresponds to the usual satin speed for this paper in the supercalandria. (See Rothfuss, Ulrich: "Inline- und Offline-Satinage von holzhaltigen, tiefdruckfähigen Naturdruckpapieren" (On-line and offline glossy of natural mechanical paste printing papers with gravure printing capacity) in: "Wochenblatt für Papierfabrikation" 1993 , no 11/12, pages 457-466). Therefore, this type of quality can only be achieved in an offline installation of the calender.
soft
Del documento DE 4301023 C2 se conoce además para la calandria de máquina, la vaporización de la cinta de papel inmediatamente delante del entrecilindro y la conducción de la cinta de papel a través del nip antes de que se hayan compensado la temperatura y la humedad en la cinta de papel. De este modo no sólo se logra una humectación de la cinta de papel, sino que se consigue además un aumento de temperatura. El calor contenido en el vapor se transmite por la condensación a la cinta de papel, de tal forma que con esta medida se obtiene una cinta de papel que presenta la temperatura necesaria y la humedad necesaria en la superficie. Si ahora se conduce esta cinta de papel a través del entrecilindro, el entrecilindro influye sobre todo en la zona de la superficie de la cinta de papel, mientras que la zona media (e inferior) se ve notablemente menos influenciada. Por lo tanto, en la zona media (e inferior) no tiene lugar ninguna modificación destacable en la dirección del grosor. El volumen de la cinta de papel se conserva en gran medida a pesar de mejorar notablemente la calidad de la superficie. Sin embargo, la fabricación en línea de papeles SC-A no es posible con este tipo de calandrias de máquina.Document DE 4301023 C2 is also known for Calender machine, vaporization of paper tape immediately in front of the interlinder and the conduction of the tape of paper through the nip before the temperature and humidity on the paper tape. In this way not only a wetting of the paper tape is achieved, but it is achieved also an increase in temperature. The heat contained in the steam is transmits by condensation to the paper tape, so that with this measure you get a paper tape that presents the necessary temperature and the necessary humidity on the surface. Yes now this paper tape is driven through the interlocking cylinder, the inter-cylinder influences especially in the surface area of the paper tape, while the middle (and bottom) area looks noticeably less influenced. Therefore, in the middle zone (e lower) no significant modification takes place in the thickness direction. The volume of the paper tape is preserved in greatly despite remarkably improving the quality of the surface. However, online papermaking SC-A is not possible with this type of calenders of machine.
El documento DE 3545123 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para el satinado de una cinta de papel en una calandria con varios entrecilindros. Mediante el calentamiento y la humectación de la cinta de papel antes de alcanzar el entrecilindro se logra un gradiente de temperatura y de humedad en la cinta de papel que se aprovecha para el satinado.Document DE 3545123 A1 describes a procedure and a device for the satin of a tape paper in a calender with several inter-cylinders. Through the heating and wetting the paper tape before reaching the inter-cylinder a temperature gradient is achieved and of moisture in the paper tape that is used for satin.
De los documentos WO 00/03086 A1, WO 00/03087 A1 y WO 00/03088 A1 pertenecientes al estado de la técnica según el artículo 54(3) CPE, se conocen procedimientos y dispositivos para la fabricación en línea de papel de gran lisura, en los que la cinta de papel procedente de la máquina de papel se conduce en línea a una calandria multinip, en la que discurre por una pluralidad de entrecilindros para lograr las características de lisura deseadas. La cinta de papel se humidifica con niebla meona antes de pasar por el primer entrecilindro, aplicándose sobre la cinta de papel durante aproximadamente entre 0,6 y 1,2 segundos antes de que ésta pase por el primer entrecilindro.From WO 00/03086 A1, WO 00/03087 A1 and WO 00/03088 A1 belonging to the state of the art according to the Article 54 (3) CPE, procedures and devices are known for the manufacture of high-smooth paper online, in which the paper tape coming from the paper machine is driven in line to a multinip calender, in which it runs through a plurality of inter-cylinders to achieve the desired smoothness characteristics. The paper tape is humidified with meona fog before passing through the first inter-cylinder, applied on the paper tape during approximately 0.6 to 1.2 seconds before it goes through The first inter-cylinder.
El objetivo de la invención es el de permitir la fabricación en línea de papel de elevada lisura.The object of the invention is to allow the online manufacturing of high smooth paper.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1.This objective is resolved in accordance with the invention by the features of claim 1.
La humectación de cintas de papel con la ayuda de humidificadores de tobera es en principio conocida. Por ejemplo, del documento DE 3819762 C2 se conoce una cabeza de pulverización adecuada para ello. Sin embargo, puesto que durante la pulverización se aplican gotas individuales sobre la cinta de papel, se produce necesariamente una humectación irregular de la cinta de papel. Por ello, una humectación de este tipo sólo se emplea hasta la fecha en el tratamiento fuera de línea de cintas de papel, de tal forma que la humedad tiene tiempo suficiente para distribuirse uniformemente sobre la cinta de papel. La humectación en línea se ha realizado hasta la fecha mediante cajas de soplado con vapor, donde precisamente se debe de evitar la formación de gotas que se produce por definición en la niebla meona. Sin embargo, mediante la invención se descubrió que la elección de una distancia de separación correspondiente entre la humectación mediante niebla meona y el primer entrecilindro de la supercalandria denominada también calandria blanda multinip en el marco de la presente solicitud, permite lograr también una cinta de papel uniformemente humidificada en la instalación en línea y sobre una cinta de papel transportada a la velocidad de la máquina de papel. Se observó que una duración de entre 0,6 y 1,2 s, preferentemente entre 0,8 y 1 s, es suficiente para obtener una cinta de papel uniformemente humidificada. La disposición en el espacio del dispositivo de humectación depende de este modo fundamentalmente de la velocidad de la máquina de papel. Para una velocidad habitual de la máquina de papel de hasta 1.400 m/minuto se obtiene para un tiempo de actuación pretendido de 0,7 s una distancia de separación en el espacio entre el dispositivo de humectación y el primer entrecilindro de aproximadamente 16 m. Esto se puede realizar sin ningún problema en máquinas de papel con los correspondientes cambios de dirección en la cinta de papel.Wetting paper tapes with the help of nozzle humidifiers is in principle known. For example, from DE 3819762 C2 a spray head is known suitable for it. However, since during spraying individual drops are applied on the paper tape, it is produced necessarily an irregular wetting of the paper tape. By this, a humidification of this type is only used to date in Offline treatment of paper tapes, so that the humidity has enough time to distribute evenly On the paper tape. Online wetting has been performed to date by means of steam blowing boxes, where precisely the formation of drops that occurs should be avoided by definition in the fog meona. However, through the invention it was discovered that the choice of a distance of corresponding separation between humidification by fog Meona and the first supercalandria inter-cylinder named also multinip soft calender within the framework of this application, also allows to achieve a paper tape evenly humidified in the online installation and on a paper tape transported at the speed of the paper machine. It was observed that a duration between 0.6 and 1.2 s, preferably between 0.8 and 1 s, it is enough to get a paper tape evenly humidified The arrangement in the device space of humidification thus depends fundamentally on the speed of The paper machine. For a usual machine speed of paper of up to 1,400 m / minute is obtained for a performance time intended for 0.7 s a separation distance in the space between the wetting device and the first inter-cylinder of approximately 16 m. This can be done without any problem in paper machines with the corresponding address changes in The paper tape.
Para garantizar una homogeneización suficientemente rápida de la humedad que incide gota a gota sobre la cinta de papel, está previsto en una forma preferida de realización de la invención que la niebla meona se aplique como niebla fina uniforme con un tamaño medio de gotas < 50 \mum, preferentemente <= 20 \mum. La formación de gotas demasiado grandes impediría una homogeneización de la distribución de la humedad en la cinta de papel, lo que daría lugar a un empeoramiento de la calidad en el tratamiento en los entrecilindros.To ensure homogenization fast enough of the humidity that falls drop by drop on the paper tape, is provided in a preferred embodiment of the invention that the meona mist be applied as fine mist uniform with an average droplet size <50 µm, preferably <= 20 µm. The formation of drops too large would prevent a homogenization of the distribution of the moisture in the paper tape, which would lead to worsening of the quality in the treatment in the interlocks.
Puesto que la cinta de papel se trata de forma cuidadosa inmediatamente antes del primer entrecilindro de la calandria, es posible aportar la cinta de papel a la calandria con una humedad inicial relativamente elevada. Por ello, de acuerdo con la invención, se aumenta el contenido en humedad de la cinta de papel mediante la humectación por niebla meona en entre aprox. 5 y 7%. Partiendo de una humedad media de entre 2 y 4% al abandonar la máquina de papel, la cinta de papel presenta por lo tanto una humedad de entre aproximadamente 7 y 11% después de la humectación. El mayor contenido de humedad permite una mejor conformabilidad de la cinta de papel en el primer nip de la supercalandria.Since the paper tape is treated in a way careful immediately before the first inter-cylinder of the calandria, it is possible to provide the paper tape to the calandria with a relatively high initial humidity. Therefore, according to the invention, the moisture content of the tape is increased paper by humidifying by fog meona in between approx. 5 and 7% Starting from an average humidity of between 2 and 4% when leaving the paper machine, the paper tape therefore presents a humidity between about 7 and 11% after wetting. The higher moisture content allows better formability of the paper tape in the first nip of the supercalandria.
En una variante de la invención se logra una mejor penetración de la humedad en la cinta de papel haciendo que la niebla meona se genere con agua con tensión superficial reducida. De este modo, la niebla meona se genera de acuerdo con la invención con agua caliente o se añaden agentes tensioactivos o similares al agua de niebla meona para reducir la tensión superficial.In a variant of the invention a better moisture penetration into the paper tape causing the Mist fog is generated with water with reduced surface tension. From in this way, the meona mist is generated according to the invention with hot water or surfactants or similar are added to the water of meona fog to reduce surface tension.
El tamaño de las gotitas se reduce de acuerdo con la invención pulverizando la niebla meona con aire.The droplet size is reduced according to the invention by spraying the fog with air.
También está previsto de acuerdo con la invención determinar la humedad de la cinta de papel antes y/o después del humidificador, y que la humectación se regule en función de los valores reales de humedad determinados y de unos valores nominales prefijados.It is also provided in accordance with the invention. determine the humidity of the paper tape before and / or after humidifier, and that the humidification be regulated according to the real humidity values determined and nominal values preset
En una variante de la invención se mide el brillo y/o la lisura de la cinta de papel y se determinan diferencias eventuales de brillo y/o de lisura a lo ancho de la cinta de papel. Las cabezas de pulverización del humidificador de tobera se pueden controlar individualmente, de tal forma que la aplicación de la niebla en dirección transversal de la cinta de papel se puede ajustar de acuerdo con las diferencias de brillo y/o de lisura determinadas.In a variant of the invention the brightness is measured and / or the smoothness of the paper tape and differences are determined any brightness and / or smoothness across the width of the paper tape. The spray heads of the nozzle humidifier can be individually control, so that the application of the cross-directional fog of the paper tape can be adjust according to differences in brightness and / or smoothness determined.
De acuerdo con la invención, las caras superior e inferior de la cinta de papel se humidifican, de tal forma que se puede reducir la cantidad de humedad que se ha de aplicar sobre una única cara. Además, en una cinta de papel humidificada por una única cara se pueden producir problemas de posición plana, es decir, se podría producir un ligero alabeo de las zonas de borde.According to the invention, the upper faces and bottom of the paper tape are humidified, so that it can reduce the amount of moisture to be applied on a single face In addition, on a paper tape humidified by a single face flat position problems can occur, that is, it It could produce a slight warping of the edge areas.
Finalmente, forma parte de la solución de acuerdo con la invención, la conducción de la cinta de papel a través del primer entrecilindro antes de que la humedad aumentada de la superficie provocada por la solicitación mediante vapor haya caído por debajo de un valor predeterminado en el intervalo comprendido entre 12% y 25%. De este modo, tal y como se ha descrito anteriormente, la influencia del entrecilindro sobre la cinta de papel se limita fundamentalmente a las zonas de superficie de la cinta de papel y se hace posible un tratamiento cuidadoso de la cinta de papel en la supercalandria. Mediante la vaporización se pueden compensar además problemas de posición plana, de tal forma que la cinta de papel entra de una forma adecuadamente plana en la supercalandria.Finally, it is part of the agreement solution with the invention, the conduction of the paper tape through the first inter-cylinder before the increased humidity of the surface caused by the steam request has fallen below a predetermined value in the range between 12% and 25%. In this way, as described formerly, the influence of the interliner on the tape of paper is essentially limited to the surface areas of the paper tape and careful treatment of the paper tape in the supercalandria. By vaporizing it they can also compensate for flat position problems, in such a way that the paper tape enters a properly flat way into the supercalandria
El objetivo se resuelve en un dispositivo para la fabricación en línea de papel mediante las características de la reivindicación 13.The goal is resolved in a device for online paper manufacturing using the characteristics of the claim 13.
En el humidificador de tobera está prevista una aspiración, mediante la cual se puede mantener la niebla en el grupo y se puede garantizar una distancia uniforme de separación entre la cinta de papel y las toberas. La aspiración genera una presión negativa que compensa el hecho de que la cinta de papel se separe del humidificador de tobera durante la pulverización.A nozzle humidifier is provided with a aspiration, by which the fog can be maintained in the group and a uniform separation distance between the paper tape and nozzles. The aspiration generates a pressure negative that compensates for the fact that the paper tape separates of the nozzle humidifier during spraying.
El dispositivo de humectación presenta de acuerdo con la invención al menos un humidificador de tobera asignado a las caras superior e inferior de la cinta de papel respectivamente.The wetting device presents in agreement with the invention at least one nozzle humidifier assigned to the upper and lower sides of the paper tape respectively.
En una variante de la invención, las toberas para la vaporización de la cara superior de la cinta de papel se encuentran dispuestas particularmente en horizontal, puesto que una pulverización orientada hacia abajo podría dar lugar a problemas de gotas.In a variant of the invention, the nozzles for the vaporization of the upper side of the paper tape is they are arranged particularly horizontally, since a downward spray could lead to problems of drops.
En el humidificador de tobera se encuentran preferentemente dispuestas una pluralidad de cabezas de pulverización adyacentes, que se pueden controlar de acuerdo con la invención de forma individual o en grupos. De este modo es posible compensar las diferencias de brillo y/o de lisura observadas en la dirección transversal de la cinta de papel mediante un control correspondiente de la fuerza de pulverización de las toberas pulverizadoras individuales.In the nozzle humidifier are preferably arranged a plurality of heads of adjacent spraying, which can be controlled according to the invention individually or in groups. In this way it is possible compensate for differences in brightness and / or smoothness observed in the transverse direction of the paper tape by means of a control corresponding spray force of the nozzles individual sprayers.
Inmediatamente antes del primer entrecilindro de la supercalandria está previsto de acuerdo con la invención un dispositivo de entrega de vapor, de tal forma que el aumento de temperatura y de humedad en la cinta de papel provocado por la solicitación mediante vapor no se haya compensado todavía cuando la cinta de papel pasa por el entrecilindro.Immediately before the first inter-cylinder of the supercalandria is provided according to the invention a steam delivery device, so that the increase in temperature and humidity in the paper tape caused by the steam solicitation has not yet been compensated when the Paper tape passes through the interlinder.
En una variante de esta concepción de la invención, delante del primer entrecilindro de la supercalandria se encuentra dispuesto un dispositivo de entrega de vapor por ambas caras de la cinta de papel, de tal forma que la mejora de las características de brillo y de lisura se produce al mismo tiempo tanto en la cara superior como en la cara inferior de la cinta de papel.In a variant of this conception of the invention, in front of the first supercalandria inter-cylinder is a steam delivery device is arranged by both paper tape faces, so that the improvement of Brightness and smoothness characteristics occur at the same time both on the upper face and on the lower face of the tape paper.
En una variante de la invención está además previsto que delante y/o detrás del dispositivo de humectación esté previsto un bastidor de medida mediante el cual se determine la humedad de la cinta de papel, utilizando los valores de medida determinados para el control del dispositivo de humidificación y/o del dispositivo de entrega de vapor.In a variant of the invention it is also provided that in front and / or behind the humidifying device is provided a measuring frame by which the paper tape moisture, using the measured values determined for the control of the humidification device and / or of the steam delivery device.
De la siguiente descripción de unos ejemplos de realización y del dibujo se deducen otras variantes, ventajas y posibilidades de uso de la invención.From the following description of some examples of realization and drawing deduce other variants, advantages and possibilities of use of the invention.
Se muestra:It shows:
fig. 1 esquemáticamente, la conformación de un dispositivo de acuerdo con la invención para la fabricación en línea de papel, yfig. 1 schematically, the conformation of a device according to the invention for in-line manufacturing of paper, and
fig. 2 una sección a través de un humidificador de tobera.fig. 2 a section through a humidifier nozzle
Un dispositivo 1 para la fabricación en línea de papel de gran lisura, particularmente papel SC-A, dispone por un lado de una máquina de papel, de la que en el dibujo tan sólo se indica el último tramo de la sección secadora 2. La conformación más detallada de la máquina de papel no juega ningún papel para la invención.A device 1 for the online manufacturing of high smooth paper, particularly SC-A paper, it has on the one hand a paper machine, from which in the drawing only the last section of the dryer section 2 is indicated. more detailed conformation of the paper machine does not play any paper for the invention.
En la sección aquí representada de la sección secadora 2 de la máquina de papel, una cinta de papel 3 circula por dos cilindros aspiradores 4, 4' y dos cilindros de secado 5, 5', donde la humedad de la cinta de papel 3 se reduce a aproximadamente entre 2 y 4%, y la cinta de papel adquiere la estabilidad necesaria. La humedad se determina mediante un bastidor de medida de la humedad 6.In the section represented here in the section dryer 2 of the paper machine, a paper belt 3 circulates through two 4, 4 'vacuum cylinders and 5, 5' drying cylinders, where the humidity of the paper tape 3 is reduced to approximately between 2 and 4%, and the paper tape acquires the necessary stability. The humidity is determined by a humidity measurement frame 6.
A continuación de la sección secadora 2, la cinta de papel 3 recorre un dispositivo de humectación 7, que presenta un humidificador de tobera 8, 9 para las caras superior e inferior 3a, 3b de la cinta de papel 3 respectivamente. La conformación de los humidificadores de tobera 8, 9 se describirá más adelante. En este sentido tan sólo se desea indicar que el humidificador de tobera 9 asignado a la cara superior 3a de la cinta de papel 3 está dispuesto de tal forma que la pulverización de la humedad sobre la cinta de papel 3 se realiza básicamente de forma horizontal.Following the dryer section 2, the belt of paper 3 runs through a wetting device 7, which has a nozzle humidifier 8, 9 for the upper and lower faces 3a, 3b of paper tape 3 respectively. The conformation of nozzle humidifiers 8, 9 will be described later. In this meaning you just want to indicate that the nozzle humidifier 9 assigned to the upper face 3a of the paper tape 3 is arranged such that the spray of moisture on the tape of Paper 3 is basically done horizontally.
A continuación del dispositivo de humectación 7 se adquiere de nuevo el contenido en humedad de la cinta de papel 3 mediante un bastidor de medida 10.Next to the humidifying device 7 the moisture content of the paper tape 3 is acquired again by a measuring frame 10.
A continuación se conduce la cinta de papel 3 en línea a una supercalandria 11, compuesta por una pluralidad de entrecilindros (nips) 12_{1} - 12_{9}, por los que se conduce la cinta de papel 3 uno detrás de otro. Por supercalandria se designa aquí a una calandria blanda multinip. Cada entrecilindro 12 está formado por un cilindro de polímero 13 y un cilindro de acero 14, que se calientan a al menos 125ºC, preferentemente hasta alcanzar 150ºC. Para conducir la cinta de papel 3 a través de los entrecilindros 12 correspondientes están previstas unas poleas de inversión 15.Then the paper tape 3 is driven in line to a supercalandria 11, composed of a plurality of inter-cylinders (nips) 12_ {1} - 12_ {9}, through which the 3 paper tape one behind the other. By supercalandria it is designated here to a soft multinip calender. Each interlinder 12 is formed by a polymer cylinder 13 and a steel cylinder 14, which are heated to at least 125 ° C, preferably to reach 150 ° C To drive the paper tape 3 through the corresponding 12 cylinders are provided pulleys of investment 15.
Inmediatamente delante del primer entrecilindro 12_{1} de la supercalandria 11 está previsto un dispositivo 16 para la entrega de vapor, que puede estar compuesto particularmente por una caja de soplado con vapor, tal y como se describe en el documento DE 4301023 C2. En la forma de realización representada, están previstos unos dispositivos 16, 16' para la entrega de vapor en la cara superior o inferior 3a, b de la cinta de papel 3. El dispositivo 16, 16' para la entrega de vapor está asignado a una aspiración 17, a través de la cual se aspira el aire sobresaturado.Immediately in front of the first inter-cylinder 12_ {1} of the supercalandria 11 a device 16 is provided for steam delivery, which may be particularly composed by a steam blow box, as described in the DE 4301023 C2. In the embodiment represented, 16, 16 'devices are provided for steam delivery on the top or bottom side 3a, b of the paper tape 3. The device 16, 16 'for steam delivery is assigned to a suction 17, through which the air is sucked oversaturated
En la supercalandria 11 están previstos otros dispositivos 18 para la entrega de vapor delante de otros nips 12_{2}, 12_{7}, mediante los cuales se vuelve a humidificar la cinta de papel 3 para compensar parcialmente la pérdida de humedad en los entrecilindros 12.In supercalandria 11 others are planned 18 devices for steam delivery in front of other nips 12_ {2}, 12_ {7}, whereby the 3 paper tape to partially compensate for moisture loss in the interlocks 12.
A continuación de la supercalandria 11 está previsto un bastidor de medida 19, que determina el brillo y/o la lisura de la cinta de papel 3.Next to supercalandria 11 is provided a measuring frame 19, which determines the brightness and / or the smoothness of the paper tape 3.
En la fig. 2 se representa más detalladamente un humidificador de tobera 8, 9 mediante el cual se realiza la humectación de la cinta de papel 3 en el dispositivo de vaporización 7.In fig. 2 is represented in more detail a nozzle humidifier 8, 9 by which the wetting the paper tape 3 in the vaporization device 7.
El humidificador de tobera 8, 9 presenta una carcasa 20, en cuyo lado orientado hacia la cinta de papel se encuentran dispuestas una pluralidad de cabezas de pulverización 21 adyacentes, tal y como se conoce, por ejemplo, del documento DE 3819762 C2. Las cabezas de pulverización 21 se pueden controlar individualmente o en grupos de tal forma que se pueda variar la fuerza de pulverización. En la carcasa 20 está además prevista una cuba de goteo 22, en la que se puede recoger el líquido de condensación. La cuba de goteo 22 puede girar alrededor de una articulación 23 prevista para el montaje y el mantenimiento, de tal forma que se tiene acceso al interior de la carcasa 20 y a las cabezas de pulverización 21. Además, en la carcasa 20, en la zona de la cuba de goteo 22, está prevista una aspiración 24, mediante la cual se puede mantener la niebla en el grupo y situar a la cinta de papel a una distancia de separación uniforme con respecto a las cabezas de pulverización 21. Para proteger la zona en la que se pulveriza el agua sobre la cinta de papel y evitar un fallo en la humectación, están previstas unas protecciones 25 de borde en el lado de impulsión y de guiado, que pueden presentar unos listones de estanqueidad 26 ajustables. Mediante unas chapas perforadas 27 se hace posible un equilibrio de presión en la zona de pulverización y una realimentación de la humedad eventualmente condensada en la cuba de goteo 22.The nozzle humidifier 8, 9 has a housing 20, on whose side facing the paper tape is arranged a plurality of spray heads 21 adjacent, as is known, for example, from document DE 3819762 C2. Spray heads 21 can be controlled individually or in groups so that the spray force In the housing 20 there is also provided a drip tank 22, in which the liquid can be collected from condensation. Drip tank 22 can rotate around a articulation 23 intended for assembly and maintenance, of such so that you have access to the inside of the housing 20 and the spray heads 21. In addition, in the housing 20, in the area of the drip tank 22, an aspiration 24 is provided, by means of the which can keep the fog in the group and place the tape paper at a uniform separation distance from the spray heads 21. To protect the area where spray the water on the paper tape and avoid a failure in the humidification, edge protections 25 are provided in the drive and guide side, which may have slats of tightness 26 adjustable. Through perforated plates 27 makes possible a pressure balance in the spray zone and a feedback of moisture eventually condensed in the tank drip 22.
En lugar de la supercalandria 11 mostrada en la fig. 1 también se puede emplear una denominada supercalandria de doble pila, en la que se encuentran dispuestos dos grupos consecutivos de entrecilindros, por los que pasa consecutivamente la cinta de papel. De este modo se reduce la altura de construcción de la calandria. Por lo demás, no varía el dispositivo 1. El procedimiento de acuerdo con la invención se puede realizar en una supercalandria de doble pila de la misma forma que en la calandria representada en la fig. 1.Instead of supercalandria 11 shown in the fig. 1 a so-called supercalandria of double stack, in which two groups are arranged consecutive inter-cylinders, through which the paper tape. This reduces the construction height of the calender. Otherwise, device 1 does not vary. procedure according to the invention can be performed in a double stack supercalandria in the same way as in the calender depicted in fig. one.
A continuación se describe el modo de funcionamiento del dispositivo 1 de acuerdo con la invención.The following describes the mode of operation of the device 1 according to the invention.
La cinta de papel 3 que sale de forma habitual de la batería de secadoras 2 de la máquina de papel presenta una humedad de aproximadamente 2 a 4% (porcentaje en peso), que se comprueba mediante el bastidor de medida 6. En el dispositivo de humectación 7 se pulveriza una niebla meona sobre las caras superior e inferior 3a, b de la cinta de papel 3 a través de los humidificadores de tobera 8, 9. Puesto que el tiempo de absorción de la humedad en la cinta de papel 3 depende fundamentalmente del tamaño de las gotas, el tamaño medio de las gotas debería ser < 50 \mum, preferentemente <= 20 \mum. Se deberá tener particularmente cuidado para generar una niebla de humidificación fina y uniforme, que se pueda dosificar mediante el control correspondiente de las cabezas de pulverización 21. Para facilitar la penetración de la humedad en la cinta de papel 3, se reduce la tensión superficial del agua a emplear para la niebla meona mediante su calentamiento y/o la adición de agentes tensioactivos o similares. A continuación de la vaporización en el dispositivo de humectación 7 se comprueba de nuevo la humedad de la cinta en el bastidor de medida 10, presentando aquí la cinta de papel 3 una humedad de aproximadamente entre 7 y 11%. Mediante el dispositivo de humectación se logra de este modo un aumento de la humedad de entre 5 y 7%. Para garantizar que la humedad aplicada sobre la cinta de papel 3 en forma de gotas se pueda distribuir uniformemente sobre la cinta de papel, el dispositivo de humectación 7 está situado a aproximadamente entre 0,6 y 1,2, preferentemente entre 0,8 y 1 s por delante del primer entrecilindro 12_{1} de la supercalandria 11. En algunos casos es suficiente que el dispositivo de humectación 7 se encuentre situado tan sólo entre 0,4 y 0,6 s por delante del primer entrecilindro 12_{1}. La localización en el espacio del dispositivo de humectación 7 depende por lo tanto de la velocidad de la máquina de papel. Para una velocidad de la máquina de papel de aproximadamente 1.400 m/minuto y un intervalo de tiempo deseado de 0,7 s entre la humectación y el primer entrecilindro se obtiene de este modo una distancia de aproximadamente 16,3 m. Para una variación de la velocidad de la máquina de papel se deberá desplazar el dispositivo de humectación 7 correspondientemente.The paper tape 3 that comes out of The battery dryer 2 of the paper machine features a humidity of approximately 2 to 4% (weight percentage), which is check using the measuring frame 6. On the device humidification 7 sprays a meona mist over the upper faces and bottom 3a, b of the paper tape 3 through the nozzle humidifiers 8, 9. Since the absorption time of the humidity in the paper tape 3 depends fundamentally on the droplet size, the average droplet size should be < 50 µm, preferably <= 20 µm. It should have particularly careful to generate a humidifying fog fine and uniform, which can be dosed by control corresponding spray heads 21. To facilitate moisture penetration into paper tape 3, the surface tension of the water to be used for the meona mist by its heating and / or the addition of surfactants or Similar. Following the vaporization in the device humidification 7 again checks the humidity of the tape in the measuring frame 10, presenting here paper tape 3 a humidity of approximately 7 to 11%. Through the device humidification thus achieves an increase in humidity between 5 and 7%. To ensure that moisture applied to the tape paper 3 in the form of drops can be distributed evenly over the paper tape, the wetting device 7 is located at approximately between 0.6 and 1.2, preferably between 0.8 and 1 s per in front of the first 12_ {1} inter-cylinder of supercalandria 11. In some cases it is sufficient that the humidifying device 7 is located only between 0.4 and 0.6 s ahead of first 12 12 cylinder. The location in the space of the humidifying device 7 therefore depends on the speed of The paper machine. For a paper machine speed of approximately 1,400 m / minute and a desired time interval of 0.7 s between humidification and the first inter-cylinder is obtained from this way a distance of approximately 16.3 m. For one paper machine speed variation should be shifted the wetting device 7 correspondingly.
Con el dispositivo 16, 16' para la entrega de vapor se aplica de este modo inmediatamente antes del primer nip 12_{1} de la supercalandria 11 un vapor caliente, sin gotas sobre la superficie de la cinta de papel, donde la temperatura de vapor en la cámara de soplado con vapor del dispositivo 16, 16' para la entrega de vapor se sitúa en el intervalo comprendido entre 102ºC y 110ºC, para impedir una condensación del vapor. El dispositivo 16, 16' para la entrega de vapor se sitúa lo más cerca posible del entrecilindro 12_{1}, pudiendo ajustar de nuevo la separación en función de la velocidad con la que la cinta de papel 3 pasa por el entrecilindro 12. El vapor saliente del dispositivo 16, 16' para la entrega de vapor se extiende con una presión relativamente uniforme y a una velocidad uniforme elevada de, por ejemplo, 25 m/s o más. Tan pronto como el vapor entra en contacto con la cinta de papel 3 relativamente fría, se condensa, aumentando con ello drásticamente la temperatura en la superficie de la cinta de papel 3. Para una cinta de papel 3 con una temperatura de aproximadamente 30ºC, la superficie se calienta hasta aproximadamente 90ºC después de la condensación del vapor. Al mismo tiempo se forma una película de humedad debido al vapor condensado, cuyo grosor se sitúa, por ejemplo, en el orden de una micra. En la condensación se produce un aumento prácticamente de golpe de la temperatura de la superficie de la cinta de papel 3, que sin embargo se compensa en un muy breve intervalo de tiempo a lo largo del grosor de la cinta de papel 3, de tal forma que la cinta de papel 3 presenta una distribución uniforme de la temperatura una vez transcurridas unas fracciones de segundo. La homogeneización de la distribución de la humedad es algo más larga, puesto que la humedad penetra más lentamente que la temperatura en la cinta de papel 3. (Sin embargo, en la vaporización la homogeneización se produce notablemente más rápidamente que en la humectación mediante niebla meona). Por ello, la capa superior (en un papel SC-A de un peso de pasta de aprox. 50 g/m^{2} aproximadamente un tercio de la cinta de papel) presenta una humedad relativa notablemente mayor que la zona media de la cinta de papel 3. Cuanto más penetre la humedad hacia el interior de la cinta de papel 3, tanto más decrece la humedad relativa. Sin embargo, antes de que la humedad de la superficie (tercio superior o en caso de vaporización desde abajo tercio inferior) de la cinta de papel 3 haya caído por debajo de un valor predeterminado situado en el intervalo comprendido entre 12% y 25%, particularmente entre 16 y 25%, la cinta de papel 3 pasa por el primer nip 12_{1} de la supercalandria 11. En este instante de tiempo, tampoco la temperatura de la cinta de papel 3 se ha compensado todavía, más bien el aumento de temperatura provocado por la solicitación de vapor en el tercio central de la cinta de papel aún no debe de haber alcanzado un 1/e del aumento de temperatura de la superficie de la cinta de papel.With device 16, 16 'for delivery of steam is applied in this way immediately before the first nip 12_ {1} of supercalandria 11 a hot steam, without drops on the surface of the paper tape, where the steam temperature in the steam blow chamber of the device 16, 16 'for the steam delivery is in the range between 102 ° C and 110 ° C, to prevent condensation of steam. Device 16, 16 'for steam delivery is located as close as possible to the 12_ {1} inter-cylinder, being able to adjust the separation again in function of the speed with which the paper tape 3 passes through the inter-cylinder 12. The outgoing steam of the device 16, 16 'for the steam delivery extends with a relatively uniform pressure and at a uniform high speed of, for example, 25 m / s or more. As soon as the steam comes in contact with the paper tape 3 relatively cold, it condenses, increasing dramatically the surface temperature of the paper tape 3. For a paper tape 3 with a temperature of approximately 30 ° C, the surface is heated to approximately 90 ° C after steam condensation At the same time a film of moisture due to condensed steam, whose thickness is located, by example, in the order of one micron. In condensation there is a practically sudden increase in surface temperature of paper tape 3, which however is compensated in a very short time interval along the thickness of the paper tape 3, of such that paper tape 3 has a uniform distribution of the temperature after a few fractions of a second. The homogenization of moisture distribution is something else long, since moisture penetrates more slowly than temperature on paper tape 3. (However, on vaporization homogenization occurs noticeably faster than in the humidification by fog meona). Therefore, the top layer (in a SC-A paper with a paste weight of approx. fifty g / m2 approximately one third of the paper tape) presents a relative humidity significantly higher than the middle zone of the paper tape 3. The more moisture penetrates into paper tape 3, the more the relative humidity decreases. Without However, before the surface moisture (upper third or in case of vaporization from below bottom third) of the belt paper 3 has fallen below a predetermined value located at the range between 12% and 25%, particularly between 16 and 25%, paper tape 3 passes through the first nip 12_ {1} of the supercalandria 11. In this instant of time, neither paper tape temperature 3 has been compensated yet, more well the temperature rise caused by the solicitation of steam in the central third of the paper tape should not yet be reached 1 / e of the surface temperature increase of the paper tape.
En el primer nip 12_{1} de la supercalandria 11 se trata la cinta de papel 3, alisando o dotando de un mayor brillo a la superficie de la cinta de papel 3 que aún presenta una mayor temperatura y humedad. El entrecilindro 12_{1} no modifica sustancialmente las zonas situadas más hacia el interior de la cinta de papel 3. La cinta de papel 3 pasa a continuación por los siguientes entrecilindros 12_{2} a 12_{9} de la supercalandria 11, volviendo a humidificar la cinta de papel 3 antes de algunos nips determinados mediante los dispositivos 18 para la entrega de vapor, con el objeto de mejorar el incremento de brillo y de lisura.In the first nip 12_ {1} of supercalandria 11 paper tape 3 is treated, smoothing or brightening to the surface of the paper tape 3 which still has a higher temperature and humidity The 12_ {1} inter-cylinder does not modify substantially the innermost areas of the tape of paper 3. Paper tape 3 then passes through the following 12_ {2} through 12_ {9} supercalandria 11, humidifying paper tape 3 again before some nips determined by devices 18 for the delivery of steam, in order to improve the increase in brightness and smoothness.
Basándose en los valores de medida determinados
en los bastidores de medida 6 y 10 y los valores nominales
predeterminados se controla la humectación mediante el dispositivo
de humectación 7 y la entrega de vapor a través de los dispositivos
16, 16' para la entrega de vapor. De una forma similar, los valores
de brillo y/o de lisura determinados a través de los bastidores de
medida 19 sirven junto con los valores nominales predefinidos
correspondientes para el control de la solicitación por vapor en el
dispositivo 16, 16' para la entrega de vapor así como, en su caso,
para el calentamiento de los cilindros 14 de
calandrias.Based on the measurement values determined in the measurement frames 6 and 10 and the predetermined nominal values, the humidification is controlled by the humidifying device 7 and the steam delivery through the devices 16, 16 'for steam delivery. Similarly, the brightness and / or smoothness values determined through the measuring frames 19 serve together with the corresponding predefined nominal values for the control of the steam solicitation in the device 16, 16 'for the delivery of steam and, where appropriate, for heating cylinders 14 of
calenders
Mediante la invención se conduce a la
supercalandria 11 una cinta de papel 3 con una elevada humedad
inicial, lo que junto con el tratamiento cuidadoso de la cinta de
papel con elevada humedad y temperatura en las zonas de la
superficie permite la fabricación en línea de papel con excelentes
valores de
lisura.By means of the invention, a paper tape 3 with a high initial humidity is driven to the supercalandria 11, which together with the careful treatment of the paper tape with high humidity and temperature in the surface areas allows the paper line manufacturing with excellent values of
smoothness.
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