FI104002B - Monikerrosrainaus yksinkertaista perusmassasysteemiä käyttäen - Google Patents

Description

5 104002

Monikerrosrainaus yksinkertaista perusmassasysteemiä käyttäen Flerskiktsarkformning under anvädnning av ett enkelt basmassasystem *

Keksinnön kohteena on monikerrosrainaus yksinkertaista perusmassasysteemiä käyttäen ja erityisesti menetelmä useamman kerroksen käsittävän massasysteemin eri kerroksien ominaisuuksien säätämiseksi lisämassojen avulla.

10

Paperi tai kartonki muodostetaan tunnetusti yhdestä tai useammasta kerroksesta. Massa valmistetaan joko yhdestä tai useammasta tuoremassasta ja tuodaan paperi- ja kartonki-koneelle kullekin jakotukille joko yhtä tai useampia tuoremassalinjoja pitkin samasta tai eri tuoremassasta. Tuoremassoihin lisätään tavallisesti tarvittavat kemikaalit ja täyteai-15 neet kerrosten ominaisuuksien kuten flokkaantumisen ja formaation säätämiseksi. Eri massoja ja massalinjoja voidaan tuoda eri kerroksiin monikerrosrainauksessa ja yksinkertaisen massasysteemin massojen ominaisuuksia voidaan muuntaa lisäaineiden ja kemikaalien avulla syöttämällä niitä eri kerroksiin sopivasti.

20 Patenttijulkaisussa FI71 377 on esitetty monikerroskartongin valmistusmenetelmä, jossa toisen pintakerroksen muodostava massasuspensio syötetään ensimmäisen viiran vaakasuoran osan päälle. Kerrosten väliin syötetään kolmas välikerroksen muodostava massasuspensio toisen viiran muodostavan kiilamaisen kidan edessä jo muodostuneen rainakerroksen päälle. Tämän jälkeen ensimmäinen viira ja molemmat rainakerrokset 25 johdetaan kolmatta viiraa vasten, jonka vaakasuoralle osalle syötetään toisen pintakerroksen muodostava massasuspensio. Välikerroksen muodostavan massasuspension sakeus on huomattavasti korkeampi kuin pintakerrokset muodostavien massasuspensioiden sakeus.

» r

Patentissa US 5 607 555 on kuvattu paperikone monikerrospaperin valmistamiseksi. 30 Tässä koneessa on vähintään kaksi kaksirainaista formeria, jotka tuottavat monikerrospa-perirainaa, jolloin saadaan paperi, jonka ominaisuudet molemmilla pinnoilla ovat yhtenäiset.

2 104002

Patenttijulkaisussa FI 92 729 on esitetty monikerrosperälaatikon massansyöttöjärjestelmä ja menetelmä monikerrosperälaatikkokäytössä. Tässä järjestelmässä monikerrosperälaati-

F

kon kuhunkin jakotukkiin tuodaan samasta tuoremassasta tuotettua massaa, johon on lisätty tarvittavat kemikaalit ja täyteaineet.

5

Hakemusjulkaisussa DE 196 24127 kuvataan monikerrosrainausmenetelmä, joka käsittää useampia ja vähintään kolme massakerrosta, joista uloimpien massakerrosten koostumus on valittu siten, että vedenpoisto niistä tapahtuu helpommin kuin niiden keskellä olevasta I massakerroksesta. Ulommat kerrokset käsittävät pitkiä kuituja, jolloin kerrokset ovat 10 huokoisempia. Tämä edesauttaa vedenpoistoa rainalta ja paperirainan kuivumista.

Tunnetun tekniikan tason mukaisilla ratkaisuilla on useita merkittäviä haittoja. Erillinen tärkkelystä tai kuitusulppua suihkuttava perälaatikko on kallis ratkaisu ja sen käyttö rajoittuu lähinnä kartonkikoneisiin ja pieniin nopeuksiin, jotka jäävät alle 1000 m/min.

15 Ratkaisuissa, joissa yhtä tai useampaa massakerrosta jauhetaan, vedenpoisto heikentyy selvästi ja sitä kautta ajettavuus ja tuotantotehokkuus huononee ja kustannukset kasvavat.

Paperi- ja kartonkikoneiden nopeuksien kasvaessa selvästi yli 1000 m/min vaatimukset massakerrosten koostumuksille muuttuvat ratkaisevasti ja alkaa esiintyä ongelmia sekä i; prosessissa että tuotteen laadussa tunnetun tekniikan mukaisilla ratkaisuilla. Nykyisin 20 käytetty ns. perusmassa ei täytä alati kasvavia paperilajien profiili vaatimuksia paksuus-suunnassa, joista voidaan mainita esimerkkeinä palstautumiskyky ja paperin sileys, eikä lisäainekerrostuksella pystytä tätä ongelmaa ratkaisemaan. Edelleen tunnetun tekniikan mukaisissa menetelmissä eri massat tuodaan erillään omiksi kerroksiksi Tainalle.

25 Keksinnön päämääränä on monikerrosrainausmenetelmä käyttäen yksinkertaista perus-massasysteemiä, jossa perusmassan tai massojen sekaan syötetään lisämassoja kerrosten H φ rainaussakeuksien, lujuuksien ja tuotteen painatusominaisuuksien säätämiseksi. Keksinnön päämääränä on myös ratkaista tunnetun tekniikan mukaisten ratkaisujen ongelmat.

30 Keksinnön mukaiselle monikerrosrainausmenetelmälle on tunnusomaista se, mitä on " esitetty patenttivaatimuksissa.

3 104002

On havaittu, että keksinnön päämääriin pääsemiseksi voidaan päästä käyttäen moniker-rosrainausmenetelmää. Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaa- * maila oheisen piirustuksen kuviossa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus rajoittaa.

5

Kuviossa 1 on esitetty erityisesti paperin valmistukseen soveltuva keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto, jossa samasta perusmassalähteestä tuotettu massavirta M jaetaan kolmeen eri osavirtaan Mj, M2 ja M3, joihin sekoitetaan lisämassat Bj, Bj ja B3, jotka sekoitetaan homogeeniseksi seokseksi perusmassan kanssa sekoituskohdassa, 10 jossa voidaan käyttää edullisesti nopeuseroja sekoittumisen aikaansaamiseksi tai erityistä sekoitinta. Lisämassat Bj, B2 ja B3 voivat olla samaa massaa, eri massaa ja/tai toistensa seoksia siten, että lisämassat voivat olla: Bj =B2 = B3 tai Bj Φ B2 tai Bj = B3 tai Bj Φ B2 Φ B3 tai Bj Φ B3. Homogeeniset massavirrat johdetaan edelleen pumppujen Aj, A2 ja A3 avulla eteenpäin konesihtien Sj, S2 ja S3 kautta monikerrosperälaatikon 15 P jakotukkiin. Perusmassalähde M voi käsittää vähintään yhden massalähteen, joka voi olla esimerkiksi yksi lyhyt kierto tai siinä ilmanpoistosta tulevan massan putkisto; lisämassalähde B voi käsittää vähintään yhden massalähteen ja se voi myös käsittää eri massojen seoksia. Perusmassavirta M jaetaan 2-n massavirtaan, edullisesti 2 - 3 massavirtaan. Konesihdit S voivat olla samansuuruisia tai erisuuruisia. Massavirtoihin 20 voidaan tuoda myös alalla tunnettuja lisäaineita sopivassa kohdassa massalinjoilla tarpeen mukaan.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetään yksinkertaista perusmassasysteemiä, jossa perusmassalähde voi olla mikä tahansa massa, kuten kierrätysmassa, mekaaninen massa 25 tai sellupohjainen massa. Tällöin yhteen tai useampaan perusmassaan lisätään eri massaa tai samaa massaa. Halpaan perusmassaan, kuten kierrätysmassaan voidaan lisätä v ' sellupohjaista massaa tai eri jauhatusasteista lisämassaa lujuutta lisäämään tai mekaanista massaa ja voidaan lisätä lisämassoja, joilla on eri sakeus. Halpaan perusmassaan on tarpeen lisätä vain sen verran kalliimpaa lisämassaa kuin on välttämätöntä halutun 30 lopputuloksena kannalta, jolloin saavutetaan selvää säästöä kustannuksissa. Toisaalta, jos käytetään kalliimpaa perusmassaa tai perusmassalähdettä, kuten sellupohjaista massaa, 4 104002 voidaan säilyttää perusmassan hyvät ominaisuudet, joita voidaan edelleen modifioida halutun mahdollisen erityissovellutuskohteen mukaisiksi lisäämällä tarpeen mukaan toista massaa. Eräissä tapauksissa riittää, että vain tiettyihin kerroksiin lisätään lisämassaa, sopivasti esimerkiksi pelkästään keskikerrokseen tai pelkästään pintakerroksiin. Tällöin 5 pystytään hienosäätämään lopputuotteen ominaisuuksia ja myös esimerkiksi paikkaamaan heikosti toimivien laitteiden puutteita, kuten kompensoimaan toispuoleisen formerin heikkouksia. Näin saadaan huomattavia säästöjä verrattuna perinteisien kuitujen kerrosta-mismenetelmään, jolloin mm. tarvitaan useita lyhyitä kiertoja, jotka edellyttävät useampia laitteita, suurempaa tilantarvetta, suurempia kustannuksia ja huoltokustannuk-10 siä. Erityisen suuret edut saavutetaan raskaammilla paperilaaduille kuten hienopaperilla, Λ jossa neliöpaino on ^ 80 g/m , jolloin keskikerroksen lisämassalähteenä käytetään keräyskuituja (DIP) tai CTMP.tä, jotka ovat hinnaltaan selvästi selluloosaa halvempia. CTMP parantaa tällöin paperin huikkia ja palstautumislujuutta päällystetyllä paperilla. Edelleen keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan käyttää sellupohjaista massaa 15 perusmassana ja välimassana esimerkiksi hioketta. Lisämassaa käytetään edullisesti 5 - 50 % koko massan määrästä. Kerroksia voi olla 2 - n kappaletta ja edullisesti 2-3 kerrosta, jotka johdetaan monikerrosperälaatikkoon ja tavoitteena on, että massat eivät sekoitu toisiinsa ennen viiraosaa. Edelleen edellytyksenä on, että kaikki massakomponen-tit ovat homogeenisia seoksia. Sopivia lisämassoja ovat esimerkiksi hienopaperin 20 pintakerroksissa akaasia tai eukalyptus, joilla saadaan tuotteeseen bulkkisuutta, jäykkyyttä ja formaatiopotentiaalia. Edullisesti LWC:llä voidaan lisätä sopivasti jauhettua armeerausmassaa keskikerrokseen, jolloin saadaan sitoutumiskykyistä selluhienoainetta ja siten palstautumislujuutta. Keksinnön mukaista menetelmää käyttäen pystytään valmistamaan erittäin korkealaatuista paperia ja/tai kartonkia ja hienosäätämään tuotteen 25 laatua samanaikaisesti kustannuksia optimoimalla.

i l i '

Claims (8)

104002

1. Paperi- tai kartonkikoneen monikerrosrainausmenetelmä, tunnettu siitä, että perusmassalähde (M) jaetaan 2-n eri osavirtaan (M! - Mn), joihin sekoitetaan Iisämassat 5 (Bj - Bn) homogeenisiksi seoksiksi perusmassan kanssa ja homogeeniset massavirrat johdetaan pumppujen (Aj - An) avulla eteenpäin konesihtien (Sj - Sn) kautta moniker-rosperälaatikon (P) jakotukkiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että perusmassalähde 10 (M) käsittää yhtä massaa tai useamman massan seoksia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisämassaläh-teet (Bj - Bn) käsittävät samoja tai eri massoja ja/tai massojen seoksia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että perus- massa käsittää kierrätysmassaa, mekaanista massaa tai sellupohjaista massaa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisämas-sat käsittävät sellupohjaista massaa, mekaanista massaa, eri jauhatusasteista sellupoh- 20 jäistä massaa, keräyskuituja (DIP), CTMP, akaasiaa tai eukalyptusta ja/tai niiden seoksia.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisämas-saa käytetään 5 - 50 % koko massamäärästä. 25

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisämas- * saa lisätään pelkästään keskikerrokseen. *

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisämas-30 saa lisätään pelkästään pintakerroksiin. < 104002