FI122859B - Method and device for surface treatment of paper / board - Google Patents
Method and device for surface treatment of paper / board Download PDFInfo
- Publication number
- FI122859B FI122859B FI20065306A FI20065306A FI122859B FI 122859 B FI122859 B FI 122859B FI 20065306 A FI20065306 A FI 20065306A FI 20065306 A FI20065306 A FI 20065306A FI 122859 B FI122859 B FI 122859B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fibrous web
- coating
- paper
- chemical
- web
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
- D21H25/06—Physical treatment, e.g. heating, irradiating of impregnated or coated paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/004—Drying webs by contact with heated surfaces or materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/0066—Calenders; Smoothing apparatus using a special calendering belt
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
- D21G9/009—Apparatus for glaze-coating paper webs
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/70—Multistep processes; Apparatus for adding one or several substances in portions or in various ways to the paper, not covered by another single group of this main group
- D21H23/72—Plural serial stages only
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
- D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
- D21H25/14—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod the body being a casting drum, a heated roll or a calender
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
Menetelmä ja laitteisto paperin/kartongin pintakäsittelemiseksiMethod and apparatus for surface treatment of paper / board
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto paperin/ kartongin pintakäsittelemiseksi.The present invention relates to a method and apparatus for surface treatment of paper / board.
55
Painopapereilla sekä kartongilla suuri taivutusjäykkyys on tavoiteltu, riittävän ajettavuuden ja painettavuuden saavuttamiseksi. Jäykkyyttä voidaan kasvattaa mm. pintaliimauksella sekä erilaisilla gradienttirakenteilla (monikerrosrakenteet sekä gradienttikalanterointi). Korkeaa huikkia tavoitellaan vakiopak-10 suuden saavuttamiseksi pienemmällä kuitumäärällä.High bending stiffness is desired for printing papers and board to achieve sufficient runnability and printability. The stiffness can be increased e.g. surface sizing and various gradient structures (multilayer structures and gradient calendering). A high sweater is sought to achieve a constant density of 10 with less fiber.
Pintaliimauksen tavoitteena on parantaa paperin tai kartongin lujuusominaisuuksia, kuten sisäinen lujuus (palstautumislujuus) tai pintalujuus (pöly-ävyys). Pintaliimauksessa käytettävät kemikaalit ovat vesiliukoisia polymeere-15 jä, joina käytetään pääasiassa tärkkelyksiä niiden edullisuuden vuoksi. Tärkkelysten raaka-aineena ovat kasvit, kuten maissi, vehnä, ohra, peruna, ta-pioka jne., joiden mukuloista, siemenistä jne. tärkkelystä saadaan. Tärkkelys (C6H10O5) koostuu suoraketjuisesta amyloosista ja haaroittuneesta amylopek-tiinistä. Muita pintaliimauksessa käytettäviä kemikaaleja ovat mm. erilaiset 20 selluloosajohdannaiset (CMC) sekä polyvinyylialkoholi (PVA).The purpose of surface sizing is to improve the strength properties of paper or paperboard, such as internal strength (peel strength) or surface strength (dust resistance). The chemicals used in surface sizing are water-soluble polymers-15, which mainly use starches because of their low cost. The starch raw material is plants such as corn, wheat, barley, potato, tapioca, etc., from which tubers, seeds, etc., starch is obtained. Starch (C6H10O5) consists of straight chain amylose and branched amylopectin. Other chemicals used in surface sizing include: various cellulose derivatives (CMC) and polyvinyl alcohol (PVA).
Kalanteroinnissa jäykkyys alenee rainan puristuessa kasaan ja paksuuden ^ alentuessa eli huikin pienentyessä. Laskennallinen taivutusjäykkyys kasvaa ^ suhteessa paksuuden kolmanteen potenssiin seuraavien kaavojen mukaises- S 25 ti: OJ Si = El ht3 x S2 E2 hl23In calendering, the stiffness decreases as the web is compressed and the thickness ^ decreases, i.e., the sleeve decreases. The calculated bending stiffness increases with respect to the third power of thickness according to the following formulas: S 25 ti: OJ Si = E 1 ht 3 x S 2 E 2 h 12
CLCL
I £1 LI £ 1 L
S 30 E2 h!S 30 E2 h!
OO
oo
CMCM
tbh3! = hl2 hih32 h22 2 missätbh3! = hl2 hih32 h22 2 where
Si ja S2 ovat kalanteroidun ja kalanteroimattoman paperin jäykkyydet ja hi ja hi2 ovat kalanteroidun ja kalanteroimattoman paperin vastaavat paksuu-5 det jaSi and S2 are the rigidities of calendered and non-calendered paper, and hi and hi 2 are the respective thicknesses of calendered and non-calendered paper, and
Ei ja E2 ovat kalanteroidun ja kalanteroimattoman paperin vastaavat kimmo-kortoimet.Ei and E2 are the corresponding Kimmo cards for calendered and non-calendered paper.
Seuraavassa kuvataan yleisesti paperi- ja kartonkilajeja sekä niiden valmis-10 tukseen käytettäviä erilaisia kalanterointi- ja päällystystapoja.The following describes the types of paper and board generally, and the various calendering and coating methods used to make them.
Paperi- ja kartonkilajitPaper and board grades
Erilaisia paperi- ja kartonkilajeja on olemassa lukuisia erilaisia ja ne voidaan 15 jakaa neliömassan mukaan kahteen luokkaan: papereihin, jotka ovat yksikerroksisia ja neliömassa 25 - 300 g/m2 ja kartonkeihin, jotka voi olla valmistettu monikerrostekniikalla ja neliömassa 150 - 600 g/m2. Kuten huomataan, on paperin ja kartongin välinen raja liukuva sillä neliömassaltaan kevyimmät kartongit ovat kevyempiä kuin painavimmat paperit. Yleensä paperia käyte-20 tään painamiseen ja kartonkia pakkaamiseen.There are a number of different grades of paper and board, and they can be divided into two classes, based on their basis weight: single-layered papers with a basis weight of 25-300 g / m2 and cartons which may be made using multilayer technology and 150-600 g / m2. As noted, the boundary between paper and board is sliding, since the lightest board is lighter than the heaviest paper. Usually paper is used for printing and cardboard for packaging.
Seuraavana esitetyt kuvaukset ovat esimerkkejä nykyisin käytössä olevista ^ kuiturainojen arvoista ja niissä saattaa esiintyä huomattavia vaihteluja an- ^ netuista arvoista. Kuvaukset perustuvat pääosin lähdejulkaisuun Paperma- § 25 king Science and Technology osa Papermaking Part 3, Finishing, toim. Jokio, oj M., julk. Fapet Oy, Jyväskylä 1999, 361 s ja Papermaking Science and Techie nology osa Paper and Board grades, toim. Paulapuro, H., julk. Fapet Oy, Jy- g väskylä 2000, 134 s.The following descriptions are examples of the current values of fibrous webs and may exhibit considerable variations in the values given. The descriptions are mainly based on the source paper Paper § 25 king Science and Technology, part Papermaking Part 3, Finishing, ed. Jokio, oj M., published by Fapet Oy, Jyväskylä 1999, 361 s and Paper and Board grades, Papermaking Science and Technology, eds. Paulapuro, H., published by Fapet Oy, Jygagskylä 2000, 134 pages.
COC/O
tntn
CDCD
o ° 30 Mekaanisesta massasta tehtyjä eli puupitoisia painopapereita ovat sanoma lehti-, päällystämätön aikakausi-ja päällystetty aikakauslehtipaperi.o ° 30 Mechanical pulp or wood-containing printing papers are newsprint, uncoated magazine paper and coated magazine paper.
33
Sanomalehtipaperi (newsprint) koostuu joko kokonaan mekaanisesta massasta tai se voi sisältää vähän valkaistua havupuusellua (0 - 15 %) ja/tai kiertokuidulla voidaan korvata mekaanista massaa. Yleisinä arvoina sanoma-5 lehtipaperille voitaneen pitää seuraavia: neliömassa 40 - 48.8 g/m2, tuhkapitoisuus (SCAN-P 5:63) 0-20 %, PPS slO -karheus ( SCAN-P 76-95) 3.0 - 4.5 pm, Bendtsen-karheus (SCAN-P21:67) 100 - 200 ml/min, tiheys 600 -750 kg/m3, vaaleus (ISO 2470:1999) 57 - 63 % ja opasiteetti (ISO 2470:1998) 90 - 96%.Newsprint can either consist entirely of mechanical pulp or may contain low levels of bleached softwood pulp (0-15%) and / or recycled fiber may be used to replace mechanical pulp. Generic values for newsprint 5 could be as follows: basis weight 40-48.8 g / m2, ash content (SCAN-P 5:63) 0-20%, PPS slO roughness (SCAN-P 76-95) 3.0-4.5 pm, Bendtsen roughness (SCAN-P21: 67) 100-200 ml / min, density 600-750 kg / m3, lightness (ISO 2470: 1999) 57-63% and opacity (ISO 2470: 1998) 90-96%.
10 Päällystämättömässä aikakausilehtipaperissa (SC = supercalendered) on yleensä mekaanista massaa 50 - 70 %, valkaistua havupuusellua 10 - 25% ja täyteaineita 15 - 30%. Tyypillisiä arvoja kalanteroidulle SC paperille (sisältäen mm. SC-C, SC-B ja SC-A/A+) ovat neliömassa 40 - 60 g/m2, tuhkapitoi- 15 suus (SCAN-P 5:63) 0 - 35%, Hunter-kiilto (ISO/DIS 8254/1 ) <20 - 50%, PPS slO -karheus (SCAN-P 76:95) 1.0 - 2.5 pm, tiheys 700 - 1250 kg/m3, vaaleus (ISO 2470:1999) 62 - 70% ja opasiteetti (ISO 2470:1998) 90 -95%.Uncoated magazine paper (SC = supercalendered) generally has a mechanical pulp of 50-70%, bleached softwood pulp 10-25% and fillers 15-30%. Typical values for calendered SC paper (including, inter alia, SC-C, SC-B and SC-A / A +) are 40-60 g / m 2, Ash content (SCAN-P 5:63) 0-35%, Hunter gloss (ISO / DIS 8254/1) <20-50%, PPS slO roughness (SCAN-P 76:95) 1.0 - 2.5 pm, density 700 - 1250 kg / m3, brightness (ISO 2470: 1999) 62 - 70% and opacity (ISO 2470: 1998) 90 -95%.
20 Taulukossa 1 on esitetty tyypillisiä arvoja mekaanista massaa sisältäville päällystettäville papereille. (MFC= machine finished coated, FCO = film coated offset, LWC = light weight coated, MWC = medium weight coated, ^ FIWC = heavy weight coated) δTable 1 shows typical values for mechanical pulp coated papers. (MFC = machine finished coated, FCO = film coated offset, LWC = light weight coated, MWC = medium weight coated, ^ FIWC = heavy weight coated) δ
(M(M
co o coco o co
(M(M
XX
cncn
CLCL
CDCD
OO
COC/O
inin
CDCD
o oo o
(M(M
44
Taulukko 1table 1
MFC FCO LWC MWC HWCMFC FCO LWC MWC HWC
neliömassa, (g/m2) 50-70 40-70 40-70 70-90 100 - 135basis weight, (g / m 2) 50-70 40-70 40-70 70-90 100-135
Hunter-kiilto (ISO/DIS 25-40 45-55 50-65 65-70 8254/1 ), (%) PPS-slO-karheus, (μηι) 2.2- 1.5- 0.8-1.5 (off- 0.6-1.0 (SCAN-P 76/95) 2.8 2.0 set) 0.6-1.0 (ro-to) tiheys, (kg/m3) ÖÖÖ1 1000- 1100-1250 1150- 950 1050 1250 vaaleus (ISO 70- 75 70- 75 70- 75 70- 75 2470:1999), (%) opasiteetti (ISO 91-95 91-95 89-94 89-94 2470:1998), (%) Päällystetty aikakauslehtipaperi (LWC = light weight coated) sisältää mekaa-5 nista massaa 40 - 60%, valkaistua havupuusellua 25 - 40% ja täyte- ja pääl-(m lystysaineita 20 - 35%. FIWC (Fleavy weight coated) voidaan päällystää jopa ™ useammin kuin kaksi kertaa.Hunter gloss (ISO / DIS 25-40 45-55 50-65 65-70 8254/1), (%) PPS-slO roughness, (μηι) 2.2-1.5-0.8-1.5 (off- 0.6-1.0 ( SCAN-P 76/95) 2.8 2.0 set) 0.6-1.0 (ro-to) density, (kg / m3) NIGHT1 1000-1100-1250 1150-950 1050 1250 Brightness (ISO 70-75 70-75 70-75 70 - 75 2470: 1999), (%) Opacity (ISO 91-95 91-95 89-94 89-94 2470: 1998), (%) Lightweight Coated Magazine Paper (LWC) contains mechanical pulp 40 - 60%, bleached softwood pulp 25-40% and filler and coating agents 20-35%. Fleavy weight coated (FIWC) can be applied up to ™ more than twice.
ii
COC/O
oo
COC/O
w Sellusta tehtyjä puuvapaita painopapereita eli hienopapereita ovat päällystä-w Pulp wood-free printing papers, or fine papers, are coated-
XX
£ 10 mättömät - ja päällystetyt sellupohjaiset painopaperit, joissa mekaanisen o massan osuus on alle 10%.£ 10 unpeeled and coated cellulose-based printing papers with a mechanical pulp content of less than 10%.
COC/O
m co o cv Päällystämättömissä sellupohjaisissa painopapereissa (WFU) on valkaistua koivusellua 55 - 80%, valkaistua havupuusellua 0-30 % ja täyteaineita 5 10 - 30%. WFU:lla vaihtelevat arvot suuresti: neliömassa 50 - 90 g/m2 (jopa 240 g/m2), Bendtsen-karheus 250 - 400 ml/min, vaaleus 86 - 92 % ja opasiteetti 83 - 98 %.m co o cv Uncoated pulp-based printing papers (WFU) contain bleached birch pulp 55-80%, bleached softwood pulp 0-30% and fillers 5-10-30%. The values for WFU range widely: 50 to 90 g / m2 (up to 240 g / m2), Bendtsen roughness 250 to 400 ml / min, brightness 86 to 92% and opacity 83 to 98%.
5 Päällystetyissä sellupohjaisissa painopapereissa (WFC) päällystemäärät vaihtelevat suuresti vaatimusten ja käyttötarkoituksen mukaan. Seuraavassa tyypillisiä arvoja yhteen ja kahteen kertaan päällystetylle sellupohjaiselle painopaperille: yhteen kertaan päällystetty neliömassa 90 g/m2, Hunter-kiilto 65 -80%, PPS slO -karheus 0.75 - 2.2 pm, vaaleus 80 - 88% ja opasiteetti 91 -10 94% ja kahteen kertaan päällystetylle neliömassa 130 g/m2, Hunter-kiilto 70 - 80%, PPS slO -karheus 0.65 - 0.95 pm, vaaleus 83 - 90% ja opasiteetti 95 - 97%.5 For coated cellulose-based printing papers (WFCs), the amount of coating varies greatly according to requirements and application. The following are typical values for single and double coated pulp-based printing paper: 90 g / m2 coated once weight, Hunter gloss 65 -80%, PPS slO roughness 0.75-2.2 pm, brightness 80-88% and opacity 91-104% twice coated basis weight 130 g / m 2, Hunter gloss 70-80%, PPS slO roughness 0.65-0.95 µm, brightness 83-90% and opacity 95-97%.
Irrokepapereilla (Release paper) neliömassa vaihtelee 25 - 150 g/m2.For release papers, the basis weight ranges from 25 to 150 g / m2.
1515
Kartongin valmistuksessa käytetään sellua, mekaanista massaa ja/tai uusiomassaa. Kartongit voidaan jakaa mm. seuraaviin pääryhmiin käyttötarkoituksensa mukaan.Pulp, mechanical pulp and / or recycled pulp are used for the production of paperboard. The cartons can be divided into e.g. to the following main categories according to their intended use.
20 Aaltopahvi, jossa pintakerros (laineri) sekä aallotuskartonki (fluting).20 Corrugated cardboard with a liner and fluting.
Kotelokartongit, joista valmistetaan koteloita, rasioita. Kotelokartonkeja ovat mm. nestepakkauskartongit (FBB =folding boxboard, LPB=liquid packaging § board, WLC=white-lined chipboard, SBS=solid bleached sulfite, SUS= solid § 25 unbleached sulfite).Boxes for making boxes, boxes. The cartons are e.g. liquid packaging board (FBB = folding boxboard, LPB = liquid packaging § board, WLC = white-lined chipboard, SBS = solid bleached sulfite, SUS = solid § 25 unbleached sulfite).
coc/o
(M(M
I Graafiset kartongit, joista valmistetaan mm. kortteja, mappeja, kansioita, cd suojuksia, kansia, jne.I Graphic paperboard, of which cards, folders, folders, cd covers, covers, etc.
COC/O
mm
CDCD
o ^ 30 Tapettikartongit (Wallpaper base).o ^ 30 Wallpaper base.
66
Kalanterointicalendering
Eri paperien ja kartonkien pintaominaisuuksia ja paksuusprofiilia muokataan painomenetelmän ja jatkokäsittelyn vaatimuksiin soveltuviksi kalanteroimalla. 5 Päällystetyt lajit tyypillisesti esikalanteroidaan ennen päällystystä ja loppuka-lanteroidaan päällystyksen jälkeen.The surface properties and thickness profile of the various papers and board are adapted to the requirements of the printing process and further processing by calendering. Coated species are typically pre-calendered prior to coating and final calendered after coating.
Kalanterit jaotellaan konekalantereihin, softkalantereihin ja monitelakalante-reihin. Konekalanterissa on tyypillisesti 1-2 nippiä ja nipin molemmat telat 10 ovat kovia teloja. Softkalanterissa on yleensä 1-4 nippiä ja ainakin toinen nipin teloista on päällystetty pehmeällä pinnoitteella. Monitelakalanterissa on yleensä 5-11 nippiä. Monitelakalanterin telastossa on sekä lämmitettäviä teloja että pehmeä pinta isiä teloja.Calendars are divided into machine calendars, soft calendars and multi roll calendars. The machine calender typically has 1-2 nips and both rolls 10 of the nip are hard rolls. The soft calender generally has 1-4 nips and at least one of the nip rolls is covered with a soft coating. The multi roll calender typically has 5-11 nips. The multi-roll calender track includes both heated rollers and soft-surface rollers.
15 Erikoiskalantereita ovat mm. wet stack-kalanteri, välikalanteri (breaker stack) ja pitkänippikalanterit.15 Special calendars include: wet stack calender, breaker stack and long nip calendars.
Wet stack-kalanteri on likipitäen identtinen monitelaisen konekalanterin kanssa mutta kalanterointi prosessi on täysin erilainen. Wet stack-kalanterissa 20 käytetään tehokkaasti hyödyksi kosteusgradienttia, jolloin kalanterille tulevan rainan kosteus on vain noin 1 - 2%. Wet stack-kalanterissa on vesi laati koita vesikalvon muodostamiseksi rainan pinnalle ennen nippiä, joka kalvo puriste-^ taan rainan pintaan nipissä. Tällöin raina kostuu vain pinnalta kalanteroituen ^ enemmän pinnasta kuin ylikuivatusta sisäosasta. Wet stack-kalanteria käyte- § 25 tään esikalanterina useille kartonkilaaduille.The Wet stack calender is approximately identical to the multi-roll machine calender but the calendering process is completely different. The Wet Stack Calender 20 effectively utilizes a moisture gradient so that the moisture entering the calender web is only about 1-2%. The Wet Stack Calender has water sheets to form a film of water on the surface of the web before the nip which is pressed onto the surface of the web in the nip. In this case, the web is only wetted from the surface by calendering ^ more from the surface than from the overdried interior. The Wet Stack Calender is used as a § 25 calender for several board grades.
COC/O
(M(M
| Välikalanteri on konekalanteri, joka sijaitsee paperikoneen kuivatusosassa.| An intermediate calender is a machine calender located in the drying section of a paper machine.
CDCD
OO
g Pitkänippikalantereihin kuuluvat kenkäkalanteri, jossa on pehmeä vaippa o £3 30 kenkätelan ympärillä ja jonka nipin pituus on tyypillisesti 50-400 mm, sekä hihnakalanterit. Perinteinen hihnakalanteri koostuu softkalanterin termotelas- 7 ta, hihnakierrosta ja hihnakierron sisäpuolisesta vastatelasta, joka voi olla kova tai pehmeä tela. Hihna kiertää vastatelan ja ohjaus/kiristystelojen kautta. Hihnakalanterin erikoissovellus on metallihihnakalanteri, jossa kalanteroin-tihihnana on metallihihna, joka kiertää ohjaustelojen ympäri ja muodostaa 5 yhdessä vastinelimen, joka on tyypillisesti tela, kanssa pitkän nippivyöhyk-keen, jonka pituus voi olla jopa yli 5000 mm. Hihnakierron sisäpuolelle voidaan lisäksi järjestää puristuselin, esim. taipumakompensoitu tela, jonka avulla pitkän nippivyöhykkeen keskelle voidaan järjestää korkeamman puris-tuspaineen nippikohta.g Long nip calendars include a shoe calender with a soft sheath o £ 3 around 30 shoe rolls, typically with a nip length of 50-400 mm, and strap calendars. A conventional belt calender consists of a soft roll calender thermo roll, a belt roll and an inside roll roll counter roll, which may be a hard or a soft roll. The belt rotates through the counter roller and the guide / tension rollers. A special application of the belt calender is a metal belt calender, wherein the calender belt is a metal belt that rotates around the guide rolls and forms, together with a counter member, which is typically a roll, a long nip zone that can be up to 5000 mm. In addition, a compression member, e.g. a deflection compensated roll, may be provided inside the belt passage, by means of which a nip point of a higher compression pressure can be provided in the middle of the long nip zone.
10 Päällystystekniikat Päällystettyjen paperilajien ja päällystyksen yleistyessä asetetaan päällystys-prosesseille ja -laitteille kasvavia vaatimuksia. Päällystyksessä, tarkemmin 15 sanoen pigmenttipäällystyksessä paperin pinnalle muodostetaan päällys-teseoskerros päällystysasemalla, jonka jälkeen suoritetaan päällystys-aineseoksen mukana tuodun veden kuivaus. Päällysteseoskerroksen muodostaminen voidaan jakaa päällysteseoksen vientiin paperin pinnalle eli appli-kointiin sekä lopullisen päällystemäärän säätöön. Tärkein pigmenttipäällys-20 tysmenetelmä on niin sanottu teräpäällystys, jossa päällystemäärä säädetään niin sanotun kaavinterän avulla. Yleisimmät teräpäällystysasematyypit ovat sivelytelalla varustettu teräpäällystin ja suutinapplikoinnilla varustettu terä-^ päällystin. Lisäksi päällystyksessä käytetään niin sanottua fiIminsiirtopääIlys- ^ tintä, jotka ovat yleistyneet viime vuosina. Samoin uutena tekniikkana no- 0 25 peakäyntisille painopaperikoneille käyttöön on tulossa verhopäällystimet.10 Coating Technologies As paper types and coatings become more common, increasing demands are placed on coating processes and equipment. In coating, more specifically in pigment coating, a coating-coating layer is formed on the surface of the paper at a coating station, followed by drying of the water supplied with the coating composition. The formation of the coating composition layer can be divided into exporting the coating composition to the surface of the paper, i.e. application, and adjusting the final amount of coating. The most important pigment coating method is the so-called blade coating, in which the amount of coating is controlled by a so-called doctor blade. The most common types of blade coating stations are a blade roller with a brush roller and a blade coating with a nozzle application. In addition, the coating utilizes a so-called film transfer coating, which has become more common in recent years. Similarly, curtain coaters are becoming available as a new technology for No. 25 high-speed printing presses.
0000
(M(M
| Käytännön kannalta oleellisin ero eri päällystyslaitteiden välillä on applikointi- g tapahtumassa ja varsinkin siinä tapahtuvassa penetraatiossa eli päällyskö teseoksen tunkeutumisessa paperiin.| From a practical point of view, the most important difference between the various coating devices is the application of the coating and the penetration therein, i.e. the coating penetration into the paper.
1 30 81 30 8
Korkealaatuisten päällystettyjen painopapereiden valmistuksessa on viime aikoina kiinnitetty huomiota yhä enemmän korkean laadun ohella myös tuottavuuteen. Samoin myös bulkkituotteen kaltaisten kevyesti päällystettyjen papereiden laatu on korostunut. Paineita laadun, tuottavuuden ja ajonopeu-5 den nostoon on lähes kaikilla päällystäjillä.In the production of high-quality coated printing papers, more and more attention has been paid to productivity in recent times. Likewise, the quality of lightly coated papers, such as the bulk product, is enhanced. Almost all pavers are under pressure to improve quality, productivity and speed.
Teräpäällystykseen kuuluvassa sivelytela-applikoinnissa applikointi tapahtuu nostamalla päällysteseos vastatelan tukeman paperin alapinnalle seosaltaas-sa pyörivällä telalla. Applikointimäärä on normaalisti 200 - 250 g/m2. Sively-10 tela-applikoinnissa päällysteseos tunkeutuu tehokkaasti pohjapaperiin. Lisäksi pohjapaperin kuidut ehtivät turvota ennen kaavintaa lisäten paperin karheus-tilavuutta.In the blade coating brush roll application, the application is done by lifting the coating mixture onto the lower surface of the paper supported by the counter roll by means of a rotating roll. The application rate is normally 200 to 250 g / m2. In the Sively-10 roller application, the coating composition effectively penetrates the base paper. In addition, the base paper fibers have time to swell prior to scraping, increasing the paper's roughness volume.
Suutinapplikoinnissa päällysteseos tuodaan puolestaan suoraan radan pinnal-15 le suuttimella. Etuna sivelytela-applikointiin verrattuna on pyörivän telan puuttuminen ja siten parempi soveltuvuus suurille ajonopeuksille. Lisäksi etuna on pienempi applikointipainepulssi, mikä parantaa ajettavuutta. Suutinapplikoinnissa radan kostumistapahtuma on sivelytelan ja lyhytviipymän välimuoto. Suutinapplikoinnissa applikointimäärä on tyypillisesti 130 -20 220 g/m2.In nozzle application, the coating composition is in turn introduced directly onto the surface of the web by a nozzle. The advantage over the brush roll applicator is the lack of a rotating roller and thus a better suitability for high speeds. A further advantage is the lower application pressure pulse, which improves runnability. In nozzle application, the wetting event of the web is an intermediate form of the brush roll and the short stay. The application rate for nozzle application is typically 130 to 220 220 g / m 2.
Lyhytviipymäapplikoinnissa päällysteseos johdetaan aivan kaavinterän takana ^ olevaan applikointikammioon, jonka yhden sivun muodostaa vastatelan tu- ^ kema liikkuva paperirata. Liikkuva paperirata aiheuttaa applikointikammiossa o 25 pyörteitä ja päällysteseoksen virtausnopeus on paperiradan pinnassa sama oj kuin paperiradan nopeus. Lyhytviipymäapplikoinnissa paperin kostuminen on | vähäistä, koska applikointialueen paine on pieni ja vaikutusmatka on lyhyt, g Paperikuitujen turpoaminen tapahtuu osittain vasta kaavinterän jälkeen, mikäIn short-stay application, the coating composition is led to an applicator chamber just behind the doctor blade, one side of which is formed by a moving paper web supported by a counter roll. The moving paper web causes turbulence in the application chamber and the flow rate of the coating mixture on the surface of the paper web is the same as the paper web speed. For short stay application, the paper is wet low due to low application area pressure and short action distance, g The swelling of the paper fibers only partially occurs after the doctor blade, which
COC/O
g karhentaa terällä silloitettua pintaa. Lyhytviipymäpäällystimellä saavutettava o ^ 30 päällysteen sileys on näin sivelytela- ja suutinpäällystimiä huonompi.g roughens the surface of the blade. The smoothness achieved by the short-stay coater is thus inferior to that of the roller and nozzle coaters.
99
Paperin pinnalle jäävään päällystemäärään vaikuttavat useat eri muuttujat. Pohjapaperin ominaisuuksista karheuden, huokoisuuden ja vesiabsorption kasvaessa myös päällystemäärä kasvaa. Samoin päällysteseoksen kuiva-ainepitoisuuden ja viskositeetin kasvaessa päällystemäärä kasvaa. Toisaalta 5 päällysteseoksen vesiretention kasvu pienentää päällystemäärää. Kaavinterän kuormituksen, teräkulman ja terän paksuuden kasvaessa päällystemäärä puolestaan pienenee. Muista tekijöistä ajonopeuden kasvu sekä applikointi-paineen kasvu kasvattavat päällystemäärää.The amount of coating that remains on the surface of the paper is affected by many different variables. The properties of the base paper also increase the amount of coating as the roughness, porosity and water absorption increase. Likewise, as the solids content and viscosity of the coating composition increases, the amount of coating increases. On the other hand, the increase in the water retention of the coating composition reduces the amount of coating. In turn, as the load on the doctor blade increases, the blade angle and blade thickness increase, the amount of coating decreases. Among other factors, the increase in travel speed and the application pressure increase the amount of coating.
10 Edellä esitettyjen teräpäällystimien lisäksi päällystykseen ja pintakäsittelyyn käytetään myös muita laitteita. Seuraavassa on esitetty muutama yleisimmin käytössä oleva vaihtoehto. Liimapuristinyksikkö koostuu kahdesta pyörivästä telasta. Siinä rainan pinnalle applikoitava seos applikoidaan radalle radan ja telojen välisessä lammikossa. Pintaliimauksen lisäksi liimapuristimella voidaan 15 suorittaa myös pigmentointi. Päällystemäärä on noin 1,0 - 2,0 g/m2/puoli. Normaalissa liimapuristimessa ongelmana on ollut applikointilammikon epästabiilisuus suurilla ajonopeuksilla (> 600 m/min).10 In addition to the blade coaters described above, other equipment is used for coating and surface treatment. The following are some of the most commonly used options. The adhesive press unit consists of two rotating rollers. Here, the mixture applied to the surface of the web is applied to the web in a pond between the web and the rolls. In addition to surface sizing, pigmentation can also be performed with an adhesive press. The amount of coating is about 1.0 to 2.0 g / m 2 / side. A problem with a normal size press has been the instability of the application pond at high running speeds (> 600 m / min).
Ongelman poistamiseksi on kehitetty filmiliimapuristimia, joissa paperirainan 20 pinnalle haluttu päällyste- tai liimakerros applikoidaan ensin puristintelojen pinnalle, josta kerrokset siirtyvät paperiin telojen välisessä nipissä. Applikoin-tilaitteina käytetään lyhytviipymäpäällystimien kaltaisia yksiköitä. Laitteiston ^ etuja ovat hallittu applikointi suurillakin ajonopeuksilla ja mahdollisuus pig- ^ mentointiin (2-6 g/m2/puoli). Lisäksi seoksen kuiva-ainepitoisuutta voidaan § 25 nostaa normaaliin liimapuristimeen verrattuna. Filmiseosten päällystys voi- oj daan suorittaa joko yksi- tai kaksipuolisena. Filminsiirtopäällystyksen ajetta- | vuus on hyvä verrattuna teräpäällystykseen. Teräpäällystykseen nähden fil- cd minsiirtopäällystyksellä saatu päällystekerros mukailee tavallisesti paremminTo overcome this problem, film adhesive presses have been developed in which the desired coating or adhesive layer is first applied to the surface of the paper web 20 onto the surface of the press rolls, from which the layers transfer to the paper in the nip between the rolls. Units such as short-stay coatings are used as applicoin devices. Advantages of the apparatus include controlled application at high speeds and the possibility of pigmentation (2-6 g / m 2 / side). In addition, the dry solids content of the blend can be increased to § 25 compared to a normal size press. The coating of the film blends can be performed either on one side or on both sides. Film transfer coating drive- | Good quality compared to blade coating. With respect to the blade coating, the coating layer obtained by the film miniature transfer coating usually fits better
COC/O
g muotoa ja on siinä mielessä peittävämpi. Filminsiirtopäällystyksellä ei kuiten- o ^ 30 kaan voida saavuttaa korkeita päällystemääriä (yli 10...12 g/rrr).g shape and is more opaque in that sense. However, film coating coatings cannot achieve high coatings (greater than 10 to 12 g / cm 2).
1010
Ilmaharjapäällystyksessä päällystysseoksen applikointi suoritetaan joko yksi-tai useampitelaisella tela-applikointilaitteella tai suuttimen avulla. Päällyste-määrän säätöjä pinnan tasoitus suoritetaan puolestaan ilmasuihkun avulla. Ilmaharjapäällystystä käytetään lähes yksinomaan kartongin päällystyksessä 5 sen antaman hyvän peittokyvyn takia. Heikkoutena on menetelmän ajono-peusrajoitus ja melko alhaiset päällystysseoksen kuiva-ainepitoisuudet. Ilma-harjan muodostama päällystekerros on tasapaksu myötäillen paperin pinnan muotoja.In airbrush coating, the application of the coating composition is performed either by a single or multiple roller applicator or by means of a nozzle. In turn, the amount of coating is adjusted by means of an air jet. Airbrush coating is used almost exclusively in board coating 5 because of its good coverage. Weaknesses include the run speed limit of the process and the relatively low dry solids content of the coating composition. The coating layer formed by the air brush is uniform in thickness, conforming to the shape of the paper surface.
10 Perusratkaisuina paperirainan päällystyksessä ovat tänä päivänä siis lyhytvii-pymä- ja si vely tela pää I lysti met, suutinapplikointiin perustuvat laitteet ja filmi-liimapuristimet. Kaikkiin tarkoituksiin soveltuvaa yleispäällystintä ei vielä ole kyetty kehittämään.10 Thus, the basic solutions for the coating of paper web today are short end and seam roll heads, nozzle application devices and film squeezers. It has not yet been possible to develop a universal coating for all purposes.
15 Teräpäällystys eri muodoissaan on ja näyttää tulevaisuudessakin olevan yleisin päällystysmenetelmä. Ajonopeuksien kasvaessa ja applikoitavien päällys-temääräalueiden laajetessa tulevat suutinapplikointien perustuvat ratkaisut todennäköisesti syrjäyttämään sivelytelan lähestulkoon kokonaan.15 Blade coating in various forms is and will continue to be the most common coating method. As drive speeds increase and application rate ranges expand, solutions based on nozzle applications will likely displace the paint roller almost completely.
20 Uutena tekniikkana on käyttöön tulossa myös niin sanottu verhopäällystys-tekniikka. Verhopäällystimet voidaan jaotella raosta syöttäviin (slot-fed) tai tasolta syöttäviin (slide-fed) päällystimiin. Tasolta syöttävässä verhopäällys-timessä päällystettä valutetaan kaltevaa tasoa pitkin ja verho muodostuu g päällysteen tippuessa tason reunalta. Raosta syöttävissä applikointipalkeissa g 25 päällyste pumpataan jakokammion kautta kapeaan pystysuoraan rakoon, g jonka huulella verho muodostuu ja tippuu radalle. Päällystettä voidaan levitit tää yhdessä tai useammassa kerroksessa.20 The so-called curtain coating technology is also emerging as a new technology. Curtain coaters can be divided into slot-fed or slide-fed coatings. In a sheet-fed curtain coater, the coating is drained along an inclined plane and the curtain is formed as g coating drips from the edge of the plane. In slit-fed applicator beams g 25, the coating is pumped through a distribution chamber into a narrow vertical slot, g, on whose lip the curtain forms and drips onto the web. The coating may be applied in one or more layers.
COC/O
o LO Verhopäällystys kohdistaa teräpäällystykseen nähden paljon pienemmän o g 30 voiman rataan ja täten se aiheuttaa vähemmän paperiradan katkeamisesta aiheutuvia katkoja ja ajettavuus on siten parempi. Verhopäällystyksellä ei 11 päästä samanlaiseen sileyteen kuin teräpäällystyksellä, mutta sillä saavutettu peittävyys on teräpäällystystä parempi. Verhopäällystintä on ajateltu ensisijaisesti ilmaharjan korvaajaksi.o LO Curtain coating exerts a much smaller force on the web of o g 30 compared to the blade coating and thus causes fewer web break breaks and thus improved runnability. Curtain coating 11 does not achieve the same smoothness as blade coating, but the coverage achieved by it is better than that of blade coating. The curtain wrapper is primarily thought of as a replacement for the airbrush.
5 Patentissa FI 115732 on esitetty menetelmä ja laitteisto, jonka avulla saadaan parannettua pintaliimausaineen tunkeutuvuutta kuiturainaan ali-painelaitteen avulla.Patent FI 115732 discloses a method and apparatus for improving the penetration of a surface sizing agent into a fibrous web by means of a vacuum device.
Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada ratkaisu, jolla saadaan 10 edelleen parannettua paperin/kartongin jäykkyyttä ja bulkkia normaalilla pintaliimauksella ja sitä seuraavalla kalanteroinnilla aikaansaataviin arvoihin nähden. Tämän päämäärään toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.It is an object of the present invention to provide a solution which provides 10 further improvements in the stiffness and bulk of paper / board relative to the values obtained by normal surface sizing and subsequent calendering. To accomplish this object, the method according to the invention is characterized by the features set forth in the characterizing part of claim 1.
1515
Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.The apparatus according to the invention, in turn, is characterized by the features set forth in the characterizing part of claim 4.
Seuraavassa keksintöä kuvataan lähemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, jois-20 sa:The invention will now be further described with reference to the accompanying drawings, in which:
Kuvio 1 esittää kaaviollisena periaatekuvana erästä keksinnön mukaista laitteistoratkaisuesimerkkiä, jaFigure 1 is a schematic schematic view of an exemplary hardware solution according to the invention, and
CMCM
δδ
CMCM
§ 25 kuvio 2 esittää erästä laitteistoratkaisua pintakäsittelyn tehostamiseksi.§ 25 Figure 2 illustrates one hardware solution for enhancing surface treatment.
ii
COC/O
CMCM
| Kuviossa 1 kuvattuun esimerkkilaitteistoon kuuluu esim. FI -patentin 115732 g mukainen alipainetoiminen pintaliimauslaitteisto 1 ja metallihihnakalanteri 10.| The exemplary apparatus illustrated in Figure 1 includes, for example, a vacuum pressurized surface sizing apparatus 1 according to FI patent 115732 g and a metal belt calender 10.
S Pintaliimauslaitteistoon 1 kuuluu ensimmäinen applikointilaite la, jolla tärkke- o ° 30 lysliuosta applikoidaan rainan ensimmäiselle sivulle Wi ja ensimmäinen ali- painelaite 3a, jossa vallitsevan alipaineen avulla aiheutetaan paine-ero rainan 12 W paksuuden yli ja saadaan tärkkelysliuos siirtymään ja tunkeutumaan rai-nan W sisään halutulle syvyydelle. Esimerkkilaitteistoon kuuluu lisäksi toinen applikointilaite Ib, joka on järjestetty rainan toisen sivun W2 puolelle ja toinen alipainelaite 3b, joka on järjestetty rainan ensimmäisen sivun W1 puolel-5 le. Tämä järjestely mahdollistaa rainan W molemminpuolisen pintakäsittelyn, jolloin raina W johdetaan ensimmäisen alipainelaitteen 3a jälkeen johto- ja ohjaustelojen 8 avulla toiselle applikointilaitteelle Ib. Rainan ensimmäisen sivun W1 pintakäsittelyn jälkeen saattaa olla aiheellista ainakin jossain määrin kuivata rainaa W ennen sen toisen sivun W2 pintakäsittelyä. Tätä on ha-10 vainnollistettu viitenumerolla 9 merkityllä kosketuksettomalla kuivaimella, joka on esimerkiksi infrakuivain. Kuviossa 1 on lisäksi viitenumeroin 4a ja 5a merkitty taitto- ja ohjausteloja, joilla rainan W kulkusuuntaa halutulla tavalla käännetään.S Surface sizing apparatus 1 includes a first applicator la to apply starch solution 30 to a first web Wi and a first vacuum device 3a wherein a prevailing underpressure causes a differential pressure over 12 W of web and causes the starch solution to migrate and penetrate. to the desired depth. The exemplary apparatus further comprises a second appliance device Ib arranged on the second side W2 of the web and a second vacuum device 3b arranged on the first side W1 of the web 5. This arrangement allows for the mutual surface treatment of the web W, whereupon the web W is guided, after the first vacuum device 3a, by means of guide and guide rolls 8 to the second applicator device Ib. After the surface treatment of the first page W1 of the web, it may be desirable to dry the web W at least to some extent prior to the surface treatment of the second page W2 thereof. This is illustrated by a non-contact dryer, denoted by reference numeral 9, for example an infrared dryer. Furthermore, in Fig. 1, the folding and guiding rolls, by which the direction of travel of the web W is rotated in the desired manner, are indicated by reference numerals 4a and 5a.
15 Metallihihnakalanteriin 10 kuuluu metallista valmistettu kalanterointihihna 12, joka kiertää ohjaustelojen 13 ympäri. Kalanterointihihna 12 kulkee sen ulkopuolelle järjestetyn telan 15 ympäri, jolloin kalanterointialue muodostuu hihnan 12 ja telan 15 välille. Kalanteroitava materiaalirata W kulkee kalanteroin-tialueen N läpi, jolloin siihen kohdistuu haluttu paineimpulssi ja lämpövaiku-20 tus ajan funktiona. Kuviossa 1 on pistekatkoviivalla 19 kuvattu painevaiku-tuksen muotoa silloin, kun kalanterointihihnan 12 sisäpuolelle on järjestetty puristinelimenä toimiva nippitela 14, joka puristaa hihnaa vasten telaa 15, ^ muodostaen korkeamman paineen nippialueen kalanterointialueen sisälle.The metal belt calender 10 includes a metal calender belt 12 which wraps around the guide rollers 13. The calendering belt 12 passes around a roll 15 arranged outside it, whereby a calendering area is formed between the belt 12 and the roll 15. The material path W to be calendered passes through the calendering region N, whereby it is subjected to a desired pressure pulse and thermal effect as a function of time. Figure 1 illustrates the shape of the pressure effect when the calendering belt 12 is provided with a nip roll 14 acting as a press member which presses against the roll 15 to form a higher pressure inside the calendering region.
^ Katkoviivalla 18 on puolestaan kuvattu painevaikutuksen muotoa silloin, kun o 25 kalanterointialueessa vaikuttava kontaktipaine muodostuu pelkästään hihnan oj 12 kireyden avulla, nippitelan 14 ollessa irti puristavasta kosketuksesta hih- | naan 12 (tai kun nippitelaa 14 ei ole ollenkaan asennettu hihnan 12 sisäpuo- g lelle).The dashed line 18, in turn, illustrates the shape of the pressure effect when the contact pressure acting on the calendering region 25 is formed solely by the tension of the belt oj 12, the nip roll 14 being released from the pressing contact of the belt | nail 12 (or when nip roll 14 is not mounted at all on the inside of belt 12).
COC/O
LOLO
COC/O
o 30 Keksinnön mukaisesti on havaittu, että pintaliimatun paperin/kartongin taivutusjäykkyyttä ja/tai bulkkia voidaan parantaa käyttämällä pintaliimaukseen 13 alipainetoimistä applikointilaitteistoa ja sen jälkeen käsittelyvaihetta, jossa saadaan estettyä tai rajoitettua kuivatuskutistumista, jolloin kuivatusjännityk-set lisääntyvät. Tämä ilmiö perustuu tärkkelyksen kuivatuskutistumaa edistävään vaikutukseen, jolloin estettäessä kuivatuskutistuma tärkkelyksen lisäyk-5 sen jälkeen aikaansaadaan kasvaneita kuivatusjännityksiä. Käyttämällä me-tallihihnakalanterointia pintaliimauksen jälkeisessä käsittelyvaiheessa saadaan rainan kuivuminen tapahtumaan tuettuna metallihihnan ja telan muodostamassa suljetussa nipissä, jolloin kuivatusjännitysten syntyminen saadaan tapahtumaan hallitusti. Metallihihnakalanterin kuumien pintojen välissä 10 olevan kuiturainan pinnat kuivuvat ja kosteus siirtyy keskiosaan, jolloin lisääntynyt kosteus turvottaa kuiturainan keskiosia ja lisää siten huikkia, joka kasvattaa paksuutta. Samalla pintoihin kehittyy kuivatusjännityksiä, jolloin pintaosien kimmomoduuli kohoaa. Kuiturainan poistuessa käsittelyalueesta keskiosassa oleva höyrystynyt vesi poistuu pintakerroksien läpi lauhtumatta 15 (mikä aiheuttaisi juuri aikaansaadun korkean kimmomoduulin relaksoitumis-ta), jolloin metallihihnakalanteroinnissa saavutettu rakenne jää olennaisesti ennalleen ja tuloksena on kuiturainan parantunut jäykkyys. Tämä aikaansaa huomattavia raaka-ainesäästöjä sekä laatuparannuksia.In accordance with the invention, it has been found that the flexural stiffness and / or bulk of the surface-glued paper / board can be improved by applying a vacuum application 13 to the surface-gluing followed by a treatment step to prevent or limit drying shrinkage, thereby increasing drying stresses. This phenomenon is based on the drying shrinkage effect of the starch, whereby the drying shrinkage after the addition of starch results in increased drying stresses. By using metal belt calendering in the post-sizing treatment step, the drying of the web is accomplished supported by a closed nip formed by the metal belt and roll, whereby the generation of drying tension is controlled. The surfaces of the fibrous web 10 between the hot surfaces of the metal belt calender dry and the moisture is transferred to the central portion, whereby increased humidity swells the central portions of the fibrous web, thereby increasing the sweat which increases the thickness. At the same time, drying tensions develop on the surfaces, whereby the modulus of elasticity of the surface parts is increased. As the fibrous web leaves the treatment area, the evaporated water in the central portion is discharged through the surface layers without condensation (which would result in the relaxation of the newly obtained high elastic modulus), thereby substantially retaining the structure achieved in metal belt calendering. This results in significant raw material savings as well as quality improvements.
20 Kuviossa 2 on esitetty eräs toinen tapa tehostaa pintakäsittelyä. Kuvion 2 mukaisessa käsittelylaiteratkaisussa 30 on yhdistetty filminsiirtopäällystin ja metallihihnakalanteri. Pintakäsittelyaine, esim. tärkkelyspohjainen pintaliima, Μ levitetään applikointitelan 31 päälle applikointilaitteella 32. Applikointitelan ^ päältä pintakäsittelyaine siirretään filminsiirtonipissä kuiturainan W pinnalle.Figure 2 shows another way to enhance the surface treatment. The processing device solution 30 of Figure 2 combines a film transfer coater and a metal belt calender. A surface treating agent, e.g.
i § 25 Filminsiirtonippi muodostuu applikointitelan 31 ja vastatelan 34 välille. Nipin i oj läpi on lisäksi viety metallihihna 33, jolloin aikaansaadaan kuiturainan pääl- | lystys ja metallihihnakalanterointi samassa nipissä. Metallihihnanipissä on g mahdollista käyttää korkeita lämpötiloja. Kuituraina on nipistä ulos tullessaani § 25 The film transfer nip is formed between the application roll 31 and the return roll 34. In addition, a metal belt 33 is passed through the nip i oj to provide a top of the fibrous web. knuckle and metal belt calendering in one nip. It is possible to use high temperatures in the metal belt n. The fibrous web is coming out of the nip
COC/O
g pintakuiva kosketuksellista kuivausta varten ja ajonopeudesta ja lämpötiloista o ^ 30 riippuen on mahdollista päästä riittävän korkeisiin kuiva-ainepitoisuuksiin si ten, ettei erillistä kuivatusta tarvita. Tämä yhdistelmäratkaisu aikaansaa 14 huomattavia investointi- ja käyttökustannussäästöjä ja samalla saadaan lisättyä kuiturainan jäykkyyttä estämällä kuivatuskutistumat metallihihnanipissä.g surface dry for contact drying, and depending on the running speed and temperatures ≤ 30, it is possible to reach sufficiently high dry matter concentrations without the need for separate drying. This combination solution provides 14 significant investment and operational cost savings while at the same time increasing the rigidity of the fiber web by preventing drying shrinkage in the metal belt nip.
C\JC \ J
δδ
(M(M
co o coco o co
(M(M
XX
enI do not
CLCL
CDCD
OO
COC/O
mm
CDCD
o oo o
(M(M
Claims (6)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20065306A FI122859B (en) | 2006-05-09 | 2006-05-09 | Method and device for surface treatment of paper / board |
DE112007001033T DE112007001033T5 (en) | 2006-05-09 | 2007-04-18 | Method and device for the surface treatment of paper / cardboard |
ATA9185/2007A AT505876B8 (en) | 2006-05-09 | 2007-04-18 | METHOD AND DEVICE FOR SURFACE TREATMENT OF PAPER / CARTON |
PCT/FI2007/050202 WO2007128867A1 (en) | 2006-05-09 | 2007-04-18 | Method and apparatus for the surface treatment of paper/board |
CNA2007800168157A CN101443517A (en) | 2006-05-09 | 2007-04-18 | Method and apparatus for the surface treatment of paper/board |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20065306A FI122859B (en) | 2006-05-09 | 2006-05-09 | Method and device for surface treatment of paper / board |
FI20065306 | 2006-05-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20065306A0 FI20065306A0 (en) | 2006-05-09 |
FI20065306A FI20065306A (en) | 2007-11-10 |
FI122859B true FI122859B (en) | 2012-08-15 |
Family
ID=36540007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20065306A FI122859B (en) | 2006-05-09 | 2006-05-09 | Method and device for surface treatment of paper / board |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101443517A (en) |
AT (1) | AT505876B8 (en) |
DE (1) | DE112007001033T5 (en) |
FI (1) | FI122859B (en) |
WO (1) | WO2007128867A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7704351B2 (en) * | 2002-01-29 | 2010-04-27 | Metso Paper, Inc. | Processing device and method of operating the device for processing a coated or uncoated fibrous web |
WO2017002005A1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | Stora Enso Oyj | Method for hydrophobing a cellulose substrate |
CN110088187B (en) * | 2016-12-09 | 2021-10-22 | 新加坡国立大学 | Polysaccharide aerogel |
SE540185C2 (en) * | 2016-12-19 | 2018-04-24 | Valmet Oy | A method for making tissue paper |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002025013A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Akzo Nobel N.V. | A process for the production of paper |
CN1625629B (en) * | 2002-01-29 | 2012-06-27 | 梅特索纸业有限公司 | Processing device for processing a coated or uncoated fibrous |
FI115732B (en) * | 2003-06-05 | 2005-06-30 | Metso Paper Inc | Method and apparatus for surface sizing of paper or board |
FI20045321A (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-03 | Metso Paper Inc | Fiber web processing device provided with metal strip circulation |
DE102004048430A1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-13 | Voith Paper Patent Gmbh | Machine and method for producing a fibrous web |
FI20045464A (en) * | 2004-11-30 | 2006-05-31 | Metso Paper Inc | Process for making surface-glued paper / surface-glued cardboard |
-
2006
- 2006-05-09 FI FI20065306A patent/FI122859B/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-04-18 WO PCT/FI2007/050202 patent/WO2007128867A1/en active Application Filing
- 2007-04-18 CN CNA2007800168157A patent/CN101443517A/en active Pending
- 2007-04-18 AT ATA9185/2007A patent/AT505876B8/en active
- 2007-04-18 DE DE112007001033T patent/DE112007001033T5/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20065306A (en) | 2007-11-10 |
WO2007128867A1 (en) | 2007-11-15 |
AT505876B1 (en) | 2012-05-15 |
CN101443517A (en) | 2009-05-27 |
AT505876A1 (en) | 2009-04-15 |
AT505876B8 (en) | 2012-11-15 |
FI20065306A0 (en) | 2006-05-09 |
DE112007001033T5 (en) | 2009-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9322135B2 (en) | Method for producing fiber webs and production line for producing fiber webs | |
KR101020163B1 (en) | Processing device and method of operating the device for processing a coated or uncoated fibrous web | |
US8062479B2 (en) | Paper machine | |
US6869505B2 (en) | Method for calendering a board web | |
CN110872792A (en) | Method for treating a fiber web and treatment system for treating a fiber web | |
US6875311B2 (en) | Method and apparatus for producing calendered paper or board | |
FI122859B (en) | Method and device for surface treatment of paper / board | |
EP1454016B1 (en) | Method and apparatus for making a multilayer coating | |
EP1817461B1 (en) | Method of making surface-sized paper/board | |
CA2450854A1 (en) | Method for producing sized paper or cardboard | |
WO2000055424A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing coated paper and a coated paper | |
FI119250B (en) | Procedure for the production of release paper | |
EP3988713B1 (en) | Method of treating a fiber web and a treatment system for treatment of a fiber web | |
EP2725136A1 (en) | Method and production line and for producing fiber webs | |
FI128040B (en) | Method of treating a fiber web and a treatment system for treatment of a fiber web | |
FI117444B (en) | A method for treating a fibrous web in a post-sectional step | |
FI121185B (en) | Method for Processing a Fiber Conveyor Imported into a Metal Belt Calender Prior to Export to a Metal Belt Calender and a Metal Belt Calender | |
WO2012059635A2 (en) | Method and apparatus for surface sizing a fibrous web | |
WO2009147285A1 (en) | Method for handling a fibrous web in a metal belt calender and a device for implementing the method | |
WO2005028751A1 (en) | Method for producing surface sized paper or cardboard web |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 122859 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
MM | Patent lapsed |