FI115149B

FI115149B - Method and apparatus for portioning of binder

Info

Publication number: FI115149B
Application number: FI20011602A
Authority: FI
Inventors: Mikael Foernaes
Original assignee: Corenso United Oy Ltd
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2005-03-15
Also published as: EP1415041A1; FI20011602A0; WO2003012201A1; US20040216853A1; FI20011602A

Description

115149115149

Menetelmä ja laitteisto sideaineen annostelemiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä sideaineen annostelemiseksi, jossa mene-5 telmässä liikkuvalle viiralle syötetään kuitusulppua, sulpusta poistetaan nestettä viiran läpi imemällä kuituja sisältävän rainan synnyttämiseksi viiralle, ja viiralla olevaan sulppuun tai syntyvään rainaan tuodaan sideainetta sisältävää lietettä rainan kuitujen sitomiseksi toisiinsa. Lisäksi keksintö kohdistuu laitteistoon ko. menetelmän soveltamiseksi.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of dispensing a binder, wherein the process comprises supplying a pulp of fiber to the moving wire, dewatering the pulp through the wire by suction to form a web containing the fibers, and applying to the web or . Further, the invention relates to an apparatus of the invention. method.

10 Edellä olevan mukaista menetelmää käytetään valmistettaessa tasoviirakoneella hylsykartonkia, josta edelleen spiraalimaisesti kiertämällä ja sitomalla valmistetaan putkimaisia hylsyjä mm. paperirullien sydämiksi. Hylsykartongin raaka-aineena käytetään pääasiallisesti kierrätyskuitua, jonka täydennyksenä voidaan käyttää mekaanisesti kuidutettua kemiallista puumassaa. Raina muodostetaan perälaatikosta 15 koneen viiralle syötetystä kuitusulpusta, jonka kuidut huopautuvat viiralle samalla kun vesi imun vaikutuksesta poistuu viiran aukoista. Kuidut sidotaan toisiinsa sideaineella, jolloin sidos määrää syntyvän kartongin paksuussuuntaisen (z-suuntaisen) lujuuden.The above method is used to make coreboard on a flat wire machine, from which further spiral twisting and bonding is used to make tubular cores e.g. paper roll cores. Recycled fiber is used as the main raw material for coreboard, which can be supplemented with mechanically pulp chemical wood pulp. The web is formed from a headbox of a fibrous pulp fed to the wire of the machine 15, the fibers of which are felt on the wire while water is sucked out of the wire openings. The fibers are bonded to each other with a binder, whereby the bond determines the thickness (z-direction) strength of the resulting board.

\ : Nykyisessä hylsykartongin valmistusprosessissa kuitujen sitominen tapahtuu syöt- .···’ 20 tämällä viiralle muodostuvaan rainaan sideainetta sisältävää lietettä viiran yläpuolelle asetetusta syöttölaatikosta, josta lietettä valutetaan laatikon ali kulkevalle rainalle. Menettelyn ongelmana on se, että koneilla valmistetaan erilaisia ’ kartonkeja, joiden paino voi vaihdella välillä 150-600 g/m2, ja eri kartonkilaaduilla * ’ kuitusulpun sakeus ja viiran kulkunopeus vaihtelevat. Tämän johdosta lietteen 25 syöttölaatikon sijainti on harvoin optimaalinen sideaineen tasaisen jakautumisen kannalta. Keveämmillä kartongeilla osa sideaineesta huuhtoutuu viiran läpi ennen ·:*·: kuin rainaa on huopautunut viiralle riittävästi sideaineen pidättämiseksi, kun taas ·*": paksummilla kartongeilla sideaine konsentroituu kartongin tiettyyn kerrokseen syöttölaatikon sijainnista riippuen. Kun kartongin lujuus määräytyy sen heikoim-30 man kohdan mukaan, pakottaa jakautuman epätasaisuus käytännössä sideaineen ' ·; ' yliannostukseen.\: In the current process for making coreboard, the bonding of the fibers occurs by feeding the slurry containing binder from a feed box placed above the wire into the web formed from which the slurry is drained to the web passing under the box. The problem with the process is that machines produce different types of "cartons having a weight ranging from 150 to 600 g / m2, and different grades of fiberboard" have different pulp consistency and wire speed. As a result, the location of the sludge feed box 25 is rarely optimal for uniform distribution of binder. For lighter cartons, some of the binder is leached through the fabric before ·: * ·: as the web is felted enough to hold the binder, while · * ”: for thicker cartons, the binder concentrates on a particular layer of cardboard depending on the position of the drawer. , forcing distribution irregularities in practice to overdose the binder '·;'

: ·*. ·. Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa ratkaisu, jolla sideaineen annostelua • · viiralle huopautuvaan rainaan voidaan parantaa siten, että saavutetaan sideaineen ta- • * sainen paksuussuuntainen jakautuma riippumatta valmistettavan kartongin painosta ja siihen liittyen kuitusulpun sakeudesta ja viiran kulkunopeudesta, vältetään sideai 2 115149 neen yliannostus ja estetään sideaineen joutumien hukkaan rainasta poistuvan veden mukana. Keksinnölle on tunnusomaista se, että sideainetta sisältävän lietteen syöttö tapahtuu viiran yläpuolelle asennetuista syöttöyksiköistä, joita on jäljestetty peräkkäin eri kohtiin viiran kulkusuunnassa.: · *. ·. It is an object of the present invention to provide a solution for improving the bonding of the binder to the wire felt web to achieve a uniform thickness distribution of the binder, regardless of the weight of the paperboard being manufactured, and associated with fiber consistency and wire velocity. wastage of binder with water leaving the web. The invention is characterized in that the binder-containing slurry is fed from feeder units mounted above the wire, which are sequentially tracked at different locations in the direction of the wire passage.

5 Keksinnöllä on täten mahdollistettu se, että sideaineen syöttö tapahtuu vähittäin jatkuen koko sen ajan, kun kuituja huopautuu rainaksi viiralle. Tällöin kuidut sitovat sideainetta rainan kerrostumista vastaavasti, ja tuloksena on tasainen sideainekon-sentraatio rainan koko paksuudelle.The invention thus makes it possible for the binder to be fed continuously, all the while the fibers are being felt into a web on a wire. Thereby, the fibers bind the binder correspondingly to the deposition of the web, resulting in a uniform binder concentration over the entire thickness of the web.

Keksintöön soveltuva sideaine voi olla natiivi tärkkelys, joka on yleisesti hylsykar-10 tonkien sidosten muodostamiseen käytettyä. Tärkkelystä ei etukäteen turvoteta, ja sidosten muodostaminen edellyttää rainan muodostuksen käynnistystä, eli viiralla on oltava huopautuneita kuituja, jotta tärkkelys voisi sitoutua niihin.A suitable binder for the invention may be native starch, which is commonly used to form cores of cores. The starch is not pre-swollen, and bonding requires the initiation of web formation, i.e. the fabric must have felted fibers in order for the starch to bind to them.

Vaihtoehtoisesti sideaineena voidaan käyttää karboksimetyyliselluloosaa tai kationista tärkkelystä. Toisaalta positiivisesti varautunut sideaine kykenee tarttumaan 15 negatiivisiin kuituihin niin, ettei sideaineen sitoutuminen ole riippuvainen huopau-tumisen käynnistymisestä.Alternatively, carboxymethylcellulose or cationic starch may be used as the binder. On the other hand, the positively charged binder is able to adhere to the negative fibers so that the binding of the binder is not dependent on the initiation of the felting.

Tärkkelyksen konsentraatio sideainelietteessä vaihtelee välillä 0,5-3 %. Sideaineen pitoisuutta lietteessä voidaan edullisesti käyttää säätösuureena, jota vaihdellaan . * \: valmistettavan kartongin painon tai muiden prosessin olosuhteissa tapahtuvien muu- .*··. 20 tosten mukaan. Tällöin syöttöyksiköihin johdettavan sideainelietteen virtausta voi-• » ·’ . daan pitää vakiona.The starch concentration in the binder slurry ranges from 0.5 to 3%. Preferably, the concentration of binder in the slurry can be used as a variable variable. * \: The weight of the board to be manufactured or other changes in process conditions. * ··. 20 according to the results. In this case, the flow of binder slurry to the feed units can be »» · '. daan is kept constant.

' : Sideaineen tasaisen syötön kannalta on tarkoituksenmukaista, että lietteen syöttöyk- siköt sijaitsevat viiran kulkusuunnassa tasavälein. Lietteen syöttöyksiköt voivat muodostua viiran kulkusuuntaan nähden poikittaisista syöttöpalkeista, kuten suih-25 kuputkista, jotka jakavat lietettä oleellisesti tasaisesti syntyvän rainan koko levey-·;··· delle. Kukin lietteen syöttöyksiköistä on edullisesti säädeltävissä erikseen siten, että . · * ·. esim. yksi tai useampia yksiköitä voidaan sulkea tarpeen mukaan sideaineen syötön tapauskohtaista hienosäätöä varten.It is expedient for the slurry feeding units to be evenly spaced in the direction of the wire for the uniform feeding of the binder. The slurry feeding units may consist of transverse feed beams, such as shower tubing tubes, which distribute the slurry substantially uniformly over the entire width of the resulting web. Each of the slurry feed units is preferably individually adjustable such that. · * ·. e.g. one or more units may be shut off as needed for fine-tuning the binder feed on a case-by-case basis.

Keksinnön mukainen laitteisto rainan muodostamiseksi edellä kuvatulla menetel-.Λ 30 mällä käsittää sinänsä tunnettuina elementteinä liikkuvan, päättymättömän viiran, perälaatikon kuitusulpun syöttämiseksi viiralle sekä elimet lisäainetta sisältävän ’*··’ lietteen tuomiseksi viiralla olevaan sulppuun tai viiralle kuiduista muodostuvaan rainaan. Laitteistolle on keksinnön mukaan tunnusomaista se, että viiran yläpuolelle on asennettu lietteen syöttöyksiköitä, joita on jäljestetty peräkkäin eri kohtiin viiran 3 115149 kulkusuunnassa. Lietteen syöttöyksiköt ovat edullisesti viiran kulkusuunnassa tasavälein sijaitsevia, ko. suuntaan nähden poikittaisia syöttöpalkkeja, joilla liete on jaettavissa tasaisesti syntyvän rainan koko huopautumisalueelle.The apparatus of the invention for forming a web by the method described above comprises as an element known per se a moving endless wire, a headbox for supplying a fiber stock to a wire, and means for introducing an '* ··' slurry containing additive into a pulp or wire. According to the invention, the apparatus is characterized in that slurry feeding units are mounted above the wire, which are successively tracked at different points in the direction of the wire 3,115,149. The slurry feeding units are preferably evenly spaced in the direction of the wire travel. transverse feed beams to distribute the slurry evenly over the entire felt area of the resulting web.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaa-5 maila oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää rainan muodostusta viiralle eräässä keksinnön mukaisessa laitteistossa, joka on kuviossa esitetty pitkittäisleikkauksena, ja kuvio 2 esittää osaa kuvion 1 mukaisesta laitteistosta päältä nähtynä.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a web formation on a wire in an apparatus according to the invention shown in longitudinal section and Figure 2 shows a top view of the apparatus of Figure 1.

Piirustusten mukainen laitteisto käsittää päättymättömän viiran 1, joka on esim. ku-10 dottua verkkoa ja joka liikkuu telojen 2 ohjaamana. Viiralle 1 syötetään perälaati-kosta 3 kuitusulppua 4, jonka sakeus, so. kiintoainepitoisuus, on noin 1 %. Viiran 1 alle on sijoitettu vedenpoistoelin 5, jossa on aukkoja 6. Viiralle 1 syötetystä sulpusta 4 alkaa huopautua kuituja viiralle samalla kun sulpusta poistetaan viiran läpi vettä 7 imuaukkoihin 6 kohdistetulla imulla. Viiralle 1 muodostuu täten kuituraina, jonka 15 paksuus ja kiintoainepitoisuus kasvavat viiran kulkusuunnassa. Viiraosan päässä, jossa raina 8 erkanee viiralta, rainan kuiva-ainepitoisuus on luokkaa noin 20 %.The apparatus according to the drawings comprises an endless wire 1, which is, for example, a knotted net 10 and moves under the control of the rollers 2. The wire 1 is fed from a headboard 3 with a fiber stock 4 having a consistency, i. solids content is about 1%. Underneath the wire 1 is a dewatering member 5 with openings 6. The stock 4 fed to the wire 1 begins to felt fibers onto the wire while the water 7 is discharged from the stock through a suction directed to the inlets 6. Thus, a fiber web is formed on the wire 1 whose thickness and solids content increases in the direction of the wire passage. At the end of the wire section where the web 8 separates from the wire, the dry solids content of the web is in the order of about 20%.

Kuvattu rainan 8 muodostus kuuluu osana hylsykartongin valmistukseen, jossa saa- ·. : tavan kartongin paino voi vaihdella esim. välillä 150-600 g/m2. Kartongin neliöpai- » · · noa voidaan säätää muuttelemalla perälaatikosta tapahtuvaa kuitusulpun 4 virtausta.The described formation of the web 8 is part of the manufacture of coreboard, where : The weight of conventional paperboard can vary, for example, between 150 and 600 g / m2. The basis weight of the carton can be adjusted by varying the flow rate of the fiber box 4 from the headbox.

* “ 20 Viiran 1 nopeus voi olla säädettävissä esim. välillä 50-250 m/min.* “20 The speed of wire 1 can be adjusted, for example, between 50 and 250 m / min.

I I II I I

• · · « · · *:*·:* Rainan 8 kuitujen sitominen toisiinsa tapahtuu viiralle syötettyyn sulppuun ja syn- ·:··: tyvään rainaan syötetyllä sideainelietteellä, joka keksinnön mukaisesti jaetaan rai- : ’"; naan mahdollisimman tasaisesti sen levitys- ja paksuussuunnissa. Tarkoituksena on • · · saavuttaa tasainen ja riittävä palstautumislujuus valmistetun kartongin paksuus-25 suunnassa. Liete sisältää sideainetta, jonka konsentraatio on esimerkiksi 0,5-3 %.The bonding of the fibers of the web 8 is effected by means of a binder slurry fed to the wire fed to the wire and to a synthetic web which is distributed according to the invention as evenly as possible. The purpose of the slurry is to provide a uniform and sufficient pile strength in the thickness-25 direction of the board made, The slurry contains, for example, a binder in a concentration of 0.5 to 3%.

• · Tärkkelyslietteen syöttöä varten viiran 1 yläpuolelle on asennettu tasavälein viiran :* kulkusuunnassa poikittaisia suihkuputkia 10, joiden suutinaukoista 11 lietettä suihkutetaan viiralla olevaan sulppuun sekä sulpusta muodostuvalle rainalle piirustusten : [ ”: mukaisesti rainan koko huopautumisalueella. Suihkuputket 10 on kytketty yhteiseen ;·!·, 30 syöttöputkeen 12, ja kukin putkista on varustettu omalla säätöventtiilillään 13. Ku-takin suihkuputkea 10 voidaan täten säädellä erikseen, jolloin osa putkista voidaan ’ · * * ’ tarpeen vaatiessa pitää suljettuina. Esimerkiksi valmistettaessa ohutta kartonkia suurella viiran kulkunopeudella ja/tai alhaisella sulpun sakeudella voi olla edullista pitää viiran alkupään suihkuputket suljettuina ja syöttää tärkkelyslietettä vasta sinne, 4 115149 missä viiralle on huopautunut riittävästi kuitua tärkkelyksen pidättämiseksi. Vastaavasti viiran loppupään suihkuputket pidetään suljettuina silloin, kun ko. alueella ei enää tapahdu huopautumista.• · For feeding starch slurry, above the wire 1, there are equally spaced wire: * transverse spray tubes 10 with nozzle openings 11 sprayed on the wire stock and the web formed from the stock as shown in the drawings: [": The jet pipes 10 are connected to a common feed pipe 12, and each of the pipes is provided with its own control valve 13. Each jet pipe 10 can thus be individually regulated, so that some of the pipes may be kept closed when necessary. For example, when making thin board at high wire speed and / or low stock consistency, it may be advantageous to keep upstream wire jets and to feed starch slurry only where there is sufficient fiber on the wire to retain the starch. Correspondingly, the downstream jets of the wire are kept closed when there is no more felting in the area.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön sovellutusmuodot eivät rajoitu 5 edellä kuvattuun esimerkkiin vaan voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that embodiments of the invention are not limited to the above examples but may vary within the scope of the following claims.

• · • · I • · • · » • · • · » » « · « · · • f « · * · • · ·• • • • I • • • • • • • • • • • • • • • • • «f« · * •

I I t HI I t H

rt» « · · • · • · » 1 · • i · • ·rt »« · · • • • »1 · • i · • ·

Claims

1. Förfarande för att dosera bindemedel, colors vid förfarandet fibersuspension (4) urine förer vira (1), vestska (7) avängsnas frän suspensionen med sugning 15 genome för att bilda en bana som innehäller fibrer Pä Viran, och slam som in-non-binder bindemedel tillförs fiberuspensionen Päivan eller banan som image för att sammanbinda banans fibrer, kännetecknat av att matningen av slammet som innehäller bindemedel sker fr matningsenheter (10) monterade ovanför viran (l) the direction of movement. j 20 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att bindemedlet som ingär i; '; slammet and starkkelse. ', 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att slammets stärkelsehalt är M> t | generellt 0.5-3%, men den har inte begränsats. I »i»: 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att bindemedlet som ingär i t 25 slammet and carboxymethylcellulosa. · 5. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att slam-matningsenheterna (10) or belägna med jämna mellanrum i virans (1) rörelserikt-Ning.

A method of dispensing a binder comprising feeding a fibrous stock (4) to a moving wire (1), removing fluid (7) from the stock by suctioning to form a web containing fibers, and introducing into the stock of wire 5 or , characterized in that the binder-containing slurry is fed from feed units (10) mounted above the wire (1), which are successively tracked at different points in the direction of the wire passage.

Process according to Claim 1, characterized in that the binder contained in the slurry is starch.

Process according to Claim 2, characterized in that the starch content of the slurry is generally 0.5 to 3%, but is not limited.

Process according to Claim 1, characterized in that the binder contained in the slurry is carboxymethylcellulose.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the sludge supply units (10) are spaced evenly in the direction of travel of the wire (1).

5, 115149

6. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att; ,: 30 slammatningsenheterna (10) regleras skilt för sig. * · • I · • t I 115149

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the slurry supply units (10) are individually adjusted. • t «• *

7. Förfarande enligt face av föregäende patentkrav, kännetecknat av att matningen av slam regleras genom att sänmets bindemedelshalt samtidigt som den account matningsenheten tillförda slammängden hälls constant.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the feed of the slurry is adjusted by changing the binder content of the slurry while the feed is added; the amount of sludge discharged to the unit is kept constant.

8. Förfarande enligt face av föregäende patentkrav, kännetecknat av att slam-5 matningsenheterna är matningsbalkar (10) tvärställda i förhällande till virans (1) rö-relseriktning, vilka delar slammet väsentligt jamnt top bann den.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the slurry feeding units are feed bars (10) transverse to the direction of travel of the wire (1), which divide the slurry substantially uniformly across the entire web (8). 25 widths. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carton web (8) is produced by the method. A method according to claim 9, characterized in that the paperboard is a core paperboard. 115149

9. Förfarande enligt verge av föregäende patentkrav, kännetecknat av att med förfarandet framställs en cartonboard (8).

10 10. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att cardboard and board.

11. Anläggning för att dosera bindemedel, weft innefattar en rörlig, ändlös vira (1), en inloppsläda (3) f att att Mata fibersuspension (4) on, samt organ (10) för att tillföra slam som innehäller tillsatsmedel account fibersuspensionen on viran eller account banan som bildas av fibrer viran, kanknetecknad av att ovanför viran (1) har 15 monterats slammatningsenheter (10), lyris anordnade efter varandra pä olika stäl-len i virans rörelseriktning.

Apparatus for dispensing a binder comprising a movable endless wire (1), a headbox (3) for supplying a fibrous stock (4) to a wire and means (10) for introducing an additive-containing slurry into a wire stock or wire fiber web, characterized in that 1) sludge feeding units (10) are arranged above, arranged successively at different locations in the direction of the wire passage.

12. Anläggning enligt patentkrav 11, kännetecknad av att slammatningsenheter-na är matningsbalkar (10) tvärställda i förhällande account virans (1) rörelseriktning, med vilka slammet är fördelbart väsentligt jämnt den uppstäende banans (8).

Apparatus according to claim 11, characterized in that the slurry feeding units are feed beams (10) transverse to the direction of travel of the wire (1), by which the slurry can be distributed substantially uniformly over the entire width of the web (8).

Apparatus according to Claim 12, characterized in that the feed beams (10) are provided at equal intervals in the direction of the wire travel (1).

13. Anläggning enligt patentkrav 12, kännetecknad av att det finns matningsbal-. kar (10) med jämna mellanrum i virans rörelseriktning (1). »• 1 * • I *)» * · * I »» * · »»