FI58959B - Saett att framstaella armerat pappersmaterial - Google Patents

Description

RjS^I ΓβΙ f11vKUULUTUSJULKAISU CQQCQ

JHPV W UTLAGG N I NQSSKRI FT b 0 * D * C Patentti ay3nn--*tty 11 05 1031 VSvM ^ ” Patent tr-eddelat ^ v ^ (51) Kv.ik?/inta.3 D 21 H 1/08 SUOMI —FINLAND (21) Ntenttlhekemu» — RttMtamBlutlnf 762823 (22) HakemlipUvi — An«6k»inx*d«g 05.10.76 (23) AlkupUvt—Giklih*«d«| 05· 10.76 (41) Tullut lulklMkil — Blivtt offmtllg 10.0U. 77

Hirtti- j· rekiitwlhallitus NihtMk,»,»™.,. kuuLluiui™ pvm. -

Patent· och reglateratyrelaen ' AmBIcm uthid och utUkrMton public«r»d 30.01.81 (32)(33)(31) Pyydetty ·οιοΙΙμ««—Begird priorlcet 09.10.75

Sveitsi-Schweiz(CH) 13120/75 (71)(72) Anders Ruben Rausing, Via Kenia 22~2k, Roma, Italia-Italien(lT) (7^) Oy Kolster Ab (5*+) Vahvistetun paperiaineen valmistusmenetelmä - Sätt att framställa armerat pappersmaterial

Esillä olevan keksinnön kohteena on vahvistetun paperiaineen valmistusmenetelmä, jolloin lankojen muodossa oleva vahvistusaine yhdistetään paperimassaan paperikoneen viiralla ja mainitut jatkuvasti syötetyt langat saatetaan seuraamaan paperimassan mukana paperikoneen läpi ja upotetaan tällöin paperi-aineeseen sekä yhdistetään siihen hyvällä mekaanisella kiinnittymisellä.

Pakkaustekniikassa on tunnettua käyttää laminaattiainetta sisältäviä paperikerroksia sekä paperikerrokseen yhdistettyjä, muista aineista, esim. muovista, metallikalvosta tai sentapaisista aineista muodostuvia kerroksia, jolloin paperikerrokseen yhdistettyjen aineiden tehtävänä on antaa laminaatti-aineelle tiettyjä ominaisuuksia, esim. vedenpitävyyttä, kaasunpitävyyttä, rasvankestävyyttä, sinetöitävyyttä jne. Nämä laminointiaineet vahvistavat myös paperiainetta, niin että sen repäisylujuus paranee.

Tietyissä tapauksissa ei aineelta vaadita vedenpitävyyttä, sinetöinti-kykyä eikä sentapaisia ominaisuuksia, vaan pyritään ainoastaan suurempaan mekaaniseen repäisylujuuteen, esim. paperiainetta käytetään jätesäkkeihin tai 2 58959 holkkeihin, jotka on tarkoitettu vastaanottamaan sisäisiä paineita jostakin laajenevasta esineestä, jonka ympärille holkki on sovitettu jne. Näissä tapauksissa paperikerrosta ei tarvitse varustaa esim. muovikalvoa olevalla jatkuvalla vahvisteella, joka sitä paitsi useimmissa tapauksissa ei merkittävästi paranna repäisylujuutta, vaan paperi voidaan sen sijaan laminoida sellaista ainetta olevilla langoilla, jolla on osaksi pieni venyvyys, osaksi suhteellisen suuri murtolujuus. Tällaista vahvistettua paperiainetta on myös valmistettu kiinnittämällä lankoja paperin valmistuksen jälkeen paperiin liimaamalla tai muulla sideaineella. On kuitenkin käynyt ilmi, että tällä tavoin lujitetusta paperista tulee jäykkää ja siihen syntyy helposti nurjahduspoimuja, kun liima-kerros murtuu. Paperin vahvistettu puoli on lisäksi ulkonäöltään epätasainen ja epäsiisti.

Yllä mainitut epäkohdat vältetään keksinnön mukaisella menetelmällä, joka on tunnettu siitä, että langat syötetään laitteilla, jotka on sovitettu liikkuvasti viiran poikki, jolloin mainituilla syöttölaitteilla tai tällaisten laitteiden muodostamilla ryhmillä on toisistaan poikkeavat poikittaissiirto-liikkeet sellaisen lankakuvion muodostamiseksi, jossa langat saatetaan kulkemaan ristikkäin verkkomaisen kuvion muodostamiseksi.

Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten oheiseen kaaviolliseen piirustukseen, jossa kuvio 1 (a) esittää yhdensuuntaisilla lasikuituvahvistuslangoilla varustettua paperirataa, kuvio 1 (b) esittää lasikuituvahvistuksella varustettua paperirataa, johon langat on sijoitettu aaltokuvioksi, kuvio 1 (c) esittää poikkileikkausta vahvistetusta paperiaineesta, ja kuvio 2 esittää kaaviokuvana paperikoneen osaa, joka käsittää ns. viiran, jolle paperimassa levitetään.

Kuviossa 2 esitetty paperikoneen osan kaaviokuva käsittää tulolaatikon 1, joka sisältää paperimassaa ja josta paperimassa poistoaukon 2 kautta johdetaan ns. viiralle 3» joka muodostuu päättömästä verkko- tai ristikkorakenteisesta hihnasta, joka läpäisee vettä. Tulolaatikon 1 poistoaukosta 2 johdetaan vahvistus-langat sisään, jotka otetaan varastorullilta 5- Viiraa 3 kannattavat telat 10, ja tulolaatikon 1 poistoaukon 2 kohdalla viira johdetaan ns. rintatelan 7 yli.

Paperi valmistetaan tavanomaiseen tapaan jakamalla tulolaatikossa 1 oleva paperimassa viiralle poistoaukon 2 kohdalla, jolloin tekkeliviivaimet 6 estävät voimakkaasti vesipitoista paperimassaa valumasta viiran reunojen yli. Yhdessä paperimassan kanssa syötetään useita vahvistuslankoja jotka otetaan varastosta 5· Nämä vahvistuslangat syötetään tasatahtisesti viiran kanssa, niin että vältetään lankojen ja paperimassan välinen liike, kun 3 58959 langat on kerran upotettu paperimassaan. Viira 3 liikkuu jatkuvasti ja viiralle kaadettu paperimassa menettää suurimman osan sisältämästään vedestä viiran liikkuessa eteenpäin siten, että vesi saa valua pois viiraverkon silmien läpi. Viiraradan jälkiosaan on sovitettu imulaatikot 8, jotta vesipitoisuus vielä laskisi. Huopautussylinterin 9 kohdalla, jossa viira kääntyy, paperimassa on tiivistynyt yhtenäiseksi kerrokseksi, joka voidaan siirtää paperikoneen kuivausosaan, kiillotusosaan jne. Koko paperiradan valmistuksen aikana vahvistuslangat 4 ovat upotettuina paperiin, ja lisäämällä esim. jotain termoplastista päällystysainetta vahvistuslankoihin nämä voidaan saada kiinnittymään erittäin hyvin viereisiin kuituihin, koska lämpömuovi-päällystys saatetaan sulamaan, kun paperi kulkee kuumien kuivaussylinterien yli.

Lasilankojen pintaa voidaan myös käsitellä jollakin kaksinapaisella pinta-aktiivisella aineella, esim. kloorisilaanilla, kloorisiloksaanilla tai orgaanisella metallikompleksilla, esim· voimaneilla. Lasilankojen kiinnittymistä kuitumaiseen aineeseen voidaan lisäksi parantaa kiinnittämällä höyrytysmenetelmällä metallioksideja lasiaineeseen.

Jotta yhä parannettaisiin parannettaisiin paperiaineen kuitumaisen osan ja siihen upotettujen vahvistusiankojen välistä kiinnittymistä, voidaan paperimassaan sekoittaa jotain joustavaa ainetta, esim. muovien ja vahojen sellaisia seoksia, joiden kauppanimenä on "hot melt" ja joille on ominaista suhteellisen alhainen sulamispiste ja hyvä tartuntakyky. Kuten yllä annettiin ymmärtää, on erittäin tärkeää saada aikaan hyvä kuituaineen ja upotettujen lujituslankojen välinen kiinnittyminen, koeka vahvistuslangat täyttävät mekaanisesti vahvistavan tehtävänsä ainoastaan, jos ne on kunnolla kiinnitetty kuituaineeseen.

Yahvistuslangat voidaan kuviossa 1 (a) esitetyllä tavalla sovittaa keskenään yhdensuuntaisesti ja jakaa tasaisesti koko paperiradan leveydelle, mutta repäisylujuuden parantamiseksi paperin pituussuunnassa on myös mahdollista, kuten kuviossa 1 (h) esitetään, sovittaa vahvistuslangat aaltomaiseksi kuvioksi, niin että ne ovat osaksi limittäin ja saavat verkkorakenteen. Kuviossa 1(c) esitetään, miten langat on upotettu paperin kuitu-kerrokseen eikä sovitettu paperin pinnalle.

Lankojen sovittaminen kuvion 1(a) mukaiseksi kuvioksi ei tuottane vaikeuksia, koska langat 4 puretaan jatkuvasti varastorulliltaan 5 ja ne seuraa-vat viiran liikkeen mukana. Joskus viira saatetaan sivuliikkeeseen sen päälle levitetyn paperimassakerroksen tasaiseksi täryttämiseksi, ja tällöin langat 4 automaattisesti sijoittuvat aaltomaisesti. Yarastorullat 5 tai erityiset langanohjaimet, joita ei ole tässä esitetty, voidaan myös saattaa jaksotta!- 4 58959 seen sivuliikkeeseen, jolloin eri langanohjainten liikettä voidaan vaihdella erikseen tai langanohjainryhmien kesken, niin että voidaan saada kuviossa l(b) kaaviolliseeti esitetty lankakuvio. Tärkeää on, että vahvistuslangat syötetään sellaisella tavalla, ettei langan upottamisen jälkeen synny paperimassan kuitujen ja lankojen välistä suhteellista liikettä.

On myös mahdollista sovittaa vahvistuslangat ruutukuvioksi sovittamalla yllä selitetyllä tavalla joukko yhdensuuntaisia vahvistusiankoja viiran kulkusuuntaan, kun taas poikittaiset vahvistuslangat rullataan viiran yläpuolelle sovitetusta lankavarastoeta ja sijoitetaan viiran poikki, minkä jälkeen langat leikataan ja työvaihe toistetaan viiran toisella osalla, johon ei aikaisemmin ole syötetty poikittaisia lankoja. Tällainen poikittaisten lankojen sijoittaminen voidaan suorittaa monin eri tavoin. Voidaan esim. ajatella, että lankavarasto sijoitusvaiheen aikana seuraa viiran liikkeen mukana, jolloin se sijoitusvaiheen päätyttyä palautetaan lähtöasentoonsa ja tämä vaihe toistetaan viiran toisella osalla.

On myös mahdollista käyttää lankojen asemesta ennalta valmistettua, edullisesti lasilankojen muodostamaa verkkoa, joka voidaan jatkuvasti rullata varastorullalta ja sijoittaa viiralle. Tällaisen menetelmän etuna on, että vahvistusaine jakautuu tasaisesti viiralle ja että vahvistuslangat, koska ne on yhdistetty toisiinsa verkon solmukohdissa, saavat kokonaisuutena katsoen suuremman kiinnityspinnan, koska langat on yhdistetty toisiinsa verkolla· Tämän menetelmän haittana on, että ennalta valmistetun vahvistusverkon kustannukset ovat korkeammat kuin erillisten vahvistuslankojen vastaavat kustannukset.

Sopivina vahvistualankoina voidaan suositella joko homogeenisessa muodossa olevia lasikultulankoja tai lasikuitulankoja, jotka on kehrätty suurehkosta määrästä ohuempia lankoja* Rämä lasikuitulangat ovat suhteellisen huokeita, niiden venyvyys on pieni ja ne ovat mekaanisesti hyvin lujia. Lankojen paksuutta voidaan tietysti vaihdella paperiaineen paksuuden mukaan, ja lankojen sopiva paksuus lienee 0,01 - 0,5 mm, kun taas lankojen keskinäistä etäisyyttä voidaan vaihdella tapauksesta toiseen ottaen huomioon aineen käyttöala ja aineen toivottu lujuus. Lasikuitulenkojen lisäksi voidaan käyttää muovilankoja, esim. polyeteeni- tai polypropeeniaineesta valmistettuja lankoja, joiden kuitenkin täytyy olla pituussuunnassaan suuntautuneita lankojen venyvyyden pienentämiseksi. Tietysti voidaan myös käyttää ennalta valmistettua muoviaineverkkoa.

Yllä selitetyllä tavalla valmistettua vahvistettua paperiainetta voidaan edullisesti käyttää säkkeihin ja painavien esineiden pakkauksiin, joihin tavallisesti kohdistuu suuria mekaanisia rasituksia. Tarvittaessa paperi- 5 58959 aine voidaan tietysti vahvistuksen lisäksi kyllästää siten, että siitä tulee kosteuden kestävää, On todettu, että keksinnön mukainen aine on huokea valmistaa ja se täyttää lujuudelle ja ulkonäölle asetetut korkeat vaatimukset.

Lasilangat tai lasilankaverkko voidaan yllä selitetyn tavan mukaisesti ottaa varastorullilta, jotka voivat sisältää suhteellisen suuria lasilanka-määriä. Lasilankavarastorullien käytön epäkohtana on, että näitä rullia täytyy valvoa ja tarvittaessa vaihtaa tai jatkaa. Halvempi menetelmä, jota voidaan käyttää ainakin suuremmissa tuotantoyksiköissä, on valmistaa lasi-langat jatkuvasti lasimassasta, joka on sijoitettu korkeammalle kuin viira, jolloin ohuita lasilankoja puristetaan erityisesti sovitettujen suuttimlen läpi.

Valmistettaessa ns. Duplex-paperia, joka koostuu kahdesta tai useammasta erilaatuisesta kuituainekerrkksesta, voidaan vahvistetut lasilangat sijoittaa mainittujen Duplex-aineeseen kuuluvien kerrosten väliin.

Claims (3)

1. Vahvistetun paperiaineen valmistusmenetelmä, jolloin lankojen (H) muodossa oleva vahvistusaine yhdistetään paperimassaan paperikoneen viiralla (3) ja mainitut jatkuvasti syötetyt langat saatetaan seuraamaan paperimassan mukana paperikoneen läpi ja upotetaan tällöin paperlaineeseen sekä yhdistetään siihen hyvällä mekaanisella kiinnittymisellä, tunnettu siitä, että langat (1*) syötetään laitteilla, jotka on sovitettu liikkuvasti viiran (3) poikki, jolloin mainituilla syöttölaitteilla tai tällaisten laitteiden muodostamilla ryhmillä on toisistaan poikkeavat poikittaissiirtoliikkeet sellaisen lankakuvion muodostamiseksi, jossa langat (U) saatetaan kulkemaan ristikkäin verkkomaisen kuvion muodostamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vahvistusaineen muodostavat ohuet, edullisesti keskenään yhdensuuntaiset lasikuitulangat (1+), jotka syötetään viiralle (3) pääasiassa tasaisesti jakautuneina viiran koko leveydelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vahvistuslankoihin (M ja/tai paperimassaan on lisätty sideainetta tai tarttumista parantavaa ainetta paperiaineen ja vahvistuslankojen (1+) välisen hyvän kiinnittymisen aikaansaamiseksi. b. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilangat (1+) ennen niiden yhdistämistä kuitumaiseen aineeseen varustetaan pinnoitteella lasiaineen ja kuitujen välisen tartunnan parantamiseksi, jolloin mainittu pinnoite muodostuu kloorisilaaniyhdisteestä, kloorisiloksaaniyhdisteestä, orgaanisista metallikomplekseista, jotka ovat volaanien tyyppiä, tai esi-höyryttämällä päälle kiinnitetystä metallioksidista.