FI110013B

FI110013B - Methods and devices for drying fibrous web material

Info

Publication number: FI110013B
Application number: FI990043A
Authority: FI
Inventors: Hannu Luostarinen
Original assignee: Hannu Luostarinen
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2002-11-15
Also published as: FI990043A0; FI990043A

Description

110013 ) Menetelmä ja laitteisto kuiturainamateriaalin kuivaamiseen Tämän keksinnön kohteena on kuiturainameteriaalia, esimerkiksi paperia tai kartonkia, valmistavassa koneessa patenttivaatimuksen johdannon 5 mukainen kuiturainamateriaalin kuivatusmenetelmä ja laitteisto.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for drying fibrous web material in a machine for manufacturing fibrous web material, such as paper or board.

Tunnetuissa menetelmissä kuiturainan valmistusprosessin aikana rainasta poistetaan vettä levittämällä kuiturainamassaa viiraosan märkäviiralle ja imemällä vettä rainasta viiran läpi imulaatikoiden ja foilikaapimien avulla.In known methods, during the process of making a fibrous web, water is removed from the web by applying the fibrous web mass to a wet wire of the wire section and sucking water through the wire by means of suction boxes and foil scrapers.

10 Lisäksi vettä poistetaan kuiturainasta puristamalla rainaa telanippien välissä, jolloin nipin kautta kulkeva huopa kuljettaa irtoavan veden pois ^ samalla tukien kuivatettavaa kuiturainaa. Vettä poistetaan myös kuivatusosalla haihduttamalla vettä kuiturainasta ohjaamalla raina pyörivien, useimmiten höyryllä lämmitettyjä teloja vasten.Further, water is removed from the fibrous web by squeezing the web between the roll nipples, whereby the felt passing through the nip conveys the loose water while supporting the fibrous web to be dried. Water is also removed by means of a drying section by evaporating water from the fibrous web by guiding the web against rotating rollers, usually steam-heated.

1515

Tunnettuja menetelmiä tai laitteita viirojen tai huopien jatkuvaan lämmit-·’.·' tämiseen ei ole, eikä viiroja tai huopia jatkuvasti lämmitetä ulkopuolisella ,,‘S energialla eikä myöskään viiroilla tai huovilla lämmitetä kuivatettavaa '... * kuiturainaa eikä vaikuteta rainamateriaalissa olevan veden viskositeettiin, i · · • · ‘•••‘20 vaan viirat ja huovat ovat pääsääntöisesti tukemassa rainaa ja kuljet- t · · • · · '·’ tamassa rainasta irtoavaa vettä.There are no known methods or devices for continuous heating of wires or blankets, and the wires or blankets are not continuously heated by external "S" energy, nor are the wires or felts heated by the fiber to be dried, and the viscosity of the water in the web material is not affected. but wires and blankets are, as a rule, supporting the web and conveying water from the web.

• M • · ‘ · t ) . . Tunnettua on Valmetin patentoima ns. Condebelt ratkaisu, jossa • · · • · kuiturainaa kuivatetaan laitteistolla, jossa on kaksi samaan suuntaan * · *·” 25 liikkuvaa ilmaa läpäisemätöntä metallinauhaa niin, että kuituraina * · · · ; ’ koskettaa kuumennettua nauhaa ja kuiturainan ja toisen jäähdytetyn nauhan välissä on viira siten, että kuumennuksen seurauksena : 1 ‘ kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan jäähdytetyn nauhan '· *· vaikutuksesta.• M • · '· t). . Valmet's patented so-called "patent pending" is well known. Condebelt solution in which the fiber web is dried by means of an apparatus having two same direction * · * · ”25 moving air impermeable metal strips so that the fiber web * · · ·; 'Touches the heated strip and there is a wire between the fibrous web and the second cooled strip so that as a result of heating: 1' the vapor separating from the fibrous web is condensed by the cooled strip '· * ·.

3030

On myös tunnettua, että höyryllä voidaan lämmittää viiraa tai huopaa paikallisesti konesuunnassa (MD - Machine Direction) ja täten vaikuttaa ) kuiturainassa olevan veden viskositeettiin. Näissä menetelmissä höyry- 2 110013 ) laatikoilla tai muilla vastaavilla menetelmillä lämmitetään kuiturainaa konesuunnassa vain lyhyeltä matkalta paikallisesti.It is also known that steam can heat the wire or felt locally in the machine direction (MD) and thus affect the viscosity of the water in the fibrous web. In these methods, the fiber web is heated locally in the machine direction only by a short distance by means of steam boxes or the like.

Uusi menetelmä ja laitteisto perustuu siihen, että kuivatettavassa 5 kuiturainassa olevaa vettä lämmitetään lämmitetyillä viiroilla tai huovilla, jolloin veden viskositeetti saadaan laskemaan. Näin vesi saadaan poistumaan kuiturainasta paremmin, mikä puolestaan nopeuttaa huomattavasti kuiturainan kuivattamista.The new method and apparatus is based on heating the water in the fiber web to be dried with heated wires or felts to reduce the viscosity of the water. This allows the water to drain off the fibrous web better, which in turn greatly speeds up the drying of the fibrous web.

10 Keksinnön mukaiseen laitteistoon, viiraan tai huopaan, on sijoitettu materiaalia, esimerkiksi metallia, jota voidaan ulkoisella energialähteellä, ^ esimerkiksi sähköllä, ilmalla, mikroaalloilla, höyryllä tai muulla vastaavalla keinolla lämmittää. Kauttaaltaan tai osittain lämmitetty laite lämmittää kuiturainamateriaaliin sitoutunutta vettä ja alentaa näin veden 15 viskositeettia. Tämä edesauttaa veden poistamista kuiturainamateriaalista, esimerkiksi paperista, sen valmistusprosessissa tapahtuvan kuivatuksen : aikana.The apparatus according to the invention, wire or felt, is provided with a material, for example metal, which can be heated by an external energy source, for example electricity, air, microwaves, steam or the like. The device, wholly or partially heated, heats the water bound to the fibrous web material, thereby reducing the viscosity of the water. This facilitates the removal of water from the fibrous web material, such as paper, during drying during its manufacturing process.

• · · · ·...·' Mikäli viiran tai huovan lämmittämiseen käytetään sähköä, sähköteho • · · '... *20 tuodaan materiaaliin esimerkiksi sähkökentän (induktio) avulla tai suoraan • i i ' viiran tai huovan reunoilla tai muissa sopivissa paikoissa sijaitseviin ' ‘sähkönsiirtopaikkoihin’ (vrt. hiilirengas sähkömoottorissa). Sähkön vienti poikkisuunnassa (CD - Cross Direction) voidaan rakentaa tapahtuvaksi • · · !.. ’ niin monen ‘sähkönsiirtopaikan’ välityksellä kuin viirassa tai huovassa on 25 CD-suunnassa olevia vyöhykkeitä, jopa alle 1 mm välein, tyypillisimmin • * · * · · • · ’ kuitenkin n. 100 mm:n välein.• · · · ... ... '' If electricity is used to heat the wire or blanket, the electrical power • · · '... * 20 is applied to the material, for example by means of an electric field (induction) or directly to the material. '' transmission points '' (cf. carbon ring in electric motor). Cross-Directional Export of Electricity (CD - Cross Direction) can be constructed through · · ·! .. 'as many' electrical transfer points' as the wire or felt have 25 CD-directional zones, even less than 1 mm, most typically • * · * · · • · 'However, every 100 mm.

: ’· Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle ja * · * · laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksissa.More specifically, the method and apparatus of the invention are characterized by what is stated in the claims.

30 Tämän uuden keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla poistetaan nykyisiin menetelmiin liittyviä epäkohtia. Lisäksi keksinnön ) tarkoituksena on tuoda esiin uusi laite, joka mahdollistaa kuiturainan 110013 ) nykyistä tehokkaamman kuivatuksen, on rakenteeltaan yksinkertainen ja voidaan helposti asentaa kuiturainamateriaalia valmistaviin uusiin tai jo käytössä oleviin koneisiin nykyisten viirojen tai huopien tilalle.It is an object of this new invention to provide a method for overcoming the drawbacks of the present methods. It is a further object of the invention to provide a new device which enables a more efficient drying of the fibrous web 110013), is simple in design and can be easily installed on new or existing machines for producing fibrous web material in place of existing wires or felts.

5 Keksinnön mukaisilla laitteilla saadaan esimerkiksi eliminoitua yksi puolisen kuivatuksen aiheuttamia ongelmia. Lisäksi rainamateriaalin käyristymähallinta helpottuu ja painettavuuteen vaikuttavat laatuominaisuudet paranevat. Uusi keksintö mahdollistaa myös erittäin kapean kuiturainamateriaalin profiloivan kuivatuksen radan CD-suunnassa.The devices according to the invention can, for example, eliminate the problems caused by one-sided drying. In addition, curve control of the web material is facilitated and quality properties affecting printability are improved. The new invention also enables the drying of very narrow fibrous web material in the CD direction of the web.

1010

Kuiturainamateriaalia valmistavien koneiden nopeuksien kasvaessa ' siirrytään täysin tuettuun kuiturainamateriaalin vientiin, mistä johtuen kuituraina on aina tuettu joko viiralla tai huovalla. Uuden keksinnön avulla voidaan tehostaa kuiturainamateriaalin kuivatusta huomattavasti, 15 koska rainaa vastaavat viirat ja huovat ovat lämmitettyjä.As the speeds of the machines producing the fibrous web material 'shift to fully supported export of the fibrous web material, the fibrous web is therefore always supported either by wire or felt. The new invention can greatly improve the drying of the fibrous web material because the webs and felts corresponding to the web are heated.

On tunnettua, että esim. paperikoneilla yleisesti käytettyjen höyry- lämmitteisten kuivatussylintereiden lämpötila ei ole tasainen CD- ,..· suunnassa. Tällä uudella keksinnöllä voidaan tasoittaa CD-suunnassa • · * ' •.‘20 tapahtuvaa rainamateriaalin kuivumista, joka puolestaan vaikuttaa ·' esimerkiksi kuiturainamateriaalin kireysprofiilin kehittymiseen ja * ’ * rainamateriaalin CD/MD-suuntaiseen kutistumiseen.It is known that the temperature of steam-heated drying cylinders commonly used in paper machines, for example, is not uniform in the CD direction. This new invention can smoothen the drying of the web material in the CD direction, which in turn affects the development of the tension profile of the fibrous web material and the CD / MD shrinkage of the web material.

!..* Seuraavassa kuvataan keksintöön liittyvää menetelmää viittaamalla 25 kuvioon 1, joka esittää laitetta, viiraa tai huopaa. Nykyisissä viiroissa ja • ·' huovissa käytetään usein kudemateriaalina (A) huonosti lämpöä johtavaa • * •; · polyesteriä tai muita muoveja. Uudessa keksinnön mukaisessa ratkaisussa, : ” joka on eritetty kuviossa 2, osa kuteista korvataan lämpöä hyvin ‘sito- * · • *·' valla’ materiaalilla, esimerkiksi metallilla. Tämän ansiosta viiraa tai 30 huopaa voidaan lämmittää ja ennenkaikkea pitää viira tai huopa koko kiertoajan lämmitettynä, ts. viira tai huopa on koko MD-suunnassa lämmitetty.! .. * The method of the invention will now be described with reference to Figure 1, which shows a device, wire or felt. In current fabrics and • · 'felts, thermal conductivity is often used as a weave material (A) • * •; · Polyester or other plastics. In the new solution of the invention, which is secreted in Figure 2, some of the wefts are replaced by a heat-binding material, such as a metal. This allows the wire or blanket to be heated and, above all, to keep the wire or blanket warm throughout the cycle, i.e. the wire or blanket is heated throughout the MD direction.

/ 4 110013 ) Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty vain yksi mahdollinen viiran tai huovan rakenne. Keksinnön puitteissa viiran tai huovan rakenne voi poiketa kuvioissa 1 ja 2 esitetyistä rakenteista./ 4 110013) Figures 1 and 2 show only one possible wire or felt structure. Within the scope of the invention, the structure of the wire or felt may differ from that shown in Figures 1 and 2.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän muodostaa laitteen sijoittaminen nykyiseen tai uuteen kuiturainanvalmistuskoneeseen, kuten esimerkiksi paperi- tai kartonkikoneeseen.The method of the invention consists in placing the device in an existing or new fiber web making machine, such as a paper or board machine.

Seuraavassa on esimerkki menetelmästä ja laitteesta sijoitettuna paperi-10 koneeseen. Kuvio 3 esittää sivukuvantona yhtä mahdollista viiraosaa.The following is an example of a method and apparatus placed on a paper-10 machine. Figure 3 is a side view of one possible wire section.

Uudessa menetelmässä nykyisen märkäviiran (C) tilalle asennetaan tässä ^ keksinnössä kuvattu kuvion 2 mukainen uudentyyppinen märkäviira.In the new method, the new wet fabric (C) of the present invention is replaced by a new type of wet fabric according to Figure 2 described herein.

Kuvio 4 esittää sivukuvantona yhtä mahdollista paperikoneen 15 puristinosaa. Uudessa menetelmässä nykyisen puristinosan huopien (D,E) tilalle asennetaan tässä keksinnössä kuvattu ulkoisesti lämmitettävä . ‘ : kuivatushuopa.Figure 4 is a side elevational view of one possible press portion of a papermaking machine 15. In the new method, the externally heated exemplary of the present invention is replaced with the existing press section blankets (D, E). ': Drying felt.

• · · ... * Kuvio 5 esittää sivukuvantona yhtä mahdollista paperikoneen ..'20 kuivatusosaa. Uudessa menetelmässä nykyisten kuivatusviirojen (F,G) ’·' tilalle asennetaan tässä keksinnössä kuvatut ulkoisesti lämmitettävät kuivatusviirat.Figure 5 shows a side view of one possible paper machine .. '20 drying sections. In the new method, the externally heated drying fabrics described herein are replaced with existing drying fabrics (F, G) '·'.

))

Kuviossa 6 on esitetty yksi mahdollinen tapa toteuttaa laitteen lämmitys.Fig. 6 shows one possible way of heating the device.

’· * 25 Kuviossa on merkitty viira/huopa (H), sen sisään rakennettu lämpöä sitova •. (* kerros (I) ja laitteen lämmitysjärjestelmä (J).'· * 25 The figure is marked with a wire / blanket (H) with a built in heat-binding •. (* floor (I) and unit heating system (J).

• ” Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatusta poikkeaviakin ’ ratkaisuja. Niinpä viirassa tai huovassa oleva lämmitettävä materiaali voi 30 olla esimerkiksi hyvin lämpöä sitovaa 'kuitua', jolla on suuri lämpökapasiteetti ja se voidaan lämmittää esimerkiksi puhaltamalla viiraan tai huopaan kuumaa ilmaa tai höyryä.• In the context of the invention, solutions other than those described above may be contemplated. Thus, the material to be heated in the wire or felt may be, for example, a highly heat-binding 'fiber' having a high thermal capacity and may be heated, for example, by blowing hot air or steam into the wire or felt.

))

Claims

A method characterized in that in a machine used to dry a fiber web, a wire or blanket with an external energy source in the transverse direction (CD) is heated to another temperature which wire or felt is used e.g. on the wire, pressing or drying portion of the machine, and in which the wire or felt has been placed a heat-binding material, e.g. a metal mesh, and thus one can influence the drying rate of the fibrous web in the transverse direction (CD) of the fibrous web. fiber moisture content in the transverse direction (CD).

2. Wrap or felt according to claim 1, characterized in that by changing the drying capacity of the fiber web in the transverse direction, the drying profile of the fiber web is regulated and thus e.g. drying history by compensating for an asymmetric transverse temperature distribution in generally meadow heated drying cylinders. Thus, e.g. the machine-directional (MD) drying history of the fiber web material in that it is balanced, which, on the other hand, allows the voltage profile in the transverse direction (CD) relative to the machine direction to be corrected.

Wire according to claim 1, characterized in that the fiber web is dried with the drying section with an overlay in machine direction (MD) heated wire in machines using so-called. lining with. . and viruses. The fiber web is dried on one side with hot cylinders and on the other side. with a heated wire. Thus, e.g. the curvature of the fiber web material caused by unilateral ""! drying is eliminated. a · I I I »· * • ·« »• * •« * tl * 1 * 1