FI117103B - Menetelmä ja laitteisto märkien rainojen kuivaamista varten - Google Patents

Description

Menetelmä ja laitteisto märkien rainojen kuivaamista varten

Esillä oleva keksintö koskee veden poistamista märistä paperi-ja kar 5 rainanmuodostuksen aikana tai vettä sisältävien päällystyskerrosten I jälkeen, ja yleisesti veden poistamista paperinvalmistuksessa käytety Erityisesti keksintö koskee veden poistamista jatkuvatoimisista, nope; vista Tainoista.

10 Paperi- ja kartonkirainat päällystetään usein pigmenttilietteen ja sidep dispersioilla ja muilla lisäaineilla. Laajimmin käytettyjä pigmenttejä ov; kalsiumkarbonaatti ja saostunut kalsiumkarbonaatti. Päällystämisen t on parantaa tuotteiden pinnan siieyttä, pa i n että v uutta ja painovärin ni mistä, opasiteettia ja pinnan kiiltoa, ja usein myös parantaa rainan su 15 suuksia.

Tavallisesti päällystyssuspension, jota kutsutaan jäljempänä myös “ρέ pastaksi”, kiintoainepitoisuus on nykyään usein lähellä 70 %:a ja sidei määrä on 3-15 % päällystys kerroksen lopullisesta kuivapainosta. Päe 20 tojen viskositeetti kasvaa nopeasti kiintoainepitoisuuden kasvaessa, j< ·. : lystyspastan levittäminen rainalle vaikeutuu tai se on mahdotonta. Toi * · · • ♦ ,···. pitoisuuden kasvaessa päällystetyn rainan kuivaukseen tarvitaan suu vauskapasiteettia. Mitä alempi kiintoainepitoisuus on, sitä helpompi oi prosessi ja sitä kalliimpi kuivausprosessi. Kuivaukseen kuluu myös ail :Y: 25 vesimolekyylien diffundoitumismatka paperin ulkopinnalle, josta ne ha • · « : maan, on pitkä. Koska kuivausajat ovat pidentyneet, kuivausosastojei pitkiä, erityisesti paksujen päällystyskerrosten ollessa kyseessä. Pitkä 2

Paperi- ja kartonkirainojen kuivaus infrapunakuivaimilla on tunnettua esimerkiksi suuren intensiteetin omaavan infrapunakuivauksen aikar erittäin voimakas energiavaikutus voi kuitenkin saada päällystyskerrc van veden kiehumaan, ja liuenneet kaasut kasvattavat pääliystyskeri 5 koisuutta. Huokoisuuden välttämiseksi veden diffuusio pigmenttipääl tyskerroksesta tulee saada aikaan nopeasti, jotta veden kiehuminen tettyä. Tämä vaikeutuu pigmenttien hiukkaskoon pienentyessä. Mitä hiukkaskoko on, sitä lähempänä hiukkaset ovat toisiaan ja sitä vaike tai höyryn on läpäistä hiukkaskerros.

10 Tuottavuuden parantamiseksi paperi-ja kartonkikoneiden rainanopei peasti kasvamassa. On-line- ja off-line-päällystyslaitteistojen kasva m vaatimukset johtavat siihen, että tarvitaan suurempia kuivausnopeuk rainalle kohdistetun lämpöenergian nopeutta on vaikea lisätä ennaltE ajanjakson puitteissa vahingoittamatta pohjapaperia tai päällystettä, 15 muita keinoja vedenpoiston parantamiseksi.

Vesi voidaan tunnetusti poistaa erilaisista kohteista ultraäänikäsittely kutsuttujen sähköakustisten vaikutusten avulla. Näissä menetelmissä suunnataan kohteeseen, josta vesi poistetaan, ja signaalin energia s 20 vesimolekyylien liikettä, jolloin ne erottuvat kohteesta.

« »

* M

.···. Paperirainojen kuivaus ultraäänikäsittelyllä on suoritettu sonikoimalla *:··: märän rainan pintaa ultraäänipillillä ja käsittelemällä rainaa samanail· erolla (ks. R. E. White, Tappi J., voi. 47,. nro 8, elokuu 1964, ja Tapf. 25 kuu 1986 / US-patentti nro 4 561 953). Nämä kokeet osoittivat, että t : telmä toimi, mutta että se on kallis.

käytetään yhdessä sähkökentän kanssa veden poistamiseksi pienh sältävistä liejuista ja lietteistä. Kyseisessä menetelmässä vesi poiste vän elektrodin kautta, mikä tekee menetelmästä sopivan vain sellais jotka ovat nestefaasissa tai joita voidaan pumpata. Koska on lähes i 5 asettaa toiminnassa olevaa läpäisevää elektrodia kosketukseen liiki kanssa, näitä tunnettuja menetelmiä ei voida käyttää veden poistarr rainoista tai muista liikkuvista Tainoista.

Kaikissa edellä mainituissa artikkeleissa akustisen energian lähtees 1 o reenejä, jotka on järjestetty sopivalle etäisyydelle kuivattavasta koht on havaittu jopa 10 kertaa suurempia kuivausnopeuksia ja kosteus i 40 %:sta 15 %:iin ultraäänen avulla, tunnettuja menetelmiä ei ole teutettu käytännössä. Tämä johtuu todennäköisesti osittain siitä, ett; nituissa TAPPl-artikkeleissa kuvatut menetelmät oli suunniteltu paik 15 jatkuville arkki-arkilta-prosesseille. Tunnetut menetelmät eivät myösl jatkuvatoimisen käsittelyn ongelmia; vedenpoisto suodattamalla on < myös jatkuvatoimisesti suoritettuna, jos sitä käytetään kiinteille liikki

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason on; 20 da aikaan uusi menetelmä veden poistamiseksi liikkuvasta rainasta.

• ·· * * • « • · .!!!: Keksinnön eräänä toisena tarkoituksena on saada aikaan laitteisto v • * : miseksi liikkuvista rainoista.

• *« * · # · « · · ·· · • « 25 Esillä oleva keksintö perustuu siihen, että märätle Tainalle suoritetaa * räkkäisiä ultraäänisignaalipurkauksia veden poistamiseksi rainasta t; teestä. Ilmaisulla “ultraäänisignaalipurkaus” tarkoitetaan selvästi erot 4 en energia kasvaa ja muodostuu sumua. Sumun muodostuminen on värähtelyjakson alussa. Tästä syystä esillä olevan keksinnön mukais purkauspulssit ovat paljon tehokkaampia kuin säännölliset tasaiset a Kun ultraäänipurkaus alkaa, sen vaikutus vesipisaroiden muodostun 5 erittäin suuri jatkuvatoimiseen ultraäänisäteilijään verrattuna. Eräänä olla muodostuneiden pisaroiden uudelleenkiinnittymisestä pintaan ja aineen resonanssista johtuvien mahdollisten vastavaikutusten suuri < lutus.

10 Esillä olevan keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa järjestämällä r maan lukuisten sauvojen yli. Käytettäessä kyseisiä sauvoja mekaani juista ultraäänivärähtelyä kohdistetaan liikkuvaan rainaan tai johonkii liikkuvaan, kuivattavaan kohteeseen suorassa kosketuksessa liikkuv jonkin muun liikkuvan, kuivattavan kohteen kanssa. Jos suora koske 15 mahdollinen, ultraääniaallot voidaan vaihtoehtoisesti keskittää reson men kautta rainalle, ja muodostunut sumu tai vesipisarat poistetaan syydestä.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa laitteistossa edellä kuvatun muk 20 telmän, jossa vesi poistetaan liikkuvasta rainasta, toteuttamiseksi on ·, : yksi ultraäänisäteilijä, joka ulottuu leveyssuunnassa rainan yli. Säteili » • * .··*. rainan kulkusuunnassa on rajoitettu, ja sen keskiakseli on asetettu o *·* ····: poikittain rainan kulkusuuntaan nähden. Lisäksi laitteistossa on elime rainan johtamiseksi ultraäänisäteilijän kautta ja elimet, kuten tuuletin- :V: 25 säteilijän muodostaman sumun poistamiseksi rainan läheisyydestä.

• · · • * · • t · TäcmälliQf^mmin cannttiina ocillä nlowalla kökcinrinllo nn nääcaciallioo 5

Esillä olevan keksinnön avulla saadaan aikaan huomattavia etuja. Sit säästää energiaa, eikä käsitellyn rainan lämpötilagradientti ole paperi rainan kuivausta rajoittava tekijä, kuten tavanomaisessa kuivauksess 5 alentaa kuivausaikaa tai lisätä rainan nopeutta. Lisäksi päällystyskerr puristaa tehokkaasti, jolloin saadaan aikaan vesi-ja vesihöyrysulku. E keksintö voidaan suorittaa nykyaikaisten kuivausmenetelmien, kuten kuivauksen, yhteydessä.

10 Muut keksinnön kohteet ja piirteet käyvät ilmi seuraavasta yksityiskoti lityksestä oheiset piirustukset huomioon ottaen. On kuitenkin ymmärn piirustukset on tarkoitettu ainoastaan keksinnön havainnollistamiseksi joittamiseksi, jossa tarkoituksessa tulee viitata oheen liitettyihin paten siin.

15

Kuviossa 1 on esitetty kaaviokuva keksinnön ensimmäisestä suoritusi jossa rainatelat ja ultraäänisäteilijäsauvat on asetettu läheiseen koske nan kanssa, kuviossa 2 on esitetty kaaviokuva keksinnön toisesta suoritusmuodos 20 rainatelat ja keskittämiselimet, ·. ; kuviossa 3 on esitetty kaaviokuva keksinnön kolmannesta suoritusmu • 4* • 4 .·*·. sa keskittämiselimet on asetettu rainan molemmille puolille, ·:·· kuviossa 4 on esitetty kaaviokuva keksinnön neljännestä suoritusmuo :*·ultraäänisäteilijät on yhdistetty viirajärjestelyjen kanssa, ja :V: 25 kuviossa 5 on esitetty sivulta päin kaaviokuva pyörivästä sylinteristä, j *· : nassa on pietsokldekerros.

6 tapauksissa rainalle tai päällysteeseen muodostuu erillinen, yleensä vesifaasi. Kun kyseisessä vesifaasissa oleva vesi altistetaan ultraa* se muodostaa mikroaaltoja tai pinnan aaltoilua. Tämän seurauksen massa, lämmönsiirto ilman ja rainan välisellä rajapinnalla ja rainan \ 5 kasvavat. Mikroaalloille altistetun vesikerroksen paksuus riippuu rail tetystä ultraäänienergiästä, mutta tyypillisesti se on noin 0,1-100 pr

Edellä mainitussa tunnetussa tekniikassa ei esitetä yhtään esillä ole män kaltaista menetelmää, jossa vesi poistetaan Tainoista ja rainoje 10 ilmaan pieninä pisaroina, jotka on saatu aikaan ultraäänienergialäht rähtelee ja on kosketuksessa kuivattavaan kohteeseen sen alapuoli joka keskitetään muodostamaan käsiteltävälle rainalle ultraäänikäsil ei ole kosketuksissa rainan kanssa.

15 Esillä olevan keksinnön mukainen ultraäänivärähtefy kohdistetaan n ultraäänisäteilysauvan tai keskittävän säteilijän avulla, joka ulottuu n yssuunnassa. Sen alueen pituus, jolle energiavaikutus kohdistetaan lyhyt rainan kulkusuunnassa. Useiden peräkkäisten säteilijöiden käy taa suoraan ultraäänivärähtelyn pulssimaiseen toimittamiseen. Ultra 20 den tai ultraäänilähteen sauvojen välinen etäisyys riippuu rainan no; * *» ,···* Edullisesti ultraäänisäteilijöiden välinen etäisyys on sellainen, että e< • m :::.1 roaaltopurkaus, johon liittyy vesipisaroita (tai sumua), on poistettu, e • · ;\j naan kohdistetaan seuraava ultraäänipurkaus. Tyypillisesti säteilijäs • ♦ ;y; nen etäisyys on 0,01-20 m, edullisesti noin 0,1-10 m. Kahden peräk * *

:T: 25 äänipurkauksen välinen aika on rainan nopeudesta riippuen noin 0,C

lisesti noin 0,1-1 s. Rainaan kohdistetun ultraäänivärähtelyn energia on yleensä 3-1 000 W/cm2, erityisesti 5-100 W/cm2. Taajuus on 0,01 7 1 pidetään ultraäänikäsittelyn aikana edullisesti yli 60°C:ssa, erityises 95QC:ssa.

Olemme havainneet, että keskitetty kosketus on lähes yhtä tehokas 5 kosketus. Tätä tarkoitusta varten säteilijäsauvat tai muut säteiiijäelin 5) voidaan korvata ultraäänisäteilijöillä, jotka on varustettu keskittärr rähtelyn keskittämiseksi 10-200-kertaiseksi keräävällä metafliheijast värähtelee suorassa kosketuksessa ultraäänilähteen kanssa. Keskit koaa ultraäänivärähtelyvaikutuksen käsitellyn rainan erittäin kapeaai 10 nan kulkusuunnassa, luonnollisesti käytetystä keskittämistavasta riip

Keksinnön mukaisesti vesipisarat poistetaan joko pelkän ilmavirran < kökenttä- tai ionipuhallusmenetelmällä vahvistetun ilmavirran avulla.

15 Kuten jäljempänä esitetyistä esimerkeistä käy ilmi, ensimmäisen laitl tusmuodon mukaan useita kontaktisauvoja, jotka emittoivat ultraään tai keskittäviä ultraäänisäteilijöitä voidaan jäljestää peräkkäin rainan nan mukaisesti rainan reitin varrelle, jolloin kukin säteilijä tuottaa lyfr energiapuissa säteilijän ohitse kulkevan rainan leveydeltä. Sauvat te ; 20 pitkänomaiset elimet on asennettu siten, että niiden keskusakselit or *· *· .···. olennaisesti poikittain rainan kulkusuuntaan nähden.

♦ t

Ultraäänisäteilijäsauvat voidaan myös järjestää vuorotellen rainan νε puolille. Tällöin papereiden oikoisuutta on helpompi säädellä. Tämär • » : V: muodon avulla saadaan myös aikaan rainan sisältämien täyteaineidi :T: 25 jne. säännöllisempi suuntautuminen (yksisuuntavaikutus), koska mol litta poistetaan vettä säännöllisesti.

• · · • · · 8 kartonkirainoille. Päällystettyjen rainojen osalta todettakoon, että pap tusprosesseissa tarvittava on-line- ja off-line-päällystyskoneiden suur edellyttää suurempia kuivausnopeuksia. Päällystyskerroksen pigmen nen hiukkasten saattamiseksi niin lähelle toisiaan kuin mahdollista or 5 edullista. Jos pigmenttikerros voidaan puristaa ja erottaa siitä vesi en tusta, kuivaaminen on myöhemmin paljon helpompaa. Samalla on to koaguloida ja puristaa myös päällystyslietteen emulgoitunut sideaine tyjen paperi- tai kartonkirainojen sidepolymeerien osien tulee myös d tasaisesti koko päällystyskerroksessa. Poistamalla rainasta vesi täss 10 tavalla päästään lähelle side- ja täyteaineiden optimaalista jakautumi polymerointia. Tämä voisi auttaa polymeerien määrän alentamisessa

Kaikki edellä esitetyt piirteet voidaan saada aikaan käsittelemällä päs rosta ultraäänienergiällä suorassa kosketuksessa märkään rainaan t; 15 epäsuoran kosketuksen avulla. Ultraääniaallot saavat tunnetusti aika rajapinnoille epävakautta, mutta tämän ilmiön käyttöä rainankuivausr ei ole havaittu aiemmin.

Tiheämpi päällystys voidaan saada aikaan myös käsittelemällä päälle 20 ultraäänellä tavallisen kuivausprosessin sijasta. Tämä parantaa pääll *. : sen ja koko tuotteen sulkuominaisuuksia.

• · i * i t * • ··· *:**: Vielä eräänä esillä olevan keksinnön piirteenä ja etuna on sellaisten | :*··· en käsittely, jotka sisältävät kuitukasaantumia. Rainat sisältävät tunn • * v 25 jotka eivät ole jakautuneet tasaisesti koko rainalle, vaan muodostava

• M

: kasaantumia ja alueita, joissa kuitujen määrä tilavuusyksikköä kohti c kuin muualla rainassa. Nämä alueet ovat muita rainan osia iävkemoii , 11

Kun rainaile suoritetaan ultraäänikäsittely, ultraäänivärähtely homoge utta näille tiheämmille alueille ja estää liian aikaisen pinnan kuivumis* eilla. Käpristymistä ei esiinny kuivauksen aikana muodostuneista jäni tuen. Ultraäänen vaikutus vaikuttaa olevan sitä voimakkaampi, mitä t 5 materiaali on. Tästä syystä materiaalin tiheämmät osat absorboivat e energiaa kuin ohuemmat alueet. Voimakkaat ultraäänipurkaukset voi osittain rikkoa rainan tiheämpiä osia ja siten tasoittaa tiheyseroja.

On edullista, vaikkakaan ei pakollista, suorittaa esillä oleva rainan uit 10 tely aivan märän rainan käsittelyn alussa. Monissa paperikoneen toin vastaavissa kuivaustoimenpiteissä märkä raina kulkee kaksoisviiran I poistetaan molempiin suuntiin. Tavallisesti tämä osasto on vertikaalin raina kulkee ylöspäin. Tässä vaiheessa ultraäänivärähtely suoran koi menetelmällä suoritetaan hyvin helposti.

15

Oheen liitetyissä piirustuksissa on käytetty seuraavia viitenumerolta: 1,43 raina 2 kalvopäällystyskone 20 3, 13, 24 johtotela 4, 14,24 johtotela « 5 ultraäänisäteilijäsauvat

«M

•:M: 7,17,27 kotelo :/*( 8,18,28 ilmanottoaukko \v 25 9,19,29 ilmanpoistoaukko *** v : 16,26 heijastuselimet 31 inhtntplat 10 42 pietsokidesegmentti

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen vedenpoistomenetelmä, vopäällystyskone 2. Päällystettävä raina 1 johdetaan kalvopäällystys 5 valssiin, jossa siirtovalssille levitetty päällystysseos kiinnittyy rainalle jälkeen rainaa 1 kannattaa ja ohjaa kaksi johtotelaa 3, 4, jotka on järj matkan päähän toisistaan rainan kulkusuunnassa. Tässä esimerkiss 4 on järjestetty horisontaalisesti samalle tasolle, mutta mikä tahansa tely on myös mahdollinen. Ultraäänisäteilijäsauvat 5, jotka ulottuvat r 10 veyssuunnassa, on järjestetty johtotelojen väliin. Rainan vastakkaise on järjestetty kotelo tai kuori 7, joka kerää rainan pinnasta emittoitum Tätä tarkoitusta varten kuoreen syötetään ilmaa putken 8 läpi, ja kos imetään kuoresta putken 9 kautta.

Tämän laitteiston käyttäminen on erittäin yksinkertaista. Säteilijäsauv 15 ultraäänienergian rainalle, ja rainan vesi muodostaa pisaroita, jotka p nan pinnan kautta ja jotka kerätään ilmavirtaan.

Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa kuvion 1 säteilijäsauvat 5 o ultraäänisäteilijöillä, jotka on varustettu keskittämiset imi llä 16.

20 /·,· Kuten kuviossa 3 on esitetty, säteilijäsauvat, tai kuvion 3 tapauksess • :***: tin/säteilijät 26 voidaan myös järjestää vuorotellen rainan kummalleki *·* ·:·*: Kunkin säteilijä- tai heijastinelimien vastakkaiselle puolelle on järjesti • · */»: 27-29 ultraäänikäsittelyn aikana rainalta vapautuneen sumun tai pis< • * V.: 25 tamiseksi. Tämä helpottaa paperien oikoisuuden säätöä. Tämän suo *t*· v * avulla saadaan myös aikaan rainan sisältämien täyteaineiden, säikei „ 1 viiran 32 läpi, jotka on tuettu johtoteloilla 31. Ultraäänienergia kohdist naan säteilijäelimistä 34, jotka on sijoitettu rainan molemmille puolille, pisarat poistetaan imuelimillä 33. Tässä vaiheessa ultraäänivärähteiy ketuksen menetelmällä voidaan suorittaa hyvin helposti. Suorakosket 5 olla sauva tai tela, joka pyörii samalla pyroforisella nopeudella kuin ra Se on ympäröity ultraäänenkehitysyksiköitä, jotka toimivat sähköllä ja

Myös ultraäänisauva voi olla pyörivä sylinteri, joka kulkee samalla no| raina (kuvio 5). Kyseinen sylinteri 41 on varustettu ulkokehällä sijaitse 10 kidesegmenteillä 42.

Seuraavassa keksintöä kuvataan viittaamalla keksijöiden suorittamiin 15

Esimerkki

Ultraäänivärähtelykuivausta verrattiin tavallisella ilmavirralla suoritettu 20 seen. Materiaalina oli PCC-vesisuspensio, jonka kiintoainepitoisuus o 69,92 %. Kokeissa värähtelylähde (säteilijäsauva) pantiin näytteen ali » « ·*": tiin läheiseen kosketukseen sen kanssa. Ultraäänivärähtelyn taajuus i ·* * :/·{ Ultraääni näyte kuivattiin 69,92 %------> 80,30 % • * i * · Λ- *.·. 25 Φ ·♦ : Vertailunäyte kuivattiin 69,92 %-----> 70,56 % .3 1

Kaikissa kokeissa pystyttiin näkemään silmämääräisesti, että kun ulti käynnistettiin, haihtuminen ja erityisesti hienojen sumupisaroiden vap alkoi välittömästi, ja sekunnin murto-osissa sumupisaroiden muodost 5 alentunut. Sumun muodostuminen voidaan mitata helposti lasersäte* pituus on n->m, sillä säteen näkyvyys sivulta päin säteen kulkumatka aina sumuisen alueen, koska valo siroaa pisaroista. Jos sumua ei es takaan ei voi nähdä. Tämän mukaisesti rainan kuivaus suoritetaan et ten, että raina kulkee useiden ultraäänisäteilijäsauvojen yli, jolloin res 10 sumuvaikutus kunkin säteen käyttöalueen alussa on suurin.

Toinen vaihtoehto on kontaktiton järjestelmä, jossa tarvitaan ultraään keskittämistä. Keskittäminen saadaan helposti aikaan kaarevalla lev\ säteen keskus on rainan tasolla. Keskitin on edullisesti valmistettu ali 15 suorakosketusultraäänilähde aiheuttaa sen värähtelyn. Keskittämiset 10-200-kertaista, mikä tarkoittaa, että alkuperäinen värähtelyalue ja -kitetään 10-200 kertaa pienemmälle alueelle.

20 Rainaan kohdistettu ultraäänivärähtelyenergian energiaintensiteetti o /·.: 1 000 W/cm2, erityisesti 5-100 W/cm2.

• * «M t * ·· · Tätä samaa ilmiötä voidaan luonnollisesti soveltaa päällystetyn rainai • * jolla ei ole päällystettä paperin tietyllä kuiva-ainealueella, kuivauksee * * \v 25 paperin, jota ei ole lainkaan päällystetty, kuivaukseen. Tämä menetel ***** *·* * myös yhdistää mihin tahansa tunnettuun kuivausmenetelmään.

13

Ultraäänellä ja ilmakuivurilla: 0,39 g paperia (suhteellinen kos kostutettuna 0,77 g -> kuivattuni sekunnissa.

5 Käyttäen pelkkää ilmakuivuria: 0,40 g paperia -> kostutettuna 0 vattuna 0,43 g 138 sekunnissa.

Koepaperin paino neliömetriä kohti oli 80 g/m2, ympäristön lämpötila mapuhaltimen lämpötila suuttimessa 85 °C ja paperin tasolla 37 °C .

10

Raskaammalla kirjoituskartonkiarkilla, 127 g/m2 saatiin seuraavat tule

Ultraäänellä: 1,27 g -> kostutettuna 2,25 g -> 1,50 g 15 90 sekunnissa.

Käyttäen pelkästään ilmapuhallinta: 1,29 g -> kostutettuna 2,16 g -> 1,39 g 168 sekunnissa.

20 /·.· Raskas massa-arkki: 770 g/m2 • « • · ' « 99 •ϊ**’· Ultraäänellä: 3,16 g -> kostutettuna 7,76 g -> SM 6,67 g • * v.: 25 189 sekunnissa.

• 9· • · ♦ • « · *

Kavttäan vain ilmani ihallinta- ^ 'iO n l/neli itatt, V OQ r* 14 akselin suuntainen kokonaispuristuvuus on alhainen pienestä paksi en, muuttaa ultraäänivärähtelyn tehokkaammin vesipisaroiden muo< paksumpiin arkkeihin verrattuna. Toisaalta pinnan pigmenttikerrokse sa esiintynyt merkittävämpi ero selittyy epäorgaanisen pigmenttimat 5 refla kimmomoduulilla.

Kun pigmenttilietettä kuivattiin ultraäänellä, lasiastian pintaan keräär kova, tiiviisti pakkautunut pigmenttikerros, jonka kuiva-ainepitoisuus kuin 85 %, kun lähtöainelietteessä oli 70 painoprosenttia PCC:tä ve< 10 tarkoittaa sitä, että ultraäänivärähtely tiivistää myös pinnan päällysty pigmentti hiukkaset lähelle toisiaan. Tämä tarkoittaa parempaa sidep käyttöä, parempia kerroksen sulkuominaisuuksia ja parempia painat suuksia.

15 Kun ultraäänien taajuus on esimerkiksi 40 000 Hz, sillä tarkoitetaan, jossa äänen nopeus on 1 500 m/s, aallonpituus on noin 37 mm, ja ki 1 000 kHz, aallonpituus on 1,48 mm.

Hiukkasen siirtymä, jonka ultraääni voi korkeintaan saada aikaan 1 Λ • * 20 I f · • 44 * * ····* A = v(max)/0 =, jossa v(max) = vo x 1,42 ja O = p x 1 000 kHz *· « « * A - aallonpituus vedessä.

* 4 • *

• « I

4 4« * 4 • 4 4 V : 25 Jos hiukkaskoko on 0,1 mikronia = 1 000 A, paras taajuus 0,1 mikror siirtämiseksi pitäisi silloin olla 200 kHz.

4 • 4 4 4 4 9 444 4 15 ovat esimerkkejä edullisista taajuuksista.

Veden viskositeetti ja pintajännitys ja tiheys riippuvat lämpötilasta: 5 Viskositeetti Pintajännitys Tiheys μ Pas dyneä/cm kg/m3 20 °C 1 005 73 998 100 eC 284 62 954 10 Pisarakoon ja pisaran sisäisen paineen riippuvuus;

Pst = 4 st / D, jossa st = pintajännitys, 15 D = halkaisija ja

Pst = pintajännityksestä johtuva paine

Tiedämme myös, että 20 P, = P„ + Pd, jossa Pa = ulkoinen dynaaminen paine ja m *

Pj = sisäinen paine • * • « * * • * Kun Pj > Pex « ♦ ♦ p ex • · · • * · * · jossa Pex = ulkoinen paine, 25 16 1 D(stm) = k x sti+06) Vis{02) dP^-4) jossa Vis = viskositeetti 5 Kuten voidaan havaita, korkeampi lämpötila on edullinen pienemmi myös pienemmälle pisaroiden hajoamiseen vaadittavalle pintaenen syystä on edullista, jos rainan lämpötilaa korotetaan, esimerkiksi yli

Kun ultraäänen pitää muuttaa faasia, heijastukseen kuluu melko pa 10 ja painepotentiaalia.

Energiansiirto faasista toiseen voidaan ilmaista seuraavasti: e = 4 Ζ,χΖ,ίΚΖ^ζη 15 jossa ZY ja Z2 ovat eri faasien aaftovastukset.

Z1 ilmassa on 45 g/m2s ja Z2 vedessä 15 E + 4 g/m2s.

.·. : 20 Z - tiheys x äänen nopeus kyseisessä väliaineessa, joten e = 0,12' s II • » 17 pinnasta vapautuu hienoja pisaroita sumun muodossa. Epävakaudel taan sitä, että värähtelyjä resonanssivoimat ovat ainakin paikallisest kuin kyseisen kohdan pintajännitys.

5 Epävakaisuuskohta riippuu vapaan nestefaasin paksuudesta, elastis sipitoisuudesta, mineraalitäyteainepitoisuudesta ja laadusta ja lämpö kositeetista sekä kuivattavan alueen reunaehdoista. Mitään suoraa k matemaattisia ehtoja ei voida antaa helposti, mutta kokeellisesti void että täryttämällä vesikerrosta astiassa haihtuminen on vähäistä siihei 10 kerros on riittävän ohut, minkä jälkeen se alkaa värähdellä siten, että energia pullauttaa vedenpinnasta korkeita höyrypilviä.

Keskittävä ultraäänisäteilijä on kaikkein mieluiten valmistettu alumiini ja myös veden ja metallipinnan välinen suora kosketus saadaan part 15 alumiinin avulla. Alumiinilla on alhaisin äänen impedanssi, mikä tarke äänienergian absorboivuus on alhaisin tässä metallissa. Voidaan luo käyttää myös mitä muuta metallia tahansa.

Eräs keksinnön suoritusmuoto on menetelmä, jossa päällystyslietteei 20 poistetaan vesi, ja vedenpoiston jälkeen se kiinnitetään päällystettäv; pintaan.

• ψ * * * • t • : : .!!!: Olemme koetietoihin perustuen havainneet, että esillä olevan keksinr • · .·. : kuivauksen intensiteettiä voidaan lisätä jopa 100 % vain lisäämällä ei • * .\\ 25 tusta noin 10-20 %.

• · · • · «· · • « · ♦ * *

Siten vaikka tässä nn esitetty ia kuvattu ia viitattu keksinnön uusiin m 18 mävaiheiden yhdistelmät, joiden avulla saadaan olennaisesti samat 1 keksinnön piirissä. On myös täysin tarkoitettua ja mahdollista, että jo suoritusmuodon tekijöitä korvataan toisilla. Siten keksinnön periaate vissa polymeerirainojen, päällystettyjen metallirainojen ja näiden yhd 5 vaukseen ja puristamiseen. On myös ymmärrettävä, että piirustuksia mättä piirretty oikeaan mittakaavaan, vaan ne ovat luonteeltaan vain Täten on tarkoitus, että vain esitetyn mukaisesti rajoitutaan oheisten timusten piiriin.

• » • ♦ • · · i i «M « m « « ♦ « « f 1 • · t « 1 • «· • 1 • « ♦ · · # 1 · • · 1 1 * « · a

Claims (15)

1. Menetelmä veden poistamiseksi vettä sisältävästä liikkuvasta rai tunnettu siitä, että rainaan kohdistetaan lukuisia peräkkäisiä uflt 5 lipurskeita, jotta saadaan aikaan veden poistuminen rainasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, - raina (1) johdetaan sellaisen ultraäänisäteilijän (5) ohi, joka yssuunnassa rainan yli ja jonka pituus rainan (1) kulkusuun 10 joitettu, - rainaan (1) kohdistetaan ultraäänivärähtelyenergiaa veden pisarasumun muodostamiseksi ja/tai pinnan mikroaaltoilun miseksi, ja - rainan läheisyydestä poistetaan sumu sekä haihdutettu ves 15 tinhöyryt.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu rainaa (1) tärytetään toiselta puolelta suurtaajuudella mekaanisella si tuslaitteella (5), ja samanaikaisesti muodostuneet mikropisarat poiste 20 toiselta puolelta. » * • k •

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunne ,**!: että rainaan (1) kohdistetaan ultraäänisäteilijästä ultraäänivärähtelyä * värähtely 10-200-kertaiseksi keräävällä metalliheijastimella, joka väri * * ;Y: 25 rassa kosketuksessa ultraäänilähteeseen. • * • M » * t * « « k män avulla.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukainen menetelmä, tunm että raina (1) kulkee vähintään kahden peräkkäisen ultraäänisäteilijäi 5

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u siitä, että rainassa on pigmenttikerros, joka koostuu vedestä, pigmen ja valinnaisesti liukoisesta tai emuloidusta sideaineesta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä menttikerrosta tärytetään sellaisella spesifisellä energialla ja taajuudf vesifaasi tulee epävakaiseksi kyseisessä vesipitoisuudessa sillä hetk raäänisäteilijä ohitetaan ja pigmenttikerros puristuu.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u siitä, että värähtelytaajuus on 0,01-10 MHz.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u siitä, että rainan lämpötila pidetään yli 60 °C:ssa. . . 12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u * ♦ • ·· I./ siitä, että käsiteltävä raina on märkä paperi- tai kartonkiraina. « · I 4 : 13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, t u n n ** *· 25 että käsiteltävä raina on päällystetty paperi-, kartonki-, polymeerirain; • * ;T; metalliraha tai näiden yhdistelmä.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, t u n i että käsiteltävä materiaali on päällystetty raina, jossa menetelmässä lietteestä poistetaan vesi peräkkäisten ultraäänivärähtelypurkausten josta vesi on poistettu, saatetaan kosketukseen liikkuvan rainan kani 5

16. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä, jossa k materiaali on päällystetty raina, jossa menetelmässä raina päällystet; tyslietteellä, ja välittömästi päällystyksen jälkeen päällystetty raina kä raäänivärähtelyllä lietteen pigmenttihiukkasten puristamiseksi, veden 10 sija poistamiseksi tai poistamiseksi ja sidepolymeerin koaguloimisek

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u i siitä, että rainaan kohdistetaan 3-1 000 W/cm2:n, erityisesti 5-100 W ruinen ultraäänivärähtelyenergia. 15

18. Laitteisto veden poistamiseksi vettä sisältävästä, liikkuvasta rain tunnettu siitä, että siinä on vähintään yksi ultraäänisäteilijä (5), joka ulottuu rainan yli suunnassa ja jonka pituus rainan (1) kulkusuunnassa on r 20. elimet (3, 4) rainan (1) saattamiseksi ultraäänisäteilijän (5) .e . - elimet (7, 8, 9) säteilijän muodostaman sumun poistamise • ·* .···’ heisyydestä. « * ««· • ·

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, i 4 * ;Y: 25 nisäteilijä on mekaaninen suorakosketuslaite (5), joka on järjestetty r • 4 :T: mäiselle puolelle.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 18-20 mukainen laitteisto, tunne että rainan vastakkaiselle puolelle on järjestetty kuori ilmavirran muoi rainan läheisyyteen ultraäänivärähtelyn muodostaman sumun poistai » · i i * • · ♦ · ♦ Λ • a 1 4 * 1 1 4 414 # r1 # 4 · • · 4 » « 1 • 1 a a 4 a « 1 a a a a Patentkrav;