FI64678C - Foerfarande foer tillverkning av ett fiberplattaemne - Google Patents

Description

γβΙ m^koulutusjulkaisu tLAtno

UTLÄGG NINGSSKRI FT 646 /O

c (45) p. ien Ui ry Sr..; il’./ 1C 12 1933 (51) <v.ik.^int.a.3 D 21 J 1/00 SUOM | —Fl N LAN O (21) Pttenttlhakemu* — P»t«nwn*eltn!ng 76l6o8 (22) H»keml*plWI — An*eknlng*d»g 07.06.76 (23) Alku pilvi — Giltlghetidjg 07.06.76 (41) Tullut ]ulkl*ek*i— Blivtt offantllg qA γγ

Patentti* ja rekisterihallitus (44) Nihtivikslpanon ja kuu!.julkai*un pvm. — - nA a.

Patent- och registerstyrelsen ' Ansäkan utlagd ech utl.skriften publlcerad Jj-·υρ.

(32jj[33^31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 03· 09· 75 (71) Armstrong Cork Company, Liberty & Charlotte Streets, Lancaster, Pennsylvania, USA(US) (72) George Russel Adams, Lancaster, Pennsylvania, William Thomas Meisenbach, Columbia, Pennsylvania, USA(US) (74 ) Oy Kolster Ab (5M Menetelmä kuitulevyteelmän valmistamiseksi - Förfarande för tillverk-ning av ett f iber plat tönine

Keksinnön kohteena en kuitulevyjen valmistustekniikka veden-poistomenetelmällä ja erityisesti muutoin tavallisen levyn muodos-tusprosessin vedenpoiston lisävaihe.

Yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 3,056,718 esitetään peruslaitteisto, jota parannetaan tällä keksinnöllä. Levvtuote muodostetaan tavanomaisessa tasoviirakoneessa ja saatetaan sitten imulaatikolle 14 veden poistamiseksi levyrakenteesta ennen puris-tusosaa (telat 16 ja 20). Levy tiivistetään sen jälkeen puristus-teloja 16 ja 20 käyttämällä.

Yhdysvaltalaisen patenttijulkaisun 3,066,068 kohteena on tavanomainen tasoviirakone ja imulaite, jota käytetään liiallisen veden poistamiseen viiralla olevasta levystä.

Yhdysvaltalaisten patenttijulkaisujen 2,937,701, 2,938,582 ja 2,992,963 kohteena on tavallinen sy1interikone, jota käytetään vesikerrostetun tuotteen muodostamiseen. Nämä patentit tarjoavat vaihtoehdon tasoviirarakenteo11 e kuten levytuotteen muodostamisek-s 1 k u j t υ I i o k k o e s t ä .

2 64678

Keksinnön mukaan aikaansaadaan menetelmä yhdensuuntaiset pinnat omaavan kuitulevvteelmän valmistamiseksi vedenpoistomene-telmällä, jossa muodostetaan vesiliete ainakin yhdestä kuitumateriaalista, kuitulevy valmistetaan huopauttamalla lietteestä tavallisessa muodostuskoneessa vettä poistamalla, kuitulevystä poistetaan vesi osittain valuttamalla ja/tai ensimmäisen tyhjön vaikutuksesta paksuuteen n. 3,8 cm, levy stabiloidaan puristamalla veden edelleen poistamiseksi tuotteesta.

Keksinnölle on tunnusomaista, että sen jälkeen kuitulevy saatetaan edelleen voimakkaan tyhjön vaikutuksen alaiseksi stabi-lointimenetelmän jälkeen veden edelleen poistamiseksi levystä sen vesipitoisuuden vähentämiseksi n. 1/5...1/4 alkuperäisestä vesipitoisuudesta, jolloin tämä voimakas tyhjövaikutus on suurempi kuin mainittu ensimmäinen tvhjövaikutus ja se poistaa veden levystä sen stabiloinnin jälkeen lopulliseen paksuuteen, joka on noin puolet alkuperäisestä ja vähentää huokoisuuden 40...120 %:sella tiivistyksellä, jolloin viimeksi mainittu tyhjökäsittely kohdistetaan levyyn n. 2...5 sekuntia kestäväksi ajaksi ja tyhjöarvolla, joka on ainakin 250...n. 510 mm Hg.

Keksintöä kuvataan nyt esimerkin avulla viittaamalla oheistettuun piirustukseen, jossa: kuvio 1 esittää levynmuodostuslaitteistoa, jossa käytetään tasoviirakonetta, ja kuvio 2 on kaavamainen esitys keksinnön mukaisesta levyn muodostusleitteistosta, jossa keksintöä käytetään imusylinterin käsittävässä levvnmuodostusrakenteessa.

Tässä esimerkissä käytetään levytuotteen muodostamiseen rakennetta, joka on julkistettu yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 2,995,198. Tuote on akustinen levy, josta vesi poistetaan tavallisella tasoviirakoneen paperinmuodostusviiralla.

Tuote muodostetaan käyttämällä muodostustekniikkaa, joka on julkistettu yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 3,056,718. Kuituliete lasketaan muodostuskoneeseen ja levitetään tavalliselle tasoviirakoneen viiralle. Viiralle levitetyistä kuiduista annetaan tietyn määrän vedestä valua pois muodostuskoneessa.

Lisäksi imulaitteet 2 ja 4 imevät vettä viirakankaal1 a eli viiralla 3 olevasta kuitulevystä 6. Imulaite on tavallista lajia ja on samanlainen kuin yhdysvaltalainen patenttijulkaisun 3,056,718 64678 imulaite. Tässä kohdassa viira 8 ja sillä oleva osittain kuivattu kuitulevy 6 siirtyy tiivistys- eli stabilointitelarakennelmaan, joka on samanlainen kuin yhdysvaltalaisen patenttijulkaisun 3,056,718 tiivistystelarakennelma.

Tiivistystelarakennelma muodostuu ala- 12 ja ylävirrasta 14. Alaviira 12 tuetaan kahteen umpitelaan 16 ja 18 ja ala-viira 12 kannattaa osittain kuivattua kuitulevyä 6. Muodostus-viira 8 ja alaviira 12 voivat olla samaa yhtäjaksoista viiraa. Yläviiraa 14 kuljettavat telat 20, 22, 24 ja 26. Tela 20 asetetaan telaa 16 vastapäätä ja näiden kahden telan kosketuskohta on se, joka tosiasiallisesti suorittaa osittain kuivatun levyn 6 puristamisen ja tiivistämisen. Tela 20 on imutela, so. rei'itet-ty tela, jossa on avoin sisäosa, johon imu johdetaan. Tämän johdosta kuivatusta levystä poistuu tietty määrä vettä telojen 16 ja 20 välissä suoritetun tiivistvsvaiheen aikana. Telat 22, 24, 26 vain kannattavat päätöntä yläviiraa 14 niin, että se voi liikkua pitkin suljettua rataa telan 20 ympäri. Yhdysvaltalaisen patentin 3,056,718 mukaan molemmat telat 20 toimivat yhdessä telojen 16 kanssa levyn tiivistämiseksi. Tässä laitteessa tiivistävät vain telat 16 ja 20 osittain kuivattua levyä 6, ja mitään levyn tiivistämiseksi ei tapahdu telojen 18 ja 22 välissä.

Levy tiivistyy tai sen paksuus pienenee telojen 16 ja 20 välissä telojen 16 ja 20 puristavan vaikutuksen johdosta. Telat 16 ja 20 pienentävät levyn paksuuden suunnilleen puoleen. So. levyn paksuus on ennen teloja 16 ja 20 suunnilleen kaksi kertaa suurempi kuin silloin, kun levy irtoaaa teloista 16 ja 20.

Levyn tiheys suurenee teloissa 16 ja 20 sen johdosta, että levyn paksuutta pienennetään tai sitä tiivistetään ja telat 16 ja 20 aiheuttavat tavallisesti noin 40...120 %:n tiheyden lisäyksen levyssä. Tyypillinen levy on normaalisti ennen teloja 16 ja 20 noin 3,8 cm paksu ja sen tiheys on noin 0,1 g/cm3.

Kuvio 2 esittää toista levyn muodostus- ja tiivistysmenetelmää. Allas 40 sisältää kuitulietettä, joka on hyvin samanlaista kuin se kuituliete, jota käytetään tavallisessa tasoviirakonees-sa. Altaassa 40 sijaitsee imusvlinteri 42. Levytuote muodostetaan imusylinterin 42 ulkopinnalle samalla tavalla kuin yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 2,937,701 esitetään. Muodostettua 64678 kuitulevytuotetta 6' kannattavat useat telat 44. On myös mahdollista käyttää tavallista imulaitetta 45 veden lisäpoistoon kuitulevystä, vaikka niin ei useinkaan tehdä. Kuitulevy menee sitten ouristusosaan, jossa on myös alaviira 48 ja yläviira 46. Täällä osittain kuivattuun levvtuotteeseen kytkeytyy useita teloja le-vytuotteen tiivistämiseksi. Kuvassa 2 kannattaa alaviiraa 48 viisi umpitelaa 50. Telojen 50 yläpuolella sijaitsevat imutelat 52, jotka kytkeytyvät yläpuristusviiraan. Osittain kuivattu levy 6' pidetään ala- ja yläpuristusviirojen välissä ja puristetaan ja tiivistetään viisi telaa 50 ja 52 käsittävien telasarjojen avulla. Nämä telat vaikuttavat levyyn 6’ niin, että levystä poistuu lisää vettä lyhyen imuvaikutuksen ja telapuristuksen aikana. Ennen ouristusosaan menoa on tämän toisen tyypillisen levyn pak-suus noin 3,0 cm ja tiheys noin 0,14 g/cm . Kun levy lähtee puristusosasta on sen paksuus noin 1,6 cm ja ti^iys noin 2,7 g/cm^.

Kuvion 1 mukaisesta tiivistysrakenteesta lähtevässä tuotteessa on vettä noin 70 %. Tuotteessa, joka lähtee kuvion 2 mukaisesta puristusosasta, on vettä myös noin 70 %. Kuten yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 3,056,718 esitetään, leikataan levy tavalliseen tapaan määräkokoon ja syötetään uuniin, jossa lämpö alentaa vesipitoisuuden noin 2 %:iin. Ilmeisesti tämän vesimäärän poistamiseen kuitulevystä käytetään melkoinen määrä lämpöä.

Parannus aikaisempaan tapaan tämän keksinnön mukaisesti on se, että tavanomaisten levynmuodostuskoneiden puristus- tai tii-vistysosan jälkeen varataan tehokas imulaite. Tähän mennessä tällä alalla ei ole suoritettu mitään kuitulevyjen imu- eli tyhjö-käsittelyä puristus- ja tiivistystoimintojen jälkeen. Levyn tiheyden lisäyksestä 40:stä I20:en prosenttiin näytti aiheutuvan se, että levyn tiheys oli sellainen, ettei levyn toiselle sivulle sijoitettu imu pystynyt vetämään kohtuullisesti ilmaa tiheän levyn lävitse vetääkseen vettä ulos levystä. Siis tässä pisteessä levy oli käsittelvtarkoituksiin riittävän lujaa, joten levy voitiin siirtää helposti telakuljettimilla uuniin, joka poistaa sitten helposti liiallisen veden levystä. Kuviossa 1 sijaitsee viimeisten tiivistystelojen 16 ja 20 jäljessä tavallinen suuritehoinen imulnatikko 30. Kuviossa 2 sijaitsee puristuste1 ojen 50 ja 52 jäl jessä tavallinen suuritehoinen imulaatikko 00. Tava1 - li 64678 lisesti imulaatikko tehdään niin, että siinä on useita segmenttejä, jotka ulottuvat poikkisuunnassa pitkin alapuristusviiraa. Imulaatikon jokainen segmentti yhdistetään imulähteeseen ja jokaisessa on erillinen imu. Mitä tahansa märkälevitysmuodostuslait-teissa käytettyä alan tavallista suuritehoista imulaatikkoa voidaan käyttää. Eräs erikoinen rakenne, jota on käytetty, on Edge Wallboard Companyn myymä imulaatikkorakenne. Toinen laatikko, jota voidaan käyttää, on Evans Rotabelt - laatikko. Kuten edellä osoitettiin, ulottuu imulaatikko koko osittain kuivattua ja tiivistettyä levyä kuljettavan alaviiran leveyden yli. Tässä laatikossa voi olla useita segmenttejä, joista jokainen on noin 30...45 cm pitkä ja levyn 6 tai 6' levyinen. Kussakin segmentissä on niinkin alhainen kuin 250 mm ja kernaasti 380...500 elohopeamillimetrin tyhjö. Käytettävien segmenttien lukumäärää säädetään niin, että suuri imuteho säilyy ja yleensä toimitaan niin, että levy viipyy 2...5 sekunnin ajan imulaatikkoryhroän päällä.

Tämä tarkoittaa sitä, että levyyn kohdistuu imulaatikon yli kulkiessaan 380...500 elohopeamillimetrin tyhjö noin 2...5 sekunnin ajan. Tänä aikana levyn vesikuorman arvo pienentyy 1/5...1/4 alkuvesikuormasta. Tämä levyn vesipitoisuuden pienennyksen ansiosta säästyy suunnilleen 20 % uunissa kuivaamiseen tarvittavasta lämpömäärästä.

On myös huomattu, että voidaan muodostaa löysempi levy, kun käytetään edellä kuvattua jälki-imutoimintaa.

Tavallisessa levyn muodostustekniikassa, jossa puristaminen ja tiivistäminen suoritetaan ja levy siirtyy uuniin, on levyn 3 tiheys normaalisti 0,19 - 0,27 g/cm , jotta levyllä olisi riittävä lujuus ja tiheys pysyäkseen koossa uunia kohden liikkuessaan. Edellä kuvattua jälki-imutoimintaa käyttämällä on nyt mahdollista puristaa tai tiivistää levyä vähemmän kuin mitä olisi normaalisti tehtävä ja alistaa sen jälkeen levy edellä kuvatun imutoiminnan avulla tapahtuvan veden lisäpoistovaiheeseen.

Täten muodostuu levytuote, jonka tiheys on 0,17 g/cm . Vaikka levyn tiheys onkin tällainen, on sillä sen jälkeen, kun se on läpäissyt imuvaiheen, uuniin siirtoon riittävä lujuus. Levy, jon-ka tiheys on tällainen (0,13 - 0,17 g/cm ) ja jotta ei tavallisessa levynmuodostustoiminnassa ole alistettu imuvaiheeseen, todennäköisesti murtuisi uunirakennelmaa kohden siirtyessään.

64678

Lopuksi on huomattu, että sulfaattiselluloosan määrää voidaan vähentää ja märkälujuutta antavat muut lisäaineet voidaan jättää pois, kun lisäimutoimintaa käytetään. Sulfaattiselluloosaa käytetään antamaan levylle märkälujuutta erikoisesti levyn siirtyessä puristus- tai tiivistysosien läpi uuniin ja uunin alkuasteiden läpi. Jos sulfaattiselluloosapitoisuus vähennettäisiin 80 %:iin alkuperäisestä arvostaan, ei levyllä olisi riittävää lujuutta pysyäkseen koossa, kun sitä siirretään uunia kohden. Edellä kuvattua lisäimutoimintaa käytettäessä voidaan kuitenkin nyt aientaa sulfaattiselluloosapitoisuus 25 %:iin alkuperäisarvos-taan ja todeta, että levyn lujuus riittää nyt uuniin siirtämiseen ja sen alkuasteiden läpäisyyn murtumatta. Alennetun sulfaatti-selluloosapitoisuuden lisäetuna on se, että tuotteen tulenkestä-vyys ja mittojen pitävyys paranee.

Siis käyttämällä hyväksi levyyn kohdistettua lisäimutoimintaa puristus- ja/tai tiivistystoiminnan jälkeen on mahdollista suuresti vähentää levyn kuivaamiseen tarvittavaa energiamäärää, pienentää muodostettavan levyn tiheyttä ja poistaa jokin osa lujitemateriaalista, jota on lisätty levyyn antamaan sille märkälujuutta juuri ennen uunissa tapahtuvaa alkukuivausta ja sen aikana .

Claims (1)

1. 7 64678 Patenttivaatimus: Menetelmä yhdensuuntaiset pinnat omaavan kuitulevy-teelmän valmistamiseksi vedenpoistomenetelmällä, jossa muodostetaan vesiliete ainakin yhdestä kuitumateriaalista, kuitulevy valmistetaan huopauttamalla lietteestä tavallisessa muodostuskonees-sa vettä poistamalla, kuitulevystä poistetaan vesi osittain valuttamalla ja/tai ensimmäisen tyhjön vaikutuksesta paksuuteen n. 3,8 cm, levy stabiloidaan puristamalla veden edelleen poistamiseksi tuotteesta, tunnettu siitä, että sen jälkeen kuitulevy saatetaan edelleen voimakkaan tyhjön vaikutuksen alaiseksi stabilointimenetelmän jälkeen veden edelleen poistamiseksi levystä sen vesipitoisuuden vähentämiseksi n. 1/5...1/4 alkuperäisestä vesipitoisuudesta, jolloin tämä voimakas tyhjövaikutus on suurempi kuin mainittu ensimmäinen tyhjövaikutus ja se poistaa veden levystä sen stabiloinnin jälkeen lopulliseen paksuuteen, joka on noin puolet alkuperäisestä ja vähentää huokoisuuden 40...120 %:sella tiivistyksellä, jolloin viimeksi mainittu tyhjökäsittely kohdistetaan levyyn n. 2...5 sekuntia kestäväksi ajaksi ja tyhjöar-volla, joka on ainakin 250... n. 510 mm Hr.