FI111478B - Spray-päällystysmenetelmä ja -päällystyslaite - Google Patents

Description

111478

Spray-päällystysmenetelmä ja -päällystyslaite Tämän keksinnön kohteina ovat patenttivaatimuksen 1 johdan-< non mukainen spray-päällystysmenetelmä ja patenttivaatimuk- 5 sen 15 johdannon mukainen päällystyslaite.

f

Paperin pigmenttipäällystyksessä paperirainan pinnalle muodostetaan tasainen päällysteseoskerros, minkä jälkeen Tainasta poistetaan ylimääräinen vesi kuivattimilla. Aikojen 10 kuluessa päällysteen levitys ja tasoitus on tehty erilaisilla laitteilla, joiden kehitystä ovat ohjanneet lisääntyneet laatu- ja tuottavuusvaatimukset sekä kasvaneet paperikoneiden ajonopeudet.

15 Yksi paperinpäällystyksessä käytettävä menetelmä on niin sanottu spray-päällystysmenetelmä, jollaista on kuvattu esimerkiksi kansainvälisessä hakemusjulkaisussa WO 97/13035. Spray-päällystyksessä päällysteseos toimitetaan paperirainan pinnalle eli applikoidaan spray-suuttimilla, 20 joissa päällysteseos hajotetaan pieniksi pisaroiksi ennen paperirainalle suihkutusta. Päällystystulokseen on mahdollista vaikuttaa muuttamalla suuttimen ja paperirainan välimatkaa, suihkutettavan seoksen nopeutta ja massavirtaa. Pa-' perirainan kulkusuuntaa vasten poikittain on yleensä sijoi- 25 tettu useita spray-suuttimia, koska yhden suuttimen pääl-lystesuihkun peittoleveys on tavallisesti pienempi kuin päällystettävän paperirainan leveys. Yleensä myös paperirainan kulkusuuntaan nähden on sijoitettu useita poikittai-’ siä suutinrivejä, koska yhtä rainan poikki kulkevaa suutin- 30 riviä käyttämällä ei tavallisesti saavuteta haluttua pääl-, lystystulosta. Päällystyksessä paperirainalle tarttumaton päällystesumu voidaan kerätä talteen uudelleenkäyttöä varten. Päällystesumun ympäristöön leviämisen estämiseksi 2 111478 spray-suuttimet sijoitetaan yleensä muusta ympäristöstä suljettuun tilaan, esimerkiksi suojalaatikkoon.

Päällysteseoksen applikoinnin jälkeen paperirainaa kuiva-5 taan rainaan koskematta, koska märkä päällyste ei vielä kestä mekaanista kosketusta. Tavallisesti koskemattomassa kuivauksessa käytetään infrapuna- tai leijukuivaimia. Sylinterikuivausta voidaan käyttää vasta, kun päällyste on kuivunut riittävästi eikä tartu enää sylinteriin kiinni.

10

Tavallisesti päällysteseos applikoidaan paperin pinnalle useassa vaiheessa, ja eri appiikointivaiheiden välissä paperirainaa saatetaan myös kuivata. Tällainen useita appli-kointi- ja kuivausvaiheita sisältävä päällystysyksikkö vaa-15 tii runsaasti tilaa, joten sen sijoittaminen paperikoneeseen saattaa olla ongelmallista. Paperin spray-päällystyksessä ongelmana on saada suuttimilta tulevan suihkun muodostamasta päällystepinnasta määrällisesti ja laadullisesti samanlainen sekä paperirainan keskellä että 20 reunoilla. Tavallisesti päällystetyn paperirainan reuna- alueille applikoituu vähemmän päällystettä rainan keskiosiin verrattuna, minkä takia reunoille on vaikeaa saada muodostumaan tasaista päällystereunaa. Myös päällystesumun leviämistä spray-suuttimia ympäröivästä suojalaatikosta ym-25 päristöön ei voida täysin estää, koska liikkuvan paperirainan ja suojaisatikon välistä rakoa on vaikea tiivistää. Päällystesumun leviämistä suojalaatikon ulkopuolelle voi-: daan vähentää imemällä suojalaatikossa oleva päällystesumu alipaineen avulla pois ja erottamalla imetystä sumusta 30 päällysteseoshiukkaset uudelleen käytettäväksi. Tämäntyyp pisissä ratkaisuissa päällysteseoshiukkasten erottamiseksi sumusta joudutaan kuitenkin käyttämään erillistä erotinta. Suojalaatikon sisällä oleva päällystesumu tarttuu myös hei- 3 111478 posti suojalaatikossa oleviin pintoihin, kuten spray-suuttimiin, ja kuivuu niihin kiinni.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppi-5 nen spray-päällystysmenetelmä ja -päällystyslaite, joilla edellä kuvatut ongelmat saadaan ratkaistua.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa paperirainaa tuetaan telan tai viiran sijasta rainaa kohti suunnattavilla ilmasuih-10 kuilla, joita voidaan myös käyttää paperirainalle appli-koidun päällysteen kuivaamiseen. Lisäksi spray-suuttimien ja paperirainan väliin, lähelle paperirainan reunaa, sijoitetaan reunarajoittimet, joilla estetään spray-suuttimista rainan reuna-alueille suuntautuvien päällysteseossuihkujen 15 pääsy rainan pintaan. Spray-suuttimia ympäröivässä suoja-laatikossa olevan yhteen kautta muodostetaan suojalaatikon sisälle ympäristöön nähden pieni alipaine, jolla estetään päällystesumun leviäminen suojalaatikon ulkopuolelle. Toisen suojalaatikossa olevan yhteen kautta voidaan laatikkoon 20 syöttää kosteaa ilmaa tai höyryä, jolla laatikon sisälämpö tila ja -kosteus saadaan sellaisiksi, että päällystesumu ei tartu eikä kuivu laatikon pinnoille kiinni. Lisäksi suoja-laatikon seinät voidaan varustaa jäähdytyksellä, jolloin laatikossa oleva päällystesumu kondensoituu jäähdytetyille 25 pinnoille.

Keksinnön mukaiselle päällystysmenetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk-kiosassa.

Keksinnön mukaiselle päällystyslaitteelle puolestaan on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 15 tunnusmerkkiosassa.

30 4 111478

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Paperirainan ilmatuennassa käytettävillä suihkuilla voidaan 5 korvata erillisiä paperinkuivausyksiköitä, jolloin päällys-tysasemasta voidaan tehdä kooltaan pienempi ja paremmin paperikoneeseen sopiva. Keksinnön mukaisia reunarajoittimia käyttämällä paperirainan pintaan applikoitavan päällys-teseoskerroksen reunat saadaan tasaisiksi ja päällysteseos-10 kerroksen leveyttä voidaan helposti muuttaa. Suuttimia ympäröivässä suojalaatikossa vallitsevan alipaineen takia päällystesumu ei leviä suojalaatikon ulkopuolelle eikä likaa yksikön ulkopuolella olevia laitteita. Lisäksi päällysteen tarttuminen ja kuivuminen kiinni suojalaatikon sisä-15 puolisiin osiin ja pintoihin vähenee, jolloin myös näiden puhdistustarve vähenee. Erillisiä laitteita päällysteseok-sen erottamiseksi sumusta ei tarvita, koska päällystesumus-sa olevat hiukkaset kondensoituvat suojalaatikon jäähdytetyille pinnoille, joilta ne siirretään edelleen päällys-20 teseoskiertoon uudelleen käytettäviksi.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisten esimerkkien avulla.

25 Kuvio 1 esittää periaatteellisena halkileikkauskuvantona yhtä keksinnön mukaista spray-päällystyslaitetta paperirainan kulkusuunnassa.

>

Kuvio 2 esittää periaatteellisena poikkileikkauskuvantona 30 keksinnön mukaisen päällystyslaitteen spray-suuttimien ja paperirainan väliin sijoitettavia reunarajoittimia.

s 111478

Kuviossa 1 päällystettävä paperiraina 2 tuodaan vaakasuoran raon 10 kautta päällystysyksikköä ympäröivään suojalaatik-koon 9. Spray-suuttimet 1 on sijoitettu rainan 2 alapuolel-1 le ja rainan 2 tuentaan käytettävät ilmasuuttimet 8 rainan 5 2 yläpuolelle. Kuviossa 1 olevien reunarajoittimien 3 toi mintaa on esitetty tarkemmin kuviossa 2. Paperirainan 2 yläpuolella olevilla suuttimilla 8 puhalletaan paperirainaa 2 vasten ilmaa, jolla kompensoidaan spray-suuttimi en 1 suihkujen rainan 2 alapinnalle kohdistama voima ja kuiva-10 taan spray-suuttimista 1 rainalle 2 applikoitua päällys- teseosta. Kuivaustehoa voidaan lisätä nostamalla suuttimista 8 puhallettavan ilman lämpötilaa. Suojalaatikon 9 seinässä olevan yhteen 7 kautta imetään suojalaatikon 9 sisälle ympäristöön nähden pieni alipaine, joka estää päällys-15 tesumun leviämisen suojalaatikon 9 ulkopuolelle. Suojalaatikon 9 seiniä jäähdytetään esimerkiksi vesikiertoisilla jäähdyttimillä 5, jolloin suojalaatikon 9 sisällä leijuvassa päällystesumussa olevat hiukkaset kondensoituvat seinäpinnoille, joilta ne toimitetaan takaisin päällysteseos-20 kiertoon. Suojalaatikon 9 lämpötila ja kosteus asetetaan halutuksi syöttämällä kosteaa ilmaa tai höyryä suojalaatik-koon 9 laatikon 9 pohjassa olevan yhteen 6 kautta.

· «

Kuviossa 2 on esitetty päällystyslaitteen spray-suuttimet 25 1, päällystettävä paperiraina 2, reunarajoittimet 3 ja reu- narajoittimissa 3 olevat imuyhteet 4. Suuttimien 1 ruiskuttaessa päällysteseosta paperirainan 2 alapintaan, voidaan päällystettävän alueen leveys rajata suuttimien 1 ja pape-rirainan 2 välissä olevilla reunarajoittimilla 3. Reunara-30 joittimien 3 etäisyys paperirainasta 2 sekä reunarajoitti-. mien 3 rajaaman päällystettävän alueen leveys voidaan aset taa halutuksi. Suuttimista 1 tulevasta päällysteseossuih-kusta reunarajoittimien 3 alapinnoille muodostuvat päällys- 6 111478 teseospisarat imetään rajoittimissa 3 oleviin yhteisiin 4, jolloin pisarat eivät kulkeudu paperirainan 2 pinnalle.

Keksinnöllä voi myös olla edellä kuvatusta poikkeavia so-5 vellusmuotoja.

Ilmatuettuna suojalaatikosta 9 voidaan tehdä pitkä, jolloin laatikon 9 sisään voidaan sijoittaa useita peräkkäisiä tai vuorottaisia applikointi- ja kuivausvaiheita. Spray- 1 ja 10 ilmasuuttimia 8 voidaan sijoittaa edellä kuvatusta poiketen myös eri puolille rainaa 2. Suojalaatikko 9 on mahdollista sijoittaa eri asentoihin paperirainan 2 suunnan mukaisesti. Se voi olla esimerkiksi vaaka- tai pystysuorassa tai vinottain. Suojalaatikon 9 sisään voidaan sijoittaa kääntölait-15 teitä, joista tulevien ilmapuhallusten avulla rainan 2 kulkusuuntaa on mahdollista muuttaa suojalaatikon 9 sisällä kosketuksettomasti. Kääntölaitteiden ilmapuhalluksilla voidaan myös rainan 2 pinnalle applikoitua päällystettä kuivata .

20

Liikkuvan rainan 2 pinnalla kulkeva, päällysteseoksen app-likointia rainan 2 pintaan haittaava rajakerrosilma voidaan poistaa ennen applikointikohtaa esimerkiksi mekaanisella kaavarilla tai paperirainan 2 kulkusuuntaa vastaan suunna-25 tulla paineilmapuhalluksella. Myös suojalaatikossa 9 olevaan rakoon 11 voidaan suunnata rainan 2 kulkusuuuntaan nähden vastakkaissuuntainen paineilmapuhallus, jolla pääl-lysteseoshiukkasten kulkeutuminen suojalaatikon 9 ulkopuolelle raon 11 kautta estetään. Reunarajoittimien 3 imuyh-30 teet 4 voidaan sijoittaa myös reunarajoittimien 3 sisälle tai reunarajoittimien 3 paperirainan 2 puoleisille pinnoille. Keksinnön mukaisessa päällystyslaitteessa on myös mahdollista käyttää erityyppisiä päällysteseoksia. Paperi- 7 111478 rainalle 2 applikoitava päällysteseos voi olla myös jäähdytettyä, jolloin rainalle 2 tarttumaton osa päällystesumusta kondensoituu helpommin suojalaatikon 9 jäähdytetyille seinämille. Keksintöä voidaan luonnollisesti soveltaa paperin 5 päällystämisen lisäksi myös kartongin ja muiden vastaavien materiaalien päällystämiseen.

Claims (22)

1. Menetelmä liikkuvan paperirainan (2) päällystämiseksi, jossa menetelmässä päällystettävä raina (2) tuodaan 5 päällystysasemalle ja päällysteseos applikoidaan liikku van rainan (2) ainakin yhteen pintaan suojalaatikon (9) sisään sijoitetuilla spray-suuttimi 11a (1), tunnettu siitä, että rainaa (2) tuetaan kosketuksettomasti ainakin rainan (2) yhdelle puolelle suunnatuilla ilmasuih- 10 kuilla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainaa (2) tuetaan lämmitetyillä ilmasuih-kuilla rainan (2) pinnalle applikoidun päällysteseoksen 15 kuivaamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että spray-suuttimista (1) rainalle (2) suuntautuvien päällysteseossuihkujen peittoalaa rainan (2) le- 20 veyssuunnassa rajataan ainakin yhdellä spray-suuttimien (1) ja rainan (2) väliin sijoitetulla reunarajoittimella (3) .

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siitä, että suojalaatikon (9) sisälle moudostetaan ali paine päällysteseossumun suojalaatikon (9) ulkopuolelle leviämisen estämiseksi. >

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että suojalaatikkoon (9) syötetään kosteaa ilmaa tai höyryä. 111478

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suojalaatikon (9) seiniä jäähdytetään pääl-lysteseossumun seinille kondensoimiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reunarajoittimen (3) pinnalle kerääntynyt päällysteseos poistetaan reunarajoittimessa (3) olevan yhteen (4) kautta.

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että suojalaatikossa (9) rainalle (2) ap-plikoidaan päällysteseosta ja rainaa (2) kuivataan ainakin yhden kerran.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainan (2) kulkusuuntaa muutetaan kosketuk-settomasti ainakin yhdellä suojalaatikon (9) sisään sijoitetulla kääntölaitteella.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikuvan rainan (2) pinnalla oleva rajaker-rosilma poistetaan ennen päällysteseoksen rainalle (2) applikointia mekaanisella kaavinelimellä.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikkuvan rainan (2) pinnalla oleva rajaker-rosilma poistetaan ennen päällysteseoksen rainalle (2) applikointia rainan (2) kulkusuuntaa nähden vastakkais-. ’ suuntaisella ilmapuhalluksella. 30

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suojalaatikon (9) rakoon (11) suunnataan rainan (2) kulkusuuntaan nähden vastakkaissuuntainen il- 111478 mapuhallus päällysteseossumun suojalaatikon (9) ulkopuolelle leviämisen estämiseksi.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että rainalle (2) applikoidaan ainakin kahta eri laista päällysteseosta.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainalle (2) applikoidaan jäähdytettyä pääl- 10 lysteseosta.

15. Laite liikkuvan paperirainan (2) päällystämiseksi, joka laite käsittää spray-suuttimet (1) päällysteseoksen app-likoimiseksi ainakin yhteen paperirainan (2) pintaan ja 15 suuttimia ympäröivän suojalaatikon (9), tunnettu pa perirainan (2) ainakin yhdelle puolelle sijoitetuista, rainan (2) kosketuksettomaan tuentaan ilman avulla tarkoitetuista suuttimista (8).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu aina kin yhdestä spray-suuttimien (1) ja rainan (2) väliin sijoitetusta reunarajoittimesta (3).

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu sii- 25 tä, että reunarajoittimen (3) etäisyys rainasta (2) on asetettavissa.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen laite, tunnet tu siitä, että reunarajoittimen (3) rainan (2) pintaan 30 rajaaman päällystettävän alueen leveys on asetettavissa.

19. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu suo-jalaatikkkoon (9) sijoitetusta, ainakin yhdestä rainan 111478 (2) kulkusuunnan kosketuksettomaan kääntämiseen tarkistetusta kääntölaitteesta.

20. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu sii- 5 tä, että reunarajoittimen (3) spray-suuttimien (1) puo leiselle pinnalle on sijoitettu imuyhde (4).

21. Patenttivaatimuksen 16 tai 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että reunarajoittimen (3) rainan (2) puolei- 10 selle pinnalle on sijoitettu imuyhde (4).

22. Jonkin patenttivaatimuksen 16, 20 tai 21 mukainen laite, tunnettu siitä, että reunarajoittimen (3) sisälle on sijoitettu imuyhde (4). 15 i i2 111478