FI116404B - Järjestely sekä menetelmä kalanterin termotelojen kulumisen ehkäisemiseksi - Google Patents

Description

Järjestely sekä menetelmä kalanterin termotelojen kulumisen ehkäisemiseksi 116404

Keksintö koskee esimerkiksi patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista järjestelyä kalanterin termotelojen kulumisen ehkäisemiseksi. Keksintö koskee myös esimer-5 kiksi patenttivaatimuksen 6 mukaista menetelmää kalanterin termotelojen kulumisen ehkäisemiseksi.

Pyrittäessä suurempiin ajonopeuksiin on-line kalantereissa ovat käytetyt termotelojen lämpötilat etenkin moninippikalantereissa nousseet. Kalanterointituloksen parantamiseksi sumutetaan kalanterin telanippiin/telanippeihin menevän kuiturainan 10 pinnalle hienojakoista vesisumua. Nyt on havaittu, että edellä esitetyn kalanterointi-tekniikan parantumisen johdosta joudutaan puolestaan usein ongelmiin, koska massanvalmistuksen jälkeiseltä kuivausosalta saapuvasta kuiturainasta tarttuu ainetta kuumaan termotelaan. Erityisen helposti tarttuu termotelan pintaan pohjapaperiin lisätty täyteaine, kuten kaoliini, talkki tai kalsiumkarbonaatti. Vaikka kalantereissa on 15 kaaväreitä, joilla puhdistetaan jatkuvasti kunkin termotelan pintaa, kuluttaa irtoava aines silti nopeasti termotelan pintaa karhentaen sitä. Tämä puolestaan huonontaa kalanterointitulosta, jolloin laadun tippumista on kompensoitava muuttamalla pro-sessiparametrejä, kuten esimerkiksi kohottamalla termotelan lämpötilaa ja/tai lisäämällä kosteutta. Prosessiparametrien muuttaminen lisää kuitenkin kustannuksia ja 20 niiden muuttamisesta saattaa johtua laitteistosta johtuvia ongelmia, mikäli liikutaan laitteistokohtaisen prosessiparametrien säädön ylärajoilla.

. ‘, Keksinnöllä on tarkoitus poistaa tekniikan tasossa esiintyvät epäkohdat. Niinpä kek- ; sinnön pääasiallisena tavoitteena on saada aikaan järjestely sekä menetelmä, jolla estetään termotelojen kulumista.

·.. ,·* 25 Keksinnön tavoitteena on lisäksi saada aikaan järjestely sekä menetelmä, jolla este tään termotelojen kulumista ilman prosessiparametrien, kuten telanippiin tuotavan * ’ ': lämmön määrää tai telanippiin saapuvan kuiturainan kosteutta muuttamatta.

‘'; · ’ Keksinnön kolmantena tavoitteena on vähentää oleellisesti kuiturainan tarttumista : kuuman termotelan pintaan telanipissä.

!' 30 Patenttivaatimuksen 1 mukaisella järjestelyllä sekä patenttivaatimuksen 6 mukaisel- : ’,: la menetelmällä saavutetaan edellä esitetyt tavoitteet.

2 116404

Keksinnön mukaisessa jäljestetyssä kalanterissa on yksi tai useampia telanippejä, joiden välistä kuituraina kulkee samalla profiloituen ja joista telanipeistä ainakin yksi muodostuu telaparista, jossa on termotela, jota vastapäätä on vastatela. Ennen mainittua telaparia kuiturainaa kostutetaan kostutuslaitteella ja ennen kostutuslaitet-5 ta kalanteriin saapuvan kuiturainan vieressä on pölynpoistolaitteisto kuiturainan puhdistamiseksi. Keksinnön mukaisessa menetelmässä kuiturainaa puhdistetaan puhaltamalle sen pinnalle kaasua ennen kuiturainan kostutusta.

Keksintö perustuu siihen perusajatukseen, että kuiturainan kuivauksen jälkeen, ennen kalanteriin saapuvan kuiturainan kostutusta, poistetaan kuiturainalta helposti ir-10 toava aines, joka on usein täyteainetta, joka poistetaan kuiturainalta kuivana pölynä. Kuituraina valmistetaan paperikoneen märän pään massanvalmistuksessa viiralle, missä yhteydessä siihen lisätään täyteaineita. Massanvalmistusta seuraa viiralle valmistetun massan kuivaus alhaisen kosteustason omaavaksi kuiturainaksi. Kuivauksella tarkoitetaan siten tässä yhteydessä ensisijaisesti massan kuivausosasta saa-15 puvan, viiralle valmistetun kuiturainan kuivausta. Myös kuiturainan päällystyksestä saapuva kuituraina saattaa pölytä kuivausrummuilla tai vastaavilla kuivauslaitteis-toilla kuivaamisen jälkeen, minkä vuoksi keksinnön mukainen pölynpoistojäijestely saattaa sijaita myös päällystyslaitteiston kuivausosan jälkeen, välittömästi ennen kalanteriin saapuvan kuiturainan kostutusta.

20 Pölyn poistamista kuiturainalta päällystyksen jälkeisen kuivauksen jälkeen on kuvattu esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa US-A-4 019 953 ja US-5 878 462 ja US- * » ! ! 5 577 294, mutta näissä ei ole mitään viittausta siihen, kuinka tällä voitaisiin paran- taa kalanterointitulosta sellaisessa kalanterissa, jossa on vähintään yksi telanippi, jossa toinen vastakkaisista teloista on lämmitettävä termotela.

• i ‘ 25 Keksinnön mukaisella jäljestetyllä ja siinä käytetyllä menetelmällä vähennetään te- hokkaasti termotelojen kulumista prosessiparametreja muuttamatta, koska termote-lan pintaan kuiturainalta irtoavan irtoaineksen kuten täyteaineen määrä vähenee oleellisesti ennen kalanteria suoritettavalla kuiturainan puhalluksella. On havaittu • * myös, että vaikka kuituraina olisi paperiraina, johon ei normaalisti lisätä täyteaineita :' 30 (esim. sanomalehtipaperi, pakkauspaperit), saadaan kuiturainan tarttumista termote- | . laan vähennettyä keksinnön mukaisella järjestetyllä.

Keksintöä havainnollistetaan yksityiskohtaisemmin oheisten piirustuksien avulla.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön mukainen järjestely sivusta päin I I t katsottuna.

1 1 b Li u 4 3

Kuviossa 2 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön mukaisessa järjestelyssä käytetty pölynpoistolaitteisto niinikään sivulta päin katsottuna.

Seuraavassa käydään ensin läpi kuvion 1 mukaisen järjestelyn pääpiirteet sekä kuvion 2 mukaisen pölynpoistolaitteiston päärakenteet.

5 Kuvion 1 mukaisessa järjestelyssä 1 kuituraina W kulkee vasemmalta oikealle. Kui-turaina W saapuu paperikoneen märän pään kuivauslaitteiston kuivausrummulta 6; 61 ohjaustelojen 4 välityksellä pölynpoistolaitteistolle 3. Pölynpoistolaitteistolta kuituraina W jatkaa matkaa ohjaustelojen välityksellä ensimmäiselle vesilaatikolle 2; 2' ja toiselle vesilaatikolle 2; 2", joilla vesilaatikoilla 2 kuiturainan W molemmat 10 puolet kostutetaan. Vesilaatikoilta kuituraina W jatkaa moninippikalanterille 5, jossa on seitsemän telanippiä N, joista telanipeistä kuudessa telapari, jossa metalli- tai polymeeripintaista telaa vastapäätä on lämmitettävissä oleva termotela.

Kuvion 2 mukaisessa pölynpoistolaitteistossa 3 on puhalluslaite 32 ilman puhaltamiseksi kuiturainalle W sekä imulaatikko 31 kuiturainalta irtoavan pölyn talteen ot-15 tamiseksi.

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin sekä niiden yleisluonteiseen selitykseen.

• > ·

Keksinnön mukaisessa järjestelyssä kuituraina W on paperiraina, joka on valmistet-

I I I

tu paperikoneen märässä päässä kuljetusviiralle (ei esitetty kuviossa) sinänsä tunne- » * · 20 tulla tavalla, jolloin siihen on lisätty myös talkkia, kaoliinia kalsiumkarbonaattia tai •: ’'! muita sinänsä tunnettuja täyteaineita paperilajista riippuva määrä. Keksinnön mu- *' * ‘: kaiseen järjestelyyn 1 kuituraina W saapuu kuljetusviiralla tuettuna kuiturainan kui- vauksesta 6. Kuviossa näkyy kuivauslaitteiston 6 viimeinen kuivausrumpu 61. Kuivauslaitteiston kuivausrummulta kuituraina W saapuu pölynpoistolaitteistolle 3 kui-; , 25 turainan ollessa edelleen tuettu altapäin kuljetusviiralla. Kuiturainan W kuljetusvii- \\Y ralla tuettuun puoleen nähden vastakkaiselle kuiturainan pinnalle kohdistetaan voi- ‘; ’ makas ilmapuhallus pölynpoistolaitteen 3 puhalluslaitteella 32, joka ulottuu edulli- v,· sesti päästä päähän kuiturainan leveyssuunnassa. Voimakkaalla ilmapuhalluksella ; ’ ; kuiturainalta W poistetaan irtonainen pöly, joka on useimmiten vaillinaisesti kuitu- , ’ ; 30 rainan kuituihin massan valmistuksessa sitoutunutta täyteainetta kuten kalsiumkar- ’ ! bonaattia. Kuiturainalta W puhallettu pöly otetaan talteen pölynpoistolaitteiston 3 imulaatikolla 31, joka sijaitsee puhalluslaitteen 32 alapuolella, samalla puolella kui-turainaa kuin puhalluslaitekin ja sellaisella etäisyydellä mainitusta puhalluslaitteesta, että kuiturainan pinnalta irtoava pöly kulkeutuu imulaatikon sisälle imulaatikon 11 6 4 υ 4 4 imuvaikutuksen perusteella. Kuviossa imulaatikko 31 on kuvattu kaavamaisesti ilman imulaatikon imutoiminnon aikaansaavaa tyhjiöpumppua tai vastaavaa jäqestel-mää. Imulaatikon 31 jälkeen paperirainan W kumpikin puoli kostutetaan vesilaati-koilla 2; 2'ja 2; 2". Vesilaatikot 2 sijaitsevat kuiturainan pinnan lähellä ja niissä on 5 suuttimet, jotka ulottuvat kuiturainan kulkusuuntaan nähden poikkisuunnassa rainan päästä päähän ja joilla suuttimilla suihkutetaan kuiturainan pinnalle vettä. Veden suihkutuksella on tarkoitus nostaa kuiturainan kosteustaso kalanteroinnille sopivaksi sekä säätää radan kosteusprofiilia.

Kuituraina 2 voi olla tuettu tai ilman tuentaa saapuessaan vesilaatikoille 2. Vesilaa-10 tikoilta 2 kuituraina W siirretään ohjaustelojen avulla moninippikalanterille 5.

Kuvion 1 moninippikalanterissa on seitsemän telaparin välistä telanippiä N. Mo-ninippikalanterin telaston linja P, joka kulkee telojen keskilinjan kautta sijaitsee suurin piirtein pystysuorassa asennossa. Moninippikalanterissa ylin tela 51 ja alin tela 52 ovat taipumakompensoituja metalli- tai polymeeripintaisia teloja, jotka on 15 varustettu esimerkiksi telan sisäisillä kuormitusvälineillä. Ylintä ja alinta telaa voidaan siirtää telaston linjan P suunnassa sopivilla mainittujen telojen laakeripesiin kytketyillä hydraulivälineillä. Välitelat 50l - 506 ovat joko metalli- tai polymeeripintaisia väliteloja, jolloin välitelat 501 ja 504 ja 506 ovat lämmitettävissä olevia termo-teloja, muut välitelat 502, 503, ja 505 ovat lämmittämättömiä polymeeriteloja. Lisäk-20 si moninippikalanterissa on kunkin välitelan laakeripesään kytketty kuormitusvar-. , ·. ret, joilla voidaan kompensoida halutulla tavalla välitelojen omaa painovoimaa sekä välitelojen päissä olevien apuvälineiden kuten ulosottotelojen sekä termoteloissa ;;; olevien kaavareiden painoa.

• « • » ':' : Telanipeissä N1, N2, N4, N5, N6 ja N7 on siten telaparin toisena telana lämmitettä- ·'; 25 vä metallipintainen termotela, jota vastapäätä on vastatelana metalli- tai polymeeri - : : pintainen tela. Telanippi N3 on nk. kääntönippi, jossa on kaksi lämmittämätöntä po- lymeeripintaista välitelaa toisiaan vastapäätä. Telanippeihin N luodaan haluttu nip-*v, pipaine esimerkiksi siirtämällä ylä- ja/tai alatelaa 51, 52 telaston linjan P suhteen

• I

ja/tai käyttämällä ylä- ja alatelan sisäisiä kuormitusvälineitä. Kääntönippi on tar-’; ‘ 30 peen kuiturainan W kummankin puolen profiloimiseksi. Moninippikalanterien yksi- • * - * tyiskohtaisemman rakenteen suhteen viitataan alan tunnettuun tekniikkaan.

li» I 1 ' · ‘ Moninippikalanterissa kuiturainaa W ohjataan telanipiltä toiselle välitelojen päätyi- i .: hin kytketyillä ulosottoteloilla, jolloin kuituraina kulkee telanippien välistä profiloi- :...: tuen samalla pinnaltaan kuiturainaan tuodun lämmön ja telanipeissä vallitsevan pai- 35 neen yhteisvaikutuksesta. Tavallisesti telanippien termoteloihin (tässä väliteloihin 1 1 6 4 U 4 5 501 ja 504 ja 501) irtoaisi täyteainetta yms. irtonaista ainetta kuiturainalta huomattavasti ja tämä irronnut aines pitäisi poistaa kaavareilla ja siitä huolimatta tämä aines karhentaisi ja kuluttaisi telan pintaa. Pinnan kulumisen vuoksi olisi samaan kuitu-rainan pinnan profiloitumiseen pääsemiseksi muutettava kalanteroinnin ohjauspa-5 rametreja kuten veden määrää ja/tai termotelojen lämpötilaa

Kuviossa 1 esitetyssä järjestelyssä sensijaan termotelojen 501 ja 504 ja 501 pintaan tarttuu huomattavasti vähemmän irtonaista ainetta kuiturainalta, koska kuiturainan pintaa on puhdistettu puhaltamalla irtoaines pois ennen kuiturainan kostutusta jolloin telojen kuluminenkin on vähäisempää. Tällöin kalanterointitulos pysyy hel-10 pommin vakiona ilman ohjausparametrien muuttamista.

Edellä on esitetty vai eräs keksinnön mukaisen, termotelojen kulumista ehkäisevän järjestelyn 1 ja siinä käytetyn pölynpoistolaitteiston 3 toteutusmuoto ja alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö on mahdollista toteuttaa monella muullakin tavalla patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Niinpä moni-15 nippikalanterissa voi olla enemmän tai vähemmän telanippejä. Keksinnön mukaista pölynpoistojäqestelyä voidaan käyttää myös yksinkertaisen telanipin omaavissa ka-lantereissa, joissa toisena telan on termotela. Kuiturainan kostutukseen käytetty kos-tutuslaite voi olla myös muun tyyppinen, kuiturainan kostutukseen käytetty laite kuten höyryn lisäämiseen perustuva tai tela-applikointilaitteisto.

20 * · * 2 t * » * ·

* i I

* I

* » 2 »

< I

I i t

Claims (6)

1. Järjestely kalanterin termotelojen kulumisen ehkäisemiseksi, jossa järjestelyssä (1) on kalanteri, jossa on yksi tai useampia telanippejä (N), joiden välistä kulkee kuituraina (W) samalla profiloituen ja joista telanipeistä (N) ainakin yksi muodos- 5 tuu telaparista, jossa on termotela ja sen vastatela, jolloin ennen mainittua telaparia kuiturainaa kostutetaan kostutuslaitteella (2), tunnettu siitä, että ennen termotelal-la/termoteloilla varustettuun/varustettuihin telanippiin/telanippeihin (N) saapuvaa kuiturainaa (W) kostuttavaa kostutuslaitetta/kostutuslaitteita (2), mutta kuitenkin kuiturainan kuivauslaitteiston (6) jälkeen, on kalanteroitavan kuiturainan vieressä 10 pölynpoistolaitteisto (3), jolla puhdistetaan kuiturainaa.

1 1 ό 4 u 4

2. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestely (1), tunnettu siitä, että kuivauslait-teistolla (6) kuivataan massan valmistuksesta saapuvaa kuiturainaa.

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely (1), tunnettu . \ siitä, että puhdistettava kuituraina (W) on paperiraina, joka sisältää täyteaineena , ·. kalsiumkarbonaattia.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestely (1), tunnettu 20 siitä, että kalanteri (5) on moninippikalanteri, jossa on alatela (52), ylätela (51) ja ·’ *' kaksi tai useampia väliteloja (50), joista teloista (50, 51, 52) vähintään yksi on ter- *... ’ motela.

.,;; ’ 5. Menetelmä kalanterin (5) termotelojen kulumisen ehkäisemiseksi, jossa kalan- : 25 terissä on yksi tai useampia telanippejä (N), joiden välistä kuituraina (W) kulkee ,.'. t samalla profiloituen ja joista telanipeistä ainakin yksi muodostuu telaparista, jossa on termotela, jota vastapäätä on vastatela, jolloin ennen mainittua telaparia kuiturainaa kostutetaan, tunnettu siitä, että kuiturainaa (W) puhdistetaan puhaltamalle sen : ' : pinnalle kaasua ennen termotelalla/termoteloilla varustettuun/varustettuihin telanip- ; * : 30 piin/telanippeihin (N) saapuvan kuiturainan (W) kostutusta, mutta kuitenkin kuitu rainan kuivauslaitteiston (6) jälkeen. 1 Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasua kuten ilmaa puhalletaan kuiturainan pinnalle kuiturainan toisen puolen ollessa tuettu. 1 1 6 4 ϋ 4