FI105839B - Menetelmä ja laitteisto pintakäsitellyn painopaperin valmistamiseksi - Google Patents

Description

1 105839

Menetelmä ja laitteisto pintakäsitellyn painopaperin valmistamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää pintakäsitellyn painopaperin valmistamiseksi, jossa mene-5 telmässä paperin pinta käsitellään kuivatuksen jälkeen.

Tällaisen menetelmän mukaan saadaan aikaiseksi edullisella tavalla tiettyjä haluttuja ominaisuuksia sisältävää paperia.

10 Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 13 johdannon mukaista laitteistoa.

Ennestään tunnetaan mm. paperinvalmistusmenetelmä, jossa valmis kalanteroitu paperiraina syntyy erillisissä prosesseissa. Tällöin paperi-15 koneella raina ensin kuivataan tyypillisesti noin 2-4% kosteuteen, eli se ’’ylikuivataan”, minkä jälkeen paperia kostutetaan tyypillisesti kosteuteen 8-12% ennen rainan kiinnirullausta. Tämän jälkeen paperin ollessa rullalla kosteus ehtii tasoittua paperissa paksuussuunnassa ennen pintakäsittelyä kalanterissa eli kalanterointia. Ylikuivatuksella tarkoitetaan tässä paperin 20 kuivaamista alempaan kosteuteen kuin sen kosteus normaalisti saisi olla sen mennessä kalanterin nippiin, ottaen huomioon se, että kalanteroinnissa rainan kosteus alenee vielä yli 2 %-yksikön verran, jolloin kalanteroinnin jälkeen saatu paperi on kuivempaa kuin mitä paperin käyttökosteus normaaleissa olosuhteissa on.

!·.·'. 25 • · «

Ennestään on tunnettu myös paperinvalmistusmenetelmä, jossa paperin • 1 <

Tj kuivatuksen yhteydessä esim. kuivatusosalla suoritetaan paperin : / kosteusprofiilin korjaukseen tähtäävää rainan kostutusta.

• · 1 t « • · · *·: : 30 Kalanteroitua paperia on esitetty valmistettavaksi myös siten, että paperin valmistusprosessin yhteydessä suoritetaan kalanterointi, jolloin raina ;.v kuivataan suoraan ns. kalanterointikosteuteen eli kalanteroinnin :T: tavoitekosteuteen.

9 » — - .....

• · · • · « \ 35 Tunnettuun tekniikkaan liittyy kuitenkin huomattavia ongelmia ja epäkohtia. Erityisesti SC-paperilaatujen valmistusprosesseissa on paperin kostutuksen • 1 ««· 9 m ··1 2 105839 ohella tärkeää se, miten kosteutta hallitaan ennen kostutusta kalanteroinnin tavoitekosteuteen.

Niinpä esillä olevan keksinnön tarkoituksen on poistaa tunnetun tekniikan 5 epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu, jossa paperin valmistusprosessi tapahtuu optimaalisella tavalla.

Keksintö perustuu pääasiassa siihen ajatukseen, että samalla kun pa-perirainaa tuotetaan paperinvalmistusprosessilla, paperirainaa kuivataan 10 ensin kuivatusosalla tai vastaavalla tiettyyn ensimmäiseen kosteuspitoisuuteen, jonka jälkeen rainan kosteutta lisätään toiseen, rainan käsittelykosteuspitoisuuteen, jonka jälkeen rainaa johdetaan olennaisen välittömästi paperin käsittelyyn, jossa sen pintaominaisuuksiin vaikutetaan, jonka jälkeen rainaa rullataan näin muodostuville paperirullille.

15 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

20 Esillä olevan keksinnön puitteissa tarkoitetaan rainan kosteudella sen vesipitoisuuden suhdetta kokonaismassaan.

Keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaan suoritetaan paperin valmistus jatkuvatoimisena prosessina seuraavalla tavalla. Paperin .v, 25 rainaus ja mekaaninen vedenpoisto suoritetaan ennalta valitulla tavalla. Näin

• · I

muodostunutta rainaa kuivataan edelleen siten, että rainan kosteuspitoisuus j laskee halutulla tavalla tiettyyn ensimmäiseen kosteuspitoisuuteen, jonka / jälkeen rainan kosteutta lisätään toiseen, rainan käsittelykosteus- • # · pitoisuuteen, joka on siis korkeampi kuin ensimmäinen kosteuspitoisuus, v : 30 jonka jälkeen rainaa johdetaan olennaisen välittömästi paperin käsittelyyn, jossa sen pintaominaisuuksiin vaikutetaan. Tämän jälkeen paperi rullataan : V: rullaksi kiinnirullaimessa.

• f · • · · • · · . Tässä tapauksessa olennaisen välittömällä rainan johtamisella tarkoitetaan ’* '! 35 kostutuspaikkaa, jolla saavutetaan haluttu viipymäaika kostutuksesta paperin käsittelyyn. Edullisesti tämä määritetään siten, että viipymäaika ·:·: kostutuksesta paperin käsittelyyn on 0.2...2.0 sekuntia. Alarajan määrittää • · · i 3 105839 pääasiassa se, että halutaan varmistaa tasainen kostutusjakauma paperissa ja ylärajan kosteuden tunkeutuminen paperiin. Myös konekonstruktio on määräävänä tekijänä ylärajassa, koska rainan kulkema matka kostutuksesta käsittelyyn tulee pitkäksi.

5

Pintaominaisuuksiin vaikuttaminen on tämän hakemuksen puitteissa edullisesti kalanterointia tai vastaavan vaikutuksen aikaansaamista. Paperin kuivatuksen jälkeen rainan pintarakenne saatetaan halutuksi pinnalle suoritettavalla mekaanisella käsittelyllä, kalanteroinnilla. Kalanterointi-10 menetelmiä on monia, mutta kaikille niille yhteistä on rainan vieminen yhden tai useamman nipin läpi, joka muodostuu kahden pinnan, normaalisti pyörivien telapintojen väliin. Kalanteroinnin tarkoituksena on parantaa paperin laatua puristamalla se tiettyyn vakioloppupaksuuteen ja erityisesti siloittamalla sen pintaa. Kosteus parantaa tunnetusti paperin sisältämien 15 kuitujen muokkautuvuutta kalanteroinnin yhteydessä. Tämän johdosta kalanterointi suoritetaan tietyssä kosteuspitoisuudessa, "kalanteroinnin tavoitekosteudessa".

Edullisesti kosteuden nousu ensimmäisestä kosteudesta toiseen kosteuteen 20 ennen paperin pintaominaisuuksiin vaikuttamista, kuten kalanterointia, on enintään 10 %, edullisesti 2-10 %.

Keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaan suoritetaan paperin valmistus jatkuvatoimisena prosessina niin, että muodostunutta rainaa .·.·. 25 kuivataan siten, että rainan kosteuspitoisuus laskee halutulla tavalla tiettyyn ensimmäiseen kosteuspitoisuuteen edullisesti <6%, tyypillisesti T : tapauksesta riippuen 2-6 % kosteuteen, jonka jälkeen rainan kosteutta *; lisätään toiseen, rainan käsittelykosteuspitoisuuteen, joka on edullisesti > • ♦ · 8%, edullisimmin 8-12%, siis korkeampi kuin ensimmäinen :·**; 30 kosteuspitoisuus, jonka jälkeen rainaa johdetaan olennaisen välittömästi paperin käsittelyyn, jossa sen pintaominaisuuksiin vaikutetaan.

• · • · » • · · :T: Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Ensinnäkin paperin . .·! ; mittapysyvyys paranee, kun kuidut kokevat ensimmäisen kulvatusvaiheen.

• | I

' 35 Tämä ’’ylikuivaaminen” on perusteltua siksi, että paperin kosteus- laajenemapotentiaali pienenee, kun sen paperinvalmistuksessa kokema alin kosteuspitoisuus pienenee. Tämä tarkoittaa rauhallisemmin käyttäytyvää • * · « · • · •«· 4 105839 rainaa esimerkiksi painatuksessa. Toisaalta paperin ensimmäiseen kosteuspitoisuuteen kuivatus tasaa paperin mahdollisia kosteusvanoja. Erityisesti pienimittakaavaisen (1-3 cm) vanaisuuden tasoittaminen on keksinnön mukaisessa menetelmässä tärkeää.

5

Keksinnön mukaisessa prosessissa on myös oleellista se, että muodostuvan paperirainan kosteusprofiili on riittävän suora. Niinpä keksinnön mukaiseen ratkaisuun eräänä piirteenä liittyy menetelmä kosteusprofiilin hallitsemiseksi paperinvalmistusprosessissa. Perinteisesti on tunnettua käyttää 10 kosteusprofiilin säädössä toimilaitteena puristinosalla ns. profiloivaa höyrylaatikkoa sekä myöhemmässä vaiheessa profiloivaa vesikostutinta. Nyt on kuitenkin yllättäen havaittu, että kokonaisprosessin kannalta on olemassa tietty vaihe, jossa kostutuksen käyttö ei ole edullista. Rainan kuivatuksessa on nimittäin havaittu olevan vaihe, jossa raina kutistuu voimakkaasti 15 pääasiassa poikkisuunnassa, ja on havaittu, että kostutuksen käytöllä tällä alueella voi olla haitallisia vaikutuksia. Tyypillisesti raina kutistuu poikkisuunnassa voimakkaasti kuiva-ainepitoisuusalueella 65...85 %. Tämä alue voi vaihdella mm. prosessin olosuhteiden ja valmistettavan paperilaadun mukaan.

20

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaavallisesti paperin kuiva-ainepitoisuuden kehitystä, • 25 • « kuvio 2 esittää kaavallisesti keksinnön mukaisen menetelmän mukainen • « ' *V ! rainan kosteuspitoisuuden kehitystä, P · · p m * · kuvio 3 esittää kaavallisesti keksinnön mukaista menetelmää kos- • · · v ; 30 teusprofiilin hallitsemiseksi, :V: kuvio 4 esittää kaavallisesti keksinnön mukaisen prosessin säätö- :T: periaatetta, « P f ' : 35 kuvio 5 esittää keksinnön mukaista edullista järjestelyä loppukoe- • f t C r teustason nostamiseksi ja kalanteroinnin suorittamiseksi, ja * « ' I f i e 5 105839 kuvio 6 esittää erästä mahdollista kostutuslaitetta kuivatusosalla.

Kuviosta 1 on nähtävissä kuinka kuiva-ainepitoisuus tyypillisesti kehittyy paperikoneen haihdutuskuivauksessa, kuten monisylinterikuivaimella.

5 Kuviossa x-akselin numerointi vastaa kuivatussylintereiden lukumäärää.. Kuivatussylintereillä tarkoitetaan kuumennettuja sylintereitä. Kuivatusosalla voi olla myös kuumentamattomia sylintereitä, kuten vakuumiteloja, jotka ohjaavat rainaa. Kuviossa on esitetty tietty alue, jossa aiemmin mainittua rainan kutistumaa tapahtuu. Tämän havainnon perusteella voidaankin 10 kosteusprofiilin hallinta järjestää keksinnön mukaisesti seuraavalla tavalla, kuten kuviossa 3 esitetään.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän avulla saatu rainan kosteuspitoisuuden kehitys. Siinä on nähtävissä kuinka muodostunutta 15 rainaa kuivataan siten, että rainan kosteuspitoisuus laskee halutulla tavalla tiettyyn ensimmäiseen kosteuspitoisuuteen (Moisture content I), jonka jälkeen rainan kosteutta lisätään toiseen, rainan käsittelykosteuspitoisuuteen (Moisture content II), joka on siis korkeampi kuin ensimmäinen kosteuspitoisuus, jonka jälkeen rainaa johdetaan olennaisen välittömästi 20 paperin käsittelyyn, jossa sen pintaominaisuuksiin vaikutetaan. Katkoviivalla ja kahdella nuolella on kuvattu mahdollisuutta valita rainan ylikuivaustaso (moisture content I). Keksinnön mukaisesti pintaominaisuuksiin vaikuttaminen käsittää moninlppikalanteroinnin tai vastaavan prosessin.

Kuten kuviosta on nähtävissä, ensimmäinen kosteustaso voidaan valita • · _ 25 sopivaksi kulloinkin halutun lopputuloksen tai muun syyn takia. Tyypillisesti ensimmäinen kosteustaso on 2-6%. Tällaisella menetelmällä on I i r i t e ... ____ T : pääasiassa on kaksi tarkoitusta. Ensinnäkin paperin mittapysyvyys paranee, kun kuidut kokevat kuivatusvaiheen, jossa se kuivataan ensimmäiseen • · · kosteuspitoisuuteen. Käytännössä tämä tarkoittaa rauhallisemmin :·:; 30 käyttäytyvää rainaa esimerkiksi painatuksessa. Toisaalta tällainen menettely tasaa paperin kosteusvanoja. Erityisesti pienimittakaavaisen (1-3 cm) vanai- t · :.v suuden tasoittaminen on keksinnön mukaisella menetelmällä tärkeää.

Tavanomaisten kosteuden profilointilaitteiden toiminta-alue rajoittuu noin 50 . X . mm ja sitä suurempaan mittakaavaan. χΊ 35

Kuvion 3 mukaisesti voidaan menetelmää toteuttava laitteisto varustaa edullisesti kolmella toimilaitepositiolla. Kirjaimella A on kuvattu puristinosalla

• < I

« · • · • · · 6 105839 tapahtuvaa höyryprofilointia, kirjaimella B alkukuivatusosalla tapahtuvaa vesiprofilointia sekä kirjaimella C kuivatusosan lopussa tapahtuvaa kosteuspitoisuuden nostoa.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän erään suoritusmuodon mukainen prosessiperiaate toimii siten, että paperia kuivataan niin pitkälle tai niin korkeaan kuiva-ainepitoisuuteen kuin kuivatuskapasiteettia kuivatusosalla riittää. Käytännössä tämä tarkoittaa 5-6 % kosteustasoa eli lievää ylikuivausta, jossa paperi on kuitenkin selkeästi kalanteroinnin ta-10 voitekosteutta alemmalla kosteustasolla. Paperi uudelleenkostutetaan positiossa C olevalla jälkikostuttimella. Tämä laite voi olla esimerkiksi 50 mm suutinjaolla oleva 2- tai 4-suutinrivinen rainan poikkisuunnassa ulottuva kostutin. Se asennetaan edullisesti paperin yläpuolelle, koska näin on paperin luontainen toispuoleisuus parhaiten huomioitu. Kostutuslaite voi olla 15 myös rainan molemmilla puolilla molemminpuolisen kostutuksen aikaansaamiseksi.

Paperin kosteusprofilointi toteutetaan siis kuvion 3 positioissa A ja B. Pyrkimys on saattaa paperin kosteusprofiili mahdollisimman suoraksi ennen 20 kutistuman alkua. Positiossa A on edullisesti puristinosan profiloiva höyrylaatikko. Näin toimimalla saavutetaan korkeampi paperin kuiva-ainepitoisuus sekä hyvä profiilin hallinta.

;**; Kohdassa B on paperin vesiprofilointi. Tähän käytetään edullisesti vesi-• · 25 kostutinta. Kohdissa A ja B tapahtuva profilointi pyrkii siihen, että kos-teusprofiili on mahdollisimman tasainen ennen poikkisuuntaisen kutistuman • f r T | (CD-kutistuman) alkua. Keksinnön mukaisesti voidaan järjestelmä varustaa / myös kosteusprofiilin mittauksella välittömästi kohdan B jälkeen, jolloin • · · höyrylaatikon ja vesiprofiloijan ohjaus tapahtuisi tästä mitatun signaalin : 30 perusteella. Tämä voidaan tehdä tarvittaessa myös ennen kalanteria ja/tai rullainta sovitetun mittalaitteen avulla.

• · • · · • · · • · :T: Kohdassa C on uudelleenkostutin, jolla pääasiassa paperin kosteustaso .! ; nostetaan ylikuivatusta tilasta kalanteroinnin edellyttämälle tasolle, eli I % r ' : 35 kalanteroinnin tavoitekosteuteen. Kostuttimen sijoitus on jäljempänä esitettyjen periaatteiden mukaan valittu siten, että varmistetaan sopiva veden imeytymisaika ennen kalanterin ensimmäistä nippiä. Kostutin si-

« I

« I c Ϊ 7 105839 joitetaan edullisesti paperin yläpuolelle, joka on alapuolta huomattavasti karheampi. Tällöin paperin lopullinen karheustoispuoleisuus on minimoitu. Kostutus voidaan toteuttaa myös molemminpuolisesti.

5 Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän eräs edullinen profiilinhallintamenetelmä. Kuviossa on x-akselilla kuivatusosan kuiva-tussylinterien lukumäärä ja y-akselilla paperin kuiva-ainepitoisuus. Laitteisto käsittää edullisesti kaksi mittauslaitetta, jotka ovat mittapalkkeja (scanner), joissa on traversoiva mittausanturi. Ensimmäinen mittauslaite on 10 kuivatusosan jälkeen ennen kalenteria ja toinen kalanterin jälkeen ennen rullainta. Säätömenetelmä toteutetaan edullisesti seuraavasti: CD- kosteusprofiilin säätö höyryiaatikon ja/tai vesikostutuksen avulla ennen kutistumavaihetta (CD shrinkage area) perustuu tällöin ensimmäisen mittauslaitteen (scanner I) kosteusmittaukseen. Säätö on edullisesti 15 tietynasteinen kompromissisäätö, jossa mahdollisista kosteusprofiilin virheistä esimerkiksi 70 % korjataan höyrylaatikolla A ja vesiprofiloijalla B ja loput 30 % uudelleenkostuttimella C. Loppukosteussäätö toteutetaan jälkimmäisen kosteudenmittauksen (scanner II) perusteella ja uudelleenkostuttimen C tasoa ohjaamalla.

20 Tällaisesta ratkaisusta edullisempi tapa on esitetty seuraavassa. Ennen kutistuma-aluetta (tässä esimerkissä sylinterillä 10) olevan vesiprofiloijan B jälkeen on asennettu kosteusprofiilin mittaus, joka ohjaa sekä puristinosan höyrylaatikkoa A että vesiprofiloijaa B. Mittauksena on edullisesti yksi- • » 25 puolinen heijastava IR-kosteusmittari. Tavoitteena on luonnollisesti suora ·*., kosteusprofiili. Ennen (tässä esimerkissä sylinterillä 39 olevaa) T : uudelleenkostutinta C on edullisesti pistekosteusmittaus (esim. heijastava / IR-mittari). Tällä mitataan keskimääräinen kosteustaso ennen uudel- • · · leenkostutinta C. Varsinaisen takaisinkytketyn säädön uudelleenkostutin saa :·*: 30 sekä ennen kalenteria olevalta kosteusmittaukselta (scanner I) sekä ennen rullainta olevalta kosteusmittaukselta (scanner II). Ennen kalanteria olevaa • · mittausta käytetään edullisesti profiilin hienosäätöön ja ennen rullainta :T: olevaa mittausta oikean loppukosteustason säätöön.

• * « ♦ « J 35 Edellä on mainittu, että uudelleenkostutuslaite on kuivatusosan lopussa. Se voi olla tällöin viimeisen kuivatussylinteriryhmän sisällä siten, että raina ei enää sanottavasti kuivu uudelleenkostutuksessa saadusta kosteustasosta.

• · · • · «· · 8 105839

Uudellenkostutuslaite voidaan sijoittaa myös tällöin molemmille puolille rainaa. Erityisesti koneuusinnoissa, joissa kuivatusosan ja kalanterin välistä matkaa ei voida kasvattaa tai niiden väliin ei voida sijoittaa lisälaitteita, saadaan kostutuskohdan ja ensimmäisen kalanterinipin välille riittävän pitkä 5 matka kuivatusosan viimeisten kuivatussylinterien aikaansaaman mutkittelevan kulkuradan johdosta.

Kuviossa 5 on esitetty eräs edullinen laitteisto keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi. Siinä kuivatusosalta tulevaa rainaa W johdetaan 10 ensimmäisen kosteusprofiilin mittaavan mittauslaitteen lävitse, jonka jälkeen suoritetaan rainan kostutustason nosto. Tässä on esitetty kaksi kostutuslaitetta 1, mutta tietyissä tapauksissa voidaan käyttää esim. vain yhtä, joka on sovitettu halutulle puolelle paperia. Tähän vaikuttaa mm. rainan kosteustaso sekä halutut paperin loppuominaisuudet. Kostutuslaite 15 on järjestetty riittävän etäälle rainan kulkusuunnassa ennen kalanteria 2, jotta vesi ehtii imeytyä rainan pintakerrokseen. Kostutuslaite 1 on edullisesti vesikostutin, joka annostelee rainan pintaan sopivan määrän kostutusvettä. Kostutin on esimerkiksi telakostutin tai spraykostutin tai jokin muu kostutin, jolla paperin pintaan tuodaan vettä, joka voi olla myös höyryn tai höyryn ja 20 nestemäisen veden seoksen muodossa. Kostutusvedellä tarkoitetaan tässä yhteydessä kaikkia vesipohjaisia aineita, joko puhdasta vettä tai siihen liuenneita tai suspendoituneita aineita sisältävää vettä. Kalanteri 2 on moninippikalanteri, jossa peräkkäiset nipit muodostuvat kalanteritelapinon päällekkäisten telojen väleihin. Kalanterin rakenne voi olla mikä tahansa on- • · 25 line -moninippikalantereissa käytetty. Siinä on edullisesti yli 4 nippiä, ja :\:r kuvassa 1 on esitetty 6-telainen 5-nippinen kalanteri. On mahdollista käyttää ; myös 8-, 10- tai 12-telaista ja vastaavasti 7-, 9- tai 11 -nippistä kalanteria.

ly Kalanterissa on tunnetulla tavalla metalli- ja polymeeripintaisia teloja.

Kalanterin jälkeen paperiraina W rullataan konerullaksi kiinnirullaimessa 3.

:·; ; 30

Kostutuslaitteen/laitteiden 1 sijoittaminen positioon C riittävän viipymäajan • · v.: saavuttamiseksi määrätään veden tarvitseman imeytymisajan mukaan.

O: Imeytymisajalla tarkoitetaan tässä sitä aikaa, jonka kuluttua veden applikoinnista paperiin saavutetaan optimaalinen kalanteritointitulos.

e 35 Imeytymisaika on 0,2 - 2,0 s. Painopapereilla, kuten esim. SC - papereilla käytettyihin ratanopeuksiin suhteutettuina kostutuslaitteen 1 sijaintikohta on « ... i 9 105839 tavallisesti 5 - 40 m, edullisesti 5 - 35 m ennen kalanteria rainan kulkemaa rataa pitkin mitaten.

Kuvassa 6 on esitetty eräs tapa suorittaa profilointi kohdassa B ennen 5 poikkisuuntaisten kutistuma-alueen alkua. Kuivatussylinteriryhmän alasylinteriin on yhteydessä hihna-tela-yhdistelmä, jossa hihnasilmukkaa ohjataan ohjaustelan avulla kontaktiin sylinterillä päällimmäisenä kulkevan rainan kanssa. Samalla se tulee kosketuksiin telan kanssa, jonka ympäri hihnasilmukka kulkee ja jonka avulla voidaan myös vaikuttaa hihnan 10 paineeseen rainaa vasten. Hihna on kontaktissa tietyllä matkalla rainaan, minkä jälkeen se siirtyy toiselle ohjaustelalle, joka ohjaa hihnan telalle. Hihnan kietoutumiskulmaa sylinterin ympärillä voidaan säätää jompaa kumpaa tai molempia ohjausteloja siirtämällä. Ohjausteloja siirtämällä voidaan säätää myös hihnan kireyttä. Vesi annostellaan hihnalle profiloivasti 15 ennen hihnan joutumista paperirainan yhteyteen, esimerkiksi telan ja ensimmäisen ohjaustelan välisellä alueella. Veden annosteluun voidaan käyttää spray-palkkia tai terä- tai sauvakaavintaa. Hihnan ja rainan hyvän kontaktin takia kastuminen tapahtuu tasaisesti pakotetussa kontaktissa rainan kanssa. Hihnan tulee olla pinnaltaan sen laatuista, että se ottaa hyvin 20 vastaan vettä, jolloin se voidaan varustaa sopivalla pinnoitteella. Hihnan tulee kuitenkin pystyä luovuttamaan siihen levitetty vesi rainaan.

Profiloivan kostutuksen lisäksi hihnalla saadaan aikaan rainaan esika-lanterointivaikutus. Rainan pinta on tässä vaiheessa niin kostea, että hihnan .y. 25 kalanterointivaikutus on tehokas pienelläkin puristuksella. Hihna muokkaa tällöin rainan pintaa tasaisemmaksi vain pienessä mittakaavassa, ja rainan • < \\\ | paksuutta ei muuteta oleellisesti. Hihnan kireydellä ja telalla synnytetyn / paineen avulla vesi saadaan myös tunkeutumaan hyvin paperin rakenteeseen kosteusprofiilin tasoittamiseksi. Telaa ei välttämättä tarvita, : 30 vaan voidaan käyttää vain hihnan kireyttä.

• · v.: Esillä olevalla menetelmällä saadaan aikaiseksi edullisesti myös ns.

:T: “gradienttipaperia", jossa paperin keskiosan bulkkisuus on säilynyt ka- .·! · lanteroinnissa keksinnön mukaista menetelmää hyödyntäen. Kostutuksen * · < ‘ \ 35 jälkeiselle kalanterointiprosessille on tyypillistä se, että prosessi on gradienttikalanterointiprosessi. Gradientti saadaan aikaan paperiin kui- ”•”1 vaarnalla se 2-4 % kosteuteen ja uudelleen kostuttamalla se tavoite- I I * 10 105839 kosteuteen 8-12% (kokonaiskosteus). Kostutukselle on tyypillistä se, että kostutus suoritetaan juuri ennen kalanteria 2, toisin kuin aikaisemmin, jossa uudelleenkostutus on suoritettu ennen kiinnirullausta. Kostutuslaitteen/laitteiden 1 sijoittaminen määrätään veden tarvitseman 5 imeytymisajan mukaan kuten edellä on esitetty.

Kostutuslaitteelle 1 on tyypillistä se, että se aikaansaa riittävän tasaisen filmin tai kerroksen vettä paperin pinnalle. Spray-kostuttimen yhteydessä on tunnettua, että keskimääräisen pisarakoon on oltava oikeassa suhteessa 10 suihkutettavaan vesimäärään. Tyypillisesti vesimäärien ollessa 0.1-10 g/m2 on edullista käyttää n. 10-100 pm keskimääräistä pisarakokoa.

Kosteusgradientin vaikutus paperin laatuun riippuu oleellisesti gradientin jyrkkyydestä. Paperin keskiosien ollessa kuivia ne käyttäytyvät puris-15 tuksessa kimmoisemmin kuin kosteat pinnat. Tällöin suurin osa kalanterin paperia muokkaavasta efektistä rajoittuu kosteisiin pintoihin. Keskiosa palautuu puristuksen jälkeen kimmoisasti lähes alkuperäiseen tilaansa. Näin ollen pinnat tiivistyvät kalanteroinnissa suhteellisesti enemmän kuin paperin keskusta.

« <

« I I

• I

* f f • · ( « · • · · • « • · • · • I t • · · • · • · · III • · · « · • · · • · · • · • · · • · 4 • · ·

• I

• Il • *

I

I I

f I

I « • < < I ~

Claims (21)

1. Menetelmä pintakäsitellyn painopaperin valmistamiseksi, jossa pa- 5 perirainaa kuivataan ensin alle pintakäsittelyn tavoitekosteuden ja sitä kostutetaan uudelleen tavoitekosteuteen ennen pintakäsittelyä, tunnettu siitä, että uudelleenkostutus tavoitekosteuteen suoritetaan pintakäsittelyyn ajettavaan rainaan rainan kulkusuunnassa ennen rainan pinnan käsittelyä suorittavaa laitetta. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uudelleenkostutus suoritetaan kuivatusosalta rainan pinnan käsittelyyn kulkevaan rainaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uudelleenkostutus suoritetaan kuivatusosan sisällä, edullisesti viimeisessä kuivatussylinteriryhmässä.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 uudelleenkostutus suoritetaan kuivatusosan jälkeen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen uudelleenkostutusta rainan kosteusprofiilia säädetään kuivatus-osalla kostuttamalla rainaa kohdassa, joka sijaitsee rainan kulkusuunnassa 25 ennen voimakkaan kutistumisen aluetta.

• · • · · : 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • 1 ' 1 ’··1! kosteusprofiilia säädetään kostuttamalla rainaa ennen kuin paperi on • · ::: kuivatuksessa saavuttanut kuiva-ainepitoisuuden 65 %. 30

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosteusprofiilia säädetään ennen kuivatusosan 25. kuivatussylinteriä, «M edullisesti ennen kuivatusosan 21. kuivatussylinteriä. • 1 I • · ·

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että * ·« ' ' kosteusprofiilia säädetään ennen kuivatusosan 15.-19. sylinteriä. 1 · • · · 12 105839

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainan kosteusprofiilia mitataan kuivatusosalla tapahtuvan kostutuksen jälkeen ja tämän perusteella säädetään profiloivaa kostutusta. 5

10. Jonkin patenttivaatimuksen 5-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vettä levitetään profiloidusti rainaan rainaan kontaktissa olevalla hihnalla.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pintakäsittelyn tavoitekosteuteen pääsemiseksi kostutusvettä levitetään liikkuvaan rainaan 0,2-2 s ennen rainan pinnan käsittelyä.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että pintakäsittely on moninippikalanterointi.

13. Laitteisto pintakäsitellyn painopaperin valmistamiseksi, joka käsittää laitteen rainan pinnan käsittelemiseksi sekä elimet paperirainan ohjaamiseksi mainittuun laitteeseen, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää 20 paperirainan kulkuradalla ennen mainittua laitetta kostutuslaitteen, joka on järjestetty kostuttamaan pinnan käsittelyn tavoitekosteutta matalampaan kosteuteen kuivattua rainaa pinnan käsittelyn tavoitekosteuteen.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että • < 25 kostutuslaite sijaitsee paperirainan kulkusuunnassa 0,2-2,0 sekuntia ennen : pinnan käsittelyä suorittavaa laitetta kostutusveden imeytymisaikana l·!: laskettuna. « t

· • · « · • · · *:!:* 15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ’*·*’: 30 kostutuslaite sijaitsee paperirainan kulkemaa matkaa pitkin mitaten 5-40 m, edullisesti 5-35 m ennen mainittua laitetta. 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 13-15 mukainen laitteisto, .·! ,· tunnettu siitä, että se käsittää kuivatusosalla profiloivan kostutuslaitteen. * «I 35 « « f · Ml 9 • · • > · » I 13 105839

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että profiloiva kostutuslaite sijaitsee kuivatusosalla ennen 25. kuivatussylinteriä, edullisesti ennen 21. kuivatussylinteriä.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että profiloiva kostutuslaite sijaitsee ennen 15.-19. kuivatussylinteriä.

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 16-18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää rainan kulkusuunnassa profiloivan kostu- 10 tuslaitteen jälkeen kosteusprofiilin mittauslaitteen, joka on takaisinkytketty profiloivaan kostutuslaitteeseen.

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 16-19 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että profiloiva kostutuslaite käsittää hihnan tai vastaavan 15 päättymättömän silmukan muodostavan elimen, joka on järjestetty kontaktiin rainan kanssa, sekä profiloivan annostelulaitteen, joka on järjestetty annostelemaan vettä hihnan tai vastaavan pintaan.

21. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 13-20 mukainen laitteisto, 20 tunnettu siitä, että pinnan käsittelyä suorittava laite on moninippikalanteri. « < C « t f ( t C < { 1 I ( i • l « ( • « * • · · * · > · • « • » « • · · • · IM III I · I • • I « · · • » · • · Ml t · · • · « * « , i i « < < < ( f c · fill «I « • « « « I · a * a * i 14 105839