FI112873B - Menetelmä ja sovitelma paperi- ja kartonkirainan käsittelemiseksi - Google Patents

Description

112873

Menetelmä ja sovitelma paperi- ja kartonkirainan käsittelemiseksi 5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä paperi- ja kartonkirainojen päällystämiseksi tai pintaliimaamiseksi niiden painettavuuden, lujuuden tai muiden ominaisuuksien parantamiseksi.

10 Keksinnön kohteena on myös menetelmän soveltamiseen tarkoitettu sovitelma.

Paperin tai kartongin ominaisuuksien parantamiseksi pohja-paperi- tai kartonkirainaa käsitellään eri tavoin. Käsitte-15 lyjen tarkoituksena on parantaa valmistettavan materiaalin lujuus- tai painettavuusominaisuuksia. Lujuuden lisäämiseen käytetään ensisijaisesti pintaliimausta, jossa rainan pintaan levitetään rainan lujuutta lisäävää liimamaista ainetta, esimerkiksi tärkkelysliuosta. Päällystystä käytetään ; 20 muun muassa materiaalin vaaleuden, tiiviyden tai sileyden : . parantamiseen ja kalanterointia sileyden js kiillon paran- .' tamiseen.

;. ; Tavallisesti rainan käsittely tehdään pohjarainan valmista- 25 misen jälkeen kuivalle radalle joko erillisillä off-line ; ’ : laitteilla tai suoraan paperi- tai kartonkikoneen perään !(i liitetyillä on-line laitteilla. Tällöin raina on kuivattu ... : ainakin oleellisesti lähelle loppukuivuuttaan ja erityises- : ti pintaliimauksessa ja päällystyksessä rainaa joudutaan . 30 kastelemaan ja uudelleen kuivaamaan, mikä lisää koneen pi- t>(i; tuutta ja energian kulutusta. Koska paperi- ja kartonkiko- neilla on valmiina tehokkaat vedenpoisto- ja kuivatuslait- 112873 2 teet, olisi edullista siirtää rainaa kastelevat toimenpiteet kuten pintaliimaus ja päällystys mahdollisimman lähelle perälaatikkoa viiraosalle tai puristinosalle, jolloin pohjarainan ja käsittelyaineen vedenpoisto ja kuivatus voi-5 daan tehdä ainakin osittain samanaikaisesti. Puristin- tai viiraosalla tapahtuvalla pintaliimauksella ja päällystyksellä saavutettaisiin myös huomattavia laatuetuja, koska pintakäsittelyaineen siirtyminen radassa on erilaista kuin levitettäessä kostuttavaa käsittelyainetta jo kuivatulle 10 radalle. Kalanteroinnin vaikutus tehostuu, jos käsiteltävän rainan kosteus on suurempi, joten kalanteroinninkin siirtäminen paperi- tai kartonkikoneen puristinosalle parantanee kalanterointitulosta useimmilla paperi- ja kartonkilajeilla .

15

Siihen, että pohjarainan valmistus ja jälkikäsittely on tehty erillisissä vaiheissa on kaksi pääasiallista syytä. Ensinnäkin pohjarainan valmistus ja jälkikäsittely on perinteisesti käsitetty hyvin voimakkaasti erillisiksi työ-20 vaiheiksi, jotka on toteutettu toisistaan riippumatta. Toi-; seksi, erityisesti paperiradat ja jopa kartonkiradat ovat . hyvin heikkoja ennen kuin ne on kuivattu lähelle lopullista : kuiva-ainepitoisuutta, joten rainaa kostuttavia toimenpi- ;V; teitä ei ole voitu tehdä ajettavuutta vaarantamatta.

25

Tekniikan tasosta tunnetaan ratkaisu, jossa pintaliimaus : tehdään f ilminsiirtopäällystimellä . Filminsiirtopäällysti- messä pyörivän filminsiirtotelan pinnalle tarkasti annos-teltu päällystefilmi siirtyy telalta rainan pinnalle. Vaik-30 ka filminsiirtopäällystimen ajettavuus on erittäin hyvä ei-_ . kä käsittely rasita voimakkaasti rainaa, raina heikkenee kuitenkin siihen imeytyvän veden vaikutuksesta. Koska rai- 112873 3 naa ei siirretä suoraan filminsiirtotelalta tukielimelle, esimerkiksi viiralle, filminsiirtotelan ja seuraavan tukie-limen välille syntyy avoin tukematon väli. Rainassa esiintyy aina poikittaissuuntaisia ja erityisesti koneen suun-5 täisiä rainajännityksiä. Rainaan saattaa syntyä esimerkiksi kosteusprofiilin poikkeamien takia jännityshuippuja, jotka katkaisevat märän ja heikon rainan helposti.

Filminsiirtopäällystyksen lisäksi on ehdotettu käytettäväk-10 si spraypäällystystä, jossa pintaliima tai päällyste levitetään radalle useilla rinnakkain ja/tai peräkkäin sijoitetuilla spraysuuttimilla.

Yhdysvaltalaisessa patentissa 3,146,159 on kuvattu ratkai-15 su, jossa päällystys tehdään märkään rainaan siten, että paperi päällystetään toiselta puoleltaan ja sitä tuetaan päällystyksen aikana huovalla. Päällystys tasauspuristimel-la on myös mainittu.

:.· i 20 Yhdysvaltalaisessa patentissa 4,793,899 on käytetty spray-; : i ja lyhytviipymäpäällystystekniikoita ja rainan tuenta on ' edellä mainitussa patentissa kuvattua ratkaisua kehit- ·' ’ tyneempi, mutta tässäkin ratkaisussa on avoimia vientejä ja '·’ ' päällystys tehdään huovan tukemana.

25

Edelleen Yhdysvaltalaisessa patentissa 5,152,872 on kuvattu ’ * ratkaisu, jossa ei ole enää avoimia välejä. Tässä ratkai- : \* sussa päällyste applikoidaan telojen pinnoille ja niiltä suoraan radalle ja päällystysnipissä on edelleen huopa.

30 •:*’i Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla paperi- tai kartonkirainaa voidaan käsitellä 112873 4 kostuttavalla aineella tai kalanteroida ennen paperi- tai kartonkikoneen sylinterikuivatusosaa rainan kuiva-ainepitoisuuden ollessa hyvin alhainen, tyypillisesti 10 -60%.

5

Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla raina voidaan kuljettaa täysin tuettuna paperi- tai kartonkikoneen viiraosalta haluttaessa aina kiinni-rullaimelle saakka ja samalla hyödyntää rainan kosteuspi-10 toisuuden ja kosteuden hallitun siirtymisen mahdollistamia laatuetuj a.

Keksintö perustuu siihen, että raina kuljetetaan siirtohih-nan tukemana ainakin yhden pintakäsittelylaitteen, kuten 15 päällystysaseman tai kalanterin kautta ennen sen viemistä paperi- tai kartonkikoneen ensimmäiselle kuivainsylinteri-ryhmälle.

Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaan ainakin yh-; 20 dessä siirtohihnan tukemassa nipissä poistetaan vettä sa- -it · : manaikaisesti kuin käsittelyainetta siirretään rainaan.

: Vettä poistava nippi voi muodostua siirtohihnasta ja viira- osan viirasta tai puristinosan huovasta. Yksinkertaisuuden < t * V : vuoksi määritellään, että vedenpoisto siirtohihnan ja vii- 25 ran muodostamassa nipissä on osa puristinosaa,jolloin seu-·,* · raavassa puristinosan nippi voi olla myös viiran ja siirto- V ' hihnan välinen nippi.

; : Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle .·, : 30 on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

112873 5

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 26 tun-nusmerkkiosassa.

5 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Yksi keksinnön tärkeimmistä eduista on se, että päällystettyä tai pintaliimattua kartonkia tai paperia voidaan valmistaa huomattavasti yksinkertaisemmalla ja lyhyemmällä ko-10 neella, koska rainan pintakäsittely ja kuivaaminen voidaan tehdä samassa tai lähes samassa tilassa ja samoin laittein kuin vedenpoisto puristinosalla ja kuivaus on aikaisemmin tehty. Laitteisto koostuu pääosin olemassa olevista komponenteista. Jos laitteessa käytetään kalanterointia, se 15 voidaan tehdä valmistettavan paperilaadun kannalta edulli-simmassa paikassa rainan kosteuden ja muokkautuvuuden suhteen. Kuivauksen hyötysuhde paranee, koska kuivatus tehdään vain yhden kerran eikä kostuteta jo kerran kuivattua rai-;·, naa. Vettä on myös halvempaa poistaa hyvin kosteasta radas- » I · : 20 ta kuin kuivasta radasta. Jos pintaliimaus tai päällystys ! tehdään esimerkiksi puristinosan nipissä siten, että rainaa tukee päällystettävällä puolella siirtohihna ja vastakkai-. sella puolella huopa tai viira, radasta poistuu vettä vii raa tai huopaa kohti ja käsittelyaine tunkeutuu rainaan.

25 Parhaassa tapauksessa käsittelyaineen sisältämä vesimäärä poistuu nipissä kokonaisuudessaan vaatimansa tilavuuden pa-; kottamana märästä rainasta huopaan eikä rainan kuivatustarve kasva. Puristinnippi voi myös toimia tasoituspuristimena ja siis kalenterina ja tasoittaa rainan pintaa. Tällä tavoin ‘ . 30 voidaan päästä jopa niin hyvään sileyteen, että keksinnön . avulla voidaan valmistaa laadultaan riittävästi softkalan- teroituja laatuja vastaavaa paperia tai kartonkia. Sekä ve- 112873 6 den siirtoa ja poistumista ja kalanterointivaikutusta voidaan vahvistaa kuumentamalla siirtohihnaa tai sitä tukevaa telaa. Kuumennettavan hihnan avulla voidaan tehdä rainan lämpöprofilointia, jolla voidaan vaikuttaa esimerkiksi rai-5 nan kosteus- tai sileysprofiiliin. Kosteusprofiileihin voidaan vaikuttaa myös liimamäärän säädöllä.

Hihnan avulla voidaan muodostaa kiilamainen väli hihnan ja rainan välille ja siten voidaan applikoida suuri määrä pin-10 taliimaa, mikä on edullista etenkin aallotuskartonkia valmistettaessa. Erityisesti kenkäpuristimellä saadaan erinomainen tunkeuma rainaan. Kenkäpuristimelle on myös ominaista, että sen avulla voidaan valmistaa laatuja, joilla on korkea bulkki ja/tai paperin tai kartongin lujuus li-15 sääntyy. Rainan lujuuteen oleellisesti vaikuttavien ve- tysidoksien määrä lisääntyy kun pintaliimaus tehdään märkään paperiin tai kartonkiin. Jo kuivattua rainaa kasteltaessa tapahtuva kuitujen turpoaminen jää pois ja rainan pinnan laatu paranee. Keksinnön mukaisella menetelmällä saa-20 daan aikaan monia laadultaan kilpailukykyisiä paperi- tai kartonkilaatuja tai erinomaista käsiteltyä pohjapaperia korkealuokkaisten päällystettyjen paperilaatujen valmistukseen.

25 Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirus-tusten avulla.

Kuvio 1 esittää kaaviokuvana yhtä keksinnön suoritusmuotoa.

* , 30 Kuvio 2 esittää kaaviokuvana toista keksinnön suoritusmuo- , toa.

112873 7

Kuvio 3 esittää kaaviokuvana kolmatta keksinnön suoritusmuotoa .

Kuvio 4 esittää kaaviokuvana neljättä keksinnön suoritus-5 muotoa.

Kuvio 5 esittää kaaviokuvana viidettä keksinnön suoritusmuotoa .

10 Kuvio 6 esittää kaaviokuvana kuudetta keksinnön suoritusmuotoa .

Kuvio 7 esittää kaaviokuvana keksinnön seitsemättä suoritusmuotoa .

15

Seuraavassa selityksessä käytetään esimerkkinä paperikoneen puristinosan yhteyteen eri tavoin sijoitettua pintaliimaus-prosessia. Samoja tai oleellisesti samoja suoritusmuotoja voidaan käyttää kartonkikoneissa ja päällysteen tai muun 20 käsittelyaineen levittämiseen rainan pinnalle.

*, Kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuodot sopivat erityisesti paperi- ja kartonkikoneiden uusintoihin sovitettavaksi osaksi ko-j’. neen kuivatusosaa. Tässä tapauksessa päällystin- tai pinta- 25 liimausasema on sijoitettu juuri ennen kuivaussylinteriryh-mää 1, jolloin se on osa koneen puristinosaa. Koska nämä :suoritusmuodot on tarkoitettu ensisijaisesti paperikoneiden uusintoihin puristinosan yhteyteen asennettavaksi, laite on .***. osa koneen puristinosaa. Kuvion 1 tapauksessa valmistettava ,· , 30 raina tulee huovan tai viiran 2 kuljettamana pintaliimaus- ja puristinasemalle. Rainaa tuova tukielin voi olla koneen rainanmuodostusviira tai jos rainaa on edellä jo kuivattu 112873 8 puristinnipissä, raina tuodaan puristimen huovalla. Rainan pysyminen tukielimen pinnassa varmistetaan imutelalla 3. Imutelan jälkeen raina siirretään seuraavalle tukielimelle, joka on huopa 4. Rainan siirto tuovalta tukielimeltä 2 en-5 simmäiselle huovalle 4 tapahtuu imutelan 5 avulla. Imutela 5 painaa ensimmäistä huopaa 4 tukielintä 2 vasten ja telan 5 kehittämä alipaine imee rainan huopaa vasten. Ensimmäinen huopa 4 kuljettaa rainan ensimmäiseen vedenpoistonippiin, jonka muodostavat ensimmäinen huopa 4, toinen huopa 6, toi-10 nen imutela 7 ja vastatela 8. Toinen imutela 7 pitää rainan kiinni ensimmäisessä huovassa 4 ja raina kiertää huovan 4 varassa imutelan 7 ympäri. Tähän asemaan on sijoitettu sprayapplikointilaite S1A, jolla rainan ulospäin osoittavalle pinnalle voidaan suihkuttaa pintaliimaa. Seuraavaksi 15 raina viedään siirtohihnan 9 ja ensimmäisen huovan 4 muodostamaan nippiin, joka on muodostettu likimain siihen kohtaan, jossa ensimmäinen huopa irtoaa toiselta imutelalta 7. Siirtohihna 9 on sileäpintainen hihna, joka voi olla valmistettu metallista, edullisesti teräksestä tai lujitetusta 20 tai lujittamattomasta kumi- tai polymeerimateriaalista. Me-tallihihna voi olla pinnoitettu sopivalla aineella, esi-,merkiksi keraamipinnoitteella. Polymeerihihnatkin voidaan ; pinnoittaa mineraalipinnoitteella ja niissä on tavallisesti ; tukirakenteena kudos. Siirtohihna 9 kulkee ohjaintelojen 25 tukemana ja hihnan liikesuunnassa ennen ensimmäisen huovan 4 ja siirtohihnan 9 välistä nippiä sijoitetun vastatelan 10 kautta. Vastatelan 10 kohdalle on sijoitettu applikointi-laite S1B pintaliiman levittämiseksi hihnan 9 pinnalle. Ap-plikointilaite on edullisesti samankaltainen laite mitä * , 30 käytetään filminsiirtopäällystimien applikointilaitteena ja . siinä pintaliiman määrä säädetään ja liima tasoitetaan hih- * t nan pinnalle sauvalla tai terällä.

112873 9

Kuten kuviosta 1 nähdään, applikointilaitteita S1A ja S1B voidaan käyttää vaihtoehtoisesti tai yhtaikaisesti mikäli tarvitaan suuri määrä pintaliimaa samalle puolen rainaa. Seuraavaksi siirtohihna 9 ja sen varassa kulkeva raina 5 menevät kääntövastatelan 11 ja puristintelan 12 väliseen nippiin, jossa radasta poistuu vettä ensimmäisen huovan 4 suuntaan. Siirtohihna 9 ja sillä oleva raina kiertävät kääntövastatelan 11. Kääntövastatelaa 11 vasten on sovitettu tässä tapauksessa kenkäpuristin 13, jonka kautta 10 kiertää hihna tai huopa 14. Tässä suoritusmuodossa puristintelan 12 ja vastatelan 11 ja kenkäpuristimen 13 ja vastatelan väliselle alueelle on sovitettu sprayapplikointilaite S2 pintaliiman syöttämiseksi rainan käsittelemättömälle puolelle. Tässä tapauksessa 15 ensimmäiseksi päällystetty puoli joutuu kenkäpuristimen 13 puolella olevaa hihnaa 14 vasten. Jos kenkäpuristimen nipissä käytetään molemmilla puolilla siirtohihnaa, siinä ei poistu vettä, vaan laite toimii pikemminkin kalanterina^ joka tasoittaa rainan pintaa.

20

Kenkäpuristimelta 13 raina jatkaa siirtohihnan 9 pinnalla pois kenkäpuristimen nipistä. Raina poimitaan .1 25 siirtohihnalta 9 kuivatussylinteriryhmän kuivatusviiralle '.· 15 kolmannen imutelan 16 avulla. Rainan pysyminen huovalla varmistetaan imulaatikolla 17 ja rainan loppukuivatus ; '.>* tehdään kuivatussylinteriryhmän 1 avulla, minkä jälkeen : raina rullataan konerulliksi tai sitä jatkokäsitellään 1;, * 30 edelleen paperi- tai kartonkikoneeseen liitetyillä : jatkokäsittelylaitteilla. Kun 112873 10 raina on erotettu siirtohihnalta 9, hihna puhdistetaan tarvittaessa vesisuihkujen 18 ja kaapimen 19 avulla.

Kun kuvion tapauksessa puristinnippi on viiraosan yhtey-5 dessä, huovan 4 tilalla käytetään siirtohihnaa, telassa 5 ei käytetä imua ja sillä on edullista olla vastatela. Päällyste annostellaan ennen telan 5 ja sen vastatelan muodostamaa nippiä sprayapplikointilaitteella. Hitailla koneilla raina voidaan viedä telojen 7 ja 8 muodostaman puristinni-10 pin jälkeen suoraan sylinterikuivatusosalle. Tässä tapauksessa tela 7 on edullisesti kenkätela ja tela 8 voi olla imutela.

Kuvion 2 ratkaisu vastaa kuvion 1 suoritusmuotoa muilta 15 osin, mutta siitä on poistettu ensimmäinen vedenpoistonippi ja huopa ja siihen on lisätty tasauspuristin. Tässä suoritusmuodossa sprayapplikointilaitteet S1A ja S2A ovat vaihtoehtoisia tai täydentäviä laitteita ja pintaliiman levitys tehdään siirtohihnan 9 yhteyteen sovitetun applikointilait- » · 20 teen avulla rainan ensimmäiselle puolelle. Tällöin kenkäpu-ristimessa 13 voidaan käyttää huopaa ja poistaa tehokkaasti vettä radasta sen käsittelemättömälle puolelle, jolloin saadaan aikaan edellä mainittu tehokas vedenpoisto ja liiman tunkeutuminen rainaan. Tasauspuristin SN on sijoitettu 25 rainan kulkusuunnassa kenkäpuristimen jälkeen ja se koostuu : kahdesta nipin muodostavasta telasta 20, 21, joiden välistä raina ja siirtohihna 9 on sovitettu kulkemaan. Ensimmäinen teloista 20 on siirtohihnan muodostaman lenkin sisäpuolella ja toinen 21 sen ulkopuolella. Siirtohihnalenkin ulkopuo-‘ . 30 lella olevan telan 21 yhteyteen on sovitettu applikointi- - » I · t laite S2B ja tämä tela 21 toimii applikointilaitteen S2B kanssa filminsiirtopäällystimen tavoin. Pintaliiman appli- 112S73 11 koinnin lisäksi tämän tasauspuristimen avulla voidaan parantaa tunnetulla tavalla sileyttä. Tasauspuristimen sijasta tässä ja muissa keksinnön suoritusmuodoissa voidaan käyttää varsinaista kalanteria, jolloin tarvitaan tavalli-5 sesti kaksi telaparia, jos kalanteriteloina käytetään esimerkiksi kuumennettavaa kovaa telaa ja pehmeätä pinnoitettua telaa.

Kuviossa 3 on esitetty laite, jossa on kaksi kenkäpuristin-10 ta. Samassa suoritusmuodossa voidaan kenkäpuristimien sijasta käyttää telapuristimia. Raina tuodaan tässäkin tapauksessa edellisestä valmistuslaitteelta viiralla 2 ja siirretään ensimmäisellä imutelalla 5 ensimmäiselle huovalle 4. Ensimmäinen huopa 4 kiertää ensimmäisen kenkäpuristimen 22 15 kautta. Kenkäpuristin 22 on sijoitettu ensimmäisen huovan 4 lenkin sisäpuolelle ja sitä vastapäätä on vastatela 26, jonka ympäri kiertää toinen huopa 27. Tämän kenkäpuristimen tarkoituksena on ainoastaan poistaa vettä radasta, joten .·. rainan molemmilla puolilla on edullista käyttää huopaa. En- : .·. 20 simmäisen kenkäpuristimen 22 nipistä raina siirretään toi- : .·. selle huovalle 27 ja rainan kulkusuunnassa on kenkäpuristi- men 22 jälkeen spraypäällystysyksikkö SI pintaliiman levit-tämiseksi rainan toisesta huovasta 27 poispäin osoittavalle pinnalle. Toiselta huovalta 27 raina siirretään kolmannelle 25 huovalle 31 imutelan 28 avulla ja rainan kulkusuunnassa on seuraavaksi sprayapplikointilaite S2A, jolla voidaan levit-: : : tää päällystettä rainan pinnalle. Rainan kulkusuunnassa seuraavana on toinen kenkäpuristin 29, jonka nipin kautta ,··. kulkevat kolmas huopa 31 ja siirtohihna 32. Siirtohihna . 30 kiertää kenkäpuristimen 29 vastatelan 30 ja applikointivas- tatelan 33 ympäri. Siirtohihnalenkin ulkopuolelle on applikoint ivastatelan 33 kohdalla applikointilaite S2B. Jälleen 112873 12 applikointilaitteet S2A ja S2B ovat vaihtoehtoisia tai toisiaan täydentäviä.

Kuviossa 4 oleva suoritusmuoto vastaa muuten kuvion 3 suo-5 ritusmuotoa, mutta siihen on lisätty tasauspuristin SN, jolla tehdään pintaliimaus ensimmäisen puristinnipin sijaan. Tässäkin tapauksessa tasauspuristimen SN ulkopuoliselle telalle 21 on sovitettu applikointilaite S2 ja lisäksi kuviossa on esitetty ulkopuolisen eli applikointitelan 10 puhdistuslaitteet 34. Hihnalla 32 voi olla myös puhdistuslaitteet, mutta niitä ei ole tässä kuvattu. Kuviossa 4 on myös kuvattu imulaatikot 36 niissä kohdissa, joissa raina siirretään seuraavalle huovalle imulaatikoiden avulla. Imu-laatikoilla varmistetaan rainan pysyminen kiinni huovassa. 15 Rainan kulkusuunnassa ennen toista kenkäpuristinta on pääl-lepuhalluslaatikko, kuivain tai mittalaite, joka on esitetty kaaviona 37. Ensimmäinen applikointilaite on sovitettu siirtohihnan 32 yhteyteen ja rainan toisen puolen käsittely tehdään tasauspuristimen SN toisella telalla 21 ja sille 20 sovitetulla applikointilaitteella S2 .

Kuvio 5 suoritusmuodossa tasauspuristimeen SN on yhdistetty käsittelyaineen applikointi hihnan 36 avulla. Applikointi-T: hihna 36 kiertää jatkuvana lenkkinä tasauspuristimen SN te- 25 lan ja applikointilaite S2 on sovitettu levittämään pinta-ί : liimaa hihnalle. Pintaliima siirtyy rainan pintaan tasaus- l puristimen nipissä, jonka kautta applikointihihna ja siir- \\ tohihna 32 kulkevat. Koska nipissä rainan toisella puolella on applikointihihna ja toisella siirtohihna, hihnamateriaa-. 30 Iin ja erityisesti hihnojen kovuuksien valinnalla voidaan vaikuttaa tasauspuristimen toimintaan. Kuvion 6 tapauksessa kalanterointiajatusta on viety vielä pidemmälle käyttämällä 112873 13 tasauspuristimena SN kenkäpuristinta. Kenkäpuristimen avulla saadaan myös erinomaiset pintapaineen profilointiominai-suudet myös rainan konesuunnassa ja voidaan parantaa usein valmistettavan materiaalin paksuutta tietyssä pinnan siley-5 dessä.

Kuviossa 7 on esitetty suoritusmuoto, jossa pintaliimaus tehdään rainan muodostamiseen käytettävällä viiraosalla, jossa tapahtuu ensimmäisen vaiheen vedenpoisto. Rainan kui-10 va-ainepitoisuus on tällöin erittäin pieni. Raina tulee käsittelylaitteelle paperi- tai kartonkikoneen kuivatusviiran 2 kuljettamana. Kuivatusviiralla 2 rainasta poistuu vettä ja sen kuiva-ainepitoisuus nousee. Kuivatusviiran kuljettama raina kulkee kenkäpuristimelle, jonka muodostavat kenkä-15 tela 40 ja vastatela 41. Kuivatusviira 2 kiertää vastatelan 41 ja kenkätelan 40 ympäri kulkee siirtohihna 39. Siten raina on kenkäpuristimessa 40, 41 kuivatusviiran 2 ja siir-tohihnan 39 välissä ja siitä poistuu puristettaessa vettä viiran 2 suuntaan. Kuivatusviiran 2 ja siirtohihnan 39 vä- t < 20 lisen kidan edessä on sprayapplikointilaite, jolla voidaan levittää käsittelyainetta rainan pinnalle. Koska rainan lujuus ennen sen viemistä kenkäpuristimelle on pieni sen sisältämästä suuresta vesimäärästä johtuen, sprayapplikointi , ·, on erityisen edullinen applikointitapa tässä suoritusmuo- 25 dossa.

Seuraavaksi raina viedään toiselle puristimelle, joka on edullisesti kenkäpuristin tämän esimerkin mukaisesti. En-. simmäisen kenkäpuristimen 40, 41 siirtohihna 39 kulkee toi- 30 sen kenkäpuristimen kenkätelan 42 ympäri ja kuljettaa rai-* nan puristimen nippiin. Kenkätelaa 42 vasten on sovitettu vastatela 43 ja vastatelan 43 ympäri kiertää huopa 44. Täs- 112873 14 säkin nipissä rainasta poistuu vettä ja veden liikesuunta on huopaa 44 kohti. Seuraavaksi raina viedään siirtohihna 39 varassa viiralle tai huovalle 46. Raina kiinnitetään huopaan 46 siirtohihnan 39 ja huovan 46 kosketuskohtaan si-5 joitetun imutelan 45 avulla. Valmistettavasta paperi- tai kartonkilajista riippuen raina viedään seuraavaksi kuiva-tussylinteriryhmälle, edellä kuvatun kaltaiselle sovitel-malle sen toisen puolen käsittelemiseksi tai jollekin muulle käsittelylaitteelle.

10

Edellä esitettyjen lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin suoritusmuotoj a.

Yllä kuvattuja ratkaisuja voidaan muunnella monin tavoin.

15 erityisesti esitettyjen sprayapplikointilaitteiden määrää ja sijaintia on helppo vaihdella tarpeen mukaan. Sprayap-plikoinnin sijasta voidaan usein käyttää ns. jetapplikoin-tia, missä applikoitavan alueen levyisestä suuttimesta pur-sotetaan vapaasti lentävä käsittelyainesuihku. Jetappli-20 koinnissa päällyste virtaa tasaisena virtana eikä hajoa pi- i ' saroiksi, jolloin spraysumulta vältytään. Suihku voidaan kohdistaa hihnalle, telapinnalle, rainalle tai suoraan nip-piin. Kuitenkin on oleellista, että radalle applikoidaan ainakin yhdessä siirtohihnan tukemassa nipissä päällystettä 25 vettä läpäisemättömän hihnan puolelle. Tässä nipissä on ol-: ' : tava edullisesti päällystetyllä puolella vettä läpäisemätön hihna ja toisella puolella vettä läpäisevä huopa. Puristus nipissä voidaan saada aikaan joko telojen tai edullisimmin j kenkäpuristimen avulla. Tällaisessa nipissä saadaan aikaan . 30 tehokas vedenpoisto rainasta ja samanaikainen rainan pinnan ; päällystys tai kalanterointi.

112873 15 Käsittelyaine kuten päällyste tai pintaliima voidaan levittää siirtohihnan pintaan myös esimerkiksi filminsiirtotek-niikassa käytettävien applikointilaitteiden avulla. Esimerkeissä kuvattuja sovitelmia voidaan muunnella myös siten, 5 että sovitetaan kahden tai useamman siirtohihnan avulla toimivia pintakäsittely- ja vedenpoistoasemia peräkkäin siten, että hihna voi olla vuorottain rainan eri puolilla. Keksintöä voidaan soveltaa myös monikerrospäällystykseen, jossa yksi tai useampia päällyste- tai käsittelyainekerrok-10 siä tehdään keksinnön mukaisella tavalla.

Vaikka keksinnön mukainen ratkaisu toteutetaankin edullisimmin ilman avoimia vientejä siten, että rainaa tukee aina ainakin yksi jatkuva lenkkimäinen tukielin, tela tai sylin-15 teri, raina voidaan poikkeustapauksissa siirtää avoimen viennin kautta tai ilmatuettuna seuraavalle tukielimelle. Rainaa voidaan kuivata haluttaessa päällepuhalluslaitteel-la, infrapunakuivaimella tai vastaavalla käsittelyn jälkeen , sen ollessa hihnan tai huovan tukemana ennen sen joutumista ,·, 20 seuraavaan nippiin ennen rainan tuetun puolen vaihtumista käsitellylle puolelle tai rainan siirtoa sylinterikuiva-tusosalle. Käsittelyaineen koostumus ja olomuoto eivät si-nänsä vaikuta keksinnön toimintaan, mutta voivat vaatia f t tietyntyyppiset applikointilaitteet tai muutoksia laitteis-25 ton fyysiseen rakenteeseen. Käsittelyaine voi olla neste, liuos, dispersio, emulsio tai vaahto tai muu riittävän hel-T: posti annosteltava ja levitettävä aine.

,*·. Keksinnön mukaisiin menetelmiin voidaan yhdistää päällyste- ,· , 3 0 määrän mittaus rainan ollessa tuettuna hihnaa tai viiraa ! * * * vasten. Tällöin ei voida käyttää rainan molemmin puolin si- » » » » ψ joitettavia mittalaitteita. Soveltuva mittaustapa esimer- 112873 16 kiksi pohjapaperin täyteainemäärän ja päällystemäärän mittaamiseen on röntgenfluorenssimenetelmä CaC03 pigmenteille. Röntgenfluorenssimittaukseen voidaan yhdistää kokonaispainon ja kosteuden mittaus jollain tavanomaisella tavalla, 5 jolloin saatujen tietojen avulla voidaan laskea useita laatutekijöitä .

I * · ' t f ί i i ♦ * 4

Claims (46)

112873

1. Menetelmä liikkuvan rainan käsittelemiseksi paperi- tai kartonkikoneessa, jossa 5 - muodostetaan raina liikkuvalle viiralle, - poistetaan rainasta vettä puristamalla, 10. kuivataan rainaa ainakin yhdellä kuivainsylinteril- lä, ja - pintakäsitellään rainaa ainakin yhdellä menetelmällä ennen ensimmäistä kuivainsylinteriä, 15 tunnettu siitä että - asetetaan raina kulkemaan vettä läpäisemättömän siirtohihnan tukemana ainakin yhden ennen ensimmäistä 20 kuivainsylinteriä tehtävän pintakäsittelyvaiheen aika na.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- 1. t u siitä, että applikoidaan rainan pintaan ennen ensim- 25 mäistä sylinterikuivainta ainakin yhdessä vaiheessa käsittelyainetta ja asetetaan raina kulkemaan siirtohihnan (9, 32, 36, 39) tukemana siten, että rainan se puoli, jolle le-• ’ vitetään käsittelyainetta on siirtohihnaa (9, 32, 36, 39) vasten, jolloin käsittelyaine puristuu siirtohihnan avulla : 30 rainaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalanteroidaan ainakin rainan toinen puoli 112873 siirtohihnaa vasten.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että pintakäsitellään rainaa sen kuiva- 5 ainepitoisuuden ollessa 10 - 60%.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistetaan radasta vettä ainakin yhdessä vaiheessa puristamalla rainaa jatkuvan huovan 10 (14) välityksellä siirtohihnaa (9, 32, 36, 39) vasten pai- ninelimellä (13).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että puristetaan rainaa huovan (14) välityksel- 15 lä painamalla sitä siirtohihnaa (9, 32, 36, 39) vasten ken-käpuristimella (13).

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että puristetaan rainaa huovan (14) välityksel- 20 lä painamalla sitä siirtohihnaa (9, 32, 36, 39) vasten telalla (12).

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kuivataan rainaa kosketuksettomalla kui- ’ 25 vaimella ennen ensimmäistä kuivainsylinteriä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kuljetetaan rainaa ainakin silloin, kun siitä poistetaan vettä puristamalla siten, että se on jat- " ; 30 kuvasti kosketuksessa ainakin yhden jatkuvan lenkkimäisen h tukielimen kuten viiran, huovan tai siirtohihnan kanssa. 1 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n - 112873 n e t t u siitä, että levitetään käsittelyainetta siirto-hihnan (9) pinnalle filminsiirtopäällystimen applikointi-laitteella, sprayapplikointilaitteella, jetapplikointilait-teella tai lyhytviipymäapplikointilaitteella ja viedään kä-5 sittelyaine siirtohihnan (9, 32, 36, 39) pinnalla filminä radalle.

11. Patenttivaatimuksen 1 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetään käsittelyainetta 10 ainakin yhdessä vaiheessa suoraan rainan pinnalle sprayapplikointilaitteella (S1A, S2).

12. Patenttivaatimuksen 1 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitään käsittelyainetta suo- 15 raan siirtohihnan ja rainan väliseen nippiin.

13. Patenttivaatimuksen 1 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetään käsittelyainetta siirtohihnalle ja tarvittaessa myös suoraan radalle sellai- 20 nen määrä, että rainan ja siirtohihnan väliseen kosketus-kulmaan muodostuu lammikko. * 14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään rainaa tasauspuristimel- 25 la ennen sen viemistä ensimmäiselle kuivainsylinterille.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirtohihna (32) on sovitettu kulkemaan tasauspuristimen (SN) nipin läpi. 30 • 16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään rainaa kaksi nipin muodostavaa telaa (20, 21) käsittävällä tasauspuristimella 112873 ja levitetään tasauspuristimen toiselle telalle (21) käsittelyainetta applikointilaitteella (S2) ja siirretään käsittelyaine telan (21) pinnalla radalle.

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään rainaa kaksi nipin muodostavaa telaa (20, 21) ja toisen telan (21) ympäri kiertävän hihnan (36) käsittävällä tasauspuristimella (SN) ja levitetään tasauspuristimen hihnalle käsittelyainetta 10 applikointilaitteella (S2) ja siirretään käsittelyaine hihnan (36) pinnalla radalle.

18. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään rainaa telan (21), 15 kenkäpuristimen (37) ja telan (21) ympäri kiertävän hihnan (36) käsittävällä tasauspuristimella (SN) ja levitetään tasauspuristimen hihnalle (36) käsittelyainetta applikointilaitteella (S2) ja siirretään käsittelyaine hihnan (36) pinnalla radalle. " 19. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet- : t u siitä, että asetetaan raina kulkemaan kahden toisiaan : vasten puristettavan siirtohihnan (32, 36) välistä ja levi- tetään käsittelyainetta molempien hihnojen (32, 36) pin-• 25 noille ja siirretään aine samanaikaisesti rainan molemmille V : pinnoille. ; \> 20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että tuetaan rainaa ainakin osittain purista-30 maila tehtävän vedenpoiston aikana huovalla, hihnalla, te-,.1;; lalla, sylinterillä tai ilmatuentalaitteella. ’ 21. Jonkin patenttivaatimuksista 1, 8-20 mukainen mene- 112873 telinä, tunnettu siitä, että kuivataan rainaa ensimmäisessä päällystysvaiheessa käsittelyaineen levittämisen jälkeen kosketuksettomalla kuivaimella, esimerkiksi sätei-lylämpökuivaimella tai ilmakuivaimella. 5

22. Jonkin patenttivaatimuksista 1, 10-21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetään ainakin rai-nan toiselle puolelle ainakin kaksi käsittelyainekerrosta ainakin kahdessa eri vaiheessa. 10

23. Jonkin patenttivaatimuksista 1, 10, 22, mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetään ainakin yksi kerros päällystettä radalle filminsiirtotelan (21) avulla . 15

24. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että käytetään käsittelyainetta, joka on pinta-liimaa tai päällysteseosta nestemäisessä, dispersio-, emulsio-, tai vaahtomuodossa. 20 ” 25. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- : t u siitä, että puristetaan rainaa siirtohihnan (9, 32, i 36, 39) välityksellä telaa vasten. ·' 25 26. Sovitelma paperin tai kartongin valmistuskoneessa, joka - käsittää ; ' ·' - viiraosan (2, 3) liikkuvan paperi- tai kartonkirai- • nan muodostamiseksi, 30 , ; - kuivatuselimet (4 - 14) rainan puristamiseksi veden poistamiseksi rainasta, 112873 - ainakin yhden kuivatussylinterin (1) rainan kuivaamiseksi, - ainakin yhden pintakäsittelylaitteen (S1A, S1B tai

5 SN) rainan pinnan käsittelemiseksi ennen ensimmäistä kuivatussylinteriä (1), tunnettu 10. ainakin yhdestä jatkuvan lenkin muodostavasta vettä läpäisemättömästä siirtohihnasta (9, 32, 36, 39), jota vasten liikkuva raina on sovitettu kulkemaan pintakäsittelyn aikana.

27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, tun nettu elimistä (S1A, S1B) käsittelyaineen applikoimi-seksi rainan siirtohihnaa (9, 32, 36, 39) vasten osoittavalle puolelle siten, että applikoitu aine puristuu hihnan (9, 32, 36, 39) välityksellä rainaan. 20

28. Patenttivaatimuksen 26 tai 27 mukainen sovitelma, : tunnettu siitä, että ainakin yksi pintakäsittely- • laite on kalanteri.

29. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, t u n - • n e t t u ,· - huovasta (14), joka on sovitettu kulkemaan siirto- hihnaa (9, 32, 36, 39) vasten siten, että käsiteltävä 30 raina kulkee huovan (14) ja siirtohihnan (9, 32, 36, : 39) välistä, ja - ainakin yhdestä paininelimestä (13) huovan (14) pu- 112873 ristamiseksi siirtohihnaa (9, 32, 36, 39) kohti veden puristamiseksi radasta.

30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen sovitelma, t u n -5 n e t t u siitä, että paininelin on kenkäpuristin (13).

31. Patenttivaatimuksen 29 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että paininelin on tela (12).

32. Patenttivaatimuksen 27 mukainen sovitelma, tun nettu ainakin yhdestä kosketuksettomasta kuivaimesta rainan kuivaamiseksi ennen ensimmäistä kuivainsylinteriä.

33. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, t u n -15 n e t t u ainakin yhdestä huovasta (4), viirasta tai hihnasta (9, 32, 36, 39) ja elimistä (5) rainan poimimiseksi rainanmuodostusviiralta (2) ja viemiseksi ainakin yhden huovan (4), viiran tai hihnan tukemana seuraavalle hihnalle (9, 32, 36, 39) huovalle tai viiralle. 20 . ’· 34. Patenttivaatimuksen 33 mukainen sovitelma, t u n - i n e t t u kuivatussylinterien muodostaman ryhmän (1) vii- i rasta (15) ja elimistä (16) rainan poimimiseksi siirtohih- ,* naita ja kuljettamiseksi ainakin osittain viiran tukemana • 25 kuivatussylinterien (1) kautta.

35. Patenttivaatimuksen 34 mukainen sovitelma, t u n - : n e t t u ainakin yhdestä huovasta (4) ja ainakin yhdestä siirtohihnasta (9, 32, 36, 39) rainan kuljettamiseksi jat-30 kuvasti tuettuna ja kosketuksessa jatkuvaan lenkkimäisen tukielimeen puristavan vedenpoistovaiheen läpi.

36. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, t u n - » 112873 n e t t u elimistä käsittelyaineen levittämiseksi siirto-hihnan pinnalle, jotka elimet voivat olla filminsiirtopääl-lystimen applikointilaite, sprayapplikointilaite, jetappli-kointilaite tai lyhytviipymäapplikointilaite. 5

37. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, tunnettu ainakin yhdestä puristavien kuivatuselinten alueelle sovitetusta sprayapplikointilaitteesta (S1A) käsittelyaineen levittämiseksi suoraan radalle tai rainan ja siir- 10 tohihnan väliseen nippiin.

38. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, tunnettu ennen kuivatussylintereitä (1) sijaitsevasta ta-sauspuristimesta (SN) tai kalanterista, jonka kautta raina 15 on sovitettu kulkemaan.

39. Patenttivaatimuksen 38 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että siirtohihna (9, 32, 36, 39) on sovitettu kulkemaan tasauspuristimen kautta. 20 “ 40. Patenttivaatimuksen 39 mukainen sovitelma, t u n - : n e t t u elimistä (S2B) käsittelyaineen levittämiseksi : tasauspuristimen (SN) siirtohihnalenkin (9, 32, 36, 39) ul- kopuolella olevalle telalle (21) . : 25 ** 41. Patenttivaatimuksen 38 tai 39 mukainen sovitelma, tunnettu siirtohihnalenkin (9) ulkopuolella olevan telan (21) ympäri kiertäväksi sovitetusta hihnasta (36) ja elimistä (S2) käsittelyaineen levittämiseksi hihnan (36) \ 30 pinnalle. k

42. Patenttivaatimuksen 41 mukainen sovitelma, t u n -' n e t t u siitä, että tasauspuristin (SN) käsittää kenkä- 25 1 12 8 7 3 puristimen (37).

43. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, tunnettu 5 - ainakin kahdesta siirtohihnasta (32, 36), jotka on sovitettu kulkemaan ainakin osittain vastakkain siten, että raina kulkee niiden välistä, 10. elimistä (SI, S2) käsittelyaineen levittämiseksi hihnojen (32, 36) pinnoille, ja - elimistä (20, 21) hihnojen (32, 36) puristamiseksi yhteen applikointipaineen muodostamiseksi. 15

44. Jonkin patenttivaatimuksista 26, 36, 37, 40, 43 mukainen sovitelma, tunnettu ainakin yhdestä kosketuk-settomasta kuivaimesta, esimerkiksi säteilykuivaimesta tai ilmakuivaimesta, rainan kuivaamiseksi käsittelyaineen le- 20 vittämisen jälkeen. 1 * : 45. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, t u n - ' n e t t u ainakin yhdestä filminsiirtotelasta (21) käsit telyaineen levittämiseksi rainan pinnalle. v * 46. Patenttivaatimuksen 26 mukainen sovitelma, tun nettu siitä, että ainakin yksi siirtohihna on sovitettu kulkemaan telan kautta siten, että rainaa voidaan puris-* taa siirtohihnalla telaa vasten. : ' ; 30 112873