FI110013B - Menetelmä ja laitteisto kuiturainamateriaalin kuivaamiseen - Google Patents

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.

Tunnetuissa menetelmissä kuiturainan valmistusprosessin aikana rainasta poistetaan vettä levittämällä kuiturainamassaa viiraosan märkäviiralle ja imemällä vettä rainasta viiran läpi imulaatikoiden ja foilikaapimien avulla.

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.

15

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.

• 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.

30

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.

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.

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.

• · · · ·...·' 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.

: ’· Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle ja * · * · laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksissa.

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.

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.

10

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.

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.

!..* 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.

/ 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.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän muodostaa laitteen sijoittaminen nykyiseen tai uuteen kuiturainanvalmistuskoneeseen, kuten esimerkiksi paperi- tai kartonkikoneeseen.

Seuraavassa on esimerkki menetelmästä ja laitteesta sijoitettuna paperi-10 koneeseen. Kuvio 3 esittää sivukuvantona yhtä mahdollista viiraosaa.

Uudessa menetelmässä nykyisen märkäviiran (C) tilalle asennetaan tässä ^ keksinnössä kuvattu kuvion 2 mukainen uudentyyppinen märkäviira.

Kuvio 4 esittää sivukuvantona yhtä mahdollista paperikoneen 15 puristinosaa. Uudessa menetelmässä nykyisen puristinosan huopien (D,E) tilalle asennetaan tässä keksinnössä kuvattu ulkoisesti lämmitettävä . ‘ : kuivatushuopa.

• · · ... * Kuvio 5 esittää sivukuvantona yhtä mahdollista paperikoneen ..'20 kuivatusosaa. Uudessa menetelmässä nykyisten kuivatusviirojen (F,G) ’·' tilalle asennetaan tässä keksinnössä kuvatut ulkoisesti lämmitettävät kuivatusviirat.

)

Kuviossa 6 on esitetty yksi mahdollinen tapa toteuttaa laitteen lämmitys.

’· * 25 Kuviossa on merkitty viira/huopa (H), sen sisään rakennettu lämpöä sitova •. (* kerros (I) ja laitteen lämmitysjärjestelmä (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.

)

Claims (3)

5 110013

1. Menetelmä, joka on tunnettu siitä, että kuiturainan kuivattamiseen käytetyssä koneessa esimerkiksi koneen viira, puristin tai kuivatusosalla käytettävää viiraa tai huopaa, joiden sisään on sijoitettu lämpöä sitovaa materiaalia, esimerkiksi metalliverkko, lämmitetään ulkoisella energialähteellä poikkisuunnassa (CD) eri lämpöiseksi, ja näin voidaan 10 vaikuttaa kuiturainan kuivumisnopeuteen kuiturainan poikkisuunnassa (CD) ja tätä kautta mm. kuiturainan poikkisuuntaiseen (CD) kosteuspitoisuuteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viira tai huopa, joka on tunnettu 15 siitä, että kuiturainan poikkisuuntaista kuivatustehoa muuttamalla säädetään kuiturainan kuivatusprofiilia ja täten esimerkiksi kuivatushistoriaa kompensoiden yleisesti höyryllä lämmitettävien kuivatussylinterien poikkisuuntainen epäsymmetrinen lämpötilajakautuma. Täten vaikutetaan esimerkiksi kuiturainamateriaalin *... *20 konesuuntaiseen (MD) kuivatushistoriaan tasoittaen sitä, mikä puolestaan • I « ·’ * mahdollistaa konesuunnassa poikkisuuntaisen (CD) kireysprofiilin * korjaamisen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viira, joka on tunnettu siitä, että 25 kauttaaltaan konesuunnassa (MD) lämmitetyllä viiralla kuivataan : ·* kuiturainaa kuivatusosalla ns. yksiviiravientiä käyttävissä koneissa. ; ·" Toiselta puolelta kuiturainaa kuivatetaan kuumilla sylintereillä ja toiselta : '·· puolelta lämmitetyllä viiralla. Näin voidaan esimerkiksi eliminoida ‘ ‘: yksipuolisen kuivatuksen aiheuttamaa kuiturainamateriaalin käyristymää. ) 30 6 110013