FI115147B - Menetelmä ja sovitelma filminsiirtopäällystimeltä rainalle siirtyvän liimamäärän määrittämiseksi - Google Patents

Description

115147

Menetelmä ja sovitelma filminsiirtopäällystimeitä rainalle siirtyvän liimamäärän määrittämiseksi Tämän keksinnön kohteina ovat patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä ja patenttivaatimuksen 6 johdannon mukainen sovitelma paperi- tai kartonkirainan pintaliimauksessa tai päällystimessä käytettävän filminsiirtopäällystimen applikointitelalta rainalle siirtyvän liima- tai päällystemäärän määrittämiseksi.

Paperin tai kartongin ominaisuuksien parantamiseksi pohjapaperi- tai kartonkirainaa käsitellään eri tavoin. Käsittelyjen tarkoituksena on parantaa valmistettavan materiaalin lujuus- ja/tai painettavuusominaisuuksia. Lujuuden lisäämiseen kemikaalien avulla käytetään massaliimauksen ohella pintaliimausta, jossa rainan pintaan levitetään rainan lujuutta ja jäykkyyttä lisäävää liimamaista ainetta, esimerkiksi tärkkiä. Pintaliimaus parantaa myös paperin tai kartongin painatusominaisuuksia. Ennen päällystystä suoritettu pintaliimaus tasoittaa rainan ] # pinnalla olevia epätasaisuuksia, jolloin päällysteaine levittyy tasaisemmin | *·*· I ; ;* rainalle.

| • · · · ....: Pintaliimaus on perinteisesti tehty lammikkoliimapuristimella, jossa käsiteltävä • · ....: raina kulkee pystysuorassa kahden vastakkaisen telan muodostaman nipin välitse.

Telojen väliseen nippiin levitetään pintaliimaa siten, että se jää lammikoksi telan päälle. Lammikon läpi kulkevana rainaan tarttuu liimaa ja liimamäärän annostelu ' tehdään lähinnä liiman kuiva-ainemäärää säätämällä. Menetelmän etuina on suuri ·· ·* applikointimäärä, josta on etua erityisesti kartongin valmistuksessa. Kartongin : *·· lujuus riippuu voimakkaasti käytettävän liiman määrästä.

• · ‘ · · · * Lammikkoliimapuristimilla saadaan aikaan korkeimmat lujuudet paksuilla • · · : ’.· kartonkilaaduilla. Lammikkoliimapuristimilla applikointimäärät ovat tyypillisesti ’ · · · * välillä 20- 100 ml/m molempien radan puolten applikointimäärät yhteen 2 115147 laskettuna. Aaltopahvin pintakartongin eli linerin ja aallotuskartongin tyypilliset liiman applikointimäärät ovat 70-90 ml/m2.

Lammikkoliimapuristinten heikkoutena on lammikkojen pyörteilystä ja käsiteltävän radan tulopuolen värähtelyistä johtuva heikko ajettavuus, joka rajoittaa päällystysnopeutta. Tällä hetkellä lammikkoliimapuristinten suurimpana nopeutena pidetään 900 m/min. Lammikkoapplikoinnissa rataan imeytyy myös 5 paljon vettä osittain applikointitavasta johtuen ja osittain koska liiman kuiva- ainepitoisuus on pieni, vain noin 10 %. Edellä mainitulla kuiva-ainepitoisuudella ja applikointimäärällä radalle jää liimaseoksen kuivuttua liimaa 8-10 g/m2.

Suuri vesimäärä heikentää rataa ja lisää kuivatustehon tarvetta. Radan voimakas kostuminen on suuri ongelma erityisesti raskailla kartongeilla koska syvälle 1 o rataan imeytyneen kosteuden poistamiseen tarvitaan erityisen paljon kuivatustehoa. Lammikkoliimapuristinten heikkoutena on vielä se, että liimamäärää ei voida säätää eri suuruiseksi radan eri puolilla muuten kuin I jättämällä rata kokonaan käsittelemättä toiselta puolelta.

• · ! ! 15 Pintaliimaus voidaan tehdä myös filminsiirtopäällystimellä, jossa käsiteltävä V raina kulkee kahden telan välisen nipin läpi. Liima levitetään erityisellä ,...: applikointilaitteella toisen tai kummankin telan pinnalle, josta se siirtyy •: · · · käsiteltävän rainan pintaan telojen välisessä nipissä. Telan pinnalla olevan : : Ilmakerroksen paksuutta ja profiilia voidaan säätää esimerkiksi pyörivällä 2 o kaavinsauvalla tai kaavinterällä. Filminsiirtopäällystinten ajettavuus on hyvä, * * mutta niiden heikkoutena on rajoitettu applikointimäärä. Filminsiirtolaitteiden •; · ’ suurin applikointimäärä rainan yhdelle puolelle pintaliimauksessa on noin 20 - 30 :’·· g/m2.

• · • · i .: 25 Liimakerroksen levittämistä vaikeuttaa se, että rainalle siirtyvää liimamäärää tai ’ · · ·' liimamääräprofiilia ei ole mahdollista mitata tuotannon aikana. Tällöin 3 115147 mahdollisia määrä- tai profiilivirheitä ei voida myöskään korjata tuotannon aikana. Filminsiirtopäällystimen applikointitelan pinnalla olevaa liimamäärää on mitattu poistamalla pyörivän telan pinnalta liimaa erillisellä kaapimella, ja määrittämällä liimamäärä ja -profiili poistetusta kerroksesta. Tätä ei voida 5 kuitenkaan suorittaa tuotannon aikana. Liimamäärää tai -profiilia ei voida myöskään mitata rainan pinnalta, koska liima ja sen sisältämä vesi imeytyvät applikoinnin jälkeen nopeasti rainaan, mikä tekee mittaamisen mahdottomaksi. Päällystemäärämittauslaitteiden toiminta perustuu päällysteen sisältämien mineraalien määrän mittaamiseen, joten niitä ei voida suoraan käyttää l o pintaliimauksessa käytettävän liimamäärän mittaamiseen.

Ohuita liimakerroksia applikoitaessa filminsiirtopäällystimessä käytetään sileää kaavinsauvaa. Pintaliimaus sileällä kaavinsauvalla on vaikeaa, koska rainalle applikoitavan liimakerroksen profiilia ei pystytä säätämään riittävän tarkasti.

I 15 Lisäksi sileän kaavinsauvan kuormitusmuutos vaikuttaa eri tavalla applikointitelan pinnalla olevan liimakerroksen profiiliin kuin urilla varustetun • · : ‘. · kaavinsauvan. Urasauvaa käytettäessä uraprofiilin kuluminen aiheuttaa • » :.: : muutoksia liimakerroksen profiiliin. Tarkan profiilinsäädön edellytyksenä • · ·: pintaliimauksessa on, että rainalle siirtyvä liimamäärä ja -profiili voidaan 20 määrittää filminsiirtopäällystimen ajon aikana.

* I M » Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen menetelmä ja ....; sovitelma, joilla filminsiirtopäällystimen applikointitelalta rainalle siirtyvä ’ “: liimamäärä voidaan määrittää.

25 : ”': Keksintö perustuu siihen, että filminsiirtopäällystimen applikointitelan pinnalla : v. olevan liimakerroksen sisältämä vesimäärä määritetään mittaamalla : * * ’: infrapunasäteilyn absorptioaallonpituuden vaimentumista liimakerroksessa.

Vesimäärän perusteella voidaan määrittää telan pinnalla olevan liimamäärä, 4 115147 koska applikointitelalle levitettävän liimaseoksen kuiva-ainepitoisuus tunnetaan melko tarkkaan. Edelleen rainaan siirtyvä liimamäärä voidaan määrittää applikointitelan ja rainan välisen oletetun tai mitatun siirtokertoimen avulla. Mittaamalla liimamäärää useasta applikointitelan leveyssuunnassa olevasta 5 kohdasta tai käyttämällä telan leveyssuunnassa liikkuvaa mittalaitetta, voidaan liimaprofiili määrittää rainan leveyssuunnassa.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

10

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

15 1 Rainalle applikoitavaa liimamäärää ja/tai -profiilia voidaan tarkkailla . filminsiirtopäällystimen tuotannon aikana. Tarvittaessa liimamäärää ja -profiilia : voidaan säätää tuotannon aikana kaapimen kuormitusta ja kuormitusprofiilia • · ·: muuttamalla. Keksinnön avulla rainalle voidaan applikoida pieniä liimamääriä, 2 0 joilla on suuri kuiva-ainepitoisuus, mikä vähentää rainan kuivaustarvetta ... pintaliimauksen jälkeen. Vaikka keksintöä käytetään ensisijaisesti filminsiirtopäällystimen applikointitelalta rainalle siirrettävän liimamäärän ja/tai ....: -profiilin määrittämiseen, voidaan sitä käyttää myös filminsiirtopäällystimen • ‘: applikointitelalta rainalle siirrettävän päällysteaineen määrän ja/tai profiilin :·. 25 määrittämiseen.

*.·.·. Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, :' ’ ‘: joka esittää pintaliimauksessa käytettävää filminsiirtopäällystintä sivulta päin kuvattuna.

5 115147

Piirustuksessa esitetty filminsiirtopäällystin 7 käsittää kaksi nippikosketukseen sovitettua pyörivää applikontitelaa 1, 2, joiden välistä pintaliimattava raina 3 on sovitettu kulkemaan. Rainan 3 kulkusuunta on merkitty nuolella. Molempien 5 applikointitelojen 1, 2 pinnoille levitetään paperin ja kartongin pintaliimauksessa käytettävää liimaa lyhytviipymäapplikointilaitteilla 4. Applikointilaite 4 käsittää telaan 1, 2 rajoittuvan applikointikammion. Telan 1,2 pyörimissuunnassa applikointikammiota rajataan etu-ja takaseinillä, jotka ovat telaa 1, 2 vasten sovitettuja kaavinteriä tai kaavinsauvoja. Liimaa syötetään applikointikammioon, 10 josta sitä siirtyy telan 1, 2 pinnalle. Liimakerros tasoitetaan ja sen paksuutta säädetään applikointikammion etuseinämänä toimivalla kaavinterällä tai sileäpintaisella tai uritetulla kaavinsauvalla. Kaavittu liimakerros siirtyy applikointiteloilta 1, 2 pintaliimattavan rainan 3 molemmille puolille telojen 1, 2 välisessä nipissä. Mikäli ainoastaan toinen rainan 3 puoli pintaliimataan, liimaa 15 levitetään vain toiselle telalle 1, 2.

! I Applikointitelan 1, 2 pinnalla olevan kaavitun liimakerroksen sisältämä i. i : vesimäärä (g/m2) mitataan suuntaamalla applikointitelan 1, 2 läheisyyteen ..!: * sovitetusta mittalaitteesta 6 infrapunasäteilyä liimakerrokseen. Säteily etenee 20 liimakerroksen läpi ja heijastuu liimakerroksen ja applikointitelan 1, 2 rajapinnasta takaisin mittalaitteeseen 6. Mittalaitteeseen 6 takaisin heijastuneen säteilyn vaimentumista mitataan jollakin vedelle ominaisella ....: absorptioaallonpituudella. Infrapunasäteilyn aallonpituuksia, joilla vesi absorboi • säteilyä, ovat 744 nm, 980 nm, 1458 nm ja 1940 nm. Tyypillisesti vaimennusta 25 mitataan 1940 nm:n aallonpituudella. Veden absorptioaallonpituudella mitattua : “ ’; vaimennusta verrataan säteilyn vaimentumiseen jollakin :v. referenssiaallonpituudella. Referenssiaallonpituus tulee valita siten, että ; . liimakerroksen vesipitoisuuden muutos ei muuta vaimennusta 6 115147 referenssiaallonpituudella. Vesimäärän määritys perustuu vaimennuksen muutokseen, jonka vesi aiheuttaa mittausaallonpituudella.

Applikointitelan 1,2 pinnalle levitetyn liimaseoksen kuiva-ainepitoisuus 5 tiedetään melko tarkasti, jolloin mittalaitteella 6 mitatusta vesimäärästä voidaan määrittää telan 1, 2 pinnalla oleva liimamäärä (g/m2) laskemalla esimerkiksi tietokoneen avulla. Mikäli liimakerroksen vesimäärää mitataan useasta rainan i leveyssuunnassa olevasta kohdasta tai mittalaitetta 6 liikutetaan rainan 3 leveyssuunnassa, voidaan applikointitelan 1, 2 pinnalla oleva liimamääräprofiili 10 määrittää. Tällöin mittauskohtia voi olla kolme, applikointitelan 1, 2 molemmissa päissä ja keskellä, jolloin liimamäärän suuriskaalainen profiilimuutos saadaan melko luotettavasti selvitettyä. Mittauskohtia voi olla myös useampia kuin kolme. Rainaan 3 applikointitelalta 1, 2 siirtyvä liimamäärä voidaan määrittää applikointitelan 1, 2 ja rainan 3 välisen oletetun tai mitatun siirtokertoimen 15 avulla.

.' ·-: Applikointikammion kaapimen kuormitusta ja/tai kuormitusprofiilia säädetään j ; takaisinkytkettyä säätöä käyttämällä määritetyn liimamäärän ja/tai -profiilin i % ..! ·' perusteella. Kaapimen kuormitusta muutetaan paikallisesti säätöelimillä, kuten 2 0 profiilinsäätökaroilla. Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu käytettäväksi ]. / erittäin hyvin filminsiirtopäällystimissä, joilla rainalle applikoidaan pieniä t « * liimamääriä, joilla on korkea kuiva-ainepitoisuus. Tällöin rainalle applikoitava .,,.; liimamäärä on tyypillisesti alle 5 g/m2 ja liiman kuiva-ainepitoisuus 15-40 %.

. ·' ·: Pieniä liimamääriä applikoitaessa kaapimena käytetään edullisesti sileäpintaista :·' 25 sauvaa.

• · · « · • ·

Vaikka keksintöä käytetään ensisijaisesti filminsiirtopäällystimen . · *. applikointitelalta rainalle siirrettävän liimamäärän j a/tai -profiilin määrittämiseen, voidaan sitä käyttää myös filminsiirtopäällystimen ; 7 115147 applikointitelalta rainalle siirrettävän päällysteaineen määrän ja/tai profiilin määrittämiseen.

I * · · t · » ·

Claims (7)

8 115147

1. Menetelmä paperi- tai kartonkirainan (3) pintaliimauksessa käytettävän fil-minsiirtopäällystimen (7) applikointitelalta (1,2) rainalle (3) siirrettävän lii-5 ma- tai päällystemäärän määrittämiseksi, jossa filminsiirtopäällystimessä (7) - levitetään pintaliimaa tai päällystettä applikointitelan (1,2) pinnalle, - tasoitetaan ja kaavitaan liima- tai päällystekerros halutun paksui- 10 seksi kaapimella, - kohdistetaan applikointitelan (1,2) pinnalla kaavinnan jälkeen olevaan liima- tai päällystekerrokseen infrapunasäteilyä, - määritetään liima- tai päällystekerroksen sisältämä vesimäärä mittaamalla infrapunasäteilyn vaimentumista liima- tai päällyste- 15 kerroksessa, - siirretään liima- tai päällystekerros pintaliimattavan rainan (3) pinnalle applikointitelojen (1, 2) välisessä nipissä, ja - määritetään rainalle (3) siirrettävä liima- tai päällystemäärä mää- | ;' ritetyn vesimäärän, liiman tai päällysteen kuiva-ainepitoisuuden * · r‘ 20 sekä applikointitelan (1,2) ja rainan (3) välisen siirtokertoimen ‘ ‘. perusteella, * · * » tunnettu siitä, että * e » ..",:' 25 - määritetään applikointitelan (1,2) pinnalla olevan liima- tai pääl- *« » • · * ·; ·' lystekerroksen profiili rainan leveyssuunnassa määrittämällä lii-•« » :: ·’ ma- tai päällystemäärä ainakin kolmesta rainan (3) leveyssuun- • · I • » ’ 1 1 taan sovitetusta kohdasta. I i i » » I I » » » · » • » · 9 115147

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään liima- tai päällystemäärä filminsiirtopäällystimen molempien applikoin-titelojen (1,2) pinnalta.

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään kaapimen kuormitusta tai kuormitusprofiilia liima- tai päällystemäärän tai liima- tai päällystemääräprofiilin perusteella.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että filminsiirtopäällystimen kaapimena käytetään sileäpintaista sauvaa.

5. Sovitelma paperi- tai kartonkirainan (3) pintaliimauksessa käytettävän filminsiirtopäällystimen (7) applikointitelalta (1, 2) rainalle (3) applikoitavan liima- tai päällystemäärän määrittämiseksi, joka filminsiirtopäällystin (7) kä- 15 sittää - kaksi nippikosketukseen sovitettua telaa (1,2), joiden välistä pin-taliimattava tai päällystettävä raina (3) on sovitettu kulkemaan, ' - applikointilaitteen (4) pintaliiman tai päällysteen levittämiseksi '· 20 applikointitelan (1,2) pinnalle, - kaapimen applikointitelalle (1,2) levitetyn liima- tai päällyste- , ; kerroksen tasoittamiseksi ja kaapimiseksi haluttuun paksuuteen, ; ’. - mittalaitteen (6) applikointitelan (1,2) pinnalla kaavinnan jäi- ’ t keen olevan liima tai päällystekerroksen sisältämän vesimäärän ,, ; * 25 määrittämiseksi, joka mittalaite (6) on sovitettu lähettämään inf- * : rapunasäteilyä liima- tai päällystekerrokseen ja mittaamaan inf- : rapunasäteilyn vaimentumista liima-tai päällystekerroksessa, ja . * - elimet rainalle (3) siirtyvän liima- tai päällystemäärän määrittä miseksi määritetyn vesimäärän, liiman tai päällysteen kuiva- 115147 5 ίο ainepitoisuuden sekä applikointitelan (1, 2) ja rainan (3) välisen siirtokertoimen perusteella, tunnettu siitä, että - rainan (3) leveyssuuntaan on sovitettu ainakin kolme mittalaitetta (6) applikointitelan (1,2) pinnalla olevan liima- tai päällystemää-räkerroksen profiilin määrittämiseksi rainan (3) leveyssuunnassa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen filminsiirtopäällystin, tunnettu elimistä kaapimen kuormituksen tai kuormitusprofiilin säätämiseksi liima- tai päällystemäärän tai liima- tai päällystemääräprofiilin perusteella.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen filminsiirtopäällystin, tunnettu siitä, 15 että kaavin on sileäpintainen sauva. • · • · • · • · · * · · * 1 · • · * · • · 1 • · • · • · * 1 • · · 11 · • · • i • « · • · · 9 • t 115147 π