FI124591B - Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI124591B
FI124591B FI20106263A FI20106263A FI124591B FI 124591 B FI124591 B FI 124591B FI 20106263 A FI20106263 A FI 20106263A FI 20106263 A FI20106263 A FI 20106263A FI 124591 B FI124591 B FI 124591B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
web
adhesive
mixture
spray
adhesive mixture
Prior art date
Application number
FI20106263A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20106263L (fi
FI20106263A0 (fi
Inventor
Topi Tynkkynen
Original Assignee
Valmet Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Technologies Inc filed Critical Valmet Technologies Inc
Priority to FI20106263A priority Critical patent/FI124591B/fi
Publication of FI20106263A0 publication Critical patent/FI20106263A0/fi
Priority to PCT/FI2011/051038 priority patent/WO2012072873A1/en
Priority to EP11813542.5A priority patent/EP2646620A1/en
Priority to CN2011800582454A priority patent/CN103237940A/zh
Publication of FI20106263L publication Critical patent/FI20106263L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI124591B publication Critical patent/FI124591B/fi

Links

Classifications

    • 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
    • D21H23/50—Spraying or projecting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • 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
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
    • D21H23/56—Rolls
    • 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
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
    • D21H23/56—Rolls
    • D21H23/58—Details thereof, e.g. surface characteristics, peripheral speed
    • 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

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PAPERIN TAI KARTONGIN VALMISTAMISEKSI KEKSINNÖN ALA
5 Keksintö liittyy menetelmään ja laitteistoon paperin tai kartongin valmistamiseksi. Erityisesti, mutta ei pelkästään, keksintö liittyy hienopaperin ja ulkopakkauskartongin pintaliimaamiseen.
KEKSINNÖN TAUSTA
10
Paperia tai kartonkia, esimerkiksi hienopaperia tai ulkopakkauskartonkia kuten aaltopahvin pintakartonkia (liner) tai aallotuskartonkia (fluting) halutaan tietyissä kohdissa valmistusprosessia käsitellä rainan lujuutta kasvattavalla käsittelyaineella kuten nestemäisellä liimalla. Rainan käsittely liimalla määrää oleellisesti 15 lopputuotteen lujuusominaisuudet. Liimana käytetään useimmiten erilaisia tärkkejä, joihin voidaan yhdistää monenlaisia lisäaineita. Tämä keksintö ei rajoitu mihinkään erityiseen liimaseokseen ja liimalla onkin ymmärrettävä kaikkia ainakin osittain käsiteltävään rainaan imeytyviä rainan lujuutta lisääviä seoksia.
20 Ulkopakkauskartongin ja aallotuskartongin liimauksessa tavoitellaan liimalle hyvää tunkeumaa CMT- ja palstautumislujuuksien (Huygen, Scott-Bond) aikaansaamiseksi. Filmiliimauksessa tai ruiskuapplikoinnissa pehmeillä puristusnipeillä ei ole päästy hyviin tunkeumasta riippuviin lujuuksiin korkeilla neliöpainoilla.
δ 25 c\j ra Applikointilaitteissa käytetään tunnetusti pehmeäpintaisia teloja applikoinnin i ^ yhteydessä olevassa puristusnipissä. Pehmeäpintaisia teloja käytetään mm.
x tasaisen liimafilmin muodostamiseksi. Pehmeillä puristuspinnoilla kasvatetaan g myös Puristusn'P'n Pituutta puristuspaineen vaikutusajan ja liiman tunkeuman 30 lisäämiseksi rainaan. Korkean kuiva-ainepitoisuuden omaavan liimaseoksen ? applikoimiseen ja pehmeiden puristuspintojen käyttämiseen liittyy kuitenkin paljon
CVJ
hankaluuksia, kun liimaseoksen kuiva-ainepitoisuus kasvaa. Kun liimaseoksen vesimäärää pienennetään korkean kuiva-ainepitoisuuden muodostamiseksi, 2 liimaseos muuttuu tahmeaksi ja tarttuu puristuselimen pehmeään pintaan. Pehmeän puristuspinnan puhtaana pitäminen on hankalaa. Pehmeä puristusnippi hieroo rainaa ja irrottaa rainasta materiaalia. Pehmeästä puristuspinnasta, esimerkiksi nippitelan pehmeästä pinnasta, on vaikea puhdistaa rainaan 5 tarttunutta materiaalia. Pehmeään puristuspintaan tarttunutta materiaalia päätyy puristusnipissä liimattavaan rainaan huonontaen lopputuotteen laatua.
Liimauksen yhteydessä rainaan kulkeutuvan veden poistaminen rainasta rajoittaa paperikoneiden ja kartonkikoneiden tehokkuutta. Koska liikkuvasta rainasta 10 voidaan poistaa vain rajattu määrä vettä yhdellä kuivainlaitteella, on peräkkäisten kuivainlaitteiden määrää lisättävä rainan nopeuden kasvaessa. Lisääntyvä kuivainlaitteiden määrä lisää koneen pituutta ja hintaa.
Ruiskuapplikoinnissa ja filmiliimauksessa liiman kuiva-ainepitoisuutta rajoittaa 15 liiman viskositeetti. Tunnetusti pelkällä ruiskuapplikoinnilla korkean viskositeetin liimaseosta ei ole saatu tasoittumaan rainan pintaan vaan liimaseos on jäänyt pisaroiksi. Viskositeettia pyritään pitämään alhaisena, jottei liian korkeasta viskositeetista aiheudu suihkujen epätasaisuutta tai applikoitavan liimafilmin jäämistä raidalliseksi. Pitkälle modifioiduilla ja kalliilla tärkkelyksillä päästään 20% 20 kuiva-ainepitoisuuksiin ennen kuin viskositeetti nousee yli 40 mPas. Tällainen valmiiksi konvertoitu tärkkelys maksaa tyypillisesti noin 70% enemmän kuin modifioimaton natiivitärkkelys. Natiivitärkkelyksestä entsymaattisesti konvertoidun ja keitetyn pintaliiman viskositeettia voidaan muokata tiettyyn rajaan asti annostelemalla enemmän entsyymiä tai pidentämällä vaikutusaikaa. Entsyymin o 25 lisääminen on kallista ja modifioidun tärkkelyksen käyttöikä on lyhyt. Tärkkelys ώ alkaa hajota tietyn pisteen jälkeen sokeriksi, minkä lisäksi vaikutusaikaa on vaikea 0 muuttaa kun liiman valmistus mitoitetaan tietylle määrälle.
CC
CL
Alhaisen liiman kuiva-ainepitoisuuden käyttäminen aiheuttaa suuren 30 kuivatustarpeen, kasvattaa jälkikuivatusosaa ja laskee linjan potentiaalista ° nopeutta. Lammikkoliimauksessa lammikkoliimapuristimella korkean kuiva-
CNJ
ainepitoisuuden ja siten viskositeetin käyttö voi aiheuttaa voimakkaan rataa jarruttavan voiman ja romahduttaa ajettavuuden.
3
Julkaisu FI 20011455 esittää menetelmän liimakäsitellyn paperin tai kartongin valmistamiseksi. Applikoitavan liima-vesiseoksen kuiva-ainepitoisuus on ainakin 15% ja liimaseosta applikoidaan rainalle korkeintaan 5 g/m2 yhdelle puolelle 5 ilmaistuna märän liimaseoksen määränä.
Patenttijulkaisu Fl 121084 B esittää menetelmän ja laitteiston paperi- tai kartonkirainan käsittelemiseksi. Käsittelyseosta ruiskutetaan rainan pintaan, raina johdetaan kulkemaan puristusnipistä ja märkää käsittelyseosta puristetaan rataan 10 puristusnipissä.
YHTEENVETO
Keksinnön erään ensimmäisen näkökohdan mukaan tarjotaan menetelmä paperin 15 tai kartongin valmistamiseksi, jossa menetelmässä ruiskutetaan liimaseosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 15%, ruiskutussuuttimista nestefilmiksi suoraan rainan ainakin yhdelle pinnalle ja liimaseoksen ruiskutuksen jälkeen rainaa puristetaan johtamalla raina läpi puristusnipistä, jonka muodostavat kaksi toisiaan vasten kuormitettua pyörivää puristuselintä, ja menetelmässä järjestetään liimaseos 20 ruiskutussuuttimissa ruiskutuspaineeseen 20-100 bar ja ruiskutuksen jälkeen puristetaan rainaa kovassa puristusnipissä, joka on kovapintaisten puristuselimien väliinsä muodostama.
Edullisesti ruiskutetaan liimaseosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 20%, δ 25 edullisemmin yli 40%.
C\J
i
CO
o ^ Edullisesti ruiskutetaan liimaseosta, jonka viskositeetti on yli lOOmPas. Edullisesti x liimaseoksen viskositeetti voi olla yli 100mPas, kun liimaseoksen kuiva-
CC J
CL
ainepitoisuus on yli 40%.
c\j 30
CD
T- Edullisesti muodostetaan ruiskutussuuttimissa turbulenttinen liimaseosvirtaus o C\l korkean ruiskutuspaineen avulla. Joidenkin suoritusmuotojen mukaan järjestetään liimaseos ruiskutussuuttimissa ruiskutuspaineeseen 20-50 bar. Joidenkin 4 suoritusmuotojen mukaan järjestetään liimaseos ruiskutussuuttimissa ruiskutuspaineeseen 20-35 bar.
Edullisesti puristetaan rainaa telalla tai hihnalla, joka käsittää ainakin pinnassa 5 metallia, terästä, polymeeriä, epoksia, kumia tai näiden yhdistelmää. Edullisesti puristetaan rainaa taipumakompensoidulla telalla.
Edullisesti käytetään rainan valmistukseen kierrätyskuitua ja ruiskutetaan liimaseos ainakin rainan kierrätyskuitua käsittävälle puolelle.
10
Edullisesti puristetaan rainaa puristusnipissä viivakuormalla 30 - 80 kN/m.
Edullisesti puristetaan rainaa puristusnipissä viivakuormalla 80 - 200 kN/m.
Edullisesti säädetään liimaseoksen applikointimäärää ruiskutussuuttimien jaolla, 15 suutinkoolla ja/tai liimaseoksen kuiva-ainepitoisuudella. Edullisesti hienosäädetään liimaseoksen applikointimäärää muuttamalla ruiskutuspaineen tasoa.
Edullisesti applikoidaan liimaseoksena tärkkelystä, PVA:ta, silikonia, päällystyspastaa, lateksia tai pigmentti-pintaliimaseosta.
20
Keksinnön erään toisen näkökohdan mukaan tarjotaan laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi, joka laitteisto käsittää ruiskutussuuttimia liimaseoksen, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 15%, ruiskuttamiseksi nestefilmiksi suoraan rainan ainakin yhdelle pinnalle ja puristusnipin rainan puristamiseksi liimaseoksen o 25 ruiskuttamisen jälkeen, jonka puristusnipin muodostavat kaksi toisiaan vasten ra kuormitettavaa pyöritettävää puristuselintä. Laitteisto on varustettu i ^ korkeapainepumpulla, joka on konfiguroitu tuottamaan ruiskutuspaine 20-100 bar x ja laitteistossa liimaseos on sovitettu puristettavaksi kovassa puristusnipissä, joka
CL
on kovapintaisten puristuselimien väliinsä muodostama.
c\j 30
CD
£ Edullisesti laitteisto on konfiguroitu ruiskuttamaan liimaseosta, jonka kuiva en ainepitoisuus on yli 20%, edullisemmin yli 40%. Edullisesti laitteisto on konfiguroitu ruiskuttamaan liimaseosta, jonka viskositeetti on yli lOOmPas.
5
Edullisesti ruiskutussuuttimet on konfiguroitu suihkuttamaan turbulenttien liimaseosvirtaus korkean ruiskutuspaineen avulla. Joidenkin suoritusmuotojen mukaan korkeapainepumppu on konfiguroitu tuottamaan ruiskutuspaine 20-50 bar. 5 Joidenkin suoritusmuotojen mukaan korkeapainepumppu on konfiguroitu tuottamaan ruiskutuspaine 20-35 bar.
Edullisesti kovapintaiseksi puristuselimeksi on järjestetty tela tai hihna, joka käsittää ainakin pinnassa metallia, terästä, polymeeriä, epoksia, kumia tai näiden 10 yhdistelmää. Edullisesti puristuselimeksi on järjestetty taipumakompensoitu tela.
Edullisesti laitteisto käsittää kuormitusvälineet puristusnipin kuormittamiseksi viivakuormalla 200 kN/m asti.
15 Liimaseosta voidaan applikoida rainalle korkeammissa kuiva-ainepitoisuuksissa kuin on aiemmin uskottu olevan mahdollista. Korkean viskositeetin käyttö mahdollistaa myös halpojen tärkkelysten käytön ilman tarkkaa viskositeettirajaa.
Korkean kuiva-ainepitoisuuden liimaseos voidaan saattaa korkealla 20 ruiskutuspaineella turbulenttiseen tilaan. Turbulenttinen tila voidaan synnyttää kasvattamalla liimaseoksen virtausnopeutta korkean ruiskutuspaineen avulla. Korkea ruiskutuspaine auttaa heikentämään ja hajottamaan sidoksia korkean kuiva-ainepitoisuuden liimaseoksessa, jolloin liimaseoksesta tulee paremmin applikoitavaa. Myös pienemmällä suutinkoolla voidaan vaikuttaa virtausnopeuden δ 25 kasvuun.
C\J
i
CO
o ^ Kovalla puristusnipillä saavutetaan korkeampi kontaktipaine kuin pehmeällä x puristusnipillä. Rainan lujuutta liimakäsittelyssä kovalla nipillä ja korkeassa kuiva-
CL
aineessa voidaan kasvattaa verrattuna liimakäsitellyn rainan lujuuteen pehmeällä 30 nipillä puolet pienemmässä kuiva-aineessa. Kovassa puristusnipissä ? puristuselimet voidaan saada pysymään puhtaana ilman tarttumia ajon aikana.
CVJ
6
Ruiskuapplikoinnilla ja erityisen kovalla nipillä voidaan saavuttaa hyvä pintaliiman tunkeuma. Hyvä pintaliiman tunkeuma voidaan saavuttaa erityisesti raskailla laaduilla, esimerkiksi laaduilla yli 90 g/m2 Yksipuolisella applikoinnilla voidaan parantaa liiman tunkeumaa ilman kokonaisliimamäärän tarpeetonta kasvua. 5 Kaksipuoleinen liimaus on myös mahdollista.
Liimaus voidaan toteuttaa liimapuristimella, kalenterilla, viiraosalla, hihnapuristimella, kuivatusosalla tai muulla paperinvalmistuslaitteella. Liimattavat lajit voivat olla mm. kartongit, aaltopahvin pintakerros, aallotuskartonki, 10 hienopaperi, sanomalehti. Applikoitava nesteseos voi olla tärkkelystä, PVA:ta, silikonia, päällystyspastaa, lateksia, pigmentti-pintaliimaseosta tms. tyypillisesti kuiturainan pinnalle applikoitavaa käsittelyainetta. Edullisesti applikoitava nesteseos kasvattaa rainan lujuutta.
15 Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotoja kuvataan tai on kuvattu vain keksinnön jonkin tai joidenkin näkökohtien yhteydessä. Alan ammattimies ymmärtää, että keksinnön jonkin näkökohdan mitä tahansa suoritusmuotoa voidaan soveltaa keksinnön samassa näkökohdassa ja muissa näkökohdissa yksinään tai yhdistelmänä muiden suoritusmuotojen kanssa.
20
KUVIOIDEN LYHYT ESITTELY
Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheiseen piirustukseen, jossa o 25 kuvio 1 esittää erästä ruiskuapplikointilaitteistoa, jossa puristusnipin muodostavat ώ kaksi kovapintaista puristuselintä;
O
^ kuvio 2 esittää kaaviollisesti kovan ja pehmeän puristusnipin välistä eroa ja x pintaliimatun kartongin Huygen-lujuutta eri liimamäärillä, kun 110 g/m2 pohjakartongille on ruiskutettu korkean kuiva-ainepitoisuuden liimaseosta; ja
CO
30 kuvio 3 esittää kaaviollisesti kovan ja pehmeän puristusnipin välistä eroa ja ^ pintaliimatun kartongin CMT30-lujuutta eri liimamäärillä, kun 110 g/m2
C\J
pohjakartongille on ruiskutettu korkean kuiva-ainepitoisuuden liimaseosta.
5 7
YKSITYISKOHTAINEN SELITYS
On huomattava, että esitettävä kuvio ei ole kokonaisuudessaan mittakaavassa, ja että se lähinnä palvelee keksinnön suoritusmuotojen havainnollistamistarkoitusta.
Kuvio 1 esittää ruiskuapplikointilaitteistoa 10, joka käsittää kaksi toisiaan vasten kuormitettavaa kovapintaista puristuselintä, ensimmäisen kovapintaisen telan 1 ja toisen kovapintaisen telan 2. Kovapintaiset puristuselimet 1, 2 muodostavat väliinsä puristusnipin 3. Paperi- tai kartonkiraina 6 johdetaan kovaan 10 puristusnippiin sen jälkeen, kun korkean kuiva-ainepitoisuuden liimaseos on ruiskutettu rainalle. Ruiskuapplikointilaitteisto 10 käsittää ennen puristusnippiä ensimmäiset ruiskutussuuttimet 4 ja/tai toiset ruiskutussuuttimet 5. Raina voidaan liimakäsitellä liimaseoksella yksipuoleisesti tai kaksipuoleisesti ensimmäisten ruiskutussuuttimien 4 ja/tai toisten ruiskutussuuttimien 5 avulla.
15
Liima applikoidaan rainalle edullisesti ruiskutussuuttimia käsittävällä ruiskutusapplikointilaitteella ennen puristusnippiä. Raina viedään puristusnippiin, joka on edullisesti kontaktipaineeltaan suuri. Suurella kontaktipaineella saadaan liima pakotettua rainaan. Kun liimafilmi on myös erityisen suuri saadaan liima 20 tunkeutumaan rainan sisään. Kova paine puristusnipissä myös litistää rainaa ja tuo rainan pinnat lähemmäs toisiaan, jolloin liiman kulkema matka pienenee. Rainan toinen puoli voidaan myös pintaliimata. Liimaus voi tapahtua rainan likaisemmalla alapuolella erityisesti kierrätyskuitukoneella ja kierrätyskuitua sisältävän rainan yhteydessä. Liima voidaan applikoida rainalle myös pääosin yhdeltä puolelta, o 25 jolloin voidaan muodostaa suuri nestefilmi rainan pintaan.
i 00 o ^ Puristusnipin 1 kontaktipainetason nostamiseksi kova puristusnippi 3 on varustettu x kovapintaisilla puristuselimillä riittävän korkean kontaktipaineen muodostamiseksi
CL
ja korkean kuiva-ainepitoisuuden liimaseoksen riittävän tunkeuman 30 saavuttamiseksi rainaan 6. Edullisesti puristusnippi 3 on kahden terästelan tai ? terästelan ja kovan polymeeritelan yhdistelmä. Puristuselimen pintaan voi olla
CVJ
järjestetty kovaksi materiaaliksi myös kumi, polyuretaani, epoksi, teräs, teräshihna, niiden yhdistelmä tai muu tyypillinen paperinvalmistuskoneen kovassa nipissä 8 käytettävä materiaali. Puristustela voi olla pinnoitettu liiman tarttumisen ehkäisemiseksi, sillä filminmuodostuskykyä ei tarvita välttämättä. Telat voivat myös olla kaavaroituja tai puhdistuslaitteella varustettuja. Kovan pinnan puhdistaminen kaavaroimalla onnistuu huomattavasti paremmin kuin pehmeän 5 pinnan eikä liimaseos tartu niin helposti kovaan pintaan.
Liiman tunkeumaa rainaan voidaan tehostaa ajamalla raina applikoinnin jälkeen kovasta telanipistä. Tämä ei ole ollut mahdollista filmiliimauksessa telojen naarmuuntuessa urasauvaa käytettäessä tai filminmuodostuskyvyn puuttuessa. 10 Puristusnipissä 3 voidaan käyttää myös tyypillistä filmiliimausta korkeampaa viivakuormaa esim. 80 - 200 kN/m tai tarvittaessa jopa enemmän.
Puristuselimenä on myös mahdollista käyttää hihnaa tai hihnoja. Puristuselin voi olla kova hihna. Edullisesti hihna on johdettu telanipin kautta. Puristustela 2; 3 voi 15 olla myös taipumakompensoitu tela suuren viivakuorman mahdollistamiseksi puristusnipissä. Taipumakompensoidun telan avulla voidaan muodostaa puristusnippiin suuri ja tasainen kontaktipaine ja parantaa liimaseoksen tunkeumaa rainaan. Taipumakompensoidun telan käytöllä voidaan myös pienentää oleellisesti telahalkaisijoita verrattuna putkiteloihin.
20
Liima applikoidaan rainalle 6 edullisesti tavanomaisilla ruiskutussuuttimilla 4, 5 käyttäen tavanomaista korkeampaa ruiskutuspainetta. Paineella saadaan jäykkä neste virtaamaan nopeammin suuttimista jolloin nestevirtaus muuttuu turbulenttiseksi. Tasaisen suihkun muodostuminen vaatii turbulenttisen virtauksen 'ίο 25 suuttimen reiässä. Edullisesti paine on luokkaa 20-35 bar, joskin alhaisempia ja g korkeampiakin paineita voidaan käyttää. Applikoinnin jälkeen raina ajetaan nippiin ^ jossa liimapisarat tasoittuvat ja liima tunkeutuu rainaan.
CC
CL
Liimaseos voidaan pumpata ensin painesihdin läpi alhaisella paineella ja sitten 30 paine korotetaan erillisellä korkeapainepumpulla halutulle tasolle. Koska painetta 5 ei voida enää merl<'ttävästi käyttää applikointimäärän säätöön, säädetään
C\J
applikointimäärä valitulla ruiskutussuuttimien 4, 5 jaolla ruiskuputkessa, 9 suutinkoolla ja liiman kuiva-ainepitoisuudella. Painetta voidaan käyttää hienosäätöön ruiskuapplikoinnissa.
Kuvioiden 2 ja 3 avulla voidaan havainnollistaa merkittäviä eroja liimakäsitellyn 5 rainan 6 lujuuksien kasvussa. Huomattavia eroja syntyy kovalla ja pehmeällä puristusnipillä tehtyjen liimakäsittelyjen välillä, kun rainalle on ruiskutettu liimaseoksia, joilla on eri kuiva-ainepitoisuus ja sen jälkeen rainaa on puristettu puristusnipissä eri kuormituksilla. Pintaliimatun 110 g/m2 pohjakartongin Huygen-lujuutta on esitetty kuviossa 2, jossa pystyakselilla on esitetty Huygen-lujuuden 10 prosentuaalista kasvua ja vaaka-akselilla rainasta mitattua tärkkelyksen määrää grammoina neliömetriä kohden. Pintaliimatun 110 g/m2 pohjakartongin CMT30-lujuutta on esitetty kuviossa 3, jossa pystyakselilla on esitetty CMT30-lujuuden prosentuaalista kasvua ja vaaka-akselilla rainasta mitattua tärkkelyksen määrää grammoina neliömetriä kohden.
15
Kuvioiden 2 ja 3 esittämiin tuloksiin on päädytty koejärjestelyssä, jossa vertailtiin kovan ja pehmeän nipin eroa linerin/flutingin lujuuksiin. Koejärjestelyssä testattiin lujuuden kasvua liiman kuiva-aineella 40%. Liimaseoksina käytettiin kahta modifioitua maissitärkkelystä seuraavasti: 20 - 40% kuiva-ainepitoisuus - viskositeetti 118mPas - 20% kuiva-ainepitoisuus - viskositeetti 24mPas.
Lisäksi lujuusvertailussa käytettiin liimaseoksena alhaisen viskositeetin omaavaa hapetettua perunatärkkelystä 25%:n kuiva-ainepitoisuudessa. Korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa olevat liimaseokset applikoitiin rainan molemmille puolille o 25 ruiskutuspäällystyslaitteiston korkeapainepumpuilla käyttäen ruiskutusapplikointi- ώ palkin tavallisia ruiskutussuuttimia. Kuvioiden 2 ja 3 esittämissä tuloksissa on ^ mitattu rainan molemmille puolille jääneen tärkkelyksien määrä, joten yhdelle x puolelle annostellun tärkkelyksen määrä on puolet kaavioiden esittämistä
CL
lukuarvoista. Korkean viskositeetin ajossa liimamäärän rajoitti korkeapainepumpun c\j 30 tuotto.
CD
o δ
C\J
Koejärjestelyssä käytettiin kovapintaisina puristuseliminä 1, 2 kovan kalanterinipin kovapintaisia puristusteloja. Koejärjestelyssä ensimmäinen puristustela 1 oli 10 kovapintainen polymeeritela (halkaisija 375 mm, kovuus 95 ShD) ja toinen puristustela 2 oli terästela (halkaisija 500 mm). Kovan puristusnipin 3 viivakuormina käytettiin korkean 40% kuiva-ainepitoisuuden liimaseokselle viivakuormia 30 ja 60 kN/m ja 20% kuiva-ainepitoisuuden liimaseokselle 5 viivakuormasarjaa 10, 30, 60 ja 80 kN/m.
Koejärjestelyssä käytettiin pehmeäpintaisina puristuseliminä ruiskutuspuristimen pehmeäpintaisia puristusteloja, joiden halkaisija oli 1425 mm ja kovuus 20 P&J. Pehmeän puristusnipin viivakuormana käytettiin 50 kN/m.
10
Kuvioissa 2 ja 3 esitetyistä kaavioista voidaan huomata, että liimakäsitellylle rainalle voidaan saavuttaa sama lujuusparannus pienemmillä liimamäärillä, kun rainaa on puristettu kovassa nipissä. Korkean kuiva-ainepitoisuuden 40% ja korkean viskositeetin liimaseoksella voidaan saada aikaan hyvä lujuusparannus 15 kustannustehokkaasti, koska rainasta tarvitsee kuivattaa vähemmän vettä. Siten voidaan säästää kuivatusenergiaa, pienentää kuivatuslaiteinvestointeja ja tarvittaessa nostaa valmistuskapasiteettia.
Edellä esitetty selitys tarjoaa ei-rajoittavia esimerkkejä keksinnön joistakin 20 suoritusmuodoista. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei kuitenkaan rajoitu esitettyihin yksityiskohtiin vaan, että keksintö voidaan toteuttaa myös muilla ekvivalenssilla tavoilla. Esitettyjen suoritusmuotojen joitakin piirteitä voidaan hyödyntää ilman muiden piirteiden käyttöä.
'ίο 25 Edellä esitettyä selitystä täytyy pitää sellaisenaan vain keksinnön periaatteita co kuvaavana selostuksena eikä keksintöä rajoittavana. Täten keksinnön suojapiiriä i ^ rajoittavat vain oheistetut vaatimukset.
X
cc
CL
CO
CD
C\l
CD
O
O
CM

Claims (19)

1. Menetelmä paperin tai kartongin valmistamiseksi, jossa menetelmässä ruiskutetaan liimaseosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 15%, 5 ruiskutussuuttimista (4, 5) nestefilmiksi suoraan rainan (6) ainakin yhdelle pinnalle ja liimaseoksen ruiskutuksen jälkeen rainaa puristetaan johtamalla raina läpi puristusnipistä (3), jonka muodostavat kaksi toisiaan vasten kuormitettua pyörivää puristuselintä (1, 2), tunnettu siitä, että järjestetään liimaseos ruiskutussuuttimissa ruiskutuspaineeseen 20-100 bar ja ruiskutuksen jälkeen puristetaan rainaa 10 kovassa puristusnipissä (3), joka on kovapintaisten puristuselimien (1, 2) väliinsä muodostama.
2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutetaan liimaseosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 20%, edullisemmin yli 40%. 15
3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutetaan liimaseosta, jonka viskositeetti on yli 100mPas.
4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 muodostetaan ruiskutussuuttimissa (4, 5) turbulenttinen liimaseosvirtaus korkean ruiskutuspaineen avulla.
5. Jonkin vaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puristetaan rainaa telalla (1,2) tai hihnalla, joka käsittää ainakin pinnassa metallia, o 25 terästä, polymeeriä, epoksia, kumia tai näiden yhdistelmää. i CO o »a·
6. Jonkin vaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että x puristetaan rainaa taipumakompensoidulla telalla. CL CO
7. Jonkin vaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, käytetään ? rainan (6) valmistukseen kierrätyskuitua ja ruiskutetaan liimaseos ainakin rainan C\J kierrätyskuitua käsittävälle puolelle.
8. Jonkin vaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puristetaan rainaa (6) puristusnipissä (3) viivakuormalla 30 - 80 kN/m.
9. Jonkin vaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 puristetaan rainaa (6) puristusnipissä (3) viivakuormalla 80 - 200 kN/m.
10. Jonkin vaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään liimaseoksen applikointimäärää ruiskutussuuttimien (4, 5) jaolla, suutinkoolla ja/tai liimaseoksen kuiva-ainepitoisuudella. 10
11. Jonkin vaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hienosäädetään liimaseoksen applikointimäärää muuttamalla ruiskutuspaineen tasoa.
12. Jonkin vaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että applikoidaan liimaseoksena tärkkelystä, PVA:ta, silikonia, päällystyspastaa, lateksia tai pigmentti-pintaliimaseosta.
13. Laitteisto (10) paperin tai kartongin valmistamiseksi, joka laitteisto käsittää 20 ruiskutussuuttimia (4, 5) liimaseoksen, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 15%, ruiskuttamiseksi nestefilmiksi suoraan rainan (6) ainakin yhdelle pinnalle ja puristusnipin (3) rainan puristamiseksi liimaseoksen ruiskuttamisen jälkeen, jonka puristusnipin muodostavat kaksi toisiaan vasten kuormitettavaa pyöritettävää puristuselintä (1, 2), tunnettu siitä, että laitteisto on varustettu o 25 korkeapainepumpulla, joka on konfiguroitu tuottamaan ruiskutuspaine 20-100 bar co ja laitteistossa liimaseos on ruiskutuksen jälkeen sovitettu puristettavaksi kovassa i ^ puristusnipissä (3), joka on kovapintaisten puristuselimien (1, 2) väliinsä x muodostama. CC CL CO c\j 30
14. Vaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on CD ^ konfiguroitu ruiskuttamaan liimaseosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on yli 20%, C\J edullisemmin yli 40%.
15. Vaatimuksen 13 tai 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on konfiguroitu ruiskuttamaan liimaseosta, jonka viskositeetti on yli lOOmPas.
16. Jonkin vaatimuksen 13-15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 5 ruiskutussuuttimet (4, 5) on konfiguroitu suihkuttamaan turbulenttinen liimaseosvirtaus korkean ruiskutuspaineen avulla.
17. Jonkin vaatimuksen 13-16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kovapintaiseksi puristuselimeksi on järjestetty tela (1, 2) tai hihna, joka käsittää 10 ainakin pinnassa metallia, terästä, polymeeriä, epoksia, kumia tai näiden yhdistelmää.
18. Jonkin vaatimuksen 13-17 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että puristuselimeksi on järjestetty taipumakompensoitu tela. 15
19. Jonkin vaatimuksen 13-18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää kuormitusvälineet puristusnipin kuormittamiseksi viivakuormalla 200 kN/m asti. 't δ c\j 00 o X CC CL 00 CD C\l CD O O CM KRAV
FI20106263A 2010-12-01 2010-12-01 Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi FI124591B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20106263A FI124591B (fi) 2010-12-01 2010-12-01 Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi
PCT/FI2011/051038 WO2012072873A1 (en) 2010-12-01 2011-11-25 Method and apparatus for producing paper or board
EP11813542.5A EP2646620A1 (en) 2010-12-01 2011-11-25 Method and apparatus for producing paper or board
CN2011800582454A CN103237940A (zh) 2010-12-01 2011-11-25 用于制造纸或纸板的方法和装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20106263A FI124591B (fi) 2010-12-01 2010-12-01 Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi
FI20106263 2010-12-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20106263A0 FI20106263A0 (fi) 2010-12-01
FI20106263L FI20106263L (fi) 2012-06-02
FI124591B true FI124591B (fi) 2014-10-31

Family

ID=43414959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20106263A FI124591B (fi) 2010-12-01 2010-12-01 Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2646620A1 (fi)
CN (1) CN103237940A (fi)
FI (1) FI124591B (fi)
WO (1) WO2012072873A1 (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11767638B2 (en) 2018-07-27 2023-09-26 Voith Patent Gmbh Method and device for starch application

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107636227B (zh) * 2015-06-23 2021-01-05 凯米罗总公司 在纸或纸板制造中在水性环境中控制疏水性颗粒的方法
FI127948B (fi) * 2017-02-01 2019-05-31 Voith Patent Gmbh Menetelmä ja laite tärkkelyksen levittämiseksi
DE102018100489A1 (de) 2018-01-11 2019-07-11 Voith Patent Gmbh Auftragsverfahren und Vorrichtung
EP3964644A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-09 Valmet Technologies Oy Sizer
PL244240B1 (pl) * 2023-04-14 2023-12-18 Private Label Tissue Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób powlekania wstęgi papieru i układ do powlekania wstęgi papieru

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19504652C2 (de) * 1995-02-13 1999-06-24 Grafotec Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung eines strichförmigen Auftrags von Leim oder Softflüssigkeit
FI112873B (fi) * 1999-03-12 2004-01-30 Metso Paper Inc Menetelmä ja sovitelma paperi- ja kartonkirainan käsittelemiseksi
FI110443B (fi) * 2001-07-03 2003-01-31 Metso Paper Inc Liimakäsitellyn paperin tai kartongin valmistamiseen tarkoitettu menetelmä ja sovitelma
FI121084B (fi) * 2004-12-01 2010-06-30 Metso Paper Inc Menetelmä ja sovitelma kuituradan käsittelemiseksi
FI7399U1 (fi) * 2006-06-21 2007-02-20 Metso Paper Inc Sovitelma kuiturainan käsittelemiseksi
FI124251B (fi) * 2007-05-14 2014-05-15 Valmet Technologies Inc Menetelmä ja sovitelma kuituradan käsittelemiseksi
DE202009016157U1 (de) * 2009-11-26 2010-03-04 Metso Paper, Inc. Sprüh- und Teichleimpressvorrichtung für eine Papier- oder Kartonbahn
FI123582B (fi) * 2010-04-29 2013-07-31 Metso Paper Inc Menetelmä ja laitteisto kuiturainan käsittelemiseksi

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11767638B2 (en) 2018-07-27 2023-09-26 Voith Patent Gmbh Method and device for starch application

Also Published As

Publication number Publication date
EP2646620A1 (en) 2013-10-09
CN103237940A (zh) 2013-08-07
WO2012072873A1 (en) 2012-06-07
FI20106263L (fi) 2012-06-02
FI20106263A0 (fi) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124591B (fi) Menetelmä ja laitteisto paperin tai kartongin valmistamiseksi
FI123582B (fi) Menetelmä ja laitteisto kuiturainan käsittelemiseksi
EP3080224B1 (en) Adhesive formulation and creping methods using same
US11661703B2 (en) Cellulose based film structure and method for producing the same
FI127948B (fi) Menetelmä ja laite tärkkelyksen levittämiseksi
RU2020130387A (ru) Способ изготовления многослойного картона, многослойный картон и композиция, используемая при изготовлении многослойного картона
RU2661211C2 (ru) Способ изготовления пригодного для печати одно- или многослойного полотна материала, а также изготовленное этим способом полотно материала и соответствующая установка для изготовления такого полотна материала
FI126292B (fi) Laite kuiturainojen käsittelemiseksi
CA2310868C (en) Method for applying polymeric diphenylmethane diisocyanate to cellulose/gypsum based substrate
US20230160147A1 (en) Foam-assisted application of uncooked starch and dry strength agents to paper products
EP2638207B1 (en) Sealed metered coating apparatus
FI62563B (fi) Ytlimnings- och/eller belaeggningsanordning foer pappersbana eller liknande
EP2719826A1 (en) Process for producing a fiber web and arrangement for producing a fiber web
FI125788B (fi) Ruiskutuslaitteisto ja ruiskutusmenetelmä kuiturainaa varten
WO2011067233A3 (de) Vorrichtung zur behandlung einer laufenden papier-, karton- oder anderen faserstoffbahn
US11396727B2 (en) Deodorant-paper manufacturing method
FI91783C (fi) Menetelmä ja laitteisto kuitukankaiden päällystämiseksi ja imeyttämiseksi viskoosilla
EP1382743B1 (de) Vorrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton
US1553463A (en) Method of making a flat fibrous web
US130463A (en) Improvement in the manufacture of pasteboard, composition boards, panels
CN203411855U (zh) 用于对纤维幅材进行表面施胶的装置
FI92620B (fi) Päällystyslaite liimapuristimen telan, paperin tai kartongin päällystämiseksi
EP2647761A1 (en) Method for influencing the hydrophobic properties of a fiber web in connection with production of the fiber web and production process for fiber webs and device for application of hydrophobic glue chemical to the fiber web
FI62157C (fi) Sammanpressad pappersprodukt foerfarande foer dess framstaellning och anordning foer utfoerande av foerfarandet
TW202507125A (zh) 應用於乾強劑之泡沫配方

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALMET TECHNOLOGIES, INC.

FG Patent granted

Ref document number: 124591

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed