FI58531C - Foerfarande foer framstaellning av impregnerade fiberbanor - Google Patents

Description

R55r^] M (11)KUgLUTUSJULKAISU

4ΕΓφ LJ 'UTLÄGGN I NGSSKMFT DoDOl c <4S> Γ;;;. t \ :: :-1 ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 D 21 H 3/00, 3/38 SUOMI —FINLAND (11) IWttllHfcemw-PiMnttnieiMrtiij 7620^+3 (22) H»k*ml»p*JrI — Aiwfiknlngadtg 1^+.07.76 ^^ (13) AlkupUvi—GlMghatsdag lU.O7.76 (41) Tullut (ulklMktl — Bllvlt offtntllg ^ γγ

Patentti- ja rekisterihallitus /44) Nlhtivilulpanon |· kmiUulkalaun pvm. —

Patent- och registerttyralsan Ainekin utltfd och utl.ikrtftin publkmd 31.10. δο (32)(33)(31) ^*«r «uollwu·—Begirt prioritat 15.07.75

Englanti-England(GB) 29798 (71) Chemische Industrie AKU-Goodrich B.V., Velperveg 68, Arnhem,

Hollant i-Holland(NL) (72) Popke Wietsma, Yelp, Hollanti-Holland(NL) (7^) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä kyllästettyjen kuiturainojen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av impregnerade fiberbanor

Keksinnön kohteena on menetelmä, jota voidaan soveltaa märkäsihtiosastossa valmistettaessa rainoja märkämenetelmällä ainoastaan vähäisesti modifioimalla laitteistoa ja valmistusmenetelmiä.

Ei-kudottuja kuiturainoja valmistettaessa paperikoneiden kaltaisessa laitteistossa soveltamalla märkämenetelmää, jonka mukaan kuitujen vesisuspensio, joka sisältää jauhettuja tai jauhamattomia luonnonkuituja ja/tai synteettisiä kuituja, muodostetaan seulalla rainaksi, joka sitten kuivataan, kuiturainalle annetaan tarpeellinen koossapysyvyys käyttämällä joko sideaineen vesiseosta ja/tai sulatettuja kuituja. Sideaineseosta tai sulatettuja kuituja voidaan lisätä kuitususpensioon ennen rainan muodostamista, tai ne voidaan levittää jo muodostetulle veden kostuttamalle rainalle rainanvalmistuskoneen märkäsihtiosastossa.

Sideaineen lisääminen kuituihin näiden ollessa yhä suspendoituneina veteen aiheuttaa useita ongelmia, jotka koskevat koagulointia, sekoittamista, kuitujen ja sideaineen välisen yhteenliittymisen tasaisuutta sekä rainanvalmistuskoneiden holanterien, sekoittimien ja seulojen saastumista, samoin kuin laitteiston märkä-seulaosastosta tulevan jäteveden saastumista.

Lateksinkaltaisten sideaineseosten lisääminen jo muodostettuun mutta yhä märkään rainaan rainanvalmistuskoneessa on tapahtunut soveltamalla eri menetelmiä, 2 58531 joista mainittakoon seosten levittäminen kokonaan tai osittain kuivatulle Tainalle suihkuttamalla, kyllästämällä tai painamalla, minkä jälkeen on seurannut lopullinen viimeistelykäsittely. Muodostuneilla tuotteilla on kuitenkin ollut karkea paperinkaltainen tuntu, joka on haitaksi ei-kudottujen rainojen monilla käyttöaloilla. Näitä tunnettuja menetelmiä on myös ensikädessä voitu soveltaa ohuempiin ja vähemmän kuohkeisiin rainatyyppeihin.

DE-patenttijulkaisussa 1 221 093 on selitetty menetelmä, jossa sideaineseos levitetään vesivaahtona veden kostuttamalle kuiturainalle rainanvalmistuskoneen ensimmäisen sihtiosaston ja ensimmäisen kuivaussylinterin välisellä alueella.

Täten valmistetuilla tuotteilla ei ole haluttua sileää pintaa, ja ne vaativat yhä kuivauskäsittelyä ja tämän jälkeen kyllästystä, ruiskutusta tai painatusta, jossa kerran jo kyllästettyä rainaa käsitellään synteettisen polymeerimateriaalin kuten kumin dispersiolla. Tällaisella tuotteella on paperinkaltainen tuntu, joka ei ole eduksi ei-kudottujen tuotteiden monilla käyttöaloilla.

Hakijan nimissä olevassa GB-patenttihakemuksessa 26 5k0/7k on selitetty menetelmä, jonka mukaan lämmölle herkkä lateksi vaahdotetaan ja levitetään pyyhkäisy-teräpinnoittimen tai kaavinterän avulla ei-kudotulle rainalle rainanvalmistuskoneen märkäsihtiosastossa, jolloin sihdin alla sijaitsevia normaaleja vettä poistavia imuosastoja käytetään vaahdon imemiseksi rainaan. Tällainen menetelmä edustaa kylläkin aikaisemmin tunnettujen menetelmien parannusta, mutta silti ei aikaansaada sitä erittäin pehmeää tuntua, joka toivotaan tuotteelta, ja lisäksi tämä menetelmä on rajoittunut ohuiden eli kevyiden rainojen valmistukseen. Pyyhkäisyteräpinnoit-timen käyttö on hankalaa rainan epäsäännöllisyyden takia ja myös syystä, että kuituja pyrkii tarttumaan terään, joten vaaditaan koneenkäyttäjän jatkuvaa valvontaa, puhdistusta ja säätöä varten sideaineen suunnilleen vakiokonsentraation aikaansaamiseksi rainaan.

Yllätyksellisesti on todettu, että edellä mainitut haitat voidaan voittaa ja voidaan valmistaa kuiturainoja, joilla on erittäin pehmeä ja kuohkea tuntu, joka muistuttaa parhaita kudottuja tekstiilejä.

Keksinnön kohteena on menetelmä sellaisen ei-kudotun kuiturainan valmistami-seksi, jonka neliömassa on 5-6 g/m ja joka käsittää U-ä5 mm:n pituisia synteettisiä kuituja, valmistamalla raina märkämenetelmällä paperikoneella, jolloin raina sisältää 50-125 paino-# vettä ja on impregnoitu vesipitoisella sideainevaahtokoos-tumuksella, jonka tiheys on vähintään 50 g/1 rainan kulkiessa paperikoneen sihti-osan lävitse ja joka on lämpöherkistetty koaguloitumaan lämpötilassa 25~95°C, levittämällä vaahtokoostumuskerros rainaan imulla, joka kohdistetaan rainan alapuolelle ja kuivaamalla näin saatu raina ja sen sisältämä sideainevaahtokoostumus sideaine-vaahtokoostumuksen koaguloimiseksi.

Keksinnölle on tunnusomaista, että sideainevaahtokoostumus saatetaan pyörivän sylinterin siirtopinnalle, joka on sovitettu rainan yläpuolelle sellaisen väli- 3 58531 matkan päähän rainan yläpinnasta, joka on suurempi kuin rainalle levitettävän koostumuksen kerrosvahvuus.

Keksinnön mukaan saadaan menetelmä vaahdotetun sideaineen vesiseoksen levittämiseksi veden kostuttamalle kuiturainalle, jonka menetelmän mukaan sideaineen vaahdotettua seosta, jonka tiheys on vähintään 50 g/1, levitetään kerrokseksi pyörivälle lieriömäiselle siirtopinnalle, joka on sovitettu veden kostuttaman rainan yläpuolelle etäisyyden päähän rainan yläpinnasta, joka etäisyys on suurempi kuin mainitun kerroksen paksuus, kun raina on saatettu kulkemaan pyörivän siirtopinnan alitse ja siihen on kohdistettu imua tämän liikkuvan rainan alasivun mainitun siirtopinnan alla olevalla alueella helposti murtuvan vaahtoutuneen sideaineen vetämiseksi siirtopinnalta rainaan, raina kuivataan kohdistamalla siihen lämpöä (25~150°C).

Sideaineseoksena on edullisesti lateksisideaineseos, ja varsin edullisesti sellainen lateksisideaineseos, joka on lämmölle herkkää siten, että se kovettuu rainassa lämpötilan ollessa noin 25~95°C.

Lieriömäistä siirtopintaa pyöritetään niin suurella nopeudella, että tämä myötävaikuttaa vaahdotetun sideaineseoksen sinkoamiseksi rainan yläpintaan,

Mainittakoon, että raina puristuu kokoon hyvin vähän tai ei ollenkaan vaahtoa levitettäessä, joten rainan rakenne pysyy varsin avoimena ja vastaanottokyky!-senä vaahdon läpitunkeutumiselle osastossa vallitsevan imun vaikutuksesta. Rainan-valmistuskoneen seuraavassa ensimmäisen kuivausvalssin osastossa lämmön kohdistaminen kuivaa vaahdon, edullisesti lateksivaahdon, tai saattaa tämän koaguloitumaan veden kostuttamassa rainassa, niin että kyllästynyt raina kuivuu.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saadaan menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa polymeerisideaineella kyllästynyt kuituraina, jolla on parempi tuntu, joka toisin sanoen on luonteeltaan pehmeämpi ja varsinkin kuohkeampi kuin samankaltaiset muulla tavoin valmistetut rainat.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan saadaan menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa märkäinen et elmällä kuituraina, joka on tasaisesti kyllästynyt vaahdotetulla lateksisideaineseoksella, minkä seurauksena rainalla on pikemminkin kankaankaltainen kuin paperinkaltainen tuntu.

Keksinnön vielä erään toisen suoritusmuodon mukaan saadaan sellainen menetelmä märkämenetelmällä valmistettavien kuiturainojen kyllästämiseksi vaahdotetulla lateksisideaineseoksella, jota voidaan tarkasti ja vaikeuksitta valvoa rainanval-mistuskoneen käyttöön normaalisti harjaantuneen henkilöstön toimesta ja joka soveltuu käytettäväksi suhteellisesti paksumpiin tai kuohkeampiin rainatyyppeihin.

Keksinnön mukainen menetelmä toimii uudella tavalla siten, että sideaine-seos hajoaa pieniksi hiukkasiksi, jotka laskeutuvat rainan yläpintaan tavalla, joka muistuttaa maalia sähköstaattisissa, verhotyyppisissä tai muuntyyppisissä sinkoavissa maalausmenetelmissä. Tätä uutta vaikutusta voidaan säätää vaihtelemalla u 58531 jotakin seuraavista tekijöistä: 1 ) imun voimakkuutta ja sen sijaintia rainan alla siirtopintaan nähden, 2) siirtopinnalla olevan sideainekerroksen ja rainan yläpinnan välistä etäisyyttä, ja 3) siirtopinnan pyörimisnopeutta. Voidaan todeta, että mitä lähempänä siirtopinnalla olevan sideainekerroksen pinta on rainan pintaa ilman että nämä molemmat pinnat koskettavat toisiaan, sitä suurempi on imun vaikutus sideainekerroksen vetämiseen siirtopinnalta.

Voi esiintyä tilanteita, joissa siirtopinnan suurempi pyörimisnopeus voi myötävaikuttaa sideaineen halutun siirtotyypin aikaansaamisessa. Eräs tällainen tilanne on tapaus, jossa raina: liikkuu suurella kulkunopeudella, joka on esim. 100-500 m/min., jolloin siirtopinnan pyöriessä liian hitaasti tarvittaisiin tällä siirtopinnalla oleva liian paksu vaahtokerros sideaineen halutun konsentraation saavuttamiseksi rainassa. Eräs toinen tällainen tilanne on tapaus, jossa kyllästetään paksuhkoa ja kuohkeaa rainaa, jolloin tarvittaisiin paksumpi sideainekerros kuin mikä muuten olisi eduksi. Näissä ja samankaltaisissa tilanteissa voidaan siirtopinnan suuremmalla pyörimisnopeudella käyttää siirtopinnan ohuempaa vaahtokerros-ta ja sijoittaa siirtopinta lähemmäksi rainan pintaa. Siirtopinnan pyörimisnopeuden on joka tapauksessa kuitenkin edullisesti oltava pienempi kuin sellainen nopeus, joka saattaisi vaahdon kohtaamaan rainan muussa kuin pääasiallisesti kohtisuorassa suunnassa tätä rainaa vastaan, ja jättämään valssin muussa suunnassa kuin pääasiallisesti siirtopinnan tangentin suunnassa.

Keksinnön mukaisen menetelmän ansiosta voidaan kyllästää milteipä mitä tahansa haluttua rakennetta ja paksuutta olevia kuiturainoja, ja itse asiassa menetelmä soveltuu erikoisen hyvin suhteellisen paksujen ja kuohkeiden (pienen tiheyden omaavien) rainojen valmistamiseksi, jollaisia aikaisemmin on menestyksellisesti voitu valmistaa ainoastaan lisäämällä sideaineita holanteriin. Niinpä voidaan tällä tavoin kyllästää sekä erittäin ohuita harsonkaltaista laatua olevia kuiturainoja, joita käytetään esim. teepussien valmistukseen, että myös yhtä hyvin kyllästää sellaisia erittäin paksuja ja kuohkeita rainoja, joita käytetään esim. käsipyyhkeinä, talouspyyhkeinä, lautasliinoina ja kuitumaisina täyte- tai eristysaineina, esim. pukimien sisäkerroksia varten. Niinpä voidaan kyllästää rainoja, joiden neliömassa on niinkin vähän kuin 5-10 g/m , ja niinkin paljon kuin U0O-6OO g tai enemmänkin, ja jotka sisältävät pienen denierluvun omaavia kuituja, joiden pituus on k-k5 mm, millä tahansa määrällä valmiissa tuotteessa tarvittavaa sideainetta. Sen ansiosta, että vaahto dispergoituu hyvin tasaisesti kautta koko rainan ennen kuin tapahtuu koaguloitumista tai kuivumista, saavutetaan entistä parempi tuntu ja voidaan käyttää suhteellisesti vähemmän sideainetta mitä tahansa haluttua rainan koossapysy-vyyttä tavoiteltaessa. Tuotteessa ei ole havaittu mitään vaahdotetun sideaineen vaellusta.

Keksinnön mukainen menetelmä sallii tarkan säädön, jota ei voida saavuttaa muissa menetelmissä. Ensinnäkin vaahdotettu sideaine muodostetaan ennalta määrätyn 5 58531 paksuuden omaavaksi kerrokseksi varsin tarkasti ja tasaisesti siirtovalssipinnan sileälle pinnalle, esim. yksinkertaisen kaavinterän avulla. Tämän kerroksen paksuutta voidaan täten sangen helposti vaihdella mikäli olosuhteet näin vaatisivat, ja tämä aikaansaadaan millään tavoin häiritsemättä itse rainaa ja myös millään tavoin häiritsemättä itse rainanmuodostuskoneen säätöjä. Samoin voidaan siirtovals-sin korkeutta rainan yläpuolella vaihdella ylöspäin tai alaspäin ja täten valssi sopeuttaa rainan eri paksuuksien mukaan ja/tai parantaa vaahdon siirtymistä valssilta rainalle. Lopuksi todettakoon, että itse siirtovalssin pyörimisnopeutta voidaan vaihdella riippumatta rainan pituussuuntaisesta kulkunopeudesta, ja täten voidaan sangen tarkasti säätää rainalle siirtyvän vaahdon määrää. Tässä yhteydessä voidaan käyttää itse sihtiin tai rainanmuodostuskoneen mihinkä tahansa valssiin liittyviä nopeuden tuntoelimiä sellaista! signaalien kehittämiseksi, jotka säätävät siirtovalssin käyttöä, ja täten voidaan siirtovalssin pyörimisnopeus lukita siten, että se on missä tahansa suhteessa rainan pituussuuntaiseen kulkunopeuteen, ja täten voidaan parantaa sitä tarkkuutta, jolla säädetään vaahdon levittämistä rainalle.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kuiturainoihin, joita valmistetaan mitä erilaisimmista kuitumateriaaleista, joista esimerkkeinä mainittakoon säterikuidut, jauhettu ja jauhamaton selluloosa, nylon(polyamidi)kuidut, polyesteri-kuidut, polypropyleenikuidut, polyvinyylikloridikuidut, lasikuidut, metallikuidut, ja muut käytettävissä olevat kuitumateriaalit, joita voidaan käsitellä märkämene-telmällä paperikoneella. Erikoisesti voidaan kyllästää mitä tahansa edellä mainittujen ja muidenkin kuitujen seoksia. Kyllästämisen tehokkuuden ansiosta saadaan yleisesti käytetyt sideaineet niin tehokkaasti käytetyiksi hyödyksi, että monissa tuotteissa voidaan ainakin osittain käyttää korvikkeena halvempia kuituja, kuten kemiallista massaa ja/tai hioketta uhraamatta näiden tuotteiden lujuutta ja tuntua. Keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan edullisesti synteettisistä kuiduista valmistettujen kuiturainojen kyllästämiseen. Vaahtoa levitettäessä on rainan edullisesti oltava veden kostuttamassa tilassa, jollaisina rainat muodostuvat ei-kudotun rainan valmistukseen käytetyn paperikoneen märkäsihtialueella. Tällaiset rainat sisältävät tavallisesti 50-125 paino-# vettä, edullisesti noin 100 paino-# vettä, kuten on tavallisinta rainanvalmistuskoneissa. Ennalta muodostettuja rainoja rainan-valmistuskoneen ulkopuolella käsiteltäessä on rainat kostutettava siten, että ne sisältävät vettä edellä mainituissa rajoissa, jotta vaahto ei turmeltuisi luovuttamalla vettä, ennen kuin tämä vaahto on tasaisesti jakautunut kautta koko rainan. Vesipitoisuus, joka on suurempi kuin 125 paino-#, laimentaa sideainetta liikaa, ja lisää sitäpaitsi kuivauskustannuksia. Rainan oikea vesipitoisuus voi olla erikoisen tärkeä siinä tapauksessa, että käsiteltävä raina sisältää vettä enemmän absorboivia kuituja, kuten sellukuituja.

Keksinnön mukaisessa vaahdotetussa sideaineseoksessa käytetty sideaine voi 58531 6 olla mitä tahansa luonnossa esiintyvää tai synteettistä, luonnossa esiintyvän polymeerimateriaalin, kuten luonnonkumin, balatakumin, jne. dispersiota, tai minkä tahansa synteettisen polymeerimateriaalin lateksia, joka on valmistettu anulsio-polymeroimalla jotain vinylideenityyppistä yhdistettä, toisin sanoen polymeroita-vissa olevaa yhdistettä, joka sisältää yhden tai useamman CHgCC ryhmän, kuten polyvinyylikloridi- ja vinyylikloridin sekapolymeraatit yhden tai useamman seka-polymeroitavissa olevan vinylideeniyhdisteen kanssa, joista viimeksi mainituista mainittakoon vinyyliasetaatti, styreeni, propyleeni, alkyyliakrylaatit, vinylidee-nikloridi, akrylonitriili, akryylihappo ja muut, edelleen alkyyliakrylaattihomo-polymeraatit ja alkyyliakrylaattien sekapolymeraatit akryyliamidien kanssa, esim. N-metyloliakryyliamidi- tai m et akryyli amidi, styreeni, metyylimetakrylaatti, akrylonitriili, akryylihappo ja monet muut, edelleen l*-8 hiiliatomia molekyylissään sisältävien konjugoitujen dieenien, kuten butadieenin, isopreenin, 1,U-dimetyyli-butadieeni-l,3in ja muiden homo polym eräät it, ja tällaisten dieenien sekapolymeraa-tit yhden tai useamman muun monomeerin kanssa, joista viimeksi mainituista esimerkkeinä mainittakoon styreeni, akrylonitriili, metyyliakrylaatti, etyyliakrylaat-ti, metyylimetakrylaatti, N-metyloniakryyliemidi tai N-metylonimetakryyliamidi, isobuteeni ja monet muut, ja edelleen polyklooripreeni ja muut tällaiset polymeeriset materiaalit, mukaanluettuina myös kaikkien edellä mainittujen ja muiden poly-meraattimat eriaalien lateksiseokset.

Edullisia latekseja ovat vinyylikloridin sellaiset lateksit, jotka myötävaikuttavat palamista vastustavien cminaisuuksien aikaansaamiseen, kumimaiset dieeni-homopolymeräät it ja -s ekapolymeraat it, ja alkyyliakrylaatt i-homo polym eraa-tit ja -sekapolymeraatit. Erikoisen edullisia ovat sellaiset viimeksi mainittua tyyppiä olevat homo- ja sekapolymeraatit, joita on modifioitu sisällyttämällä niihin pienet määrät sekapolymeroitunutta polymeroituvissa olevaa karboksyylihappoa, kuten akryylihappoa, mikä antaa mahdollisuuden säätää hydrofiilisyyttä ja adheesiota vaihtelemalla liittyneiden karboksyyliryhmien neutraloitumisastettä, ja edelleen sellaiset lateksit, joita on modifioitu sisällyttämällä niihin yksi tai useampi itsekovettuva ryhmä, esim. halogeenipitoiset monomeerit, kuten vinyylikloori-etyylieetteri tai vinyylibentsyylikloridi tai N-metyloliakryyliamidotyyppiset monomeerit.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetun rainatuotteen sisältämä määrä sideaineena käytettyä polymeraattimateriaalia riippuu mm. kuiturainan luonteesta ja sai käyttötarkoituksesta, käytettyjen kuitujen tyypistä ja niiden pituudesta ja halkaisijasta (denierluvusta), samoin kuin valmiin ja kuivatun rainan halutusta paksuudesta ja lujuudesta, ja edelleen sitoutuneen kyllästyneen ja kuivatun rainan muista halutuista ominaisuuksista, mukaanluettuna sen tuntu. Käytetyt määrät ovat yleensä alueella noin 10 - 50 paino-# kuivaa sideainetta rainan kuiva-painosta laskettuna.

Rainalle levitetty sideaineseos on tavallisesti lateksia, joka on polymeraat- 7 58531 timateriaalin stabiili vesidispersio. Mitään lisäaineita ei tarvita, koska menetelmä toimii varsin hyvin tavanomaisia ei-geeliytyviä latekseja käytettäessä, jotka pelkästään kuivataan laitteiston avulla rainassa stabiiliin muotoon. Seoksessa tulisi olla 1+0-65 paino-# kuiva-aineita.

Huomattavasti parempia tuloksia saavutetaan kuitenkin siinä tapauksessa, että sideaineseosta on lämpöherkistetty lisäämällä yhtä tai useampaa lämmölle herkkää lisäainetta, joka toimii siten, että se saattaa geeliytymään, koaguloitu-maan tai kovettumaan rainassa olevan sideaineseoksen, kun se ensimmäisen kerran joutuu alttiiksi tavanomaisen rainanvalmistuskoneen ensimmäisessä kuivausosastossa vallitsevalla alhaiselle kuivauslämpötilalle.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyssä edullisessa lateksisideaine-seoksessa olisi lämmölle herkän aineen ominaisuudet voltava seuraavat: 1) sen on oltava vesiliukoista, 2) sen on pysyttävä inaktiivisena siinä mielessä, että se ei millään tavoin vaikuta rainan kyllästymiseen, ja 3) sen on toimittava siten, että vaahdotettu lateksi-sideaine geeliytyy, koaguloituu tai kovettuu niissä lämpötila-ja kosteusolosuhteissa, jotka vallitsevat rainanmuodostuskoneen kuivausvalssien luona. Koneiden näissä osastoissa saavutetut lämpötilat ovat tavallisesti noin 25~95°C. Tähän tarkoitukseen on todettu parhaiden lämpöherkistimien olevan silikoni-polyestereitä, reaktiokykyisiä siloksaani- tai silanoliyhdisteitä, esim. siloksaa-ni-oksialkyleeni-segmenttisekapolymeraatteja ja orgaanisia polysiloksaaneja. Tämäntyyppisiä silikoni-lämpöherkistimiä on selitetty US-patenttijulkaisuissa 3 255 1^0, 3 255 1^+1, 3 1+83 2U0 ja 3 702 315, sekä GB-patenttijulkaisussa 1 28J+ 061+.

Lateksiin ennen vaahdottamista sisällytetyn lämpöherkistimen määrä riippuu mm. käytetyn lateksin tyypistä, kulloinkin käytetyssä rainan valmistuskon ees sa saavutettavasta koaguloimislämpötilasta, ja koneen (rainan) nopeudesta. Yleensä tämä määrä tulee olemaan noin 0,05 - 3 paino-#, laskettuna lateksin kuivapainosta. Tehokkaampia lämpöherkistimiä voidaan käyttää alueella noin 0,05 - 1,0 paino-#, kuiva-aineesta laskettuna.

US-patenttijulkaisussa 3 702 315 ja GB-patenttijulkaisussa 1 281+ 061+ on esitetty, että silikonipolyeetterit ovat erikoisen tehokkaita lisättyinä sellaiseen sideainelateksiin, joka sisältää pieniä määriä orgaanista sulfonaattia olevaa stabiloivaa dispergoimisainetta, jossa on vähintään yksi aromaattinen rengas molekyyliä kohden, ja josta esimerkkinä mainittakoon alkyyli-sulfonaatti-emulgoimis-aineet, kuten "Santomerse S" (toiminimen Monsanto tavaramerkki), jonka sanotaan olevan desyylibentseenimonosulfonaatin natriumsuolaa. Täten käytettynä tarvitaan ainoastaan noin 0,05 ~ 1, tavallisesti noin 0,05 - 0,5 paino-# silikonipolyeetteriä. Näissä rajoissa on mahdollista säätää sideaineen geeliytymispiste johonkin lämpötilaan, joka on alueella 25-95°C, ja joka parhaiten on saavutettavissa paperinvalmistuskon eid en kuivausvalssien luona.

Sideaineseos voi sisältää muita lisäaineita, joita jo ennestään on läsnä 8 58531 tässä sideaineessa, tai joita erikoisesti lisätään sideaineseokseen. Voi olla eduksi, että sideaine sisältää siihen lisättyjä dispergoimis- ja/tai vaahdotus-aineita samoin kuin hartsi— ja/tai kumityyppisiä stabiloimisaineita, vanhenenista estäviä aineita, ultraviolettivalolta suojaavia aineita, otsonilta suojaavia aineita, jne. rainan polymer aattipitoisuuden suojaamis desi. Kuten GB-patenttijulkaisussa 1 281+ o61+ on selitetty, voidaan lisäämällä pienin määrin karboksyylihappoa myötävaikuttaa vaahdotetun sideaineseoksen geeliytymislämpötilan säätöön edellä mainituissa rajoissa.

Voidaan myös käyttää paksuntimia, väriaineita, ultraviolettisäteilyä tehostavia aineita eli väriaineita, jotka fluorisoivat spektrin sinisellä alueella ja toimivat optisina valkaisuaineina. Sideaineseos sisältää edullisesti vain pieniä määriä täyteaineita tai pigmenttejä tai laimentimia siinä tapauksessa, että valmiilta rainalta halutaan paras mahdollinen tuntu, jolloin näiden aineiden määrä tavallisesti on enintään 10 paino-/? kuivan polymeraatin painosta laskettuna.

Sideaineseos vaahdotetaan soveltamalla jotain tunnettua tapaa, esim. vatkaamalla siihen ilmaa voimakkaasti mekaanisesti sekoittamalla, tai lisäämällä kemiallista vaahdotintä. Muodostuneen vaahdon viskositeetin on oltava alle sen arvon, joka vastaa vaahdon tiheyttä vähintään 50 g/1, jolloin vaahto alkaa tulla liian jäykäksi. Voidaan myös käyttää vähemmässä määrin vaahdotettuja seoksia, joiden tiheys on noin 50-150 g/1.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin oheisiin kuvioihin viitaten.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivulta katsottuna märkämenetelmäperiaatteen mukaista rainanvalmistuskoneen tyypillistä laitteistoa, jossa keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan.

Kuvio 2 esittää suurennetussa mittakaavassa sivulta katsottuna ja osittain leikattuna kuvion 1 näyttämän koneen märkäsihtialuetta, ja tästä kuviosta nähdään kyllästysosan sijainti, johon osaan sisältyvät siirtovalssi ja kyllästävät imu-kammiot, jotka sijaitsevat siirtovalssin alueen alla.

Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen märkäperiaatteella toimiva rainanvalmis-tuskone, joka on modifioitu paperikone, koostuu kuidutuslaatikosta 10, jossa kuivia kuituja sekoitetaan tai jauhetaan vedessä siipi s ekoitt imen 11 avulla vesilietteen muodostamiseksi. Kiiidutuslaatikko 10 syöttää jompaakumpaa koneen molemmista perälaatikoista 12, 12, joissa on venttiilien 13 ja tilavuusmääräisten pumppujen lU muodostama järjestelmä, jonka avulla toinen perälaatikko 12 voi syöttää lietettä rainanvalmistuskoneeseen putken 15 kautta, kun taas toinen vastaanottaa peräkkäisiä lietepanoksia kuidutinlaatikosta 10. Liete virtaa johtoa 15 pitkin koneen upoksissa olevalle märkäsihtialueelle, jossa on sihti 16, jonka alin pää uppoaa kuitulietteeseen. Ensimmäiset imukammiot 17,17 on sovitettu sihdin alle sillä alueella, joka on upoksissa lietteessä siten, että liete tulee imetyksi seulalle, jolle muodostuu kuitujen laskeuma.

9 58531

Seula 16 toimii useiden kannatusvalssien 18 varassa käyttövalssin 19 vetämänä, joka myös on sovitettu pystysuuntaista liikettä varten seulan kiristämiseksi.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty siirtovalssiosa A (joka yksityiskohtaisemmin on näytetty kuviossa 2) on sovitettu juuri upoksissa olevan märkä-sihtialueen vaipan ulkopuolelle sihdin ylöspäin kaltevan juoksun yläalueelle ennen koneen ensimmäistä kuivausvalssiosastoa. Sihdin alle juuri siirtovalssiosan alapuolelle on sovitettu joukko kyllästäviä imukammioita 20, joissa jokaisessa on venttiili, niin että yksi tai useampi kanmio voidaan kytkeä pois käytöstä siinä tapauksessa, että niitä ei tarvita vaahdon imemiseksi tehokkaasti rainaan. Imua voidaan myös kohdistaa useista kohdista juuri valssin edellä useiden osiin jaettujen kammioiden avulla, imu voidaan rajoittaa alueeseen, joka sijaitsee välittömästi valssin alapuolella, tai jopa mihinkä tahansa useista vyöhykkeistä, jotka seuraavat välittömästi sen vyöhykkeen jälkeen, jossa vaahto levitetään. Näiden imukammioiden valinta riippuu tietenkin vaahdon viskositeetista, rainan paksuudesta ja sihdin nopeudesta.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 näyttämässä koneessa olevan vaahdonlevitysaseman yksityiskohtia suur aumassa mittakaavassa ja jonkin verran yksityiskohtaisemmin.

Sileäpintainen valssi 30 on asennettu siten, että se pääsee liikkumaan pystysuunnassa, ja tämä valssi on sovitettu sihdin 16 ja rainan 31 yläpuolelle ja suljettu suppiloon 32, jossa on kaksi päätyseinänää 33, kalteva seinämä 3*+, ja pääasiallisesti pysty seinämä 35, jonka alaosa päättyy juuri ennen valssia 30. Pyyhkäisyterä 36 on kiinnitetty pystyseinämän 35 alapäähän ja lovettu ja kiinnitetty paikalleen useilla siipimuttereilla 37,37 siten, että terää voidaan pystysuunnassa säätää valssiin nähden ja täten säätää valssin pinnalle muodostuneen kerroksen syvyyttä. Vaahdotettua sideainetta syötetään suppiloon b2 sitä mukaa kuin sitä kulutetaan.

Siirtovalssiosan jälkeen nyt kyllästynyttä kuiturainaa kannattava sihti kulkee alaspäin kaltevan juoksun ylitse kahdelle kuivausvalssille bo ,bö (esim. kuivausta ja/tai koagulointia varten), jotka kumpikin on varustettu sihdillä tai huokoisella huovalla Ui, joka puristaa rainaa näiden kuumien valssien Uo,Uo pintaan ja päästää vesihöyryn poistumaan (kuvio 1). Ensimmäiseltä kuivausvalssiparilta rai-na kulkee lisäkäsittelyjen osastoon, jossa on yläsihti 50, joka kannattaa rainaa sillä välin, kun tälle mahdollisesti suihkutetaan toista sideainetta tai pinnan viimeistysseosta, sekä alempi kuivausvalssi 51, joka on varustettu seulalla tai huovalla 52, joka kuljette» rainaa ja puristaa sitä tätä apukuivausvalssia 51 vasten. Seula 50 ja kuivausvalssi 51 on sovitettu sitoi, ettäraina pääsee kulkemaan ensin suihkutussihdon 50 ylitse ja tämän jälkeen valssille 51 kuivumista tai lämpökovet-tamista varten. Kuvion 1 näyttämällä tavalla raina myös voi ohittaa sihdin 50, jolloin valssia 1 käytetään lisäkuivausvalssina.

Lisäkäsittelyjen osastosta raina kulkee viimeiseen ilmakuivuriin kahden ίο 5 8 5 31 vastakkain pyörivän sarjassa olevan kuivausvalssin 60,6l ylitse.

Valssit 6o,6l on suljettu vaippaan 62, johon syötetään lämmintä ilmaa rai-nan kuivaamiseksi kosteuspitoisuuteen, joka on 1 paino-# tai pienempi. Lopullisesti kuivattu raina kulkee lopuksi poisto-osastolle, jossa on lukuisia poistorullia 70, joille kuivattu raina kelataan väliaikaista varastointia tai poiskuljetusta varten.

Keksintö havainnollistetaan seuraavassa esimerkin avulla.

Esimerkki Käytetään nimellä "Hycar 2600 H60" tunnettua tuotetta, joka on akryyli-(akrylaatti)-lateksia, jota valmistaa Chemische Industrie AKU-Goodrich B.V. , ja joka sisältää noin 16,5 paino-# kiinteää polymeraattia. Tämä tuote on synteettistä kumilateksia, jonka koostumus on seuraava:

Materiaali Paino-osia

Näyte A Näyte B

Lateksia 215 215 Lämpöherkistintä (1) 5 5

Oksaalihappoa (2) 7,5

Vett ä 271 263

Ammoniumkloridia (2) 15 l0

Stabiloimisainetta (3) - 10 (1) Polysiloksaani-koaguloimisainetta, esim. tuotetta ’'General Electric SF 1187", joka lisätään 10 paino-#:isena vesiliuoksena (2) lisätään 10-paino-#:isena vesiliuoksena (3) Tuotetta "Vulcastab LW", ICI, ei-ionista saippuaa, lisätään 20-paino-#:isena vesiliuoksena.

Lämmölle herkät seokset A ja B, jotka koaguloituvat noin ll°C:ssa, vaahdotetaan vatkaamalla niihin ilmaa siten, että niiden tiheys on noin 100 g/1. Täten saatuja vaahdotettuja sideaineseoksia levitetään kevyelle synteettisiä kuituja sisältävälle ei-kudotulle rainalle (polyesteri- ja raionikuitujen seosta), jonka paino on 16-50 g/m , käyttämällä edellä selitettyä laitteistoa, joka toimii rainan nopeudella 100 m/min. Saadut kyllästyneet rainat sisältävät noin 25 paino-# sideainetta, rainojen kuivapainosta laskettuna, ja nämä rainat ovat kuohkeampia ja niillä on pehmeämpi tuntu kuin vastaavilla rainoilla, jotka on valmistettu ruiskuttamalla tai soveltamalla jotain muuta edellä mainittua menetelmää. Rainojen koossapysyvyys on yhtä hyvä tai parempi kuin muiden menetelmien avulla valmistettujen samankaltaisten rainojen.

Claims (3)

11 1.. 58531 'Patenttivaatimukset:

1. Menetelmä sellaisen ei-kudotun kuiturainan valmistamiseksi, jonka neliömassa on 5-6 g/m ja joka käsittää U-U5 mm:n pituisia synteettisiä kuituja, valmistamalla raina raärkäncnetelnällä paperikoneella, jolloin raina sisältää 50-125 paino-?! vettä ja on impregnoitu vesipitoisella sideainevaahtokoostumuk-sella, jonka tiheys on vähintään 50 g/l rainan kulkiessa paperikoneen sihtiosan lävitse ja joka on lämpöherkistetty koaguloitumaan lämpötilassa 25~95°0, levittämällä vaahtokoosturauskerros rainaan imulla, joka kohdistetaan rainan alapuolelle ja kuivaamalla näin saatu, raina ja sen sisältämä sideainevaahto-koostumus sideainevaahtokoostumuksen koaguloimiseksi , tunnettu siitä, että sideainevaahtokoostumus saatetaan pyörivän sylinterin siirtopinnalle, joka on sovitettu rainan yläpuolelle sellaisen välimatkan päähän rainan yläpinnasta., joka on suurempi kuin rainalle levitettävän koostumuksen kerrosvahvuus. |

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuiturainalle levitetään noin 19-50 paino-# sideaineen kuiva-aineita laskettuna rainan kuivapainosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipitoinen sideainekoostumus on sellaisen polymeerisen materiaalin vesipitoinen lateksi, joka on saatu polyraeroimalla polymeroituvaa yhdistettä, joka sisältää yhden tai useampia _ n / ryhmiä, jolloin sideainekoostumus sisältää tiig — ^ Uo-65 paino-# kiinteitä aineita ja jolloin sideainekoostumus on herkistetty koaguloitumaan kuumentamalla lämpötilaan 25~95°C ja lisäämällä lämpöherkistys-lisäainetta.