FI115149B

FI115149B - Menetelmä ja laitteisto sideaineen annostelemiseksi

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: WO2003012201A1; EP1415041A1; FI20011602A0; US20040216853A1; FI20011602A

Description

115149

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.

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.

\ : 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.

: ·*. ·. 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.

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.

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.

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.

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.

' : 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.

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.

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.

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 %.

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.

* “ 20 Viiran 1 nopeus voi olla säädettävissä esim. välillä 50-250 m/min.

I 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 %.

• · 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.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön sovellutusmuodot eivät rajoitu 5 edellä kuvattuun esimerkkiin vaan voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

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

I I t H

rt» « · · • · • · » 1 · • i · • ·

Claims

1. Förfarande för att dosera bindemedel, varvid vid förfarandet fibersuspension (4) mätäs pä en rörlig vira (1), vätska (7) avlägsnas frän suspensionen med sugning 15 genom viran för att bilda en bana som innehäller fibrer pä viran, och slam som in-nehäller bindemedel tillförs fibersuspensionen pä viran eller banan som bildas för att sammanbinda banans fibrer, kännetecknat av att matningen av slammet som innehäller bindemedel sker frän matningsenheter (10) monterade ovanför viran (1), vilka är anordnade efter varandra pä olika ställen i virans rörelseriktning. j 20 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att bindemedlet som ingär i ; ' ; slammet är stärkelse. ” , 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 t 25 slammet är karboximetylcellulosa. · 5. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att slam- matningsenheterna (10) är belägna med jämna mellanrum i virans (1) rörelserikt-ning.

1. Menetelmä sideaineen annostelemiseksi, jossa menetelmässä liikkuvalle viiralle (1) syötetään kuitusulppua (4), sulpusta poistetaan nestettä (7) viiran läpi imemällä kuituja sisältävän rainan synnyttämiseksi viiralle, ja viiralla olevaan sulppuun 5 tai syntyvään rainaan tuodaan sideainetta sisältävää lietettä rainan kuitujen sitomiseksi toisiinsa, tunnettu siitä, että sideainetta sisältävän lietteen syöttö tapahtuu viiran (1) yläpuolelle asennetuista syöttöyksiköistä (10), joita on jäljestetty peräkkäin eri kohtiin viiran kulkusuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen sisäl-10 tämä sideaine on tärkkelystä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen tärk-kelyspitoisuus on yleisesti 0,5 - 3 %, mutta sitä ei ole rajoitettu.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen sisältämä sideaine on karboksimetyyliselluloosaa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, et tä lietteensyöttöyksiköt (10) sijaitsevat viiran (1) kulkusuunnassa tasavälein.

5 115149

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

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, et-’ · ' tä lietteensyöttöyksiköitä (10) säädetään kutakin erikseen. • t « • *

7. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att matningen av slam regleras genom att ändra slammets bindemedelshalt samtidigt som den tili matningsenheten tillförda slammängden hälls konstant.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ...,: 20 lietteen syöttöä säädetään muuttamalla lietteen sideainepitoisuutta samalla kun syöt-> ; töyksikköön johdettu lietemäärä pidetään vakiona.

8. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att slam-5 matningsenheterna är matningsbalkar (10) tvärställda i förhällande till virans (1) rö- relseriktning, vilka delar slammet väsentligt jämnt pä hela den uppstäende banans (8) bredd.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteensyöttöyksiköt ovat viiran (1) kulkusuuntaan nähden poikittaisia syöttö-·:·: palkkeja (10), jotka jakavat lietettä oleellisesti tasaisesti syntyvän rainan (8) koko ·*”. 25 leveydelle. v.: 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen menetelmä, tunnettu siitä, että mene- :' ’ ‘: telmällä valmistetaan kartonkiraina (8). : 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kartonki on hylsykartonki. 115149

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

10 10. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att kartongen är hylskartong.

11. Anläggning för att dosera bindemedel, vilken innefattar en rörlig, ändlös vira (1), en inloppsläda (3) för att mata fibersuspension (4) pä viran, samt organ (10) för att tillföra slam som innehäller tillsatsmedel tili fibersuspensionen pä viran eller tili banan som bildas av fibrer pä viran, kännetecknad av att ovanför viran (1) har 15 monterats slammatningsenheter (10), vilka är anordnade efter varandra pä olika stäl-len i virans rörelseriktning.

11. Laitteisto sideaineen annostelemiseksi, joka käsittää liikkuvan, päättymättömän viiran (1), perälaatikon (3) kuitusulpun (4) syöttämiseksi viiralle sekä elimet (10) lisäainetta sisältävän lietteen tuomiseksi viiralla olevaan sulppuun tai viiralle kuiduista muodostuvaan rainaan, tunnettu siitä, että viiran (1) yläpuolelle on asen- 5 nettu lietteensyöttöyksiköitä (10), joita on järjestetty peräkkäin eri kohtiin viiran kulkusuunnassa.

12. Anläggning enligt patentkrav 11, kännetecknad av att slammatningsenheter-na är matningsbalkar (10) tvärställda i förhällande tili virans (1) rörelseriktning, med vilka slammet är fördelbart väsentligt jämnt pä hela den uppstäende banans (8) • 20 bredd.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lietteensyöt-töyksiköt ovat viiran (1) kulkusuuntaan nähden poikittaisia syöttöpalkkeja (10), joilla liete on jaettavissa oleellisesti tasaisesti syntyvän rainan (8) koko leveydelle.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöpalkkeja (10) on viiran kulkusuunnassa (1) tasavälein.

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