FI105280B - Menetelmä vaahdotetun materiaalin valmistamiseksi keräyspaperista ja vastaavasta - Google Patents

Description

, 105280 '

Menetelmä vaahdotetun materiaalin valmistamiseksi keräyspaperista ja vastaavasta

Keksinnön kohteena on menetelmä vaahdotetun mate-’ 5 riaalin valmistamiseksi keräyspaperista ja vastaavasta, jolla on mikä tahansa alkumuoto. Raaka-aineena ovat samassa määrin käytettävissä paperi, kartonki, keräyskartonki tai materiaalit, joilla on vastaavat ominaisuudet, joko lajipuhtaina tai raaka-ainesekoituksena. Keksintö antaa 10 ensi sijassa apua ympäristönsuojeluun toisioraaka-aineiden talteenotolla ja käsittelyllä, joita on käytettävissä huomattavia määriä.

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan valmistaa erilaisia lopputuotteita, erityisesti rakenne-element-15 tejä lämmön- ja askeläänten eristykseen, sekä värähtelyjen ja iskujen vaimennukseen, edelleen kattojen peite-paneeleita tahi seinien verhoilupaneeleita, liitäntälevyjä ja muita muotokappaleita käytettäväksi täytemateriaaliksi eristys- ja pakkaustarkoituksiin. Erikoiskäsittelyt lisää-20 mällä esimerkinomaisesti kostutusaineita, tulenestoainei-ta, lahoamista estäviä aineita tai reaktion apuaineita ... ovat mahdollisia. Luettelot on ymmärrettävä esimerkkeinä.

• i · . Tekniikan tason analysointi on tuonut ilmi sen, • · * t*'j" että nyt jo tunnetaan useita menetelmiä tällaisten tuot- • · · .' 25 teiden valmistamiseksi ja että joitain ilmeisesti myöskin ·...· käytetään. Dokumentoidusta tekniikan tasosta on löydettä- :.· · vissä myöskin vastaavia laitteita näiden menetelmien to- « · · ί#ί : teuttamiseksi sekä itse lopputuote. Tässä mielessä viita taan seuraaviin listattuihin asiakirjoihin: ."·. 30 DE 3 114 527, DE 3 307 736, DE 3 420 195, DE 3 444 264, ” .'··. DE 3 510 214, DE 3 522 395, DE 3 624 164, DE 3 641 464, « · ’·’ DE 3 704 309, DE 3 718 545, DE 3 900 289, DE 4 025 694, ·.ϋ* DE 4 135 069, DE 9 200 066, DE 9 216 620, DE 9 303 498.

• I |

Olennaisesti tunnettu menetelmävaihe on nestemäi-35 sen, ensi sijassa vesipitoisen uusiomassan valmistus tun-netuista raaka-aineista, jota seuraavassa selitystekstissä • « 2 105280 kutsutaan paperimassaksi, mukaan lukien komponenttien hienontaminen ja sekoittaminen.

Nämä valmistavat toimenpiteet eivät ole keksinnön kohteena, vaan niihin paremminkin viitataan. Erityinen 5 merkitys on käytettävissä olevan paperimassan lämpökäsittelyllä .

Paperimassan lämpökäsittelyjen tunnetuissa teknisissä ratkaisuissa palataan poikkeuksetta takaisin tavanomaisiin menetelmiin, laitteisiin tahi laitoksiin. Ta-10 vanomaisella ymmärretään: - massan laajeneminen saavutetaan lämpötiloissa 120 - 140 °C ja syöttämällä tällöin lämpöä, - lämpökäsittelyä yli 200 °C lämpötiloissa autoklaavissa vesihöyrykyllästeessä, 15 - termistä ja mekaanista energian syöttöä ekstruu- deriin; poistuessaan ekstruuderista massa vaahtoaa, johtuen lämpötilan ja paineen alenemisesta, - lämmittämistä yleensä ja käyttämällä painetta, - käsittelyä kuumalla ilmalla ja höyryllä.

20 Kaikille näille menetelmille on tunnusomaista suu ri energiantarve, johon usein liittyy huomattavat laite- •y kustannukset, mikä jälleen on suuren menetelmävaihemäärän • · · tulos. Ne toimivat pääsääntöisesti keskeytyvästä, koska * * * tarpeellisia suuria energiamääriä ei ole tuotavissa lyhyi- I · < <<! ! 25 den aikojen puitteissa. Nesteen höyrystymiselle on luon- • « ♦ ^ • · *...* teenomaista tietty aikaviive ja hitaus. Siksi tuotantokyky * * :.· ♦ riittää vain rajoitetulle määrälle käyttötapauksia.

• · « I Jälkikäsittely ja mahdolliset erikoiskäsittelyt eikä myöskään paperimassan valmistus ole keksinnön mukai-·'**. 30 sen menetelmän kohteena. Tässä palataan koettuihin väli- • i» .···. neisiin ja menetelmiin.

• · • Täten on ratkaistava tavoite tunnettujen menetel- « > » ·; mien ajalliseksi lyhentämiseksi, mikä lopullisesti on sen '...· edellytyksenä, että prosessi on toteutettavissa myöskin 35 keskeytyksettömästi ja että laitekustannukset sekä lämpö-häviöt saadaan alennetuiksi.

3 105280 Tämä tavoite saavutetaan keksinnön mukaisesti seuraavasti :

Nesteellä lisätty paperimassa, käsiteltäessä sitä lämpöenergialla, vaahtoaa tunnetusti silloin, kun neste 5 alkaa höyrystyä. Lisäaineilla voidaan tätä vaikutusta vielä vahvistaa. Tämä prosessi perustuu siihen, että nesteen muuttumiseen kaasumaiseen olomuotoon liittyy huomattava tilavuuden laajeneminen. Paperimassasta ulosvirtaava höyry aikaansaa tarpeelliset virtaustiet. Nesteenpoistumisen 10 seurauksena tapahtuva paperimassan lujittuminen vaikuttaa siihen, että virtaustiet pysyvät onttoina tiloina. Tästä alkaa keksinnön mukainen ratkaisu.

Tässä ehdotetaan, että paperimassaan kohdistetaan tavanomaisen lämpökäsittelyn sijaan mikroaaltosäteilyä, 15 joka on ensi sijassa alueella 915 MHz - 2,45 GHz. Energi-antuonnin tämän menetelmän edut perustuvat siihen, että mikroaalloilla, erotuksena lämpösäteilyyn, on toteutettavissa hyvin suuret energian tiheydet, eikä energia vaikuta paperimassan pintaan, vaan se tunkeutuu sen sisään 20 ja kuumentaa nestettä suoraan ja aikaansaa sen höyrystymisen. Vastaavalla energian tiheydellä etenee prosessi niin ;·, kiivaasti, että syntyvä höyry, muodostamalla tiet läpisä- * t . teillyn paperimassan tiloista ulosvirtausta varten, johtaa ' massan paisumiseen ja muuttaa sen huokoiseen tilaan.

25 Koska tämä tapahtuma on samalla nesteenpoistosta * · ’···* johtuen kuivausprosessi, tapahtuu paperimassan tilavuuden • · : laajentumisen aikana materiaalin lujittumista, joka stabi- • · · V ; loi paperimassaan synnytetyt ontot tilat. Prosessia voi daan auttaa vaahtoa muodostavilla ja stabiloivilla lisäai- ;*” 30 neilla.

• · * .*··. Selitetty prosessi voidaan perustaa seuraaville • · · •r fysikaalisille vaikutteille, joiden tekninen muutos on * r ' * "· keksinnön kohteena.

Mikroaaltosäteily tapahtuu sellaisessa tilassa, 35 että se kykenee tunkeutumaan ilman energiahäviötä materi- i aalien läpi, joilla on vastaava dielektrisyysvakio, esi- * , 105280 4 merkinomaisesti lasin tai paperin läpi. Muut materiaalit absorboivat mikroaaltosäteilyä, so. ne ottavat mikroaaltojen energiaa vastaan. Tätä tapahtumaa kutsutaan myöskin mikroaaltoihin kytkeytymiseksi (Ankoppeln). Tämä tapahtuu 5 molekyylialueella ja se ilmenee kytkeytyvän materiaalin lämpenemisenä. Tähän materiaaliin kuuluu esimerkinomaisesti nestemäisessä tilassa oleva vesi. Vesipitoisessa paperimassassa siirtyy mikroaaltojen aikaansaama energia siten suoraan ja vain vesimolekyyleihin. Lämpö syntyy läpisä-10 teillyissä tiloissa, siis kappaleen sisällä, dissipaation avulla eikä sitä tarvitse, kuten lämmönsiirrossa, jossa lämpötilaero toimii siirtovoimana, siirtää ulkoa sisälle. Sen vuoksi lämpenee mikroaaltosäteilyssä oleva kappale tasaisesti koko läpisäteillyltä alueelta. Kappaleen pinnalta 15 tapahtuvien lämpöhäviöiden seurauksena voi tilavuusyksi-kössä syötetty lämpömäärä olla kappaleen sisällä jopa suurempi kuin sen pinnan lähellä. Vastaavalla energian tiheydellä, joka johtaa veden höyrystymiseen, syntyy läpisä-teillyn kappaleentilavuuden sisällä ylipaine, joka johtaa 20 siihen, että vesihöyry virtaa kappaleen pinnan suuntaan.

Mikäli säteilytetty kappale ei ole muotostabiili ;·t kuten tarkasteltava paperimassa, niin tällöin kappaleeseen i < i ! , syntyy ulosvirtaavan höyryn avulla onttojen tilojen muo- lii dossa olevia virtausteitä. Kappale saa huokoisen raken- I I ( • : 25 teen. Se kuohkeutuu merkittävästi. Sen tilavuus kasvaa.

• · · • ·

Koska tässä tilassa tapahtuu samanaikaisesti materiaalin « i :.· .· kuivumisesta johtuva kovettumisprosessi, pysyy tämä tila- • «« ί,ΐ ϊ vuutta ottava ja huokoinen rakenne ennallaan. Tietyt lisä aineet, kuten sidonta-aineet tai vaahdonmuodostajat edes-30 auttavat tätä prosessia. Menetelmäteknisesti tämä mer- M1 kitsee jälkikäsittelyn huomattavaa yksinkertaistumista.

·»« • Mahdollisesti säästetään menetelmävaiheita.

Vaahdotetun materiaalin, erityisesti muoto-kappaleen, valmistamista varten olevan menetelmän toteu-35 tuksen tekninen ratkaisu riippuu tuotannon tavoitteen asettelusta, ja sitä voidaan käyttää sekä keskeytyvästä 5 105280 että myöskin keskeytymättömästi. Laitteen on taattava se, huomioonottaen paperimassan tilavuuden kasvu, että mahdollisimman laaja mikroaaltosäteilytys on mahdollista ja että samanaikaisesti vesihöyry voi virrata esteettä muotista 5 pois.

I I t I I I | t I ' < t

' I I i I

‘ f t f I ( » 1 r | • · · • · • · ···

• I

· · « < I ·«· · • · · * · · » · · «It • f • I » *·· • · • ·

• «I

, · ’ c r f t f t ( ( |

• I I

1 I · • « · 1 ·

Claims (6)

6 105280

1. Menetelmä vaahdotetun materiaalin valmistamiseksi keräyspaperista tai vastaavasta, jolla on mikä ta- 5 hansa muoto, jolloin mainituista raaka-aineista valmistetaan valmistavissa menetelmävaiheissa nesteellä, ensisijassa vedellä lisättyä uusiomassaa, joka voidaan varustaa lisäaineilla lopputuotteen haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi, tunnettu siitä, että uusiomassan 10 vaahdotus ja lujittaminen tapahtuvat mikroaaltosäteilyn vaikutuksessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä vaahdotetun materiaalin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että nestettä sisältävää uusiomassaa, jota jäljempänä 15 kutsutaan paperimassaksi, saatetaan tarpeellisessa määrin haluttuun muotoon, ja että siihen lopuksi kohdistetaan mikroaaltosäteilyä, jolloin säteilyn alueella oleva muotti on valmistettu mikroaaltosäteilyä läpäisevästä materiaalista, joka ei kytkeydy säteilyyn, ja jolloin muotti ei 20 olennaisesti estä paperimassan laajenemista eikä nesteen höyrystymistä.

... 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä vaah- « < f < i I , dotetun materiaalin valmistamiseksi, tunnettu sii- < i < tä, että energiansyötön seurauksena syntyvä nestehöyry 25 imetään pois, saatetaan lauhdeprosessiin ja hyödynnetään I · · ·...· uudelleen paperimassan valmisteluun.

• · ·.· · 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä vaah- :J : dotetun materiaalin valmistamiseksi, tunnettu sii tä, että vaahdotusprosessi ja paperimassan muotoilu voi-30 daan suorittaa muotin muotoilusta riippuen keskeytyksettä «M .··, tai keskeytyvästi.

• · **’ 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä vaah- dotetun materiaalin valmistamiseksi, tunnettu sii- · · tä, että vaahdotus- ja muodonantoprosessia seuraa yksi tai 35 useampi muotin sisäpuolella tai sen ulkopuolella tapahtuva jälkikäsittelyvaihe ja joilla on ensi sijassa jälkikovet- • · 7 105280 tamisen, loppukuivauksen, pintakäsittelyn tai muotoilun toiminnot.

6. Patenttivaatimuksen 1 ja 5 mukainen menetelmä vaahdotetun materiaalin valmistamiseksi, tunnettu 5 siitä, että magnetroneissa syntyvä lämpö hyödynnetään lämpöenergiaa sitovissa jälkikäsittelymenetelmissä. « t I < < I I 4 il! • * I • 4 I I * t « * f f 4 C I · • · • · • · · • · • · · • · · « · · · • · · • · • · · m • · · • « • · • · · * ·· · • · « · • · t • « ' r * c c c « I I 4 I ( 4 4 4 « « 8 105280