FI115850B - Menetelmä ja laite aineen siirtämiseksi rainaan - Google Patents

Description

115850 iMENETELMÄ JA LAITE AINEEN SIIRTÄMISEKSI RAIN A AN Tekniikan tausta

Keksinnön kohteena on laite ja menetelmä aineen siirtämiseksi rainaan, kuten pape-5 ri- tai kartonkirainaan. Keksintöä voidaan käyttää esimerkiksi paperin ja kartongin valmistusprosesseissa.

Paperin tai kartongin valmistusprosesseissa rainaan lisätään eri vaiheissa monenlaisia aineita. Tavallista on erityisesti erilaisten paperin ominaisuuksia ja Ioppukäytet-tävyyttä parantavien aineiden lisääminen. Aineita lisääviä prosesseja ovat muun 10 muassa massaliimaus, pintaliimaus, päällystys, kostutus sekä erityisten kemikaalien applikointi.

Massa- ja pintaliimauksella parannetaan lähinnä rainan lujuutta ja huokoisuusomi-naisuuksia. Nykytekniikalla tämä tehdään yleensä tuomalla liimaseos (esim. tärkke-lysseos) rainan pintaan puristinnipissä. Nipissä liimaseos tunkeutuu kapillaari- ja 15 painevoimien avulla rainan rakenteeseen. Käytettäviä puristinlaitteita ovat esimerkiksi lammikkoliima-ja filmiliimapuristin.

Päällysty ksessä rainan pintaan applikoidaan päällystysainetta, kuten päällystyspas-taa, jolla parannetaan lähinnä rainan painatus-ja pintaominaisuuksia. Päällystysaine v sisältää merkittävästi pigmenttiä, pintaliima ei. Nykytekniikassa tunnetaan päällys ti 20 tysmenetelminä muun muassa teräpäällystys, sauvapäällystys, filminsiirtopäällys-tys, suutinpäällystys, ilmaharjapäällystys, verhopäällystys ja kuivapäällystys.

Rainan kostutus on tarpeellista esimerkiksi rainan kosteusprofiilin tai jännityserojen ' ··’ tasaamiseksi kuivatuksessa tai jälkikäsittelyssä. Kostutusta käytetään erityisesti ka- lanteroinnissa rainan muokkautuvuuden hallitsemiseksi. Kosteusgradienttikalante-: * ·: 25 roinnissa kuivaan rainaan applikoidaan vettä juuri ennen kalanterointikäsittelyä.

Nyky isin käytössä olevissa kostutusmenetelmissä rainaa kostutetaan suihkuttamalla siihen vettä tai vesihöyryä. Vesi voidaan suihkuttaa suoraan paineen avulla tai myös '...· paineilman avulla vesi-ilmasumuna. Ongelmana näissä menetelmissä voi olla esi- : ‘1 ’: merkiksi suihkutuksen epätasaisuus sekä suuttimien säätö ja huolto.

30 Patenttijulkaisussa FI 931021 on kuvattu menetelmä ja laite, jossa paperirainaa kostutetaan paperin lasisiirtymälämpötilan alentamiseksi välittömästi ennen kalanteri-nippiä. Kostutuksessa syötetään kuumennettavan telan puoleiselle paperiradan pin- 2 1 1 5850 nalle höyryä. Raina saatetaan lisäksi kontaktiin kuumennettavan telan kanssa jo ennen kalanterinippiin joutumistaan. Tämä menetelmä on sinällään toimiva, mutta sen tekninen toteutus on monimutkainen. Se on myös teknisesti vaikeasäätöinen.

Keksinnön yhteenveto 5 Nyt on keksitty menetelmä ja laite, jossa rainaan voidaan siirtää ainetta erityisen yksinkertaisesti ja tehokkaasti. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi keksinnölle ovat tunnusomaisia seikat, jotka esitetään itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Muissa patenttivaatimuksissa esitetään keksinnön eräitä edullisia sovellusmuotoja.

Keksinnön mukaisesti huokoista materiaalia olevaan huokoisrataan applikoidaan 10 siirrettävää ainetta, minkä jälkeen raina ja huokoisrata johdetaan kontaktiin siirto-vyöhykkeessä, jossa ainetta siirtyy huokoisradasta rainaan.

Siirtovyöhykkeessä ainetta siirretään rainaan huokoisrataa puristamalla. Huokoisrata on sopivasti kokoonpuristuvaa materiaalia. Kokoonpuristuvuus voidaan saada aikaan käyttämällä sopivaa rakennemateriaalia tai tekemällä olennaisesti puristu-15 mattomasta rakennemateriaalista kokoonpuristuva rakenne.

Raina voi olla esimerkiksi paperia (ml. kartongit), puukuitulevyä tai niiden valmistuksessa käytettävää raaka-ainetta.

-:. Keksinnöllä saavutetaan se etu, että aine voidaan annostella huokoisrataan tasaises- ti, tai tarkasti halutulla jakaumalla, myös poikittaissuunnassa, jolloin saavutetaan 20 hyvä profilointitarkkuus. Annostelu huokoisrataan on helpompaa sen ollessa ideaa- • · *

Unen ja tasa-aineisempi rainaan verrattuna. Etuna voidaan myös pitää prosessin te- ; *', hokkuutta (suuri siirtokyky) ja monipuolisia hallintamahdollisuuksia.

• * *

Piirustukset .. , Oheiset piirustukset muodostavat osan keksinnön eräiden suoritusmuotojen yksi- :,,; ’ 25 tyiskohtaista kuvausta.

’;, Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti aineen siirtämistä rainaan nipissä yhdellä huokoisra- ’!! 1 dalla.

Kuvio 2 esittää aineen siirtämistä rainaan nipissä kahden huokoisradan välissä.

Kuvio 3 esittää aineen siirtämistä rainaan kahden joustavapin tai sen telan muodos-30 tamassa nipissä kahden huokoisradan välissä.

3 11S350

Kuvio 4 esittää aineen siirtämistä huokoisradasta keskipakovoimaa apuna käyttäen. Kuvio 5 esittää aineen siirtämistä huokoisradasta kahden hihnan välissä.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Rainalla tarkoitetaan tässä yhteydessä erityisesti paperin, kartongin tai niiden mas-5 sojen muodostamaa rainaa. Siirrettävällä aineella tarkoitetaan erityisesti rainaan valmistusprosessin (ml. jälkikäsittely) yhteydessä applikoitavaa ainetta. Aine voi olla olomuodoltaan esimerkiksi nestettä, kuten liuosta, tai nesteen ja kiintoaineen seosta, kuten lietettä, tai dispersiota tai pelkkää kiinteää ainetta. Käyttötarkoitukseltaan aine voi olla esimerkiksi kostutusainetta, kuten vettä, tai liimaa, kuten pinta- tai 10 massaliimaa, tai päällystysainetta, kuten päällystyspastaa tai kuivapäällystysainetta, tai rainan ominaisuuksiin vaikuttavaa ainetta, kuten kuiturakennetta muuttavaa, varsinkin lujittavaa, ainetta, tai rainan optisia ominaisuuksia muuttavaa ainetta.

Keksinnön mukaan huokoisrata, kuten huopa tai viira, järjestetään kulkemaan pape-rirainan kanssa kontaktissa siirtovyöhykkeen kautta. Huokoisrataan applikoidaan 15 siirrettävää ainetta ennen huokoisradan johtamista siirtovyöhykkeeseen. Siirtovyö-hykkeessä huokoisrata voi olla erityisesti rainan yläpuolella tai alapuolella. Siirto-vyöhykkeessä huokoisrataa tai rainaa edullisesti tuetaan tukipinnoilla ainakin osan matkaa, parhaiten kummaltakin puolelta. Tukipintoina voidaan käyttää teloja, kuten pehmeitä tai kovia teloja, hihnamaisia rakenteita, kuten päättymättömässä kierrossa ·;*; 20 olevia hihnamaisia rakenteita, tai staattisia rakenteita. Siirtovyöhykkeessä huokois- ' · ‘ ' rataa ja rainaa puristetaan toisiaan vasten.

;. Siirtovyöhykkeessä huokoisrata joutuu rainan kanssa kosketukseen siten, että ainet- , \ : ta siirtyy erilaisten mekanismien ja ajavien voimien vaikutuksesta rainaan. Tärkeänä ajavana voimana on siirtovyöhykkeessä tapahtuvan huokoisrainan kokoonpuristu-25 misen aiheuttama hydrostaattinen paine-ero, joka ajaa ainetta huokoisradasta rai-. naan. Puristusvoimien aiheuttama kontaktipaine parantaa huokoisten materiaalien :t<;' välistä kontaktia, joka muutoin voi olla epätäydellistä. Myös rainan kapillaarivoi- • ‘ mat, jotka kasvavat rainan puristuessa ja huokosten pienentyessä, edistävät aineen * * siirtymistä rainan huokosiin. Haluttaessa maksimoida siirtoprosessin tehokkuus, on ;30 todennäköisesti edullista lisätä ainetta huokoisrataan niin paljon, että sen pitoisuus on mahdollisimman lähellä kyllästyspitoisuutta. Siirtovyöhykkeen jälkeen raina ja ';' ' huokoisrata erotetaan toisistaan parhaiten mahdollisimman nopeasti niin, ettei ainet- . ‘: ta ehdi siirtyä takaisin huokoisrataan.

115850 4

Siirtovyöhykkeen toiminta voi perustua esimerkiksi paine-eroon, kuten kokonais-paine- tai osapaine-eroon, konsentraatioeroon, kapillaarivoimien hyväksikäyttöön, siirrettävän aineen massan kiihtyvyysvoimiin, kuten keskipakovoimaan tai gravitaatioon, tai sähköstaattisiin vetovoimiin.

5 Huokoisradasta voidaan myös poistaa ylimäärä annosteltua ainetta ennen siirtovyö-hykettä, jotta saavutetaan parempi annostelutarkkuus itse rainakontaktissa. Ennen aineen applikointia huokoisrataan voi myös olla tarpeellista poistaa aiemmin ylijäänyttä ainetta tai epäpuhtauksia. Poistaminen voidaan suorittaa yhdessä tai useammassa poisto vyöhykkeessä. Ne voivat sijaita huokoisradan kulkusuunnassa ennen 10 applikointivyöhykettä tai sen jälkeen. Aineensiirto poisto vyöhykkeissä voi perustua samoihin ilmiöihin kuin siirtovyöhykkeessäkin.

Siirrettävä aine voidaan applikoida huokoisrataan esimerkiksi käyttämällä filmin-siirto- tai lammikkopuristustekniikkaa, kierrättämällä huokoisrataa siirrettävällä aineella täytetyssä altaassa, suihkuttamalla, sivelemällä, sirottamalla, valuttamalla 15 painovoimaisesti tai tartuttamalla kontaktin kautta toiselta pinnalta, esimerkiksi toiselta huokoisradalta, tiiviiltä hihnalta tai telapinnalta. Applikointivyöhykkeen siirto-prosessia voidaan tehostaa käyttämällä sähköstaattisia varauksia.

Lisättävä aine voi olla varsinkin vettä. Lisättävä aine voi olla myös massa- tai pinta-. liimaa, esimerkiksi tärkkelysseosta, päällystysainetta, esimerkiksi päällysyspastaa 20 tai kuivapäällystysainetta, rainan kuiturakennetta lujittavaa ainetta, esimerkiksi ris- ' ·’ tisilloittavaa polymeeriä, tai muuta loppukäyttöominaisuuksia parantavaa ainetta.

: ": Huokoisrata voi olla päättymättömässä kierrossa. Tästä on etuna muun muassa kon- , , : struktion yksinkertaisuus. Ainehukka jää lisäksi pienemmäksi, ja systeemi on hel- .···. pompi automatisoida ja varustaa tarvittavilla mitta-ja säätölaitteilla.

25 Aineen siirto huokoisradasta rainaan toteutetaan siirtovyöhykkeessä. Siirtovyöhyke voi muodostua paperin ja huokoisradan välisestä kontaktivyöhykkeestä, jossa joko ' rainaa tai huokoisrataa, tai molempia, tuetaan tukipinnoilla. Tukipintojen tehtävä voi myös olla saattaa raina ja huokoisrata riittävään puristuskontaktiin siirtoproses-“L! sin onnistumiseksi.

:30 Tukipinnat voivat muodostua tavanomaisista paperin- tai kartongin valmistuksessa käytettävistä pyörivistä tai staattisista rakenteista. Erityisesti tukipintana voivat toimia nipin muodostavat telat. Mahdollisia ratkaisuja ovat esimerkiksi kova nippi (kaksi kovaa telaa), softnippi (pehmeä ja kova tela) ja pitkänippi (ns. hihna- tai ken-känippi).

115850 5

Tukipintana voi toimia myös esimerkiksi kuivatussylinteri, jenkkikuivatussylinteri tai puristintela.

Tukipintana voi toimia myös hihna, erityisesti metallihihna tai polymeerihihna, viira tai kuivatusviira. Hihnamaisia tukipintoja voidaan lisäksi tukea esimerkiksi telalla, 5 toisella hihnalla, hydraulikengällä tai staattisella tukirakenteella, kuten hydraulisella tukivyöhykkeellä.

Tukipintana voi toimia myös pyörimätön rakenne, kuten liukukenkä tai sauva tai vastaava palkki. Erityisesti voidaan käyttää hydraulisesti voideltua liukuvyöhykettä vastaavalla tavalla kuin esimerkiksi kenkäkalanterissa.

10 Huokoisratana voi toimia tätä tarkoitusta varten erikseen suunniteltu huokoinen hihna. Huokoisradan toiminta voidaan myös yhdistää jo nykyisinkin valmistuslinjassa olevien viirojen ja hihnojen toimintaan. Erimerkkinä tästä mainittakoon kuivatusviira, jota käytetään samalla huokoisratana.

Huokoisrata on tällöin sopivasti kokoonpuristuvaa materiaalia. Kokoonpuristuvuus 15 voidaan saada aikaan käyttämällä sopivaa rakennemateriaalia tai tekemällä olennaisesti puristumattomasta rakennemateriaalista kokoonpuristuva rakenne.

Huokoisrata voi olla esimerkiksi löysästi tukipinnan pintaa kiertävä ja mukaileva irrallinen huokoinen hihna.

Huokoisrata voi olla tukipinnan pintaan kiinteästi liittyvä huokoinen kerros. Tässä , 20 vaihtoehdossa se korvaa tukipinnan mahdollisen pinnoitteen. Erityisesti tavanomai nen pyöreä tela tai päättymätön hihna voidaan päällystää huokoisella kerroksella.

'< Siirtovyöhykkeessä voidaan käyttää joko yhtä huokoisrataa vain rainan toisen pin- nan kanssa kontaktissa tai kahta huokoisrataa rainan molempien puolten kanssa kontaktissa. Jälkimmäisessä tapauksessa huokoisradoista voidaan siirtää molemmis-. . 25 ta samaa ainetta tai eri radoista eri aineita.

• ‘ Raina voi olla kosketuksessa esimerkiksi huokoisen rainan kanssa joko vain toiselta •: * puolelta tai molemmilta puolilta.

’; · ’ Huokoisrata voidaan sijoittaa kulkemaan esimerkiksi rainan yläpuolella tai alapuo- :lella. Yläpuolella kulkevasta huokoisradasta siirtyy ainetta rainaan myös painovoi- » »

' 1 I

» t 115850 6 man vaikutuksesta. Tällaista ratkaisua voidaan käyttää esimerkiksi erillisessä siirto-nipissä.

Siirtovyöhyke voi olla tukipinnoin tuettu joko vain toiselta puolelta tai molemmilta puolilta. Esimerkki molemmilta puolin tuetusta ratkaisusta on nippikontakti. Esi-5 merkki vain toiselta puolta tuetusta ratkaisusta on kuivatusviiran tavoin käytetty huokoisrata, jolla painetaan paperia kuivatussylinteriä vasten. Tällöin huokoisradan kireys saa aikaan siirto vyöhykkeellä tarvittavan puristusefektin.

Siirtovyöhyke voi olla osan matkaa tukipinnoin tuettuja osan matkaa lukematon.

Huokoisrata (-radat), tukipinta (-pinnat) ja raina voivat olla siirtovyöhykkeen kon-10 taktissa toisiinsa nähden eri tavoin järjestettynä. Esimerkkeinä mainittakoon: 1. T ukipinta—huokoisrata—raina—huokoisrata—tukipinta 2. T ukipinta—raina—huokoisrata—tukipinta 3. Tukipinta—raina—huokoisrata 15 4. Tukipinta—huokoisrata—raina—huokoisrata 5. Tukipinta—huokoisrata—raina

Applikointivyöhykkeen toiminta voi perustua samoihin mekanismeihin ja ajaviin voimiin kuin siirtovyöhykkeenkin.

Aineen siirtymistä siirtovyöhykkeessä voidaan tehostaa järjestämällä huokoisrata ja ! 20 sen kanssa kontaktissa oleva raina kulkemaan kaarevaa rataa pitkin, esimerkiksi te- ;; lan ulkopintaa myötäillen. Kun huokoisrata on sisäpuolella, sen kuljettamaan aine- faasiin kohdistuva keskipakoisvoima ajaa ainetta kohti ulompana olevaa rainaa.

Siirtoa voidaan tehostaa myös kuumentamalla huokoisrataa ja siinä olevaa siirrettävää ainetta. Kuumennus voi tapahtua esimerkiksi kontaktissa olevan tukipinnan , | 25 avulla tai suoraan vaikuttamalla (esim. mikroaalloilla) huokoisrataan ja siirrettävään ·. aineeseen. Kuumennuksen seurauksena huokoisradassa syntyvä höyrystymisilmiö ja : ’ siirto muistuttavat impulssipuristinprosessia. Kuumentamisessa muodostuva kaasu- faasi pakottaa siirrettävän aineen siirtymään edelleen hyvin tehokkaasti rainan suun-taan. Mikäli siirrettävä aine on vettä, tulee lämpötilan olla höyrystymiselle riittävä.

. ··. 30 mielellään 100-350 CC. Kuumentaminen myös alentaa siirrettävän aineen viskosi- teettia ja näin kasvattaa sen juokse vuutta ja helpottaa aineensiirtoa.

7 115850

Siirtoa voidaan tehostaa myös puhaltamalla kaasua, esimerkiksi ilmaa tukipinnan (esim. telan vaipan, tai hihnan) läpi huokoisrataan, jossa se edelleen työntää siirrettävää aihetta paine-eron avulla rainaa kohti. Erityisesti puhallettava aine voi olla samaa kuin itse rainaan siirrettävä aine. Keksinnön tässä sovelluksessa tukipinnan, 5 esimerkiksi telan, tulee luonnollisesti olla itse huokoinen tai rei’itetty. Tela voi esimerkiksi muistuttaa imutelaa, jossa imemisen sijasta rei’ityksestä puhalletaan. Erityisesti keksinnön tässä sovelluksessa on mahdollista puhaltaa kuumaa höyryä tukipinnan läpi puristusvyöhykkeeseen, niin ettei ohivuotoa synny haitallisesti. Tällöin on mahdollista paineistaa puristusvyöhykealuetta, niin että höyty lauhtuukin 10 100 =C:tta korkeammassa lämpötilassa. Tällä saavutetaan se etu, että lauhtuvan höy ryn latentti lämpö käytetään paremmin hyödyksi, jolloin lauhteen lämmitysvaikutus riittää lämmittämään rainaa tehokkaasti korkeampiin lämpötiloihin saakka.

Siirtovyöhykkeessä siirtyvän aineen höyryn, kuten vesihöyryn, määrä voidaan mitoittaa siten, että siirtyvän aineen lämmitysvaikutus ja paineen lisäys auttaa plasti-15 soimaan kuituja. Näin voidaan esimerkiksi edistää kalanteroitumista. Tyypillisesti applikoitavat höyrymäärät voivat nousta 10 g/m2:iin asti.

Siirtovyöhykkeen aineensiirtoa voidaan tehostaa myös jäähdyttämällä rainan kanssa kontaktissa olevaa huokoisrataa ja/tai tukipintaa. Aineensiirrosta saadaan erityisen tehokas, kun ainetta siirtävän huokoisradan puolta lämmitetään ja tähän nähden ' :· 20 massaradan vastakkaisen puolen huokoisrataa tai tukipintaa jäähdytetään.

• » ' ; Huokoisrataan tai siitä pois tapahtuva aineensiirto ja sen tehostaminen siirtovyö- hykkeen ulkopuolella, erityisesti applikointivyöhykkeellä tai poistovyöhykkeellä, ’··' voi perustua samoihin periaatteisiin kuin siirtovyöhykkeelläkin. Erityisesti voidaan käyttää hyväksi kokonais-ja osapaine-eroa, konsentraatioeroa, sähköstaattisia voi-25 mia. kapillaari-ilmiötä ja massan hitausvoimia. Näitä vaikutuksia saadaan aikaan esimerkiksi puhalluksen, huokoisen materiaalin kokoonpuristamisen, lämmittämi-; ·,: sen tai jäähdyttämisen ja suunnan muutoksen (kiihdyttämisen) avulla.

Siirtovyöhyke, kuten siirtonippi, voi olla varsinaisessa valmistuslinjassa sopivassa kohdassa esimerkiksi paperi- tai kartonkikoneen puristinosan ja kiinnirullaimen vä-ty/* 30 Iillä. Erityisesti voidaan käyttää ratkaisua, jossa annostellaan siirrettävää ainetta , ’ · ·, huokoisrataan ja puristetaan sitä kuivatussylinteriä vasten.

‘ * Siirtovyöhyke voi olla myös on-line- tai off-line-jälkikäsitteh linjassa. Siirtonippi voidaan yhdistää kalanterinippiin. Tällöin aineen, tässä tapauksessa lähinnä veden.

115850 8 siirto ja kalanteroitumisprosessi voidaan yhdistää samaan nippiin tai peräkkäisiin nippeihin (multinippi).

Siirtoprosessin kokonaisuutta voidaan hallita esimerkiksi siten, että applikoitavan aineen määrää säädellään joko radan poikkisuunnassa (CD-suunnassa) tai kone-5 suunnassa (MD-suunnassa). Siirtoprosessin osaprosesseihin voidaan vaikuttaa ap-plikointi vyöhykkeellä, poisto vyöhykkeellä tai siirtovyöhykkeellä. Mikäli halutaan esimerkiksi säätää siirrettävän aineen määrää poikkisuunnassa, voidaan vaikuttaa siirtoilmiön ajaviin voimiin eri osaprosesseissa applikointi-, poisto- tai siirtovyöhykkeellä. Esimerkkinä mainittakoon siirtovyöhykkeellä tapahtuva puristuspaineen 10 profilointi tai käytettävien puhallusten profilointi.

Vastaavalla tavalla profilointi voidaan toteuttaa hallitsemalla applikointi- tai poisto-vyöhykkeen siirtoilmiöitä. Tällöin tarkoituksena on lähinnä hallita siirrettävän aineen konsentraatiota huokoisradassa ennen sen joutumista siirtovyöhykkeelle. Tämä voidaan tehdä vaikuttamalla vallitseviin ajaviin voimiin.

15 Prosessin hallinta konesuunnassa, siis ajan funktiona, ajotilanteiden mukaan on myös tärkeää. Tämä voidaan toteuttaa periaatteessa samoin keinoin kuin edellä kuvattu profilointi vaikuttamalla vallitseviin ajaviin voimiin.

Tarv ittavat toimilaitteet ja toiminnot kytketään mittaus-ja säätöjärjestelmän yhtev-·' teen prosessin hallitsemiseksi.

20 Keksinnön eräiden suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus ,..: Seuraavassa keksinnön eräitä sovelluksia selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin pii- • * rustuksiin viittaamalla.

> ·

Kuvion 1 mukaisesti paperiraina 1 johdetaan huokoisen hihnan 2 kanssa puristus-. . kontaktiin telojen 3 ja 4 väliseen siirtovyöhykkeeseen (nippiin )A. Huokoinen hihna 25 on kimmoisaa materiaalia ja siihen on imeytetty siirrettävää ainetta 5 applikointi-vyöhykkeellä B. Aineen hydrostaattinen pitoisuus paperissa ennen siirtovyöhykettä ;:· on pienempi kuin hihnassa, joten ainetta pyrkii siirtymään paperiin. Siirtovyöhyk- keessä hihnaa voidaan puristaa merkittävästi, jolloin ainetta siirtyy tämänkin joh-dosta tehokkaasti paperiin. Hihnan kokoonpuristuminen myös lisää nipin pituutta, 30 jolloin aineensiirtoon käytettävissä oleva matka ja aika lisääntyvät. Siirtovyöhyk-keen jälkeen hihna ja raina erotetaan heti toisistaan, ettei ainetta pääsisi siirtymään rainasta takaisin hihnaan. Siirtovyöhykkeen jälkeen puristuksen hellittäessä hihna 115850 9 palautuu ominaispaksuuteensa. Nipissä myös raina voi puristua. Hihnaan jäänyttä ainetta ja epäpuhtauksia voidaan tarvittaessa vielä poistaa poistovyöhykkeellä C.

Applikointivyöhykkeellä B ainetta 5 applikoidaan hihnaan 2 tässä suuttimilla 6 suihkuttamalla. Suuttimet ovat hihnan poikkisuuntaisessa rivistössä siten, että hihal-5 le muodostuu halutunlainen tasainen suihkukuvio. Tarvittaessa voidaan suutinryh-mää käyttää profilointiin erityisesti siten, että hihnan reunoille applikoidaan ainetta enemmän. Näin voidaan esimerkiksi säättä rainan kosteusjakauma poikkisuunnassa mahdollisimman tasaiseksi.

Poistovyöhykkeessä C hihnasta voidaan poista ainetta ja epäpuhtauksia esimerkiksi 10 puhaltamalla ilmaa puhaltimilla 7.

Siirtovyöhykkeellä A telat 3 ja 4 tukevat paperirainaa 1. Siirto vyöhykkeen jälkeen raina on jonkin matkaa tukematta, ja se voidaan johtaa esimerkiksi toiseen yksikköön, jossa rainaan siirretään ainetta esimerkiksi rainan vastakkaiselta puolelta.

Siirtovyöhykkeellä A myös paperiraina 1 voi puristua, kunhan paine on riittävä. Jär-15 jestelyä voidaan näin käyttää esimerkiksi kalanterointiin. Tällöin paperirainan puoleinen tela 4 voi olla erityisesti kovapintainen tela, hihnan puoleinen tela 3 erityisesti lämmitettävä tela ja siirrettävä aine vettä.

· Kuvion 2 mukaisesti paperiraina 1 viedään telojen 3 ja 4.1 väliseen nippiin siirto- , . -. vyöhykkeelle A kahden hihnan 2.1 ja 2.2 välissä. Hihnoihin on applikoitu siirrettä- ’ ’t 20 vää ainetta. Hihnojen puristuessa siirtovyöhykkeessä ainetta siirtyy rainaan. Tässä ;·; järjestelyssä voidaan rainan eri puolilta siirtää myös eri aineita samanaikaisesti.

; \ Tässä järjestelyssä voidaan aikaansaada tehokas aineensiirto paperia mahdollisim- ‘ y man vähän puristamalla.

My ös kuvion 3 mukaisessa järjestelyssä paperiraina 1 viedään siirtovyöhykkeeseen ,1. : 25 A kahden hihnan 2.1 ja 2.2 välissä. Tässä telat 3.1 ja 4.1 on pinnoitettu joustavalla •, mutta ei-huokoisella pinnoitteella 8. Pinnoite puristuu nipissä, ja näin nipin pituus ja siten aineensiirtoon käytettävissä oleva matka edelleen kasvaa.

; Kuvion 4 mukaisessa järjestelyssä paperiraina 1 johdetaan tela-applikointiasemalle B huokoiseen hihnan 2.3 ja kääntötelan 9 väliin. Kääntötelalla olevalle hihnalle sen y 30 ulkopinnalle applikoidaan nostotelalla 10 siirrettävää ainetta (esim. päällystysainet-ta) 5. Applikoitua ainekerrosta säädetään tasoittimella 11. Hihnasta ainetta pyrkii siirty mään rainaan. Aineensiirron tehostamiseksi raina ja hihna johdetaan siirtotelal- 115850 ίο le 12 hihna vasten telan pintaa. Tällöin keskipakovoima ajaa ainetta hihnasta Tainaan. Siirtotelan jälkeen raina ja hihna erotetaan toisistaan.

Kuvion 5 mukaisessa järjestelyssä on tukitelojen ympäri kierrossa kaksi tukihihnaa 13 ja 14, jotka kulkevat jonkin matkaa yhdensuuntaisesti vastakkain siten, että nii-5 den väliin muodostuu siirto vyöhyke A.. Tukihihnat voivat olla esimerkiksi metalli-tai polymeerihihnoja. .Alemman hihnan ympäri on sovitettu lisäksi kulkemaan huokoinen hihna 2.4, johon ennen siirtovyöhykettä applikoidaan siirrettävää ainetta 5 applikointivyöhykkeellä B. Kun käsiteltävä raina 1 johdetaan siirtovyöhykkeen läpi, siihen imeytyy ainetta huokoisesta hihnasta. Hihnasta ainetta poistuu poistovyöhyk-10 keelläC.

1 I · » - · » 1 · > 1 »

> I

Claims (23)

115850 n

1. Menetelmä aineen siirtämiseksi rainaan (1), jossa menetelmässä huokoista materiaalia olevaan huokoisrataan (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) applikoidaan siirrettävää ainetta (5), minkä jälkeen raina (1) ja huokoisrata johdetaan kontaktiin siirtovyöhyk- 5 keelle (A), jolla ainetta siirtyy huokoisradasta rainaan, tunnettu siitä, että huokoisrata (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) on kokoonpuristuvaa materiaalia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että huokoisrata (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) on päättymättömässä kierrossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirret-10 tävä aine (5) on nestettä, kuten liuosta, tai nesteen ja kiintoaineen seosta, kuten lietettä, tai dispersiota tai pelkkää kiinteää ainetta.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirrettävä aine (5) on kostutusainetta, kuten vettä, tai liimaa, kuten pinta- tai massaliimaa, tai päällystysainetta, kuten päällystyspastaa tai kuivapäällystysainetta, 15 tai rainan ominaisuuksiin vaikuttavaa ainetta, kuten kuiturakennetta muuttavaa, varsinkin lujittavaa, ainetta, tai rainan optisia ominaisuuksia muuttavaa ainetta.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina (1) ja huokoisrata (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) johdetaan kontaktiin siirto-vyöhykkeellä (A), jossa huokoisrata on rainan kanssa kosketuksessa vain rainan toi- 20 sella puolella.

, 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rai- . na (1) ja huokoisrata (2.1; 2.2) johdetaan kontaktiin siirtovyöhykkeellä (A), jossa raina on kummaltakin puoleltaan kosketuksessa huokoisradan kanssa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu sii-25 tä, että huokoisrataa (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) tai rainaa (1) tuetaan tukipinnoilla (3; 4; : * 12; 13, 14), parhaiten kummaltakin puolelta, ainakin osan matkaa siirto vyöhykettä (A)·

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukipinta on tela (3; 4; 4.1; 12), kuten kova tai pehmeä tela, tai hihnamainen rakenne (13, 14), , 30 kuten päättymättömässä kierrossa oleva hihnamainen rakenne, tai staattinen raken ne, kuten hydraulinen tukivyöhyke. 115850

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirtovyöhykkeen (A) toiminta perustuu paine-eroon, kuten kokonaispaine-tai osapaine-eroon, tai konsentraatioeroon, tai kapillaarivoimien tai sähköstaattisten voimien hyväksikäyttöön, tai siirrettävän aineen massan kiihtyvyysvoimiin, kuten 5 keskipakovoimaan tai gravitaatioon.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirtovyöhykkeen (A) toiminta perustuu paine-eroon tai konsentraatioeroon, joka aikaansaadaan lämmittämällä ja/tai jäähdyttämällä

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siilo tä, että siirrettävä aine (5) applikoidaan huokoisrataan (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) appli- kointivyöhykkeellä (B), jonka toiminta perustuu paine-eroon, kuten kokonaispaine-tai osapaine-eroon, tai konsentraatioeroon, tai kapillaarivoimien tai sähköstaattisten voimien hyväksikäyttöön, tai siirrettävän aineen massan kiihtyvyysvoimiin, kuten gravitaatioon.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että applikointi- vyöhykkeellä (B) ainetta (5) puhalletaan huokoisrataan, varsinkin sen läpi.

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirtovyöhykkeen (A) jälkeen huokoisradassa (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) olevaa ainetta poistetaan siitä poisto vyöhykkeellä (C), jonka toiminta perustuu paine-20 eroon, kuten kokonaispaine- tai osapaine-eroon, tai konsentraatioeroon, tai kapillaa-! rivoimien hyväksikäyttöön, tai siirrettävän aineen massan kiihtyvyysvoimiin, kuten ; ’ keskipakovoimaan tai gravitaatioon.

: 14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu sii- ; tä, että aineensiirron tehostamiseksi siirto vyöhykkeellä (A) huokoisradan (2; 2.1; 25 2.2; 2.3) puoleista tukipintaa (3; 4.1; 12; 13) kuumennetaan, esimerkiksi kontakti- : ·, ·. kuumennuksella, tai lauhduttamalla höyryä, tai lämmittämällä infrapuna-lämmitti- |1 mellä, mikroaalloilla tai RF-taajuisella sähkömagneettisella kentällä.

*.. 15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu sii- ,···. tä, että aineensiirron tehostamiseksi siirtovyöhykkeessä (A) itse huokoisrataa (2; ’’ 30 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) kuumennetaan, esimerkiksi kontaktikuumennuksella, tai lauhdut- : tamalla höyryä, tai lämmittämällä infrapuna-lämmittimellä, mikroaalloilla tai RF- ‘: ‘: taajuisella sähkömagneettisella kentällä. 115850

16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aineensiirron tehostamiseksi siirtovyöhykkeellä (A) tukipintaa (3; 4.1; 12) jäähdytetään.

17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu sii-5 tä, että aineensiirron tehostamiseksi siirtovyöhykkeellä (A) itse huokoisrataa (2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4) jäähdytetään.

18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina (1) on paperia, puukuitulevyä tai niiden valmistuksessa käytettävää raaka-ainetta.

19. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että siirrettävän aineen (5) pitoisuutta säädetään poikkisuunnassa, erityisesti säätämällä siirtoilmiötä ajavia voimia, kuten puristuspainetta tai lämpötilaa, erityisesti siirtovyöhykkeellä (A).

20. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu sii-15 tä, että siirrettävän aineen (5) pitoisuutta säädetään konesuunnassa.

21. Laitteisto aineen siirtämiseksi rainaan (1), jossa laitteistossa on siirtovyöhyke (A), jossa raina (1) johdetaan kontaktiin yhdessä huokoista materiaalia olevan huo-koisradan (2; 2.1; 2.2; 2.3: 2.4) kanssa, johon on applikoitu siirrettävää ainetta (5), tunnettu siitä, että huokoisrata (2; 2.1; 2.2; 2.3, 2.4) on kokoonpuristuvaa materiaa- 20 lia.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on väli- ; neet siirrettävän aineen (5) pitoisuuden säätämiseksi poikkisuunnassa, erityisesti . / säätämällä siirtoilmiötä ajavia voimia, kuten puristuspainetta, lämpötilaa, konsent- raatiota, kaasu- tai nestefaasin painetta, sähköstaattista vetovoimaa tai puhalluksen 25 voimakkuutta, siirtovyöhykkeellä (A).

23. Patenttivaatimuksen 22 tai 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on Λ välineet siirrettävän aineen (5) pitoisuuden säätämiseksi konesuunnassa ajan funk- ;; tiona. i4 1 1 5 8 50