FI107548B

FI107548B - A method for freeze drying a paper web

Info

Publication number: FI107548B
Application number: FI905932A
Authority: FI
Inventors: Gregory Lynn Wedel; Borgeir Skaugen
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 2001-08-31
Also published as: WO1989012138A1; DE68913738T2; CN1039460A; JPH03501395A; AU3773389A; EP0418317B2; EP0418317A1; JP2639736B2; FI905932A0; ES2015693A6; BR8907449A; AU639414B2; CA1335473C; CN1019406B; DE68913738D1; DE418317T1; DE68913738T3; EP0418317B1

Description

107548107548

Menetelmä paperirainan pidätetyksi kuivattamiseksi Förfarande för aterhällen torkning av en pappersbana Tämä keksintö koskee menetelmää paperirainan pidätetyksi kuivattamiseksi paperikoneen kuivatusosassa. Keksintö koskee erityisemmin menetelmää, johon sisältyy rainan pidättäminen poikkisuuntaista kutistumista vastaan niin, että rainan reunan käpristyminen estyy.The present invention relates to a process for the drying of a paper web in a drying section of a papermaking machine. More particularly, the invention relates to a method comprising retaining the web against transverse shrinkage so as to prevent curling of the web edge.

Sen jälkeen kun raina on muodostettu paperirainan valmistamisen yhteydessä sitä puristetaan puristusosassa kosteuden oleellisen osan poistamiseksi siitä. Tämän jälkeen raina ohjataan kuivatusosan läpi kosteuden lisäosan poistamiseksi rai-nasta niin, että täten saatu raina saavuttaa vaadittavat arkki-ominaisuudet.After the web is formed during the production of the paper web, it is pressed in the press section to remove a substantial portion of the moisture therefrom. The web is then guided through a drying section to remove any additional moisture from the web so that the web thus obtained achieves the required sheet properties.

Tyypillinen kuivatusosa käsittää useita kuivattamia, joista on muodostettu ensimmäinen ja toinen kuivatinrivi siten, että ensimmäinen rivi on sijoitettu alemman rivin yläpuolelle. Raina pujotetaan vuorotellen ylempien ja alempien kuivattimien ympäri kiemurtelevaan tapaan niin, että rainan pinnat vuorotellen tulevat perättäiseen kosketukseen kuivattimien ulkopintojen kanssa.A typical drying section comprises a plurality of dehumidifiers formed from a first and a second dryer row with the first row positioned above the lower row. The web is alternately threaded around the upper and lower dryers in a convoluted manner so that the surface of the web alternately contacts the outer surfaces of the dryers.

: Edellämainitussa järjestelyssä yläkuivatinrivin ympäri on kääritty yläkuivatushuopa ja alakuivatinrivin ympäri alakuiva-tushuopa. Järjestely on sellainen, että ylä- ja alahuovat pidättävät rainaa sen poikkisuuntaisen kutistumisen estämiseksi rainan kulkiessa kyseisten ylä- ja alakuivattimien ympäri. Edelläesitettyyn järjestelyyn liittyy kuitenkin tietty ongelma siinä mielessä, että kumpikaan ylä- tai alahuovista ei tue rainaa rainan siirtyessä ylä- ja alakuivattimien väliltä. Tällainen rainan pidättämätön liike antaa mahdollisuuden poik-kisuuntaiselle kutistumiselle ja siitä johtuvalle reunakäpris-tvmiselle.: In the above arrangement, an upper dryer blanket is wrapped around a top dryer row and a bottom dryer blanket is wrapped around a bottom dryer row. The arrangement is such that the top and bottom felts retain the web to prevent it from shrinking in the transverse direction as the web passes through said top and bottom driers. However, there is a certain problem with the above arrangement in that neither of the top or bottom felts supports the web as the web moves between the top and bottom dryers. Such unrestrained movement of the web allows transverse shrinkage and consequent edge curl.

2 1075482 107548

Muodostetun rainan reunan käpristymisen ja rypistymisen pienentämiseksi on asennettu kuivatusosia, jossa yksi ainoa kui-vatushuopa ulottuu kosketuksessa rainan kanssa vastaavien ylä-ja alakuivattimien ympäri niin, että mikään rainan avoveto tai tukematon kulku ei ole mahdollinen. Vaikka edellä mainitut yksihuopaiset tai Uno-run-tyyppiset kuivatusosat edesauttavat rainan tukemista ylä- ja alakuivattimien väliltä siirtymisen aikana on tällaisilla yksihuopaisilla järjestelmillä kuitenkin ainakin seuraavat epäkohdat. Ensinnäkin on huopa sijoitettu rainan ja alakuivattimen väliin, jolloin alakuivattimet tulevat turhiksi. Toiseksi on raina sijoitettu huovan ulkopinnalle alakuivattimien ympäri kiertämisen aikana niin, että rainalla on taipumusta lepattaa huovan suhteen alakuivattimien ympäri kiertämisen aikana. Tällainen rainan lepattaminen tarkoittaa, että raina on pidättämätön alemman kuivatusrummun ympäri kiertämisen aikana.To reduce curling and creasing of the formed web edge, dryer sections are provided in which a single drying blanket extends in contact with the web around respective top and bottom driers so that no open drawing or unsupported passage of the web is possible. Although the aforementioned monofilament or Uno-run type drying sections aid in supporting the web during the transition between the top and bottom dryers, such single-felt systems have at least the following disadvantages. First, the felt is disposed between the web and the lower dryer, thereby rendering the lower dryer useless. Second, the web is disposed on the outer surface of the felt during rotation about the lower dryers so that the web tends to flatten relative to the felt during rotation around the lower dryers. Such flattening of the web means that the web is unstoppable during winding around the lower dryer.

Rainaa tulisi ideaalitapauksessa pidättää poikkisuuntaista kutistumista vastaan rainan kuivatusosan läpi kulun aikana kokonaisuudessaan. Tällainen ideaalitilanne saavutetaan käyttämällä TOTAL BEL RUN-järjestelmää, joka on esitetty patenttihakemuksessa US 014, 569, joka on jätetty 13. 02.1987 ja siirretty Beloit Corporationille.Ideally, the web should be retained against transverse shrinkage throughout its passage through the dryer section of the web. Such an ideal situation is achieved using the TOTAL BEL RUN system disclosed in US 014, 569, filed February 13, 1987, and transferred to Beloit Corporation.

US-patenttijulkaisussa No. 4, 934, 067 on esitetty yksirivinen : kuivatusosa, jossa kosketukseen toistensa kanssa sijoitetut raina ja huopa johdetaan vuorotellen kuivattimien ja imuoh-jaustelojen ympäri. Ohjaustelat korvaavat edellä mainittujen yksihuopajärjestelmien alemmat tarpeettomat kuivatusrummut. Imuohjaustelat vetävät rainaa ohjaustelaa päin rainan kulkiessa ohjaustelan ympäri niin, että raina puristuu huopaa vastaan imuohjaustelan ympäri kiertämisen aikana, mikä pidättää rainaa poikkisuuntaista kutistumista vastaan.U.S. Pat. 4, 934, 067 discloses a single row: dryer section in which a web and a felt placed in contact with one another are alternately guided around the dryers and suction rollers. The guide rollers replace the lower unnecessary drying drums of the aforementioned single felt systems. The suction guide rollers pull the web toward the guide roll as the web passes around the guide roll so that the web is pressed against the felt during rotation about the suction guide roll, which retains the web against transverse shrinkage.

Tämän vuoksi poikkisuuntainen kutistuminen ei vain ole estetty rainan kiertäessä kuivattimen ympäri vaan myös sen kiertäessä imuohjaustelan ympäri. Koska imuohjaustelan halkaisija on 3 107548 huomattavasti pienempi kuin kuivattimen halkaisija kulkevat raina ja huopa lisäksi yhdessä kuivattimien ja ohjaustelojen väliltä matkan, joka on minimaalinen niin, että rainaa pidätetään poikkisuuntaista kutistumista vastaan kuivatusosan läpi tapahtuvan kulun enimmän osan aikana.Therefore, transverse shrinkage is not only prevented as the web wraps around the dryer, but also as it wraps around the suction guide roll. Since the diameter of the suction guide roll is 3,107,548 considerably smaller than the diameter of the dryer, the web and felt further travel together between the dryers and the guide rolls to a minimum so that the web is retained against transverse shrinkage during most of the passage through the dryer section.

Edellä mainittu rainan pidättäminen pienentää reunojen käpristymistä ja rypistymistä sekä muodostetun rainan reuna-alueiden karheutta. Käyttämällä tällaista arkkipidättämistä voi perä-laatikossa oleva huuliaukko olla tasaisempi ja poikkisuuntainen kuituorientaatioprofiili paranee.The abovementioned web retention reduces curling and wrinkling of the edges and the roughness of the edges of the formed web. By using such sheet retention, the lip opening in the headbox can be smoother and the transverse fiber orientation profile is improved.

Erityisesti on suoritettu erilaisia laboratorio- ja paperitehdas tutkimuksia sen epätasaisen poikkisuuntaisen arkkikutistu-misen suuruuden määrittämiseksi, joka esiintyy tavanomaisten kuivatusprosessien aikana. Edellä mainitusta epätasaisesta kutistumisesta johtuvat perälaatikon huuliaukkoprofiileissa, kuituorientoitumisessa, ja arkkivenymässä ja vetomurtotyössä esiintyvät epäyhdenmukaisuudet.In particular, various laboratory and paper mill studies have been conducted to determine the magnitude of the uneven transverse sheet shrinkage that occurs during conventional drying processes. Inconsistencies in headbox lip profile, fiber orientation, and sheet stretching and tensile fracture due to the above uneven shrinkage.

Vetomurtotyö ("tensile energy absorption"), jota tämän jälkeen kutsutaan myös VMT: ksi, on "The Dictionary of Paper"-nimisessä julkaisussa, neljäs painos, julkaistu 1980, määritetty absorboiduksi energiaksi kun paperinäytettä jännitetään murtumis-pisteeseen vetovoiman avulla. Se ilmaistaan energiayksikköi-nä/yksikköpinta-ala, eli kg-cm/cm. Se on käyttökelpoinen kovan käsittelyn kohteeksi joutuvia pakkausmateriaaleja arvioitaessa.The tensile energy absorption, hereinafter also referred to as VMT, in The Dictionary of Paper, fourth edition, published in 1980, is defined as the energy absorbed when a paper sample is tensioned to a breaking point by gravity. It is expressed in units of energy per unit area, i.e. kg-cm / cm. It is useful for the evaluation of packaging materials that are subject to hard handling.

Jatkuvatoimisella kuivatuspidätyksellä, joka kohdistetaan .täysin vedottoman kuivatusosan, kuten Beloit Corporationin TOTAL BEL RUN-järjestelmän avulla, on suora vaikutus valmiin arkin ominaisuuksiin säätämällä poikkisuuntaista venymistä ja vetomurtotyöprofiileja. Tällainen pienentynyt kutistuminen pienentää lisäksi arkkireunojen rypistymistä ja karheutta.Continuous drying hold applied to a fully drained drying section, such as Beloit Corporation's TOTAL BEL RUN system, has a direct effect on the properties of the finished sheet by adjusting transverse stretch and tensile breaking profiles. Such reduced shrinkage also reduces the crease and roughness of the sheet edges.

4 1075484, 107548

Edellä mainittu käsikirja määrittelee ryppyisyyden “arkin rypistyneeksi tilaksi, joka johtuu epäyhdenmukaisesta kuivatuksesta ja kutistumisesta; sitä esiintyy yleensä paperissa, jota on pidätetty hyvin vähän kuivattamisen aikana".The above manual defines wrinkling as the "creased state of a sheet due to inconsistent drying and shrinkage; it is usually found in paper which has been very little retained during drying ".

Karheus on edellä mainitussa käsikirjassa lisäksi määritelty pieniksi paperin tai kartongin pinnan ulkonäössä esiintyviksi vaihteluiksi, jotka johtuvat useasta eri syystä, kuten viirojen tai huopien aiheuttamista painumista, värin epätasaisesta jakautumisesta ja epätasaisesta kutistumisesta kuivattamisen aikana.Roughness is further defined in the above-mentioned manual as small variations in the appearance of paper or cardboard surface due to a variety of reasons, such as indentation by wires or felts, uneven color distribution, and uneven shrinkage during drying.

Pidättämällä arkin poikkisuuntaista kutistumista voidaan myös perälaatikon huuliaukkoa pitää tasaisempana, jolloin saavutetaan parannettu poikkisuuntainen kuituorientoitumisprofiili, kuten tarkemmin tullaan selvittämään seuraavassa.By retaining the transverse shrinkage of the sheet, the lip of the headbox can also be kept flatter, resulting in an improved transverse fiber orientation profile, as will be explained in more detail below.

Edellä mainittu TOTAL BEL RUN-järjestelmä käsittää rainan siirtämisen kuivattimien väliltä todellisella tuennalla ja arkin pidättämisen viirapaineen ja telaimun avulla. Edellä mainitun järjestelmäyhdistelmän ansiosta arkin päänvienti, koneen ajettavuus ja arkkiominaisuudet paranevat.The TOTAL BEL RUN system mentioned above involves transferring the web between the dryers with real support and retaining the sheet by wire pressure and roll roll. The above system combination improves sheet finish, machine runnability and sheet properties.

Tavanomaisessa kuivatusosassa märkä paperi kuivatetaan valu-rautaisten, höyrykuumennettujen kuivattimien kanssa tapahtuvan ‘ jaksottaisen kosketuksen avulla. Lämpökosketus paperin ja kuivattimen välillä ylläpidetään jännitettyjen kuivatusviirojen avulla, jotka kohdistavat painetta paperiin sen ollessa käärittynä kuivattimen päälle. Viiravetovoimat vaihtelevat tyypillisesti välillä 8 ja 12 paunaa lineaarituumaa kohti ( 1, 46 - 2, 07 kg/cm), mikä kuivattimen halkaisijasta riippuen, kohdistaa viirapaineen, joka vaihtelee 0,25 ja 0,35 PSI välillä ( 17, 83 - 24,81 gms/cm2), mikä vastaa 6-10 tuumaa vesi-patsasta (1, 49 - 2, 49 kN/m2).In the conventional dryer section, wet paper is dried by 'periodic contact with cast iron, steam-heated driers. The thermal contact between the paper and the dryer is maintained by tensioned drying wires that apply pressure to the paper when it is wrapped on the dryer. The wire drawing forces typically range between 8 and 12 pounds per linear inch (1.46 to 2.07 kg / cm), which, depending on the dryer diameter, exerts a wire pressure ranging from 0.25 to 0.35 PSI (17, 83-24.81). gms / cm2) corresponding to 6 to 10 inches of water column (1.49 to 2.49 kN / m2).

Edellä mainittu viirapaine ei ainoastaan paranna kuivatuskos-ketusta vaan kohdistaa myös pidätysvoiman paperiin kutistumi- 5 107548 sen estämiseksi. Tämä pidätysvoima lakkaa kuitenkin toistuvasti vaikuttamasta arkin kulkiessa tavanomaisten kuivatussylin-tereiden välisten avoveto-osuuksien kautta, kuten edellä on esitetty.The aforementioned wire pressure not only improves the drying contact but also applies a holding force to the paper to prevent shrinkage. However, this retaining force ceases to be repeatedly applied as the sheet passes through the open drawing portions between the conventional drying cylinders, as discussed above.

Viirapaine jatkaa pidätysvoiman kohdistamista jossakin määrin konesuunnassa ylläpitämällä konesuuntaista vetoa, mutta poikki suunnassa paperi on käytännössä pidättämätön. Paperi kutistuu vapaasti poikkisuunnassa erityisesti reunoista ja jonkin verran vähemmän lähellä rainan keskiosaa, jossa arkki on ainakin osittain ulkoalueiden pidättämä.The wire pressure continues to apply some retention force in the machine direction by maintaining the machine pull, but across the paper is practically unstoppable. The paper shrinks freely in the transverse direction, particularly at the edges and somewhat less near the center of the web, where the sheet is at least partially retained by the outer areas.

Tällainen epäyhtenäinen poikkisuuntainen kutistuminen aiheuttaa epäyhtenäisiä poikkisuuntaisia arkkiominaisuuksia, esimerkiksi venymän, vetomurtotyön ja vetolujuuden suhteen.Such non-uniform transverse shrinkage results in non-uniform transverse sheet properties, for example, in terms of elongation, tensile strength and tensile strength.

Venymä määritellään edellä mainitussa käsikirjassa "venymäksi, joka vastaa murtopistettä vetolujuusmittauksessa; se ilmaistaan yleensä prosentteina alkuperäisestä pituudesta".The elongation is defined in the above-mentioned manual as "the elongation corresponding to the breaking point in the tensile strength measurement; it is usually expressed as a percentage of the original length".

Suuri poikkisuuntainen reunakutistuminen kasvattaa myös arkin alttiutta rypistyä reunoistaan, käpristyä ja karhentua.High transverse edge shrinkage also increases the susceptibility of the sheet to wrinkling at its edges, curling, and roughening.

Edellä mainittu käsikirja määrittää käpristymisen "syntyneeksi kaarevuudeksi kun paperinäytteen toinen puoli kastetaan; sitä : käytettiin nimellisesti liimausasteen mittana".The above handbook defines curling as "the curvature produced when the other side of a paper sample is dipped; it was: nominally used as a measure of the degree of bonding."

Kutistumisen pidätyksen puute lisää myös kosteuslaajenevuutta-ja sillä voi myös olla haitallinen vaikutus kuitujen orientoitumiseen. Kosteuslaajenevuus määritellään "The Dictionary of Paper"-käsikirjassa "paperin koon muutokseksi, mikä johtuu vallitsevassa suhteellisessa kosteudessa tapahtuvasta muutoksesta; se ilmaistaan yleensä prosenttilukuna ja on normaalisti useita kertoja suurempi poikkisuunnan osalta kuin konesuunnan osalta. Tämä ominaisuus on erittäin tärkeä sellaisissa sovel-iutustapauksissa, joissa paperiarkkien ja kartongin tai raken- 6 107548 nuspahvin (seinäkartonki, eristyslaatat, jne. ) ääriinitat ovat kriittisiä.Lack of shrinkage retention also increases moisture expansion and can also have a detrimental effect on fiber orientation. Moisture expandability is defined in the "Dictionary of Paper" as a change in paper size resulting from a change in the prevailing relative humidity, usually expressed as a percentage, and is usually several times higher in the cross-machine direction than in machine direction. Extreme staples of paper sheets and cardboard or board 6 107548 (wallboard, insulating boards, etc.) are critical.

Paperitehtaissa tehdyissä erilaisissa kokeissa suunnattiin tällaisen tutkimuksen ensimmäinen vaihe epäyhtenäisyyden paljouden määrittämiseen teollisissa paperikoneissa ja tämän jälkeen sen vaikutuksen määrittämiseen, joka epäyhtenäisellä kutistumisella oli koneen toimintaan ja valmiin arkin ominaisuuksiin.Various experiments in paper mills focused on the first step of such research to determine the amount of non-uniformity in industrial paper machines and then to determine the effect that non-uniform shrinkage had on machine performance and finished sheet properties.

Poikkisuuntainen arkkikutistuminen määritettiin annostamalla pieniä mustepisaroita sulpulle sen poistuessa perälaatikon huuliraosta. Tämän jälkeen merkkien välisiä etäisyyksiä märkä-päässä verrattiin etäisyyksiin kuivapäässä poikkisuuntaisen kutistumisprofiilin määrittämiseksi.Transverse sheet shrinkage was determined by applying small droplets of ink to the stock as it exited the lip of the headbox. The wet end distances between the marks were then compared with the dry end distances to determine the transverse shrink profile.

Seuraavassa käsitellään tuloksia hienopaperikoneen osalta. Kutistumisen todettiin olevan suuressa määrin epäyhtenäinen, itse asiassa melkein paraabelimainen. Suurimman kutistumisen todettiin odotetusti ilmenevän reunojen kohdalla, jossa arkilla on vähin poikkisuuntainen pidätys, ja arkkikutistuminen oli pienimmillään keskiosan läheisyydessä, jossa paperi oli ainakin osittain ulkoalueiden pidättämä.The results for the fine paper machine are discussed below. The shrinkage was found to be largely non-uniform, in fact almost parabolic. As expected, the greatest shrinkage occurred at the edges where the sheet had the least transverse retention, and the smallest sheet shrinkage was near the center where the paper was at least partially retained by the outer areas.

Poikkisuuntaista paperinäytettä testattiin tämän jälkeen laboratoriossa arkkiominaisuuksien vaihtelujen määrittämiseksi ja näitä tuloksia käsitellään yksityiskohtaisemmin seuraavassa. Nämä tulokset osoittavat, että konesuuntainen venymä on hyvin yhtenäinen poikkisuunnassa koska konesuuntaiset vedot säätävät sitä. Poikkisuuntainen venymä on kuitenkin hyvin epäyhtenäinen, mikä ilmeisesti suoraan johtuu poikkisuuntaisesta kutistumisesta. Suurin venymä ilmenee toisin sanoen reunojen kohdalla, jossa arkki on kutistunut eniten.The transverse paper sample was then tested in a laboratory to determine variations in sheet properties, and these results are discussed in more detail below. These results show that the machine-directional elongation is very uniform in the transverse direction because it is controlled by machine-directional strain. However, the transverse elongation is very heterogeneous, which is apparently directly due to the transverse shrinkage. In other words, the greatest elongation occurs at the edges where the sheet has shrunk most.

Saman näytteen osalta mitattiin myös konesuuntainen ja poikkisuuntainen vetolujuusprofiili.Machine and transverse tensile strength profiles were also measured for the same specimen.

7 1075487 107548

Vetolujuus määritellään edellä mainitussa käsikirjassa "maksimaaliseksi vetojännitykseksi, joka ilmenee näytteessä ennen murtumista ennalta määritetyissä olosuhteissa; se ilmaistaan yleensä voimana/näytteen yksikköleveys".The tensile strength is defined in the above-mentioned manual as "the maximum tensile stress that occurs in a specimen prior to fracture at predetermined conditions; it is generally expressed as the force / unit width of the specimen".

Kuten seuraavassa tullaan selvittämään oli konesuuntainen vetolujuus lähes yhtenäinen, johonka jälleen osittain vaikutti konesuuntainen veto, joka ei vaihtele poikkisuunnassa. Poikki -suuntainen vetolujuusprofiili on kuitenkin epäyhtenäinen ja sillä on hieman hyperbolinen muoto. Pienin vetolujuus ilmenee arkkireunojen läheisyydessä ja jälleen siellä, missä poikki-suuntainen kutistuminen oli suurimmillaan.As will be explained below, the machine tensile strength was almost uniform, again partially influenced by the machine tensile, which does not vary in the transverse direction. However, the tensile strength profile in the cross direction is inconsistent and has a slightly hyperbolic shape. The lowest tensile strength occurs near the edges of the sheet and again where the transverse shrinkage was greatest.

Edellä manittujen kokeiden perusteella on myös ilmeistä, että poikkisuuntaisen pidätyksen kasvu, joka vaikuttaa koneen keskiosan läheisyydessä, pienentää venymää, jonka seurauksena puolestaan on vastaava vetolujuuden kasvu. Koska poikkisuun-tainen vetolujuus vaihtelee poikkisuunnassa samalla kun konesuuntainen vetolujuus säilyy melkein yhtenäisenä vaihtelee myös vetolujuussuhde, jolloin suurin suhde ilmenee reunojen kohdalla.From the experiments mentioned above, it is also evident that the increase in transverse retention which acts near the center of the machine reduces the elongation, which in turn results in a corresponding increase in tensile strength. As the transverse tensile strength varies in the transverse direction while the machine tensile strength remains almost uniform, the tensile strength ratio also varies, whereby the highest ratio occurs at the edges.

Vetolujuussuhde on poikkisuuntaisen vetolujuuden ja konesuun-taisen vetolujuuden suhde ja sitä tullaan käsittelemään yksityiskohtaisemmin seuraavassa.The tensile strength ratio is the ratio of transverse tensile strength to machine tensile strength and will be discussed in more detail below.

Myös vetomurtotyöprofiilit mitattiin näytteen osalta. Poikki-suuntainen profiili kuvasti poikkisuuntaisen venymän epäyhtenäisyyttä. Vetomurtotyön profiilin osalta ei kuitenkaan esiinny yhtä paljon vaihtelua kuin poikkisuuntaisen venymän osalta koska venymähäviö koneen keskiosan läheisyydessä on suuressa määrin korvattu vetolujuuden kasvun avulla.Tensile fracture profiles were also measured for the sample. The transverse profile illustrated the non-uniformity of transverse elongation. However, there is less variation in the tensile breaking profile than in the transverse elongation since the loss of elongation near the center of the machine is largely compensated by an increase in tensile strength.

Reunojen läheisyydessä esiintyvällä kasvaneella kutistumisella on myös haitallinen vaikutus perälaatikon toimintatehoon. Tasaisen neliömassaprofiilin saavuttamiseksi kelan kohdalla on huuliaukko suljettava pienemmälle reunojen läheisyydessä.Increased shrinkage near the edges also has a detrimental effect on headbox performance. To achieve a uniform basis weight profile at the coil, the lip opening must be closed close to the edges.

8 107548 Tällainen sulkeminen huuliaukon reunojen läheisyydessä pienentää neliömassaa reunojen kohdalla reunojen läheisyydessä tapahtuvan suuremman kutistumisen kompensoimiseksi. Tämä neliö-massan pieneneminen aiheuttaa sen, että paperi kulkee puris-tusosan ja aikaisempien kuivatusosien läpi kevyillä reunoilla, jotka lopulta paksunevat reunojen kutitumisen myötä.8 107548 Such closure near the lip edges reduces the basis weight at the edges to compensate for the greater shrinkage near the edges. This reduction in the square mass causes the paper to pass through the press portion and previous drying portions with light edges, which eventually thicken with shrinkage of the edges.

Neliömassa määritellään edellä mainitussa käsikirjassa "määrättyyn peruskokoon leikatun riisin painoksi paunoissa. Arkkien lukumäärä riisissä on yleensä 500".The basis weight is defined in the above-mentioned manual as "the weight of rice cut into a given standard size in pounds. The number of sheets per rice is usually 500".

Edellä mainitun epäyhtenäisen huuliaukon tiedetään vääristävän kuitujen orientoitumista kehittämällä poikkivirtauksia.The aforementioned non-uniform lip opening is known to distort the orientation of the fibers by developing cross-currents.

Kuituorientoituminen määritettiin edellä mainitun näytteen osalta mittaamalla äänimoduuliprofiili (sonic module profile), jota tullaan käsittelemään seuraavassa. Kuituorientaatio määritetään moduuliverhokäyrän (modulus envelope) primaariakselin kulmaksi konesuunnassa katsottuna. Positiivinen kulma ilmaisee sen, että kuidut ovat orientoituneet rainan takapintaa päin ja negatiivinen kulma että kuidut ovat orientoituneet rainan etupintaa päin.Fiber orientation for the above sample was determined by measuring the Sonic module profile, which will be discussed below. The fiber orientation is defined as the angle of the primary axis of the modulus Envelope as viewed in the machine direction. A positive angle indicates that the fibers are oriented toward the back of the web and a negative angle indicates that the fibers are oriented toward the front of the web.

Kaikki kuidut ovat orientoituneet koneen keskiviivaa päin kuten onkin odotettavissa koska huuliaukko on suljettu pienemmäksi reunojen läheisyydessä reunakutistumisen kompensoimiseksi.All fibers are oriented toward the centerline of the machine, as would be expected since the lip opening is closed smaller at the edges to compensate for the edge shrinkage.

Pidätetyllä rainan kuivattamisella saavutetut edellä mainitut edut aikaansaavat huomattavaa kaupallista hyötyä pidättämättö-missä kuivatusosissa tuotettuihin rainoihin verrattuna.The foregoing advantages of captured web drying provide significant commercial advantages over webs produced in non-retaining dryer parts.

Tasaisen neliömassaprofiilin saavuttamiseksi yhtenäisen huuli-aukon avulla on välttämätöntä säätää poikkisuuntaista kutistumista. Koska kutistumista esiintyy kosteutta poistettaessa tapahtuu suurin osa kutistumisesta avovedon aikana, jossa vesi höyrystyy äkkinäisesti. Kutistumisen pienentämiseksi on avo- 9 107548 vedot korvattava pakkopidättämistä aikaansaavilla välineillä.In order to achieve a uniform basis weight profile with a uniform lip opening, it is necessary to adjust the transverse shrinkage. Because shrinkage occurs when moisture is removed, most shrinkage occurs during open draft, where water evaporates abruptly. In order to reduce shrinkage, open strokes must be replaced by forced arresting devices.

Yleinen teollinen järjestelmä avovetojen poistamiseksi on yksihuopajärjestelmä tai serpentiinikuivatusosa. Vaikka tällainen serpentiinijärjestelmä poistaa avovedot se ei kuitenkaan korvaa avovetoja pakkopidätyksellä ja se kuivattaa arkin vain sen toiselta puolelta.A common industrial system for removing open draws is a single felt system or a serpentine dryer. Although such a serpentine system removes open draws, it does not replace open draws with forced hold and only dries the sheet on one side.

Edellä manittu TOTAL BEL RUN-järjestelmä sen sijaan korvaa serpentiiniosan tehottomat alakuivattimet imuteloilla. Tässä järjestelmässä säilytetään kaksipuolinen kuivattaminen vuorot-• telemalla ylähuovan ja alahuovan käsittävien yksirivikuivatus-osien välillä, kuten on esitetty edellä mainitussa US patenttihakemuksessa 014,569.Instead, the above mentioned TOTAL BEL RUN system replaces the inefficient lower dryers of the serpentine section with suction rollers. This system maintains double-sided drying by alternating between single-line drying sections comprising top felt and bottom felt, as disclosed in the aforementioned U.S. Patent Application 014,569.

Edellä mainitun yksirivisen osan väli-imutela toimii suurin piirtein sen viiraimulaatikon tavoin, jota käytettiin laboratoriotutkimuksissa, joita tullaan käsittelemään yksityiskohtaisesti seuraavassa. Imu ylläpitää sitä pidätysvoimaa, jonka kuivatusviiran paine kohdistaa arkin siirtyessä kuivattimien väliltä.The interleaving roll of the aforementioned single-row section functions in a manner substantially similar to that of a wire suction box used in laboratory studies, which will be discussed in detail below. The suction maintains the retaining force exerted by the dryer wire pressure as the sheet moves between the dryers.

Tavanomaisissa serpentiinipuhalluslaatikoissa (blow box) kehittyvä imu on tyypillisesti vain 0,1 - 0,2 tuumaa vesipatsas-. . ta (24,89 - 49,78 N/m2) ja tämä on selvästi riittämätön mer kittävän kutistumispidätyksen aikaansaamiseksi. Tällainen matalatasoinen imu ei lisäksi ulotu alakuivattimen ympäri kokonaisuudessaan. Kun arkinpituus on suurempi yläkuivattimien välillä jää arkki pidättämättä kuivatusjakson oleellisen osuuden osalta tavanomaisessa serpentiini- tai yksihuopakuivatus-osassa.In conventional Blow Boxes, the suction that develops is typically only 0.1 to 0.2 inches of water column. . (24.89-49.78 N / m2) and this is clearly insufficient to provide significant shrinkage retention. Furthermore, such low-level suction does not extend completely over the lower dryer. When the sheet length is greater between the top dryers, the sheet is not retained for a substantial portion of the drying cycle in a conventional serpentine or single felt drying section.

• · > 6-8 tuuman vesipatsaan imutaso (1,49 - 1,99 kN/m2) imutelois-sa vastaa pääasiassa sitä pidätystä, jonka kuivatusviira kohdistaa. Tämä imutaso on myös se taso, joka tarvitaan arkin pakkopidättämistä varten, kuten seuraavassa tullaan selittä-·. mään.The suction level (1.49 - 1.99 kN / m2) of a water column of 6-8 inches in the suction rolls corresponds essentially to the retention applied by the drying wire. This suction level is also the level required to force-hold the sheet, as will be explained below. terrestrial.

10 10754810 107548

Eri laboratoriotutkimuksisssa käytetty arkinpidätys kohdistettiin jatkuvatoimisesti, ja samojen parannuksien saavuttamiseksi ominaisuuksien osalta teollisessa koneessa kohdistettin kuivatuspidätys myös jatkuvatoimisesti tai ainakin niissä osissa, joissa arkin kutistuminen on suurimmillaan. Koekoneen näytteillä suoritettiin määrättyjä laboratoriokokeita luonnollisten tai pidättämättömien kutistumisominaisuuksien määrittämiseksi.The sheet retention used in the various laboratory tests was continuously applied, and in order to achieve the same improvements in properties, the industrial machine was also subjected to continuous drying retention, or at least in the parts with the highest sheet shrinkage. The specimens of the test machine were subjected to certain laboratory tests to determine the natural or unrestrained shrinkage properties.

Käytetyllä sulppukoostumuksella konesuuntainen ja poikkisuun-tainen kutistuminen on hyvin pieni, koska arkki kuivatetaan 40 - 60%: n kuivuusasteeseen. Kun arkki saavuttaa 60%: n kuivuus-asteen kasvaa kutistuminen ja jatkuu suurella nopeudella kunnes arkki on pääasiassa kuiva.With the stock composition used, the machine and transverse shrinkage is very small because the sheet is dried to a dryness of 40-60%. When the sheet reaches 60% drought, shrinkage increases and continues at high speed until the sheet is essentially dry.

Serpentiini- ja joissakin tapauksissa yksirivisiä kuivatusosia oli käytetty kuivatusosan märkäpäässä. Tämä sovellutus oli toteutettu ajettavuuden parantamiseksi. Edellä mainittu kasvanut kutistuminen 60% kuivuusasteen yläpuolella huomioonottaen tuli kuitenkin ilmeiseksi, että yksirivinen kuivatusosa tulisi sijoittaa koneen kuivapään läheisyyteen parantuneiden paperiominaisuuksien saavuttamiseksi, ja parhaimman ajettavuuden ja arkkilaadun saavuttamiseksi tulisi yksirivistä kuivaus-osarakennetta käyttää kuivatusosan kohdalla sen kokonaisuudessa, kuten on esitetty edellä mainitussa US patenttihakemuksessa 014, 569.Serpentine and, in some cases, single row dryer sections were used at the wet end of the dryer section. This application was implemented to improve runnability. However, with the aforementioned increased shrinkage above 60% drought, it became apparent that the single-row dryer section should be positioned near the dry end of the machine to achieve improved paper properties, and for best runnability and sheet quality, , 569.

Tämän keksinnön ensisijaisena päämääränä on tästä syystä saada aikaan menetelmä, joka poistaa aikaisemman tyyppisten kuiva-tusmenetelmien edellä mainitut puutteet, ja saada aikaan menetelmä, joka huomattavasti hyödyttää paperin kuivatustekniikkaa.It is therefore a primary object of the present invention to provide a method which overcomes the above-mentioned drawbacks of the prior art drying methods and to provide a method which greatly benefits the paper drying technique.

Tämän keksinnön eräänä toisena päämääränä on saada aikaan menetelmä paperirainan pidätetyksi kuivattamiseksi kuivatuso-sassa, joka menetelmä käsittää rainan peittämisen huovalla 11 107548 rainan kulkiessa yhdessä· huovan kanssa kuivatusosan kuivat-timen ympäri ja tämän jälkeen rainan käärimisen ohjauslaitteen osan ympäri, joka laite on sijoitettu välittömästi alavirtaan kuivattimen suhteen niin, että rainan reunakäpristyminen minimoituu.It is another object of the present invention to provide a method for retaining a paper web in a drying section comprising covering the web with a felt 11107548 while the web passes with a felt around the dryer section of the drying section and then wrapping the web wrapping control unit with respect to the dryer so as to minimize curling of the web.

Eräs toinen tämän keksinnön päämäärä on saada aikaan menetelmä, joka käsittää rainan pidättämisen poikkisuuntaista kutistumista vastaan rainan kulkiessa ohjauslaitteen ohi niin, että rainan reunakäpristyminen estyy.Another object of the present invention is to provide a method comprising retaining a web against transverse shrinkage as the web passes through the guide device so as to prevent the web from curling.

Tämän keksinnön eräs toinen päämäärä on saada aikaan menetelmä paperirainan pidätetyksi kuivattamiseksi, joka pienentää ark-kireunojen rypistymistä ja karheutta.Another object of the present invention is to provide a method of retaining drying of a paper web which reduces the creasing and roughness of the sheet edges.

Eräänä toisena tämän keksinnön päämääränä on saada aikaan menetelmä, joka mahdollistaa huuliaukon yhtenäisempänä pitämisen, mikä parantaa poikkisuuntaista kuituorientaatioprofiilia.It is another object of the present invention to provide a method that enables the lip opening to be held more uniformly, thereby improving the transverse fiber orientation profile.

Tämän keksinnön muut päämäärät ja edut tulevat ilmeisiksi seuraavan yksityiskohtaisen selityksen perusteella samalla kun viitataan piirustuksen eri kuvioihin ja graafisiin esityksiin ja oheiseen patenttivaatimukseen.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, with reference to the various figures and graphs of the drawing, and the appended claim.

• Tämä keksintö koskee menetelmää paperirainan pidätetyksi kui vattamiseksi. Menetelmä käsittää rainan peittämisen huovalla rainan kulkiessa yhdessä huovan kanssa kuivatusosan kuivattimen ympäri ja tämän jälkeen rainan käärimisen ohjauslaitteen osan ympäri, joka ohjauslaite on sijoitettu välittömästi ala-virtaan kuivattimen suhteen niin, että rainan reunakäpristyminen minimoituu.The present invention relates to a method for retaining drying of a paper web. The method comprises covering the web with a felt as the web passes with the felt around the dryer portion of the drying section and thereafter wrapping the web around a portion of the guide device which is located immediately downstream of the dryer so as to minimize web curl.

* · Tämä menetelmä käsittää erityisemmin rainan pidättämisen poikkisuuntaista kutistumista vastaan rainan kulkiessa pyörivän sylinterinmuotoisen kuivattimen ulkopinnan osan ympäri, rainan siirtämisen kuivattimelta rainan ohjauslaitteelle, joka on V sijoitettu kuivattimen läheisyyteen ja välittömästi alavirtaan 107548 sen suhteen, rainan käärimisen ohjauslaitteen ulkopinnan osan ympäri ja rainan pidättämisen poikkisuuntaista kutistumista vastaan rainan kulkiessa ohjauslaitteen ohi niin, että rainan reunakäpristyminen estyy.More particularly, this method comprises retaining the web against transverse shrinkage as the web travels around a portion of the outer surface of a rotating cylindrical dryer, moving the web from the dryer to a web control device V located immediately downstream of the dryer, and retracting the web against the web as it passes the control device so as to prevent the web from curling.

Eräässä erityisessä menetelmässä rainan pidättämisvaihe rainan kulkiessa ulkopinnan ympäri käsittää rainan peittämisen huovalla niin, että raina joutuu huovan ja ulkopinnan väliin niin, että huopa pidättää rainaa poikkisuuntaista kutistumista vastaan.In a particular method, the step of retaining the web as the web passes around the outer surface comprises covering the web with a felt so that the web is caught between the felt and the outer surface so that the felt retains the web against transverse shrinkage.

Myös rainan siirtämisvaihe kuivattimeitä rainan ohjauslaitteelle käsittää rainan ja huovan yhdessä ajamisen kuivattimel-ta rainan ohjauslaitteelle niin, että raina sijoittuu huovan ja kuivattimen väliin.Also, the step of transferring the web from the dryer to the web guiding means comprises moving the web and felt from the dryer to the web guiding device so that the web is positioned between the web and the dryer.

Rainan käärimisvaihe ohjauslaitteen ulkopinnan osan ympäri käsittää lisäksi rainan ja sen kanssa kosketuksessa olevan huovan käärimisen ohjauslaitteen ulkopinnan osan ympäri niin, että huopa joutuu rainan ja ohjauslaitteen ulkopinnan osan väliin.The web wrapping step around a portion of the outer surface of the guide device further comprises wrapping the web and a felt in contact therewith around a portion of the outer surface of the guide device so that the felt enters between the web and the outer surface portion of the guide device.

Menetelmään sisältyy myös ohjauslaitteen ulkopinnan ympäri tapahtuvan rainan ja huovan käärimisvaiheen aikana ohjauslaitteen pyörittämisen sen ja huovan välisen kitkakosketuksen avulla.The method also involves rotating the guide device by frictional contact between the web and the felt during the wrapping step of the web and felt.

Rainan pidättämisvaihe ohjauslaitteen ohi tapahtuvan kulun aikana käsittää myös huovan sijoittamisen rainan ja ohjauslaitteen ulkopinnan väliin, joka ohjauslaite on pyörivä oh-jaustela niin, että rainan poikkisuuntainen kutistuminen on pidätetty rainan kulkiessa pyörivän ohjaustelan ympäri.The step of retaining the web during passage of the guide means also comprises placing a felt between the web and the outer surface of the guide device, which guide is a rotating guide roll so that the transverse shrinkage of the web is held as the web passes around the rotating guide roll.

Rainan pidättämisvaihe ohjaustelan ohi tapahtuvan kulun aikana käsittää ilmavirtauksen suuntaamisen rainasta poispäin ohjaus-telaa päin niin, että raina puristuu läheiseen yhteyteen huovan kanssa rainan ja huovan ohjaustelan ohi tapahtuvan kulun 13 107548 aikana niin, että rainan poikkisuuntainen kutistuminen on pidätetty.The web retention step during passage of the guide roll comprises directing airflow away from the web towards the guide roll so that the web is pressed in close contact with the felt during passage of the web and felt passage guide roll 1010548 so that transverse shrinkage of the web is retained.

Tämä keksintö ei rajoitu yksityiskohtaisessa selityksessä esitettyihin eri menetelmävaiheisiin vaan se määritellään lähinnä oheisten patenttivaatimuksien avulla. Ammatti-ihminen voi muuttaa ja muunnella seuraavassa esitettyjä menetelmä-vaiheita poikkeamatta tämän keksinnön puitteista, kuten ne on määritelty oheisten patenttivaatimuksien avulla.The present invention is not limited to the various process steps set forth in the detailed description, but is mainly defined by the appended claims. The following process steps may be altered and modified by the skilled person without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Kuvio 1 esittää tyypillistä tekniikan tason mukaista kaksi-huopaista kuivatusosaa sivulta katsottuna.Figure 1 is a side view of a typical prior art two-felt dryer section.

Kuvio 2 esittää graafisesti kutistumista prosentteina arkin etureunasta sen takareunaan.Figure 2 is a graph showing the shrinkage as a percentage of the front edge of the sheet to its rear edge.

Kuvio 3 esittää graafisesti vertailua arkin konesuuntaisen ja poikkisuuntaisen venymäprofiilin välillä.Figure 3 graphically illustrates a comparison between the sheet machine direction and the transverse stretch profile.

Kuvio 4 esittää graafisesti vertailua arkin konesuuntaisen ja poikkisuuntaisen vetolujuusprofiilin välillä.Figure 4 is a graphical comparison of the machine direction and transverse tensile strength profiles of a sheet.

Kuvio 5 esittää graafisesti arkin vetosuhdeprofiilia arkin etureunasta sen takareunaan.Figure 5 is a graph showing the tensile ratio profile of a sheet from the front edge of the sheet to its rear edge.

»»

Kuvio 6 esittää graafisesti vetomurtotyöprofiileja arkin etu-reunasta sen takareunaan konesuunnan vast, poikkisuunnan osalta.Fig. 6 is a graph showing tensile fracture profiles from the front edge of a sheet to its rear edge in machine direction, respectively.

Kuvio 7 esittää graafisesti arkin kuivapainoa etureunasta sen takareunaan.Figure 7 is a graph showing the dry weight of the sheet from the leading edge to the rear edge thereof.

Kuvio 8 esittää perälaatikon huulirakoprofiilia, jolloin aukko-profiili on rakenteeltaan sellainen, että saavutetaan kuvion 7 esittämä kuivapaino.Figure 8 shows the lip profile of the headbox, the aperture profile being structured to achieve the dry weight shown in Figure 7.

14 10754814 107548

Kuvio 9 esittää graafisesti arkin kuituorientaatioprofiilia arkin etureunasta sen takareunaan.Figure 9 is a graph showing the fiber orientation profile of a sheet from the front edge of the sheet to its rear edge.

Kuvio 10 esittää graafisesti vertailua konesuuntaisen ja poik-kisuuntaisen kutistumisen välillä ja arkin imupidätyksen vaikutusta tällaiseen arkin kutistumiseen.Figure 10 graphically illustrates a comparison between machine direction and cross direction shrinkage and the effect of sheet suction hold on such sheet shrinkage.

Kuvio 11 esittää graafisesti kuviota 9 vastaavasti arkin imupidätyksen vaikutusta näytteen venymään.Figure 11 graphically illustrates the effect of sheet suction hold on sample elongation, similar to Figure 9.

Kuvio 12 esittää graafisesti arkin imupidätyksen vaikutusta näytteen vetolujuuteen.Figure 12 graphically illustrates the effect of sheet suction hold on the tensile strength of a sample.

Kuv 13 esittää graafisesti arkin imupidätyksen vaikutusta näytteen vetomurtotyöhön.Figure 13 graphically illustrates the effect of sheet suction hold on the tensile breaking work of a sample.

Kuvio 14 esittää yksihuopaista kuivatusosaa tai serpentiini-ajoa tai Uno-run-kuivatusosaa sivulta katsottuna.Figure 14 is a side view of a single felt dryer section or a serpentine run or an Uno-run dryer section.

Kuvio 15 esittää US patenttihakemuksen 014,569 mukaista TOTAL-BEL-RUN-tyyppistä yksirivistä kuivatusosaa sivulta katsottuna.Figure 15 is a side view of a single row drying section of the TOTAL-BEL-RUN type according to US patent application 014,569.

Kuvio 16 esittää graafisesti näytteen kutistumisominaisuuksia . . konesuunnassa vast, poikki suunnassa.Figure 16 graphically shows the shrinkage properties of the sample. . in the machine direction, across, across.

Kuvio 17 esittää graafista vertailua pidätyksen ja pidättämät-tömyyden vaikutuksesta kosteuslaajenevuuteen.Figure 17 shows a graphical comparison of the effect of retention and non-retention on humidity expansion.

Kuvio 18 esittää kopiota mikrovalokuvasta, jossa näkyy vapaasti kuivatetun arkin pinta, jaFigure 18 shows a copy of a photomicrograph showing the surface of a freely dried sheet, and

Kuvio 19 esittää mikrovalokuvaa, jossa näkyy pidätetysti kuivatetun arkin pinta.Fig. 19 is a photomicrograph showing the surface of a freeze-dried sheet.

Samat viitenumerot koskevat samoja osia kaikkien kuvioissa esitettyjen eri rakennemuotojen osalta.The same reference numerals apply to the same parts for all the various embodiments shown in the figures.

15 10754815 107548

Kuvio 1 esittää sivulta katsottuna tyypillistä kaksihuopaista kuivatusosaa, joka yleisesti on merkitty 10, ja joka käsittää yleisesti viitenumerolla 13 merkityn ylärivin kuivattimet 11 ja 12. Kuivatusosa 10 käsittää myös yleisesti viitenumerolla 15 merkityn alarivin alakuivattimet 14 ja 15. Raina W ulottuu sinimuotoisesti kuivattimien 14, 11, 15 vast. 12 kautta niin että rainan vuorottaiset puolet tulevat kuivatetuksi tullessaan kosketukseen kuivattimien14, 11, 15 ja 12 vastaavien ulkopintojen 17, 18, 19 ja 20 kanssa. Ylähuopa 21 ulottuu ohjaustelan 22 ympäri ja tämän jälkeen kuivattimen 11 ympäri. Tämän jälkeen ylähuopa 21 ulottuu toisen ohjaimen 23 ja ylä-kuivattimen 12 ympäri. Alahuopa 24 ulottuu samalla tavalla kuivattimen 14 ympäri kiertämisen jälkeen alaohjaustelan 25 ja kuivattimen 15 ympäri ja tämän jälkeen toisen ohjaustelan 26 ympäri.Figure 1 is a side elevation view of a typical two-felt dryer section, generally designated 10, and generally comprising the top row driers 11 and 12, generally denoted by reference numeral 13. The drying section 10 also includes the bottom row bottom driers 14 and 15, generally designated 15. , 15 resp. 12 so that the alternating sides of the web become dried upon contact with the respective outer surfaces 17, 18, 19 and 20 of the dryers 14, 11, 15 and 12. The top felt 21 extends around the guide roll 22 and then around the dryer 11. The upper felt 21 then extends around the second guide 23 and the upper dryer 12. Similarly, the bottom felt 24 extends around the lower guide roll 25 and the dryer 15 after rotating around the dryer 14 and then around the second guide roll 26.

Vaikka tämä tekniikan tason mukainen kuivatusosa kehittää arkkipidätystä rainan kulkiessa ylä- ja alakuivattimien 11, 12, 14 ja 15 ympäri, on raina tukematta ja täten pidättämättä kutistumista vastaan rainan W siirtyessä esimerkiksi kuivattimien 14 ja 11 väliltä. Tällainen tukematon raina tunnetaan tällä alalla avovetona 27. Koska raina W on tukematta siirtyessään avoimien vetojen 27 kautta esiintyy rainan poikki-suuntaista kutistumista ja siihen liittyvää reunakäpristyrnistä, karheutta ja reunojen rypistymistä.Although this prior art drying section develops sheet retention as the web passes around the top and bottom dryers 11, 12, 14 and 15, the web is unsupported and thus does not retain shrinkage as the web W moves, for example, between the dryers 14 and 11. Such an unsupported web is known in the art as open draw 27. Since the web W is unsupported as it passes through open draws 27, transverse shrinkage of the web and associated edge curl, roughness and wrinkling of the edges occur.

Kuvio 2 esittää graafisesti tuloksia hienopaperikoneelta, jossa kutistumisen todettiin olevan erittäin epäyhtenäinen, jolloin käyrä oli melkein paraabelimainen. Suurimman kutistumisen todettiin odotetusti ilmenevän reuna-alueilla, missä ·. arkkiin kohdistuu pienin poikki suuntainen pidätys ja arkin kutistuminen oli pienimmillään keskiosan läheisyydessä, jossa paperi oli ainakin osittain ulko-alueiden pidättämä. Kuvion 2 käyrässä käsittää x-akseli lukemia, jotka on otettu näyte-rainan etureunasta sen takaosaan ja kutistuminen on esitetty prosenteissa alkuperäisestä leveydestä.Figure 2 graphically shows the results of a fine paper machine where the shrinkage was found to be highly nonuniform, with the curve being almost parabolic. The greatest shrinkage was expected to occur in peripheral areas where ·. the sheet was subjected to the smallest transverse retention, and the sheet shrinkage was at its smallest near the center, where the paper was at least partially retained by the outer areas. In the graph of Figure 2, the x-axis comprises readings taken from the front edge of the sample web to its rear end, and the shrinkage is expressed as a percentage of the original width.

16 10754816 107548

Kuvio 3 esittää graafisesti laboratoriossa tutkittua poikki -suuntaista paperinäytettä arkkiominaisuuksien vaihteluiden määrittämiseksi. Kuviossa 3 on esitetty konesuuntainen ja poikkisuuntainen arkkilujuusprofiili. Konesuuntainen venymä on hyvin yhtenäinen poikkisuunnassa koska konesuuntaiset vedot säätävät sitä. Poikkisuuntainen venymä on kuitenkin hyvin epäyhtenäinen, kuten käyrän avulla on osoitettu. Vertaamalla käyrää 28 konesuuntaiseen käyrään 29 ilmenee selvä poikki-suuntaisen kutistumisen vaikutus, so. suurin venymä ilmenee reunojen kohdalla, missä arkki on kutistunut eniten.Figure 3 is a graph showing a laboratory cross-examined paper sample for determining fluctuations in sheet properties. Figure 3 shows the machine and transverse sheet strength profiles. Machine elongation is very uniform in the transverse direction because it is controlled by machine directional pulls. However, the transverse elongation is very uneven, as shown by the curve. Comparing curve 28 with machine curve 29 shows a clear effect of transverse shrinkage, i. the greatest elongation occurs at the edges where the sheet is most shrunk.

Kuvion 4 graafinen esitys käsittää arkin vetolujuusprofiilin käyrän poikkisuunnan 30 osalta ja käyrän konesuunnan 31 osalta. Kuviossa 4 esitetty konesuuntainen vetolujuus on suhteellisen yhtenäinen, mihinkä jälleen osittain vaikuttaa konesuuntainen veto, joka ei vaihtele poikki suunnassa. Poikkisuuntainen vetolujuusprofiili sen sijaan on epäyhtenäinen. Se on hieman "surkeasuinen" eli hyperbolinen muodoltaan. Pienin vetolujuus esiintyy jälleen arkin reunojen läheisyydessä, missä poikkisuuntainen kutistuminen oli suurimmillaan.The graph of Figure 4 comprises a sheet tensile strength profile for curve transverse direction 30 and curve machine direction 31. The machine tensile strength shown in Fig. 4 is relatively uniform, which again is partially influenced by the machine tensile, which does not vary across the direction. By contrast, the transverse tensile strength profile is non-uniform. It's a bit "miserable" or hyperbolic in shape. The lowest tensile strength again occurs near the edges of the sheet, where the transverse shrinkage was greatest.

Edellä esitettyjen tietojen perusteella on selvästi osoitettu, että poikkisuuntaisen pidätyksen kasvu, kuten se vaikuttaa koneen keskiosan läheisyydessä, pienentää venymää, jolloin vetolujuus vastaavasti kasvaa. Koska poikkisuuntainen vetolujuus vaihtelee poikkisuunnassa samalla kun konesuuntainen vetolujuus pysyy suhteellisen yhtenäisenä, vaihtelee myös vetoluj uussuhde siten, että suurin suhde esiintyy reunojen kohdalla, kuten vetosuhdekäyrän 32 avulla on osoitettu kuviossa 5.From the above information, it has been clearly shown that the increase in transverse retention, as it occurs near the center of the machine, reduces the elongation and consequently increases the tensile strength. Since the transverse tensile strength varies in the transverse direction while the machine tensile strength remains relatively uniform, the tensile strength ratio also varies so that the highest ratio occurs at the edges, as shown by the tensile ratio curve 32 in Figure 5.

Kuviossa 6 on esitetty kaksi käyrää 33 ja 34. Käyrä 33 esittää arkin vetomurtotyöprofiilia konesuunnan osalta ja käyrä 34 esittää arkin vetomurtotyöprofiilia poikkisuunnan osalta.Fig. 6 shows two curves 33 and 34. Curve 33 shows the sheet tensile breaking profile for the machine direction and curve 34 shows the sheet tear breaking profile for the cross direction.

Vetomurtotyöprofiilit mitattiin myös saman näytteen osalta. Kuviossa 6 esitetty poikkisuuntainen profiili kuvastaa poikki- •« 17 107548 suuntaisen venymän epäyhtenäisyyttä. Vetomurtotyöprofiili ei kuitenkaan vaihtele aivan yhtä paljon kuin poikkisuuntainen venymä koska venymähäviö koneen keskiosassa on osittain kompensoitu vetolujuuden kasvun myötä.The tensile fracture profiles were also measured for the same sample. The transverse profile shown in Fig. 6 illustrates the non-uniformity of the transverse elongation. However, the tensile breaking profile does not vary quite as much as the transverse elongation since the elongation at the center of the machine is partially compensated by an increase in tensile strength.

Reunojen läheisyydessä esiintyvä kasvanut kutistuminen voi myös vaikuttaa haitallisesti perälaatikon toimintatehoon. Tasaisen neliömassaprofiilin aikaansaamiseksi kelalla on huu-lirako suljettava pienemmäksi reunojen läheisyydessä neliö-massan pienentämiseksi reunojen kohdalla reunojen läheisyydessä esiintyvän suuremman kutistumisen kompensoimiseksi. Tämä aiheuttaa sen, että paperi kulkee puristusosan ja aikaisemman kuivatusosan läpi kevennetyin reunoin, jotka lopulta paksune-vat reunojen kutistuessa.Increased shrinkage near the edges can also adversely affect headbox performance. To achieve a uniform basis weight profile, the coil must be closed smaller than the edges to reduce the square weight at the edges to compensate for the greater shrinkage at the edges. This causes the paper to pass through the press portion and the previous drying portion with lightened edges which eventually thicken as the edges shrink.

Kuvion 7 käyrä esittää näytearkin kuivapainoa arkin etureunasta sen takareunaan.Fig. 7 is a graph showing the dry weight of a sample sheet from the front edge of the sheet to its rear edge.

Kuvio 8 esittää käyrää, joka ilmaisee tarvittavan huulirako-profiilin kuviossa 7 esitetyn tuloksen saavuttamiseksi. Kuten kuviossa 8 on esitetty pienennetään huuliaukkoja vastaavien reunojen kohdalla suhteellisen yhtenäisen lopullisen rainan aikaansaamiseksi kutistumisen jälkeen.Fig. 8 is a graph showing the required lip profile to achieve the result shown in Fig. 7. As shown in Figure 8, the lip openings at the respective edges are reduced to provide a relatively uniform final web after shrinkage.

Kuituorientoituminen määritettiin näytteen osalta mittaamalla äänimoduuliprofiili. Profiili on esitetty kuviossa 9, joka profiili on ilmaistu käyrän avulla arkin etureunasta sen takareunaan. Käyrä ilmaisee todellisia lukemia kun taas käyrä 36 esittää keskimääräistä orientoitumista. Kuituorientoituminen ilmaistaan moduuliverhokäyrän primaariakselin kulmana kone-suunnassa katsottuna. Positiivinen kulma ilmaisee sen, että « kuidut ovat orientoituneet takapintaa päin ja negatiivinen kulma, että kuidut ovat orientoituneet etupintaa päin.Fiber orientation for the sample was determined by measuring the sound module profile. The profile is shown in Fig. 9, which is indicated by a curve from the front edge of the sheet to its rear edge. The curve represents the actual readings, while the curve 36 represents the average orientation. Fiber orientation is expressed as the angle of the primary axis of the modular envelope as viewed in the machine direction. A positive angle indicates that the fibers are oriented toward the rear surface and a negative angle indicates that the fibers are oriented toward the front surface.

Käytetyssä näytteessä kaikki kuidut olivat odotetusti orientoituneet koneen keskiviivaa päin koska huuliaukko oli suljet •« 18 107548 tu pienemmäksi reunojen läheisyydestä reunakutistumisen kompensoimiseksi.In the sample used, all fibers were expected to be oriented toward the center of the machine because the lip opening was closed • «18 107548 inches closer to the edges to compensate for the shrinkage.

Esimerkkej ä:Examples:

Laboratoriossa suoritettiin lukuisia kokeita käsin tehtyjen koearkkien osalta, jotka kokeet osoittivat, että kasvanut arkkipidätys kuivattamisen aikana pienentää venymää, suurentaa vetolujuutta, ja kasvattaa moduulia.Numerous experiments were carried out in the laboratory on hand-made test sheets, which showed that increased sheet retention during drying reduces strain, increases tensile strength, and increases the modulus.

Käsin tehtyjen koearkkien käyttämisen sijasta näytteet valmistettiin koetta varten kaksiviiraisilla koekoneilla teollisilla nopeuksilla. Nämä arkit kuivatettiin tämän jälkeen vapaasti kuivatus viiralla, joka oli tuettuna imulaatikon avulla. Erilliset arkit kuivatettiin laatikon eri imutasoilla eritasoisen arkkien kutistumispidätyksen saavuttamiseksi.Instead of using hand-made test sheets, samples were prepared for the test on two-wire test machines at industrial speeds. These sheets were then freely dried on a drying wire supported by a suction box. The individual sheets were dried at different suction levels in the box to achieve different levels of sheet shrink retention.

Kun laatikossa ei ollut imua saattoi koneellisesti valmistettu arkki kutistua pidättämättömästi. Konesuuntainen kokonaiskutistuminen oli noin 1% ja poikkisuuntainen kokonaiskutistuminen oli lähes 7%, kuten kuviossa 9 on esitetty. Kun imutasoa (kuivatuspidätystä) sen sijaan nostettiin väheni kutistuminen progressiivisesti.When there was no suction in the box, the machine-made sheet could shrink inexorably. Total machine shrinkage was about 1% and total transverse shrinkage was nearly 7%, as shown in Figure 9. By contrast, as the suction level (drying hold) was raised, the shrinkage progressively decreased.

Vastaavat arkkiominaisuudet näiden näytteiden osalta on esi-lm. tetty kuvioissa 10-13 venymän, vetolujuuden, moduulin ja veto- murtotyön osalta. Samat kehityssuunnat näkyvät näiden ominaisuuksien osalta kuin mitä paperikonekokeet ilmaisivat. Kasvanut poikkisuuntainen pidätys (joka kohdistui teollisen koneen keskinäytteisiin ja kehitettiin imulaatikon avulla laboratoriotutkimuksissa) aiheutti vastaavat muutokset valmiin arkin ominaisuuksiin.Corresponding sheet properties for these samples are pre-lm. 10-13 for elongation, tensile strength, modulus, and tensile fracture work. The same trends are observed for these features as those reported by paper machine tests. The increased transverse arrest (which was directed at mid-samples of an industrial machine and developed by means of a suction box in laboratory studies) caused similar changes in the properties of the finished sheet.

tt

Kuvio 10 esittää erityisemmin arkin imupidätyksen vaikutusta arkin kutistumiseen konesuunnan osalta käyrän 37 avulla ja poikkisuunnan osalta käyrän 38 avulla.More particularly, Figure 10 illustrates the effect of sheet suction hold on sheet shrinkage by curve 37 and transverse direction by curve 38.

« 19 107548«19 107548

Kuviossa 11 on esitetty arkin imupidätyksen vaikutusta näytteen venymään konesuunnan osalta käyrän 39 avulla ja poikki -suunnan osalta käyrän 40 avulla.Figure 11 illustrates the effect of sheet suction hold on specimen elongation by curve 39 and transverse direction by curve 40.

Kuviossa 12 on esitetty arkin imupidätyksen vaikutusta näytteen vetolujuuteen konesuunnan osalta käyrän 41 avulla ja poikkisuunnan osalta käyrän 42 avulla.Figure 12 illustrates the effect of sheet suction hold on the tensile strength of a specimen in machine direction by curve 41 and in transverse direction by curve 42.

Kuviossa 13 on esitetty arkin imupidätyksen vaikutusta näytteen vetomurtotyöhön, jolloin käyrä 43 koskee konesuuntaa ja käyrä 44 poikkisuuntaa.Figure 13 illustrates the effect of sheet suction hold on the tensile fracture work of a specimen, with curve 43 relating to machine direction and curve 44 to transverse direction.

Tasaisen neliömassaprofiilin saavuttamiseksi ilman epäyhtenäistä huuliaukkoa ja arkin tuottamiseksi, jolla on yhtenäiset poikkisuuntaiset ominaisuusprofiilit, on välttämätöntä säätää poikkisuuntaista kutistumista. Koska kutistumista esiintyy kosteutta poistettaessa tapahtuu suurin osa kutistumisesta avovetojen aikana, jossa vesi haihtuu äkkinäisesti. Kutistumisen pienentämiseksi on avovedot korvattava pakkopidättämisel-: lä, kuten esimerkin avulla on esitetty US patenttihakemuksessa 014, 569.In order to achieve a uniform basis weight profile without an uneven lip opening and to produce a sheet having uniform transverse property profiles, it is necessary to adjust the transverse shrinkage. Because shrinkage occurs when moisture is removed, most shrinkage occurs during open draws, where water evaporates abruptly. To reduce shrinkage, open drafts must be replaced by forced retention, as exemplified in U.S. Patent Application 014, 569.

Yleinen teollinen järjestelmä avovetojen poistamiseksi on kuviossa 14 esitetty yksihuopainen tai serpentiinikuivatusosa.A general industrial system for removing open draws is a single felt or serpentine drying section shown in Figure 14.

Kuviossa 14 kuivattimet 100, 101 ja 102 muodostavat ylärivin, joka yleisesti on merkitty 103, kun taas kuivattimet 104 ja 105 muodostavat alarivin 106. Raina WA ja huopa F kulkevat yhdessä serpentiinimäisesti kuivattimien 100, 104, 101, 105 vast. 102 ympäri. Vaikkakin puhalluslaatikot 107 ja 108 vetä-, ; vät rainaa huopaa päin rainan kulkiessa kuivattimien väliltä, on tämä imu riittämätön rainan pidättämiseksi missään oleellisessa määrin. Vaikka tämä järjestelmä poistaa avovedot se ei korvaa avovetoja pakkopidätyksellä ja se kuivattaa arkkia vain toiselta puolelta.In Fig. 14, the driers 100, 101, and 102 form the upper row, generally designated 103, while the driers 104 and 105 form the lower row 106. The web WA and the felt F go together in a serpentine fashion with respect to the driers 100, 104, 101, 105 respectively. 102 around. Although the blow boxes 107 and 108 are for pulling; When the web passes between the dryers, this suction is insufficient to hold the web to any substantial extent. Although this system eliminates open draws, it does not replace open draws with forced hold and only dries one side of the sheet.

20 10754820 107548

Kuviossa 15 on esitetty TOTAL BEL RUN-järjestelmä, jota on käsitelty US patenttihakemuksessa 014,569, joka käsittää kuivattimet 200, 201 ja 202, jotka on sijoitettu yhteen ri viin, joka yleisesti on merkitty 203. Kuivattimien 200 ja 201 väliin on sijoitettu imuohjaustela 204. Toinen ohjaustela 205 on lisäksi sijoitettu kuivattimien 201 ja 202 väliin. Tässä järjestelmässä kuviossa 14 esitetyn serpentiiniosan tehottomat alakuivattimet on jätetty pois ja korvattu imuteloilla 204 ja 205. Tässä järjestelmässä ylläpidetään kaksipuolista kuivattamista vuorottelemalla ylähuovitettujen ja alahuovitettujen yksiriviosien välillä, kuten US patenttihakemuksessa 014,569 on esitetty.Fig. 15 illustrates a TOTAL BEL RUN system disclosed in U.S. Patent Application 014,569 comprising dehumidifiers 200, 201, and 202 disposed on a single line generally designated 203. An inlet guide roller 204 is disposed between the dehumidifiers 200 and 201. the guide roll 205 is further disposed between the dryers 201 and 202. In this system, the inefficient lower dryers of the serpentine portion shown in Figure 14 are omitted and replaced by suction rolls 204 and 205.

Edellä mainitun yksiriviosan 203 väli-imutelat 204 ja 205 toimivat suurin piirtein kuten edellä mainituissa laboratoriotutkimuksissa käytetty viiraimulaatikko. Tämä imu ylläpitää pidätystä, jonka kuivatusviira kohdistaa arkkia siirrettäessä kuivattimien väliltä.Intermediate suction rollers 204 and 205 of the aforementioned single row section 203 function in a manner substantially similar to the wire suction box used in the aforementioned laboratory studies. This suction maintains the retention that the dryer wire exerts on moving the sheet between the dryers.

Tavanomaisten serpentiinipuhalluslaatikoiden kehittämä imu on tyypillisesti vain 0,1 - 0,2 tuumaa vesipatsasta (24,89 -49,78 N/m2) ja on selvästi riittämätön merkittävän kutistumispidä-tyksen aikaansaamiseksi, kuten kuviossa 9 on esitetty. Tämä matalatasoinen imu ei lisäksi ulotu koko alakuivattimen ympä-ri. Yläkuivattimien välisen pitkän arkkipituuden vuoksi on arkki pidättämättömänä kuivatusvaiheen merkittävän osan aikana tavanomaisessa serpentiinikuivatusosassa.The suction generated by conventional serpentine blow boxes is typically only 0.1 to 0.2 inches of water column (24.89-49.78 N / m2) and is clearly insufficient to provide significant shrinkage retention, as shown in Figure 9. Furthermore, this low-level suction does not extend around the entire lower dryer. Due to the long sheet length between the top dryers, the sheet is unstoppable during a substantial portion of the drying step in the conventional serpentine drying section.

Imuteloissa vaikuttava imutaso, joka on 6 - 8 tuumaa vesipatsasta (1,49 - 1,99 kN/m2), vastaa pääasiassa sitä pidätystä, joka kohdistuu kuivatettuun viiraan. Tämä on myös se imutaso, joka tarvitaan tarkkaa arkkipidätystä varten, kuten kuviossa 9 on osoitettu.The suction rolls acting on the suction roll, which is 6 to 8 inches of water column (1.49 to 1.99 kN / m2), corresponds mainly to the retention on the dried wire. This is also the suction level required for precise sheet holding, as shown in Figure 9.

Edellä esitetyissä laboratoriotutkimuksissa käytetty arkkipi-dätys kohdistettiin jatkuvatoimisesti. Samojen ominaisuuspa-V rannuksien saavuttamiseksi teollisella koneella on kuivatuspi- 21 107548 dättäminen myös kohdistettava jätkuvatoimisesti, tai ainakin niissä osissa, joissa arkki kutistuu eniten. Koekonenäytteillä suoritettiin erityisiä laboratoriokokeita luonnollisten eli pidättämättömien kutistumisominaisuuksien määrittämiseksi.The sheet detention used in the above laboratory tests was continuously applied. In order to achieve the same properties in the industrial machine, the drying machine must also be applied continuously, or at least in the parts where the sheet shrinks most. The test specimens were subjected to specific laboratory tests to determine the natural, i.e., non-retaining, shrinkage properties.

Tulokset yhden tällaisen näytteen osalta on esitetty kuviossa 16.The results for one such sample are shown in Figure 16.

Kuviossa 16 on konesuuntainen ja poikkisuuntainen kutistuminen tiettyä sulppukoostumusta varten esitetty käyrillä 300 ja 301, jolloin kutistuminen oli hyvin vähäistä arkin kuivuessa 40%:n kuivuusasteesta 60%: n kuivuusasteeseen. Kun arkki saavuttaa 60%: n kuivuusasteen kutistuminen kasvaa ja jatkuu suurella nopeudella kunnes arkki on pääasiassa kuiva.Figure 16 illustrates machine and transverse shrinkage for a particular stock composition with curves 300 and 301, whereby shrinkage was very slight as the sheet dries from 40% to 60% drought. When the sheet reaches 60% drought shrinkage increases and continues at high speed until the sheet is essentially dry.

Serpentiini- ja yksirivistä kuivatinta ilman imuohjausteloja on sovellettu kuivatusosan märkäpäähän. Tämä on tehty ajettavuuden parantamiseksi. Kuvion 16 tuloksien perusteella tulisi yksirivistä kuivatusosaa kuitenkin soveltaa koneen kuivapään läheisyydessä. Parannettujen arkkiominaisuuksien, parhaimman .· ajettavuuden ja arkkilaadun saavuttamiseksi tulisi yksirivistä kuivatusosarakennetta soveltaa kuivatusosan osalta kokonaisuudessaan.A serpentine and single row dryer without suction guide rollers has been applied to the wet end of the dryer section. This is done to improve runnability. However, based on the results of Figure 16, a single row drying section should be applied near the dry end of the machine. · In order to achieve improved sheet properties, best runnability and sheet quality, the single row dryer section structure should be fully applied to the dryer section.

Edellä mainittujen arkkilaadun suhteen saavutettujen parannuksien lisäksi, jotka johtuvat arkkipidätyksestä kuivattamisen * aikana, on viimeaikainen tutkimustyö osoittanut, että pidäte- tysti kuivatettujen arkkien kosteuslaajenevuus on merkittävästi alempi. Nämä kuviossa 17 esitetyt tulokset osoittavat, että arkki on vakaampi, kun se kuivatetaan pidätetysti ja myös että arkkitiheyden muutokset, jotka johtuvat puristamisesta ja nollakuitupitoisuudesta jalostamisen yhteydessä, eivät käytännöllisesti ollenkaan vaikuta arkin kosteuslaajenevuuteen.In addition to the above-mentioned improvements in sheet quality resulting from sheet retention during drying *, recent research has shown that the moisture expandability of retention-dried sheets is significantly lower. These results, shown in Fig. 17, show that the sheet is more stable when it is dried freely and also that changes in sheet density due to compression and zero fiber content during processing have virtually no effect on the moisture expansion of the sheet.

Pidätyksen alaisena kuivatettu arkki poikkeaa merkittävästi vapaasti kuivatetusta arkista.A sheet dried under arrest differs significantly from a freely dried sheet.

107548 22107548 22

Kutistumisen pienentyminen pienentää myös arkin taipumusta käpristyä, rypistyä ja karhentua reunoistaan. Nämä arkkiviat aiheutuvat kaikki kosteuslaajenevuudesta ja niitä pahentavat Z-suuntaiset tiheyden, - täyteainejakauman, nollakuitujakautu-man, ja kuituorientaation epäyhtenäisyydet. Pienentämällä kosteuslaajenevuutta voidaan näitä vikoja pienentää huomattavasti tai ne voidaan kokonaan poistaa. Kuviossa 17 on esitetty pidätyksen vaikutus kosteuslaajenevuuteen, jolloin yläkäyrät 400, 401 ja 402 kuvaavat vapaasti kuivatettuja arkkeja ja käyrät 403, 404 ja 405 kuvaavat pidätyksen alaisina kuivatettuja arkkeja.Decreasing shrinkage also reduces the tendency of the sheet to curl, crease, and roughen its edges. These sheet defects are all caused by moisture expansion and are exacerbated by inconsistencies in the Z-direction density, filler distribution, zero fiber distribution, and fiber orientation. By reducing the humidity expansion, these defects can be significantly reduced or eliminated. Figure 17 illustrates the effect of retention on humidity expandability, with upper curves 400, 401 and 402 representing freeze-dried sheets and curves 403, 404 and 405 depicting under-dried sheets.

Kuvioissa 18 ja 19 esitetyt mikrovalokuvat vertaavat osittaisen poikkisuuntaisen pidätyksen alaisena olevan koneen keskiosasta otetun arkin kuitupintaominaisuuksia poikkisuunnassa pidättämättömistä reunoista otettuun arkkiin. Nämä mikrovalokuvat osoittavat saman kuitusykkyröiden (kinks) ja -paksuuden pienentymisen, joka todettiin laboratoriossa kuivatettujen näytteiden osalta.The photomicrographs shown in Figures 18 and 19 compare the fiber surface properties of a sheet taken from a central portion of the machine under partial transverse arrest to a sheet taken from the transverse non-retaining edges. These photomicrographs show the same reduction in fiber kinks (Kinks) and thickness observed in laboratory-dried samples.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kuivatusprosessin aikana ilmenevä poikkisuuntainen kutistuminen on -hyvin suuressa määrin epäyhtenäinen. Tämä epäyhtenäinen kutistuminen vaikuttaa suoraan poikkisuuntaiseen venymään, vetolujuuteen, moduuliin .· ja vetomurtotyöprofiiliin. Suurin kutistuminen esiintyy reuno jen läheisyydessä. Tasaisen neliömassaprofiilin saavuttamiseksi kelan kohdalla on perälaatikon huuliaukkoa pienennettävä reunojen läheisyydestä reunakutistumisen kompensoimiseksi. Epäyhtenäinen kutistuminen vaikuttaa tällöin epäsuorasti kuitu-orientoitumiseen ja yksirivistä, väli-imuteloilla varustettua kuivatusosaa voidaan käyttää poikkisuuntaisen kutistumisen säätämiseksi. Väliteloissa tai ohjausteloissa vallitseva imu-taso, joka on 6 - 8 tuumaa vesipatsasta (1,49 - 1,99 kN/m2), jatkaa kuivatusviirapaineen kohdistamaa pidätystä ja vähentää huomattavasti reunojen kutistumista.In summary, the transverse shrinkage that occurs during the drying process is very heterogeneous. This non-uniform shrinkage directly affects the transverse elongation, tensile strength, modulus · and tensile fracture profile. The greatest shrinkage occurs near the edges. To achieve a uniform basis weight profile at the coil, the lip opening of the headbox must be reduced in proximity to the edges to compensate for the edge shrinkage. The nonuniform shrinkage thus indirectly affects the fiber orientation and a single row dryer section with intermediate suction rollers can be used to control the transverse shrinkage. The suction level in the intermediate rolls or guide rolls, which is 6 to 8 inches of water column (1.49 to 1.99 kN / m2), continues to hold the pressure exerted by the dryer wire and significantly reduces the shrinkage of the edges.

* 23 107548 Tämä kutistumisen säätö tuottaa yhtenäisempiä poikkisuuntaisia ominaisuusprofiileja, mahdollistaa sen, että huuliaukko voi pysyä tasaisena, pienentää kuituorientaation poikkisuuntaisia vaihteluja ja minimoi mahdollista taipumusta käpristymiseen, rypistymiseen tai karhentumiseen. Raina on myös pidätetty siirtämisen aikana kuivatusosien väliltä, kuten on esitetty US-patenttijulkaisussa No. 4, 934, 067, ja arkkia pidätetään imun avulla, joka on ainakin 6" vesipatsasta (1,49 kN/ma).* 23 107548 This shrink control provides more consistent transverse feature profiles, allows the lip opening to remain smooth, reduces transverse variations in fiber orientation, and minimizes any tendency to curl, crease, or roughen. The web is also retained during transfer between the drying portions, as disclosed in U.S. Patent No. 4,600,198. 4, 934, 067, and the sheet is retained by suction at least 6 "of water column (1.49 kN / ma).

Claims

A method for retaining drying of a paper web, which successively extends through the wet end and dry end of a dryer of a papermaking machine, the dryer comprising a single-line drying section (203) for drying the web downwardly with respect to wet transfer such that the web and felt are wound around portions of heated surfaces of a plurality of rotary driers (200, 201, 202) of a single row dryer section (203) so that the web is disposed between the heated surfaces of the felt and the driers; guiding the contacting web and felt around a plurality of suction guide rollers (204, 205) on a single row dryer section (203), each of said plurality of suction guide rollers being disposed between adjacent driers of said plurality of squeegees (200, 201, 202); supported by the web as it passes between the dryers and the suction guide rolls, the system being such that the felt is positioned between the web and the suction guide rolls as the web and felt wrap around the surface portion * of the suction guide rolls; and connecting the suction guide rollers (205, 205) to the suction source so that the web is sucked through the felt as the web and felt are wrapped around the suction guide rolls so that the web is absorbed in close contact with the felt when the web and felt are wrapped around the suction guide rolls; applying vacuum to a 6 to 8 inch water column (1.49 to 1.99 kPa) inside the suction guide rollers (204, 205) around which the web passes after having reached about 60% dryness and until substantially dry, such that the web shrinks transversely during drying of the web the dry end of the drying section is retained. 107548 Förfarande för att under spanning torka en pappersbana som sträcker sig successivt genom en vätände och en torrände i en torkdel i en pappersmaskin, där torkdelen omfattar en envä-ningstorkdel (203) för att torka banan under banans rörelse nedstr. entry-t ecknat därav, att förfarandet omfattar steg där man: för pappersbanan och en torkfilt i anliggning mot varandra tune att banan och filten omlindar delar av upphettade ytor Pärt flertal roterbara torkar (200, 201, 202) i envänings- (203) ä att banan blir anbragt mellan filten och torkarnas upphettade ytor; styr banana and filten i anliggning mot property kring et flertal vacuumstyrvalsar (204, 205) i enväningstorkdelen (203), där var och en av de such vacuumstyrvalsarna anbragt mellan invandra belägna torkar av det nämnda fler 202), in the case of banana blir uppburen av filten dan banan passerar mellan thorns and vacuum pumps, varvid anordningen and dated att filten blå belangen banan och vaciensstyrnsarna kring en del av ytan pä vacststvals; och ansluter vacuolstyrvalsarna (204, 205) account en vacuolar avant that vacuum appliceras on banan genome filten naan banan och filten lindas kring vacuolstyrvalsarna (204, 205) account vacuum vacuum applicatoras banana och filten lindas kring vacyrstyrvals; varvid en vacuum type 6 - 8 turn vatten ·· pelare (1.49 - 1.99 kPa) appliceras i vacuumstyrvalsarna (204, 205 runt lively banana led up to 60mm och tills den väsentligen är torr att en en kr Ning Ning Ning Ning Ning Ning Ning inhib inhib inhib «« «« «« «•«