FI63452B - Maskinellt framstaellt glasfiber innehaollande banmaterial medlaog vikt - Google Patents

Description

RSSr7! [B] (11)KuuLUTusjULKAisu ^/co

A L J ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT

•Λ§ί§ (45> (51) Kv.ik.3/Im.a3 D 21 H 5/18 SUOMI—FINLAND pi) 780223 (22) HsksmlspUvt — Aiw6knint*dtg 2U.01.78 ^^ (23) AlkupUvt—G4klfh*adt| 2U.01.78 (41) Tullut |ulklMkti-> Uhrit off«ncll| 27 07 75 PM—, j. Mctettritallttu.

Patent· och ragiataratyralaan 7 Ansakin utii«d ock utUkrMtM puMicmd ^o.u^.oj (32)(33)(31) Pyydwccy scuoiksus—a«|lrtf prior*·* 26.01.77 USA(US) 7Ö2U92 (71) The Dexter Corporation, One Elm Street, Windsor Locks, Connecticut, USA(US) (72) Bernard William Conway, Holyoke, Massachusetts, Nelson Leroy Fegley, Wilbraham, Connecticut, James Moran, Simsbury, Connecticut, USA(US) (7U) Forssin & Salomaa Oy (5U) Konevalmistettu kevyt painoinen lasikuituja sisältävä rainamateriaali -Maskinellt framställt glasfiber innehällande banmaterial med l&g vikt

Keksinnön kohteena on märkänä muotoiltu, kevyt tasaisesti jaetuista epäorgaanisista kuiduista tehty ralna, joka on muodostettu jatkuvana prosessina paperikoneessa ja jossa on epäorgaanisia kuituja, joiden kuitupituus on noin 0,63 cm tai enemmän, ja noin I5% painoprosentti in asti sideainetta epäorgaani- 2 siä kuituja varten mainitun rainan pohjapainon ollessa 5-30 g/m .

Epäorgaanisista kuiduista tehtyjä rainamateriaaleja, kuten lasikuitupapereita on valmistettu Jo melkoinen aika, mutta paperinvalmistajalla on niissä Jatkuvasti ollut pulmana kuitujen tasaisen jakautumisen aikaansaaminen.

Tässä yhteydessä alalla tunnetaan, että kuitujen tasainen dispersio ennen rainan muodostamista on erottamattomasti yhteydessä kuitujen tasaiseen jakautumiseen saadussa rainamateriaalissa. Tarvittavan tasaisen kuitususpension saamiseen liittyvistä vaikeuksista johtuen saadut hienoläpi-mittaisista kuiduista valmistetut epäorgaaniset rainat ovat raskaita, esim. noin 50 g/nellömetri ja raskaampia, sillä raskaat aineet ovat riIttävän paksuja peittämään saadussa kuitujen jakautumisessa olevat epätasaisuudet. Tyypillisessä paperinvalmistuksen märkämenetelmässä kuidut ovat mlkroniläplmitta1 sia lasikuituja, ja ne syötetään disper-soivaan aineeseen monisäikeisistä lasi köysistä katkoittuina kuitukimppuina. Dispersoiva aine on tavallisesti hapan vesiliuos, joka voi olla hiukan viskoottinen dispersion aikaansaamisen auttamista ja ylläpitämistä 63452 varten ja eri kuitujen erottamiseksi monisäikeisissä kuitukimpuissa. Kuituja sekoitetaan dispersoivassa aineessa hakkurissa kimppujen erottamisen aikaansaamiseksi, ja sitten massa viedään pitosäiIiöihin, jotka sisältävät tavalliset sekoitus laitteet kuitujen pitämiseksi halutussa suspensoidussa tilassa. Kuten voidaan havaita, niin puutteellinen riittävän sekoituksen aikaansaaminen kuitujen aikudispersoinnissa aiheuttaa epätäydellisen lasikuitujen erottumisen, Ja kuitukimput näkyvät saadussa rainamateriaalissa.

Viimeksi kuluneina vuosina on käytetty tavallista paperinvaImistuspltuutta pitempiä lasikuituja, nimittäin kuituja, joiden pituus on ollut noin 0.63 cm ja 2.54 cm välillä ja pitempiäkin. Kuitenkin, kun nämä kuidut on dispersoitu aikaisemmin tunnetun tekniikan mukaan, on havaittu, että kuidut pyrkivät paak-kuuntumaan hakkurissa ja pitosäiIiöissä, eikä niitä helposti ole voitu uudelleen dlspersoida, joten on muodostunut tukkoja tai muita epäsäännöllisyyksiä rainatuotteeseen. Myöskin havaittiin, että pitkät lasikuidut kerääntyivät uudelleen sillä tavalla, että ne muodostivat heinäkasojen tai hämähäkin muotoisia kuitukimppuja. Vaikka nämä "heinäkasat" voidaan sietää raskaissa materiaaleissa ja eräissä käyttötarkoituksissa, joissa rainamateriaalIn esteettisyys ei ole kyseessä, niin niitä pidetään päävikoina kevyissä materiaaleissa ja käyttötarkoituksissa, joissa lasiarkki muodostaa pintapeitteen tai on tarkoitettu muodostamaan sileä pinta vahvistettuun muovirakenteeseen.

Paksuja, raskaita arkkeja on käytetty vinyylilattiatiiIissä ja sen tapaisessa mitallisen pysyvyyden saamiseksi. Raskaalla lasimateriaalilla on kuitenkin heikko hartsin läpitunkeutuvuus ja sen tähden heikko kerrostuvuus, josta Johtuu pyrkimys tiilien kerrosten irtoamiseen. Ohuita, kevyitä käsintehtyjä arkkeja, joissa on hyvä kuitujen jakautuminen, voidaan ri ittävää huolta pitämällä erikseen tehdä. "Pilvi vaikutukseksi" nimitetyn silminnähtävän tiheyden yleisvaih-telun poistamiseen sekä erillisten kuitukimppujen tai "heinäkasojen" oleelliseen vähentämiseen tarpeellista tasaista kuitujen jakaantumista ei kuitenkaan ole saavutettu Jatkuvissa paperikoneissa kevyttä lasikuiturainamateriaalia valmistettaessa.

Jatkuvasti paperia tuotantotasolla valmistettaessa pitkäkuituista rainamateriaal ia on tavallisesti valmistettu hyvin laimeista kuitususpensloista kal-tevaviiraista tai sen tyyppistä paperikonetta käyttäen. Tällaisessa koneessa on käytetty tavallista riittävän tilavaa avointa peräIaatikkoa rauhallisen Ja verraten tyynen nesteen rainanmuodostusvyöhykettä lähestymisen aikaansaamiseksi. Tällaisen perä laatikon etu on se, että riittävästi aikaa on varattu perä Iaatikossa ilmakuplien poistumiseksi kuitususpenslosta ennen rainan muo- 3 63452 dos+amis+a. Halutulla rauhallisella ja tyynellä lähestymisellä on kuitenkin eräs erikoinen haitta pitkälasikuituisiin suspensioihin nähden. On havaittu, että kun ilmakuplat poistuvat perälaatikosta, niin ne pyrkivät mahdollistamaan ja vieläpä edistämään kuitujen "heinäkasojen" muodostumista. Kuplat kuljettavat nämä kuitukimput pintaan saattaen ne laskeutumaan rainamateriaalia muodostettaessa sen pintaan. Tämä ei aikaansaa ainoastaan epäkelpoa rainamateriaalia näöltään vaan myöskin tuntumaltaan epäsäännöllisen Ja karhean pinnan, joka helposti todetaan yksinkertaasesti viemällä käsi rainamateriaalin pinnan poikki.

Tämän johdosta tämän keksinnön pääkohteena on aikaansaada uusi ja tähän astis-ta parempi, äärimmäisen kevyt mutta kuitenkin tasakuituinen, tuotantokokoI-sella paperikoneella tehty pitkäIasikuituinen raInamateriaaIi.

Tämän keksinnön toisena kohteena on aikaansaada uusi ja entistä parempi esitettyä tyyppiä oleva IasikuiturainamaterIaaIi, Jossa on silmin nähtävä tasainen kuitujen yleisjakautuminen Ja mahdollisimman vähän erillisiä kuitukimppuvikoja. Tähän kohteeseen sisältyy kevyen lasirainamateriaalIn aikaansaaminen, jossa oleellisesti ei ole nähtäviä "pi Iviva1kutukseksi" nimitettyjä kuitutiheyden vaihteluja.

Tämän keksinnön kohteena on vielä aikaansaada kevyt lasikuitumateriaaIi, jolla on entistä paremmat esteettiset ja fysikaaliset ominaisuudet, Jotka tekevät materiaalin vahvistetuissa muovikalvoissa, tilleissä Ja sen tapaisissa käytettäväksi hyvin sopivaksi.

Muut kohteet ovat osaksi ilmeisiä Ja osaksi esitetään lähemmin alempana.

Keksinnön päämäärät saavutetaan kuiturainaI Ia, Jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että rainan erillisten kuitukimppujen muodostamien vikojen luku on pienempi kuin 10 kymmentä neliömetriä kohti Ja että siinä on silminnähtävästi tasainen oleellisesti "pi Ivivaikutukseksi" nimitetystä kultujen tiheyden vaihtelusta vapaa kuitujen jakaantuminen.

Tämä keksintö tulee paremmin ymmärretyksi seuraavasta selityksestä ja oheisesta piirustuksesta, jossa vaImistusIa 1tteessa on tässä selitetyt Ja esimerkkinä esitetyt piirteet, ominaisuudet Ja osien keskinäiset suhteet.

4 63452

Ainoa piirustus esittää tämän keksinnön mukaista kevyttä ralnamateriaalia muodostettaessa edullisesti käytetyn tekniikan lohkokaaviota.

Kuten edellä on mainittu, päätekijä halutun tasaisen kuitujen Jakautumisen saamisessa saadussa rainatuotteessa on täydellisen ja tasaisen lasikuitujen kuitususpension saaminen dispersoivassa aineessa Ja tämän dispersion vieminen muuttumattomana muodostusalueelle. Näin selityksen selvyyden Ja helpon ymmärtämisen vuoksi tämän keksinnön mukainen lasikuitumaterlaaIi selitetään sen valmistamiseksi käytetyn edullisen tekniikan tai menetelmän yhteydessä.

Lukuisat tekijät vaikuttavat vesipitoisen kuitudispersion laatuun ja soveltuvuuteen tulla syötetyksi paperikoneen muodostusalueelle. Niihin kuuluvat kui-tutyyppi mukaanluettuna kuidun viimeistely Ja kultujen syöttöön käytettyjen säieköysien kunto, katkomisen tai leikkaamisen suoritus, dispersoivan aineen koostumus Ja ominaisuudet, sekoitus- Ja dispersoivan laitteen toiminta Ja kuitumassa-aineen käsittely sen jätettyä dispersointi laitteen. Vaikka kukin näistä tekijöistä on tärkeä, niin tämän keksinnön mukaan on havaittu* että oleellinen ja merkittävä tekijä on kuitujen oleskeluaika järjestelmissä sen kohdan, Jossa ne menevät dispersoivaan laitteeseen ja sen kohdan. Jossa ne poistetaan dispersiosta paperikoneen rainanmuodostusvyöhykkeellä, välillä.

Näin tämän keksinnön mukaan on saatu selville, että parhaat tulokset saadaan poistamalla tähän asti käytetyt pitosäiliöt kokonaan ja käyttämällä linjalla olevaa dispersoijaa eikä tähän asti käytettyjä panossekoittimia. Pitosälliöl-den poistamiseen liittyy dispersoitujen kuitujen välitön laimennusasemalla vieminen ja sileän tilavuudeltaan pienen perälaatikon käyttö, jolle tunnusomaista on voimakas pyörteilyja massan suuri nopeus. Tällaisessa JärJstelmäs-sä kuitususpension virtaaminen dispersoIjästä paperikoneen muodostusalueelle tapahtuu muutamassa sekunnissa, ja dispersoijassa oloaika on pääasiallisin ajanvalvontatekljä lasikuitujen kululle järjestelmän läpi. Tällainen ajanval-vonta on tärkeä, sillä on havaittu, että edullisin pitkien lasikuitujen dispersio saavutetaan verraten nopeasti, toisin sanoen yhdessä tai kahdessa minuutissa, ja että se pysyy tasaisimmin dispersoldussa tilassaan ainoastaan neljä viisi minuuttia. Sen Jälkeen lasikuidut pyrkivät kasaantumaan, takertumaan toisiinsa tai muodostamaan "heinäkasoja" tai monikuituisia edellä mainittuja kokkareita. On tietysti selvää, että märkä paperinvalmistus on dynaaminen järjestelmä, Johon vaikuttavat järjestelmässä olevat lukuisat muut olosuhteet tai tekijät, kuten dispersoivan aineen viskositeetti, kuitupitoisuus, nopeus, jolla kuituja mitataan dispersoijaan ja useat muut menetelmän muuttujat. Tämän Johdosta tarkka oleskeluaika vaihtelee näistä eri olosuhteista tai tekijöistä riippuen. Parhaat tulokset on kuitenkin saavutettu kymmentä minuuttia lyhyemmällä Ja 5 63452 yleensä noin yhdestä seitsemään minuuttiin kestävällä valvotulla dispersoi-jassa oloajalla. Hyväksyttävä työskentelyä lue on likimain kahden ja kuuden minuutin välillä, kun taas edullinen oleskeluaika on noin kahdesta ja puolesta minuutista viiteen minuuttiin.

Vaikka epäorgaaniset kuidut, joita voidaan käyttää tässä keksinnössä sisältävät oleellisesti kaikki tavalliset kaupasta kuituina saatavat epäorgaaniset aineet, kuten asbestin, mineraalivillan Ja sen tapaisen, niin lasikuituja pidetään yleensä edullisina. Kuitujen paksuus vaihtelee oleellisesti, vaikka edullisessa sove11utusmuodossa kultujen läpimitat ovat karkeiden kuitujen alueella, kuten noin 5 mikronista 15 mikroniin.

On tietysti selvää, että jonkin verran hienompia tai karkeampia kuituja voidaan käyttää erikoistarkoituksiin. Lasikuidut muodostavat kuitusisällön pääosan, ja edullisesti niitä on kuitusisällöstä mahdollisimman paljon.

Näin noin 85-90 prosenttia arkin rakenteessa olevista kuiduista on epäorgaanisia ja edullisesti lasikuituja. Esimerkkinä mainittakoon, että eri tyyppisten Ja eri kokoisten lasikuitujen seoksia voidaan.käyttää tai arkki voidaan tehdä ainoastaan yhtä tyyppiä ja kokoa olevista lasikuiduista.

Käytetystä edullisesta lasikuitutyypistä Johtuen on yleensä edullista käyttää sideainetta epäorgaanisessa arkki aineessa. Vaikka sideaine voidaan panna laimeana liuoksena rainan muodostamisen jälkeen tai se voidaan sisällyttää kuitumassaan dispersoivan aineen osana, niin yleensä on edullista järjestää sidekuidut, joita on noin 10-15 prosenttia koko kuitusisällöstä ja edullisesti noin 5-10 prosenttia siitä. Erilaisia sidekuituja voidaan käyttää hyvin tuloksin ja näiden Joukosta polyvinyyli-alkohoIikuitujen on havaittu antavan paremmat tulokset kuin muodostamisen Jälkeen suoritetun li ima-aineen ruiskutuksen tai sen tapaisen. Sidekuidut parantavat myöskin rainan käsiteltävyysominaisuuksia paperikoneen läpi vietäessä. Edullisesti kuidut aktivoidaan tai ainakin pehmennetään koneen kuivausosassa arkki aineen saamiseksi, jolla on haluttu yhtenäisyys.

Sidekuidut lisätään edullisesti kuitususpensioon kuitusisällön laimentamisen aikana tai sen jälkeen ja ennen suspension paperikoneen perä IaatI kkoon virtaamista. Niin kuiturainan sideosana toimivat polyvinyylialkoholikuidut voidaan lisätä sopivasti laimennusvaiheen nopeudeltaan säädettävän siipipumpun alajuoksuun vaikuttamatta tasaisesti dispersoidun kultumassan lasikuitudispersioon. Haluttaessa koonpuristuskäsittelyä tai muita sideainekäsittelyjä voidaan suorittaa niitä lopullisesta erikoiskäytöstä riippuen, johon arkki ai ne on tarkoitettu.

6 63452

Piirustukseen viitaten, edullisessa tekniikassaan havaittu toivottavaksi järjestää valvottu ja mitattu pitkien lasikuitujen syöttö parhaiden kuitudis-persio-ominai suuksi en saavuttamiseksi. Kuidut mitataan edullisesti valitulla nopeudella jatkuvaan linjassa olevaan dispersoijaan ja dispersoijasta ne syötetään suoraan jatkuvasti toimivan paperikoneen laimennus- ja muodostusaIueelle. Tällä järjestelyllä vältetään tarve pitää dispersoituja kuituja massa Iaatikos-sa tai muussa pitosäiIiössä ja siitä johtuva dispersion huononeminen. Lisäksi se on tämän keksinnön etu, että Jatkuvasti toimiva dispersointilaite on rakenteeltaan verraten yksinkertainen ja halpa tavalliseen massanvalmistus laitteeseen nähden. Haluttaessa kuidut voidaan esi katkoa ja syöttää kuivakuitusyötti-mellä tai ne voidaan syöttää jatkuvina säikeinä ja leikata tai katkoa niiden tultua linjassa olevaan dispersoijaan.

Edullisessa sovelIutusmuodossa on havaittu edulliseksi järjestää leikkuri dispersoi jän sisäänmenoon niin, että jatkuvia lasi köysiä voidaan syöttää keloilta ja leikata välittömästi dispersoijaan syötettäviksi. Tällä jatkuvien säikeiden syötöllä saadaan mainio valvonta sekä kuitujen pituuteen että nopeuteen nähden, Jolla kuidut syötetään dispersoiJaan. Lisäksi se lisää joustavuutta mahdollistamalla eri pituisten kuitujen käytön ja kuitupituuksien säädön.

Esi katkottuja tai esi leikattuja kuituja käytettäessä on mahdollista Järjestää valvonta nopeuteen nähden, jolla kuidut syötetään dispersoijaan, käyttämällä punnitsemishihnaa tai sen tapaista kuivakuitumittarin ja dispersoijän välillä, jolloin kuivakuitumittari toimii esisyöttimenä sen nopeuden tullessa muutetuksi ja valvotuksi punnitsemishihnalta tulevalla merkillä halutun kuitujen syöttönopeuden saavuttamiseksi.

Dispersoivana aineena käytetty neste syötetään myöskin dispersoijän sisäänmenoon siinä olevan halutun kuitupitoisuuden saamiseksi. Tämä neste on hapanta vesiliuosta, joka voi sisältää sopivaa ainetta dispersoivan aineen viskositeetin valvomiseksi. Näin keksinnön edullisen sovelIutusmuodon mukaan käytetään rikkihapon laimeaa vesiliuosta, jonka pH on 2 ja 4 välillä, ja Joka sisältää riittävän määrän viskositeetin aikaansaavaa ainetta. Tavallisesti liuoksen viskositeetti on noin 5 ja 20 centipoisen välillä. Viskositeetin aikaansaava aine voi olla luonnollista tai synteettistä ainetta tai niiden seosta tai yhdistelmää. Aineet ovat edullisesti vesiliukoisia, kuten hartsit ja luonnon kumit, joita voidaan käyttää yksinään tai yhdessä muiden aineiden kanssa halutun viskositeetin saamiseksi. Esimerkkejä luonnollisista kumiaineis-ta ovat locustpavun kumin ja guarkumin johdannaiset. Näiden joukosta guarku-min johdannaiset ovat edullisia, ja erinomaisia tuloksia on saatu General 7 63452

Mills Company’n tavaramerkillä "Gendriv" myymän guarkumin johdannaisen vesi-Ii uoksella.

Luonnollisten viskositeetin synnyttävien aineiden lisäksi on myöskin mahdollista käyttää synteettisiä aineita, kuten suurimolekyylipainoisia hartseja, dis-persantteja ja sufaktantteja ja sen tapaisia dispersoivan aineen ominaisuuksien valvomiseksi. Nämä synteettiset aineet ovat edullisesti vesiliukoisia Ja pysyviä lasikuituja varten käytetyssä happamassa ympäristössä. Synteettisten viskositeetin synnyttävien aineiden joukossa edullisia hartseja ovat poly-akryyIiamidi polymeerit, joita voidaan käyttää laimeina vesiliuoksina pieninä väkevyyksinä (esim. 0,025-0,2 prosentin) halutun viskositeetin valvonnan aikaansaamiseksi. Näistä aineista tyypillinen on Dow Chemical Company'n tavaramerkillä "Separan AP-30" ja American Cyanamide Company'n tavaramerkillä "Cutame 5" myymä polyakryyIiamidi hartsi.

Viskoottista dispersoivaa ainetta käytetään, koska se estää kuitujen toisiinsa kietoutumisen dispersoinnin aikana ja auttaa kuitujen pitämistä dispersoituina suspension dispersoijan läpi kulun aikana. Kuten havaitaan, liuoksen viskootti-suus vaikuttaa vaadittuun oleskeluaikaan ja on säädettävä käytettyä kuitua ja kuitupitoisuutta varten. Hyvin viskoottinen aine ja lyhyt oleskeluaika voi johtaa aI idispersoituun kuitumassaan, kun taas vähän viskoottinen aine ja pitkä oleskeluaika yIidispersointiin ja "heinäkasojen” tai muiden päävikojen muodostumiseen. Alueella noin 5-10 centipoisea olevan viskositeetin ja noin 2.5-5.0 min oleskeluajan on havaittu antavan hyvät dispersiotulokset. Kuten havaitaan muitakin lisäaineita, kuten dispersoinnin apuaineita, esim. sufaktantteja, kuten tavaramerkillä "Calgon" myytyä natriumheksametafosfaattia voidaan lisätä dispersoivaan aineeseen dispersoitujen kuitujen halutun valvonnan saavuttamiseksi ja kuitujen uudelleen yhtymisen haitallisiksi heinäkasoiksi estämisen auttamiseksi.

Kuten on mainittu, on havaittu, että kuidut dispersoituvat melko nopeasti ja saavuttavat dispersoitujen kuitujen prosentti huipun verraten lyhyessä ajassa, jonka jälkeen kuidut pyrkivät tarttumaan tai sitoutumaan toisiinsa ja muodostamaan haitallisia "heinäkasoja". Näin edullisimman dispersion tultua saavutetuksi on edullista sekoittaa rajoitettu aika ja valvoa kuitujen oleskeluaika dispersoijassa sellaiseksi, että pitkä sekoitus vältetään. Tässä yhteydessä on myöskin havaittu, että edullisimman dispersion Ja halutun oleskeluajan tultua saavutetuksi sekoittamista dispersoiJassa ei voi lopettaa dispersion laadun huononematta. Tietysti, kuten havaitaan, kuitujen pintakäsittely vaikuttaa huomattavasti kuitujen kykyyn sietää pitkä oleskeluaika. Kuitenkin 63452 useimpiin nykyisin kaupasta saataviin lasikuituihin nähden on havaittu, että edullisin oleskeluaika on 2 1/2 Ja 5 minuutin välillä työskenneltäessä dIs— persoivalla aineella, jonka viskositeetti on noin 5-10 centipoisea ja pH noin 2-3 liuoksen lämpötilassa noin 27°-38°C ja kuitupitoisuuden ollessa noin 0,3-1,0 prosenttia.

Edullisesti dispersoijan on oltava tyyppiä, Jossa on verraten sileä sisäpinta, ja Jossa el ole mitään reunoja tai pintoja, joihin pitkät lasikuidut voivat kasaantua tai kerääntyä. Kuitenkin dispersoijassa voi olla joukko sekoitusta! dispersointiasemia tai -osastoja virtauksen tapahtuessa suoraan asemalta asemalle haluttujen oleskeluaikaominai suuksi en saamiseksi.

Kuten havaitaan dispersoijan rakenne voi vaihdella niissä puitteissa, joissa se saavuttaa halutun eri kuitujen erottamisen dispersoiJaan syötetyistä kuitukimpuista ja aikaansaa eri kultujen tasaisen dispersion viedessään kul-tudispersion dispersoijan läpi vaadittuna oleskeluaikana. Kuten havaitaan, kuidut mitataan dispersoijan läpi virtaavaan dispersoivaan aineeseen halutun kuitupitoisuuden saamiseksi. Tavallisesti pitoisuus on oleellisesti suurempi kuin kuitupitoisuus perälaatikossa kertoimen ollessa niinkin suuri kuin 10-100. Edullisen sovelIutusmuodon mukaan kuitupitoisuus on pienempi kuin kaksi prosenttia ja yleensä alueella noin 0,3-1,3 prosenttia edullisen alueen ollessa noin 0,5-0,9 prosenttia.

Kuten edellä on mainittu, kuitudtsperslo liikkuu nopeasti dispersoijasta paperikoneen muodostusosaan Ja saavuttaa muodostusviiran muutamassa sekunnissa dispersoijan jätettyään. Kuitenkin tänä aikana dispersion kuitupitoisuutta säädetään kuitumassan laimentamiseksi täydellisemmin. Tämä voidaan suorittaa syöttämällä dispersio erilliseen läplvirtaussekoitussäiIiöön, jossa se sekoitetaan rainanmuodostuksesta tulevaan no I laves lvirtaan. Kuitupitoisuus laimennetaan 0,3-1,2 prosentin arvosta arvoon noin 0,005-0,05 prosenttia. Näin, kuten havaitaan, laimennus on suurempi kuin 10 : I ja tavallisesti 15-25 : I paperikoneen peräIaatikkoon syötetyn hyvin laimean kuitususpension saamiseksi.

Kuten piirustuksessa on osoitettu, tämän keksinnön mukaan käytetty perälaatikko eroaa tavallisten ka Itevaviiraisten paperikoneiden avoimesta perä IaatI kosta ja on varustettu sileällä sisuksella ja pienellä tilavuudella niin, että hyvin laimea kuitususpenslo virtaa nopeasti rainanmuodostusalueelle. Tilavuudeltaan pieni perälaatikko sileine pintoineen et ainoastaan lisää sen läpi kulkevan kuitususpension nopeutta vaan myöskin lisää pyörteilyä välittömästi muodostus-vyöhykkeen yläpuolella. Lisätty pyörteily estää kuohu- ja kuitumassojen ke- 63452 rääntymisen, jotka muuten kelluisivat ja muodostaisivat ’’heinäkasoja" tai muita kuituvikoja. Kuten havaitaan, laimean kuitudispersion virtauksen valvonta voidaan aikaansaada sopivalla vlrtauksenvalvontalaitteella, kuten nopeudeltaan säädettävällä siipipumpui1 a edellyttäen kuitenkin, että pumppu on muodoiltaan sileä ja ilman osia, jotka voisivat aikaansaada häiriöitä virtaukseen tai muuten aiheuttaa kuitujen kietoutumista. Näin tämän keksinnön mukaan käytetty perälaatikko estää kuitudispersion pitkäaikaisen pitämisen ja siten dispersoitujen kuitujen uudelleen yhtymisen arkki rakenteeseen tulevien vikojen muodostamiseksi.

Seuraavat esimerkit esitetään tämän keksinnön tehokkuuden täydellisempää ymmärtämistä varten. Nämä esimerkit on esitetty vain asian valaisemiseksi, eikä nitden tarkoitus ole mitenkään rajoittaa tätä keksintöä. Ellei muuta mainita, niin kaikki osat on esitetty paino-osina.

ESIMERKKI I:

Kevyt lasikuituraina valmistettiin tuotantokokoista paperikonetta käyttäen. Lasikuidut, joiden läpimitta oli 5 mikronia, leikattiin 1,27 cm pituisiksi keloilta syötetyistä säielaslkuituköysistä. Leikatut kuidut vietiin suoraan linjassa olevaan dispersoijaan nopeudella noin 0,45 kg minuutissa. Linjadis-persoijan kapasiteetti oli 379 litraa, ja sitä käytettiin läpäisynopeudelia 114 litraa minuutissa näin järjestäen 3 minuuttia hiukan pitempi oleskeluaika. Käytetty dispersoiva aine oli kumijohdannaista (Gendriv-492 SR) riittävässä määrässä liuoksen viskositeetin saamiseksi noin 5 centipoiseen pH:ssa 2,3 ja lämpötilassa 3I°C sisältävää laimeata rikkihappoIiuosta. Kuitudispersio, jonka kuitupitoisuus oli 0,4 prosenttia syötettiin dispersoiJasta sekoitus-säiliöön, jossa kuitupitoisuus laimennettiin likimain suhteessa 24 : I. PolyvinyyI lalkoholikuituja lisättiin laimeaan suspensioon riittävissä määrissä saattamaan polyvinyylialkoholikuitujen väkevyys kahdeksaan prosenttiin lasikuitujen painosta. Kuitudispersio syötettiin sitten pieneen hyvin nopeaan peräIaatikkoon pitoisuudessa 0,017 prosenttia, ja lasikuituraina muodostettiin tuotannon keskinopeudella.

Saadun rainamateriaalin paino oli 13,6 grammaa/nellömetrl, paksuus 84 mikronia 2 ja iImahuokoisuus 8263 litraa minuutissa 100 cm kohti 12,7 mm HjO paineessa. Kevyen rainan vetolujuus kuivana oli 507 g/25 mm koneen suunnassa ja 33 g/25 mm poikittaisessa suunnassa. Sen kielekkeenrepäisy oli 34 g koneen suunnassa ja 44 g poikittaisessa suunnassa.

10 63452

Arkki aineen eri kohdista otetuissa näytteissä päävikaluku oli 0-2 ja pikkuvikaluku oli 0-5 kymmentä neliömetriä kohti korjattuna painoon 17 grammaa/ neliömetri. Pääviaksi on luokiteltu dispersoitumatonta tai osittain dispersoitunutta laatua oleva kuitukimppu tai heinäkasamuoto, kun taas pikkuviaksi on luokiteltu kaksi tai kolme dispersoitumattomaksi jäänyttä tai yhteen vetäytynyttä kuitua. Kaupallisesti hyväksyttävinä kevyinä materiaaleina pidetään niitä, joissa on noin 10 tai alle ja edullisesti 5 tai alle rainamateriaalIn päävikaa 10 neliömetriä kohti. Pikkuvikoja ei pidetä merkittävinä. Arkkiaineessa oli myöskin oleellisesti kaikista tiheyden vaihteluista vapaa tasainen kuitujen jakaantuminen silmin suoritetussa tarkastuksessa.

ESIMERKIT Il-VI:

Esimerkin I menettely toistettiin samalla paperikoneella lukuunottamatta muutoksia toimintaolosuhteissa, kuitumassassa ja tuotetun materiaalin painossa. Tulokset ovat allaolevassa taulukossa.

TAULUKKO

Esim. Il Esim. Ill Esim. IV Esim. V Esim. VI

Kuitu 9 mikronia 70 46 90 70 22 13 mikronia {%) 22 46 — 22 70

Side ($) 8 8 10 8 8

Paino (g/m2) 19,8 18,3 22,0 22,4 23.1

Paksuus (mikronia) 123 115 133 138 115 IImahuokoisuus (l/min) 5648 6552 4742 5512 6149

Veto kuivana (g/25 mm) koneensuunnassa 1109 609 1828 1456 1121 poikitt.suunnassa 915 765 1034 1362 1037

Kielekkeenrepäisy (g) koneensuunnassa 51 60 40 62 89 poikitt.suunnassa 51 44 60 63 99

Vi ka luku 10 m2 kohti pää 0-3 0-4 0-3 0-1 0 pikku 3-4 0-5 7-14 1-4 2-4

Claims (9)

1. 2. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnnettu siltä, että epäorgaaniset kuidut ovat lasikuituja, Joilla on mikron1Iäplmltta1nen paksuus.
2. 3. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siitä, että epäorgaaninen kuitusisältö on noin 85 painoprosenttia tai enemmän.
3. 4. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siitä, että ralnan paino on noin 10-25 grammaa/neliömetri.
4. 5. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siitä, että epäorgaaniset kuidut ovat lasikuituja, joiden läpimitta on alueella 5-15 mikronia ja pituus alueella 0,63-2,54 cm.
5. 6. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siltä, että epäorgaaniset kuidut sisältävät eri mikroni läpimittaisten lasikuitujen seoksen.
6. 7. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siltä, että epäorgaaniset kuidut muodostavat noin 90 painoprosenttia rainan painosta Ja ovat lasikuituja, joiden läpimitta on alueella 5-15 mikronia, ja että mainitun rainan päävikä luku on pienempi kuin 10 kymmentä neliömetriä kohti.
7. 8. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siitä, että sen päävikä luku on noin 5 tai pienempi 10 neliömetriä kohti.
8. 9. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituralna, tunnettu siltä, että sideaine on alkujaan sisällytetty rainaan kultuina.
9. 10. Patenttivaatimuksen I mukainen kuituraina, tunnettu siitä, että epäorgaaniset kuidut ovat lasikuituja, Joiden läpimitta on pienempi kuin 15 mikronia ja pituus noin 2,54 cm tai pienempi mainittujen lasikuitujen muodostaessa ainakin noin 90 painoprosenttia ralnasta, sideaineen ollessa alkujaan rainaan kuituina sisällytettyä kestomuovla mainitun rainan painon ollessa noin 25 grammaa neliömetriä kohti tai pienempi Ja päävikaluvun ollessa noin 5 tai pienempi 10 neliömetriä kohti. i3 6 3 4 5 2