FI72365B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av hoegbulkigt papper - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO KORKEABULKKISEN PAPERIN 72 3 65

VALMISTAMISEKSI

Nykyään valmistetaan korkeabulkkista paperia kaupallisesti käyttämällä läpivirtaavaan ilmaan perustuvia kuivausprosesse-ja, jotka on kehitetty enemmän kuin vuosikymmen sitten. Ensimmäisiä tähän liittyviä patentteja oli Sanford et ai (US patentti 3 301 7^6, julkaistu 31.01.1967, haltija The Procter and Gamble Co) ja tätä seurasi useita patentteja, joiden joukossa oli Shawn patentti (US patentti 3 821 068, Julkaistu 28.06.197^, haltija Scott Paper Company).

Läpivirtaavaan ilmaan perustuvat kuivausjärjestelmät tuottavat paksua lignoselluloosa-kuiturainaa välttämällä kuiturai-nan altistamista puristaville voimille muodostusviiralla tai puristusjaksolla kunnes paperi on olennaisesti kuiva, Jossa vaiheessa arkin siirtoon ja puristamiseen käytettyjä puristavia voimia voidaan käyttää menettämättä huomattavasti massaa. Tämän Jälkeen raina kuivataan edelleen tavallisella jenkki-kuivaajalla ja krepataan.

Yleisesti läpivirtaavaan ilmaan perustuvalla kuivauksella saadaan arkkia, jonka lujuus on verraten heikko Ja eri kaupalliset prosessit eroavat toisistaan pääasiallisesti tuotteen vahvistamiseen käytettyjen menetelmien suhteen. Eräiden väitetään perustuvan luonnollisiin kuitujen välisiin sidos-voimiin lujuuden saavuttamiseksi kun taas toiset käyttävät valikoivaa tiivistystä tai liimasidosJärjestelmää!

Muita prosesseja, Jotka eivät perustu läpivirtaavaan ilmakui-vaukseen, on esitetty Ja käytetty korkeabulkkisen paperin valmistukseen. Näistä prosesseista seuraavassa esimerkkejä

Gatward et ai (US patentti no 3 716 M9, Julkaistu 13.2.1973, kuuluu Wiggins Teape Research and Development:lie) selostavat paperikudoksen muodostumista tiksotrooppisesta vaahdosta, Jossa sisään suljettu ilma lisää massaa Ja rajoittaa kuitujen välistä kontaktia.

5 72365 US patentti no 4 204 054 (Lesas), Jonka haltija on Beghin Say, kuvaa prosessia korkeabulkkisen paperin valmistamiseksi paperin raaka-aineesta, Joka sisältää sellaisten kuitujen sekoituksen, Jotka ovat olleet kemiallisesti verkko- Ja ei-verkkokuituja. Ristlkytkentämenetelmä estää kultujen välisten sidosten syntymisen niin, että bulkkista paperia voidaan valmistaa tavallisella paperikoneella ilman läpivirtaavaan ilmaan perustuvaa Jäähdytystä. Ristikytkentään Johtavaa käsittelyä kuvaillaan US-patentlssa no 4 113 936 (Lesas).

US patentti no 3 455 778 (Bernardin), Jonka haltija on Kimberly-Clark Corp., käyttää myös kemiallisesti ristikytketty-Jen puukuitujen Ja tavallisten paperinvalmistuskuitujen sekoitusta.

US patentti no 3 819 470 (Shaw), Jonka haltija on Scott Paper Company, selostaa toista kemiallista prosessia, Jota sovelletaan kuituihin pienentämään normaalia kuitujen välistä sidoskapasiteettia, niin että kuidut pystyvät tuottamaan bulkkista paperia.

Kanadalaisessa patentissa no 1 048 324 (Black et ai), Jonka haltija on Crown Zellerbach Corp., esitetään erityinen paperimassan mekaaninen esikäsittely sellaisten kuitujen tuottamiseksi, Jotka on klerteytetty olennaisesti pysyvällä tavalla ja mikä taas sallii kuitujen käyttämisen tavallisessa paperinvalmistusjärjestelmässä bulkkista paperia valmistettaessa.

US patentissa no 4 344 818 (Nuttall), Jonka haltija on Kimberly-Clark Corp., esitetään monikerrosprosessi bulkkisen silkkipaperin valmistamiseksi, jossa kaksi ulompaa kerrosta märkiä kuituja erotetaan toisistaan keskikerroksella kuituja, Joka on edullisesti ilmattu. Keskikerroksen kuidut voidaan vaihtoehtoisesti suspendoida veteen sekoittamalla ne li 3 72365 vesipitoiseen väliaineeseen juuri ennen kuin se ajetaan ulos painelaatikosta.

Kaikkien yllämainittujen prosessien päätarkoituksena on valmistaa pehmeää, bulkkista, hyvin imukykyistä paperia sani-teettisilkkipaperituotteiden tuotantoa varten.

Vastakkaisista väitteistä huolimatta on annetulla peruspai-nolla useimpien korkeabulkkisten silkkipapereiden ominaisve-tolujuus pienempi kuin tavallisilla silkkipapereilla. Siitä huolimatta saavutetaan korkeabulkkisuuden tärkeät ominaisuudet, pehmeys ja hyvä imukyky, ja kuluttajat ovat erinomaisesti hyväksyneet tuotteet. Lisäksi saavutetaan valmistus-säästöjä, koska arkin korkeabulkkisuuden (alhaisen tiheyden) johdosta on mahdollista saada aikaan määrätty silkkipaperin ala (ja määrätty tilavuus tai rullaläpimitta silkkipaperia) pienemmästä raaka-ainemäärästä (kuiduista).

Tällä hetkellä käytössä olevilla kaupallisilla prosesseilla korkeabulkkisen paperin valmistamiseksi käyttämällä läpivir-taavaan ilmaan perustuvaa kuivausta on se vaikea epäkohta, että tarvitaan lisäenergiaa veden poistamiseksi kuumailma-kuivauksella verrattuna tavalliseen veden puristuspoistami-seen. Tässä selostetulla keksinnöllä on se etu, että sillä voidaan valmistaa korkeabulkkisia, pehmeitä ja imukykyisiä paperituotteita ilman niitä kustannuksia, jotka koituvat suurista energiamääristä kosteuden poistamiseksi rainasta.

Läpivirtaavaan ilmaan perustuvat kuivaajat merkitsevät myös suuria pääomakustannuksia ja asettavat rajat paperirainan liikenopeudelle.

Yllämainitut prosessit, jotka käyttävät kemiallista sidok-senestoainetta (debonding agent) tai kemiallista tai mekaanista kuitujen esikäsittelyä, voivat tiettyjen olosuhteiden vallitessa tuottaa bulkkista pehmopaperia vaikkakin paperi- 72365 4 raina altistetaan puristukselle veden pääasialliseksi poistamiseksi; näin ollen nämä prosessit eivät kaipaa läpi-ilma-kuivaajia. Kuitenkaan ei ole olemassa mitään todisteita siitä, että nämä prosessit olisi otettu yleisesti käyttöön, mahdollisesti kemikalien ja pääoaatarvikkeiden kustannusten, ympäristö- tai terveysnäkökohtien johdosta tai koska ne eivät tuota läpi-ilmakuivaukseen verrattavissa olevia tuloksia.

Keksinnön avulla saadaan korkeabulkkista pehmopaperia, jonka halutut ominaisuudet, kuten alhainen tiheys ja korkea peh-meysaste, ovat verrattavissa tunnetuilla korkeabulkkisen paperin valmistusprosesseilla saatavien tuotteiden ominaisuuksiin ja kuitenkin vältetään sekä läpi-ilmakuivaus että erityinen kuitujen kemiallinen tai mekaaninen esikäsittely. Keksintö käyttää tavallista puristusta poistamaan pääosa vedestä.

Keksintö käyttää hyväksi lignoselluloosakuitujen perusluonnetta tai käyttäytymistä. Lignoselluloosakuidut ovat sitkeitä, elastisia ja joustavia kuivassa tai olennaisesti kuivassa tilassa (noin 70 - 100 % kiinteitä aineita), ja täysin vastakkaisia märässä, hydratoidussa tilassa (noin 35 - 45 # kiinteitä aineita). Paperinvalmistukseen käytettävien kuitujen hydratointi on tavallisen paperinvalmistuksen perusta, sisältäen soluseinien kostuttamisen jotta niistä tulisi taipuisia ja mukautuvaisia saamaan aikaan kuitujenvälisen tai paperinvalmistukseen tarvittavan vetysidoksen. Selluloosan keitto ja märkäkuidutuksen prosessit ovat yleensä ne askeleet, joita käytetään kuitujen hydratointiin ja saamaan kuidut sopiviksi kuitujenvälisten sidosten muodostumiselle. Näiden askeleiden jälkeen vaikuttavat puristimien puristusvoimat paperinvalmistukseen käytettäviin kuituihin veden poistamiseksi paperirainasta ja ne saattavat kuidut tiukasti toisten läheisyyteen. Kuidut pysyvät sitten tässä asemassa kunnes vetysidokset muodostuvat paperinvalmistuksessa 11 72365 5 naapurikuitujen välisten vesikerrosten rajapintojen syvennyksiin niin kutsuttujen Campbell-voimien vaikutuksesta. Tässä selitysosassa tullaan käyttämään termiä ’’kuivat kuidut’’ kun kuiduissa on enemmän kuin 70 % kiinteää ainetta Ja termiä ’’hydratoidut kuidut" käytetään lignoselluloosakuidulsta,

Jotka ovat kastuneet riittävästi, jotta niistä tulisi kultuja, Jotka kykenevät muodostamaan paperinvalmistuksessa syntyvät sidokset. Tässä kiinteäainepitoisuuksista käytetyt luvut tarkoittavat kuituseinien kiinteäainepitolsuuksia.

Kuten yllä on esitetty, lignoselluloosakuidut ovat kuivassa tai olennaisesti kuivassa tilassa sitkeitä, elastisia ja Joustavia, Ja tiivistetyssä tilassa ne mukautuvat toisiinsa vain osittain. Heti kun puristus lakkaa ne saavat osaksi takaisin alkuperäisen muotonsa Ja etääntyvät naapurikuitujen läheisyydestä. Tällaisissa olosuhteissa ei paperinvalmistuksessa tarvittavaa, yllä selostettua Campbell-voimien avulla syntyvää sidosta voi tehokkaasti muodostua.

Keksinnön avulla saadaan aikaan sellainen prosessi korkea-bulkkisen paperin muodostamiseksi, Jolle on tunnusomaista käyttää sellaisia kuituja, Jotka ovat paperinvalmistukseen tarvittavan sidoksen muodostavassa tilassa, esimerkiksi kui-: tuja, joilla on kuitujenvälisten sidosten muodostumiskapasi- teettia, kuten tavalliseen tapaan hydratoiduilla lignosellu-: loosakuiduilla Ja sellaisia kuituja, Jotka ovat kuidutetussa tilassa kuivia kuituja (niin kutsuttua massarevinnäistä),

Joka tuodaan mukaan Juuri ennen ralnan muodostumista. Viimeksi mainitut kuidut valmistetaan esimerkiksi kuivasta paperimassasta kuivilla kuidutusmenetelmillä, Jolta kuvataan alla; tämä eroaa paperinvalmistuksessa käytetyistä normaaleista märlstä kuidutusmenetelmistä. Vaikkakin kuivat kuidut ovat sitä tyyppiä, Joilla on kuitujenvälistä sidoskapasiteettia täysin märklnä, kuten esimerkiksi kemiallisesti modifioimat-toraat lignoselluloosakuidut, niin ralna sisältää osan sellaisia alkujaan kuivia kuituja, Jotka pysyvät epätäydellisesti 6 72365 kostutettuina kudoksen puristuksen ja kuivauksen aikana, koska niiden kontakti veden kanssa on lyhyt. Täten raina sisältää osan kuituja tavallisessa yhdenmukaisessa sidosta muodostavassa tilassa ja osan kuivemmassa, elastisemmassa joustavassa tilassa. Keksinnönmukainen lyhyt kosketusaika tekee kaikki erikoiset kuitujen kemialliset tai mekaaniset esikäsittelyt tarpeettomiksi. Vesi poistetaan tavallisella puristuksella, jota seuraa tavallinen kuivaus ja kreppaus jenkki-kuivaajalla. Puristuksen ja kuivauksen aikana vain murto-osa kuiduista kykenee mukautumaan tuottamaan kuitujen välisiä paperinvalmistussidoksia, niin että syntyvän paperin tiheys pysyy alhaisena ja pehmeys ja imukyky hyvänä. Sellaisen paperin tiheys on välillä 0,06 - 0,20 g/cm3f mitattuna tulkilla 42,2 g/cm^ paineessa alasinalalla 6,45 cm^.

Kuivien kuitujen lisäys paperin raaka-aineeseen juuri ennen rainan muodostumista eliminoi tarpeen kuivata kaikki kuidut niin kutsutussa matala-aste kuivausvyöhykkeessä, missä kuivaus on tehottominta ja hitainta.

Keksinnön mukaista menettelyä varten voidaan tavalliset sylinteri-, Pourdrinier- tai kaksoisviirakoneet mukailla yksinkertaisesti lisäämällä massarevinnäistä (kuivia kuituja) tuottava yksikkö ja kuivia kuituja kuljettava ja mittaava yksikkö. Näissä paperikoneissa voi olla yksikanavaisia tai useampikanavaisia painelaatikoita, jotka on suunniteltu tuottamaan raonikerrospaperia. Kaksikanavakoneen tapauksessa massarevinnäisen valmistusyksikköä voidaan käyttää vain yhden kanavan yhteydessä parantamaan pehmeyttä ja imukykyä paperin sillä puolella, joka on jalostetun useampikerroksisen silkkipaperituotteen ulkopinnalla (2, 3 tai useampia kerroksia) ; ja kolmikanavapainelaatikon tapauksessa voivat kaksi massarevinnäistä vastaanottavaa kanavaa olla ne, jotka valmistavat arkin pintakerrokset. Prosessia voidaan siten soveltaa yhtä hyvin valmistettaessa korkeabulkkista paperia kuin monikerroksisen paperin korkeabulkkista kerrosta. Kuivan 7 72365 kuidun kuljetusjärjestelmä kuljettaa kuituja paperikoneen sopivaan kohtaan painelaatikon läheisyyteen. Edullinen paikka on sekoituspumpun lmuaukko. Vaihtoehtoisesti kuivat kuidut voidaan kostuttaa vedellä Ja mitata välittömästi sekoituspumpun imuaukkoon.

Kuiva kuitu tai niin kutsuttu massarevinnälnen voidaan valmistaa kuivakuidutuksen pitkälle kehitettyjen menetelmien mukaisesti, esimerkiksi menetelmillä, Joita käytetään valmistettaessa massarevinnäistä sellaisia tuotteita varten kuten vauvanvaippoja, terveyssiteitä Ja tamponeita, Joissa ligno-selluloosamassarevinnäistä käytetään imevänä aineena. Massarevinnäistä käytetään myös kuivana muotoilluissa papereissa Ja kuitukankaissa. Yleisesti ottaen paraslaatuisinta massarevinnäistä voidaan valmistaa valsseissa (in rolls) havu-puumassasta, Jonka tiheys on alhainen. Alhainen tiheys mahdollistaa vähän energiaa vaativan kuldutuksen ilman epätasaisten osasten esiintymistä, havupuu antaa hyvän kuitupituuden, Ja valssi sallii puumassan syötön kuidutuslaitteeseen vakionopeudella.

Kuidutuslaite voi olla tähtipyörämurskain, jota seuraa kaksi-levyraffinöörit tai vasaramylly. Hienohampainen sieppotela (picker roll), Joka liikkuu puumassan yli voi myös saada aikaan hyvälaatuista massarevinnäistä. Massarevinnälnen voidaan myös valmistaa liuotinvaihtokuivauksella tai märän puumassan pakastekuivauksella. Massarevinnäisen valmistus on alan ammattimiehelle tunnettua Ja tunnustettua teknologiaa.

Tässä prosessissa käytettävän massarevinnäisen laatukriteerinä on se seikka, että puumassan tulee olla olennaisesti täydellisesti kuidutettua ilman kuitupituuden huomattavaa pienenemistä.

Havupuuvoimakuidut ovat sopivimmat kuiviksi kuiduiksi, mutta lehtipuuvoima- Ja sulfilttilehtipuu Ja -havupuukuidut tai 8 72365 mekaaniset puumassat ovat myös sopivia. Mikä tahansa ligno-selluloosakultuinen paperinvalmistusaine mistä tahansa kasvista, kuten puuvillasta, sisalhampusta, ruo'osta, bambusta, sokeriruo’osta Ja oljesta, J.n.e., on sopiva myös käytettäväksi tässä prosessissa. Synteettisiä kuituja, Joilla on paperinvalmistuksessa tarvittavaa sidoskapasiteettia, kuten raionia, voidaan myös käyttää prosessissa, vaikkakin taloudellisista syistä Johtuen kuivina kultuina käytetään pääasiallisesti lignoselluloosaa.

Massarevinnäistä tulisi syöttää lähes vakionopeudella Ja syötettävien kuivien kuitujen määrän tulisi olla 10 — 80 % kaikista kuiduista, mutta tyypillisesti Ja edullisesti välillä 25 - 50 % kaikista kuiduista. Monikerroksisen paperin tapauksessa nämä prosenttiluvut tarkoittavat yksityistä kerrosta. Kaksikanavaisen koneen tapauksessa voidaan keksinnön mukaisia etuja saavuttaa, kun painelaatikon toiseen kanavaan syötetään 10 % kuivia kultuja, Jolloin niin vähän kuin 5 % kaikista kuiduista syötetään kuivina.

Tavallisia veden kierrätyslaitteita käytetään normaalisti nollaveden kierrättämiseksi viiralta takaisin sekoituspumpun syöttöaukkoon. Tämä kiertovesi sisältää tavallisten sidoksen muodostavien kuitujen lisäksi alkujaan kuivia kuituja, Jotka ovat kulkeutuneet viiran läpi. Jotkut alkujaan kuivista kuiduista voivat kulkea viiran läpi Ja kiertää nollaveden mukana useita kertoja ennen kuin ne liittyvät arkkiin Ja siten ne voivat menettää Joustavan Ja elastisen luonteensa. Esimerkiksi Jos syötettävien kuivien kuitujen määrä on alkuaan 35 % kaikista kuiduista, niin alkujaan kuivien kuitujen osuus, Joka liittyy arkkiin, on huomattavasti pienempi kuin 35 %3 koska ne pysyvät epätäydellisesti kostutettuina. Viittaukset "kaikkiin kuituihin" tässä sulkee pois kierrätetyn nollaveden kuidut.

9 72365

Kohta, jossa kuivakuituaine yksin tai vasta veteen sekoitettuna syötetään Järjestelmään, ei välttämättä ole sekoituspum-pun syöttöaukon vieressä; se voi olla aiemmin prosessissa.

Kriittinen parametri on se, että rainan tulisi sisältää alkujaan kuivia kuituja (vähintään 70 % kiinteitä aineita), jotka pysyvät epätäydellisesti kastelluina niin, että niillä on esimerkiksi vähintään 50 % kiinteitä aineita rainan muodostumisen ja puristuksen aikana. Kuten Jo aiemmin on todettu, viittaukset kiinteäainepitoisuuksiin ovat suhteessa kui-tuseinämiin Ja termi "epätäydellisesti kasteltu" tulee ymmärtää tätä taustaa vasten. Kuivien kuitujen syöttöpiste voi myös olla sellainen, että raina sisällyttää itseensä epätäydellisesti kasteltuja kuituja, Jotka säilyttävät klinteäaine-pitoisuutensa vähintään 25 % suurempana kuin sidoksen muodostavilla kuiduilla, niin kauan kun raina muodostuu Ja puristuu sen lyhyen ajan nojalla, jolloin ne ovat veden kanssa yhteydessä. Esimerkiksi, Jos sidoksen muodostavat kuidut ovat hydratoituja kuituja,, joilla kiinteäainepitoisuus on 40 %, niin kudos sisällyttää itseensä alkujaan kuivia kuituja, Joilla kiinteäainepitoisuus on vähintään 50 %. Kostutuspro-sessi ei riipu vain ajasta, vaan myös veden lämpötilasta ja sekoittamisen ankaruudesta ja kuidun tyypistä. Kuitenkin tulokset ovat sitä parempia mitä lyhyempi on aika muiden olosuhteiden ollessa samoja. Tyypillisesti on kuidun ja veden kontaktin maksimiaika 38°C:n lämpötilassa ja heikolla sekoittamisella puoli tuntia, mutta yleensä käytetään paljon lyhyempää aikaa, esimerkiksi 10 minuuttia tai vähemmän. Tässä ajassa ja sen Jälkeen esiintyy kuitumaisessa rainassa progressiivista bulkkisuuden pienentymistä.

Keksinnölle on ominaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki-osassa esitetyt seikat.

Keksintöä selostetaan nyt esimerkkien avulla viitaten liitettyihin piirroksiin, Joista 10 7 2 3 6 5

Kuva 1 on kaavamainen piirros Fourdrinier-tyyppisestä paperikoneesta korkeabulkkisen paperin valmistamiseksi keksinnön mukaisella tavalla;

Kuvat 2, 3 ja 4 ovat kaavioita, jotka esittävät alla selostetussa esimerkissä 1 väliajoin otettujen näytteiden fysikaalisia ominaisuuksia.

Kuvassa 1 esitetyssä Järjestelmässä on sellaisia pääkompo-nentteja, jotka ovat samoja kuin Fourdrinier- tai kaksois-viiramuovaustyyppisessä tavallisessa silkkipaperikoneessa. Näihin komponentteihin kuuluu jälkipulpperi (sulputin) 1, joka vastaanottaa massan kuljettimelta 2, jauhin joka on kytketty pulpperin 1 Ja kieppiastian 6 väliin, sekoituastla 8, joka vastaanottaa seoksen kieppiastiasta 6 tämän seoksen annostamiseksi ja laimentamiseksi Ja sekoltuspumppu 10, Joka siirtää sekoitetun ja laimennetun puumassan astiasta 8 perä-laatikkoon 12. Perälaatikko 12 syöttää massaseoksen viiralle 14, Josta osittain muodostunut raina siirretään huovalle 16, raina kulkee sen Jälkeen puristustelojen 17 välistä ja jenkki-kuivaajalle 18, Josta se krepataan. Krepattu paperi kulkee kalanterin telojen 19 välistä Ja kelataan rullalle 19a. Tavallista hylkypaperin talteenottoa niin kuin myös ve-denkierrätyslaittelstoa voidaan käyttää, mutta nämä on Jätetty pois piirroksesta yksinkertaisuuden vuoksi.

Tavallisella paperikoneella, Jolla on selostetut komponentit, on kahden tunnin viive massan alkukastelun Ja paperin Jenkki-kuivaajalla 18 tapahtuvan kuivaamisen välillä. Koko tänä aikana lignoselluloosakuituja työstetään vedessä tai ne ovat vähintään veden kanssa yhteydessä niin, että vesi tunkeutuu kuitujen seiniin Ja antaa kuiduille niiden muovattavuuden ja yhdenmukaisuuden toisiinsa nähden sidosten syntymiseksi.

π 72365

Tavallisten silkkipaperikoneiden hyvin suuren nopeuden johdosta on aika, joka vierähtää sekoituspumpun 10 ja jenkki-kuivaajan 18 välillä, vain muutaman sekunnin luokkaa. Esimerkiksi 91*1 m/min:n konenopeudella ja 18,3 m:n panoksen jako-järjestelmällä, 18,3 mm viira jaksolla, 18,3 m:n puristus-jaksolla Ja jenkki-lieriöllä, jonka halkaisija on 6,1 m, on kokonaisaika 4,8 sekuntia sekoituspumpusta kaavlnterälle. Suuremmilla nopeuksilla tai lyhyemmillä jaksoilla on aika vastaavasti lyhyempi. Täten Jos kuivia kuituja syötetään koneeseen sekoituspumpun lmuaukon vierestä, niin raina sisällyttää itseensä alkujaan kuivia kuituja. Jotka ovat olleet veden kanssa kosketuksissa vain noin viisi sekuntia. Tämä aika on riittävän lyhyt typistämään lignoselluloosakuitujen kostutuksen. Näin ollen kyseessä oleva keksintö kohdistuu nopeisiin (high speed) prosesseihin, nimittäin sellaisiin, Jotka suoritetaan koneilla, joitten kapasiteetti on useita satoja metrejä minuutissa, joilla kuivien kuitujen kosteutusnope-us lyhenee tehokkaasti.

Tämän keksinnön edullisessa muodossa lletetään kuivat kuidut veden kanssa ja syötetään prosessin massa lietevlrtaan perä-laatikon 12 läheisyydessä sekoituspumpun 10 kautta ja ne muodostavat paperiarkin hydratoitujen Ja epätäydellisesti kasteltujen lignoselluloosakuitujen sekoituksesta.

Kaikki muut toiminnot ovat tavanmukaisia, sisältäen paperimassan hajottamisen, kuljetuksen (ilman vaahdotusta tai merkittävää ilman viemistä) Ja veden poistamisen viirajaksolla Ja puristusjaksolla. Jenkki-kuivaus ja kreppaus on mukailtu myöhemmin selostetulla tavalla.

Kuva 1 esittää sopivaa järjestelmää kuivien kuitujen (massa-revinnäisen) kuljettamisksl perälaatlkkoon 12 sekoituspumpun 10 imuaukon kautta. Järjestelmään kuuluu aukikelausasema 20 kuivan puumassan lieriömäiselle telalle, murskain 22, levy- 12 72365

Jauhin 23, sekoitusastia 24, jossa kuivat kuidut lietetään veteen, korkeapainesuodatin 25 kuitunuppujen tai pienroskien poistamiseksi lietteestä, virtausmittari 26 Ja avoin sekoittaja 27, Joka on sijoitettu lietteen pääkanavaan juuri ennen sekoituspumppua 10.

Heti kun kuituseos on kulkenut perälaatikon läpi ja on viiralla, ovat kaikki muut prosessit tavanomaisia, eli veden poisto, arkinsilrto ja telapuristus.

Järjestelmä ei kalpaa mitään läpi-ilmakuivaajia, Joita yleisesti käytetään korkeabulkkisen silkkipaperin valmistuksessa. Samalla kun läpi-ilmakuivaajat voivat, jos niin halutaan, poistaa osan vedestä, suurin osa vedestä poistetaan puristamalla. Viimeinen kuivaus ja kreppaus tehdään tavallisella Jenkki-kuivaajalla, mutta on havaittu, että kuivaus-Ja kreppaustehokkuus ovat suhteellisen huonoja ellei krep-pausapulaitteita käytetä. Accostrength 851, Accostrength 86», Elvanol 70-30», Creptrol 272», Houghton 560», eläinlii-ma, tärkkelys Ja Joukko märkiä voimahartseJa toimivat kaikki hyvin, riippuen kuituraaka-aineiden Ja vesijärjestelmän olosuhteista.

On myös huomattava, että kuten plentiheykselllsistä, korkea-bulkklslsta lignoselluloosa-arkeista on odotettavissa, on kultujen sldosvoimakkuus alhainen Ja siten lujuus on huono. On otaksuttu, että kaupallisessa valmistuksessa voidaan käyttää lujuutta lisääviä aineita Joko koneen märässä päässä paperimassaan lisäämällä tai sumuttamalla, kyllästämällä tai upotuskyllästämällä, päällystämällä tai painamalla jo muodostuneelle rainalle ennen jenkki-kuivaajaa tai jenkki-kuivaajan pinnalla.

Seuraavassa esitetään esimerkkejä tämän keksinnön mukaisella prosessilla tehdyistä kokeista.

a tavaramerkki 13 72365

ESIMERKKI I

"Supersoft1" valkaistu havupuuvoimamassa kuidutettiin vasa-ramyllyllä käyttäen tunnettua tavanomaista tekniikkaa. Näin muodostunut massarevinnäinen kelattiin punnittuihin yksiköihin.

Koetehdaskokeilussa käytettiin sylinteripaperikonetta, Joka tuottaa silkkipaperin erkoislaatuja. Koneen nopeus oli kostealla huovalla 70 m/min, ^9 m/min kelalla Ja 58 m/min Jenkki-sylinterillä. Koneen leveys on 3,2 metriä.

Märän massan koostumus oli 80 % valkaistua havupuumassaa Ja 20 % valkaistua kovapuuvoimamassaa. Massa oli puhdistama-tonta Ja massaan lisättiin 2,3 kg/ton natriumtripolyfosfaat-tia.

Kuidutettu kuiva massarevinnäinen lisättiin sekoitusastiaan 8 (koostumus 0,3 %) erityisesti konstruoidun vesikui1usekoi-tus- Ja laimennuslaitteen kautta, Joka sijaitsee alustalla sekoitusastian yläpuolella. Kuidut syötettiin manuaalisesti nopeudella 1,52 kg/min liettämis- Ja laimennuslaitteeseen, Johon laimennusta varten virtasi kolmen suuttimen kautta 136 litraa/ minuutti kiertovettä. Liettämis- Ja laimennuslaite sisälsi laskuaukon "kuivakuitu"-vesi-lietteen päästämiseksi sekoitusastiaan. Sekoitusastiassa oli suurella nopeudella toimiva potkurisekoitin sen kohdan läheisyydessä, Jossa "kuivakuituM-vesi-liete kohtasi tavanomaisen massan. Tätä sekoitinta käytettiin kuiduttamaan epätäydellisesti erotetut "kulvakuitu"- pienroskat Ja kuitunuput.

tavaramerkki m 72365

Kokeen aikana oli kuivien kuitujen eritelty määrä 30 painoprosenttia koko tuotannosta. 50 minuutin tuotantoajan aikana oli raaka-aineen keskimääräinen kuivakuitukoostumus 25 painoprosenttia, mutta kokeen muutaman ensimmäisen minuutin aikana se oli lähes nolla % Ja kokeen lopussa 40 %.

Kuivien kultujen keskimääräinen oloaika liettämis- Ja laimen-nuslaitteessa, sekoitusastiassa, perälaatikossa ja sekoitus-pumppu järjestelmässä oli niin pitkä kuin 24 minuuttia. Tästä suhteellisen pitkästä oloajasta huolimatta saavutettiin erinomaisia bulkkisuuden, Imukyvyn ja pehmeyden tuloksia.

Ennen koetta valmistettiin kontrollisilkkipaperia ilman kuivien kuitujen lisäystä Ja näytteet kerättiin rullasta viiden minuutin välein fysikaalista testausta varten.

Kun noin kolmetoista minuuttia oli kulunut testin käynnistymisestä Ja kaksi kontrollisilkkipaperia oli kerätty, syötettiin kuivia kuituja sekoitusastlaan yllä selostetun menetelmän mukaisesti nopeudella 1,52 kg/mln Ja paperin koepaloja otettiin säännöllisin välein silkkipaperin laadun testaamiseksi. Kuivien kuitujen lisäyksen lopussa, 59 minuuttia testin alusta, tehtiin toinen erä kontrollisilkkipaperia, Joka testattiin. Kokeet, Jotka otettiin kun testin alusta oli kulunut välillä 42 - 59 minuuttia, edustavat silkkipapereita, Joissa on sopivana seoksena sidoksen muodostavia Ja epätäy-dellisesti kasteltuja kuituja keksinnön mukaisella tavalla.

Koesllkkipaperit testattiin tavanomaisilla menetelmillä ne-liöpainon, paksuuden, konesuunnan Ja poikkisunnan vetomurto-lujuuden, venymän ja lmukykyasteen Ja -kapasiteetin mittaamiseksi. Tulokset on koottu taulukkoon 1 Ja kuvioihin 2, 3 Ja 4.

Yleinen huomio koneen ajettavuuden kannalta oli, että kuivien Ja märkien kuitujen sekoitus käyttäytyi samalla tavalla 15 72 365 jenkki-sylinterillä kuin läpi-ilmakuivatut silkkipaperit tai US patentin 4 204 054 mukaan valmistetut. Kuivausadheesion Ja kreppauksen kanssa oli hieman valkeuksia Ja valmis arkki sisälsi myös vähän pienroskia tai epätasaisuuksia, mutta nämä ongelmat johtuivat laitteiston alkuperäisestä luonteesta. Tämä on syy, mitä varten korkeapainesuodatin pienroskien poistamiseen ja kreppausväline kuivausadheesloon ovat laitteistolle Ja prosessille toivottavia ominaisuuksia.

Kuva 2 kuvaa kokeen aikaisia suhteellisen bulkkisuuden muutoksia. Kuten selvästi voidaan nähdä, lisääntyi paksuus kuitujen yksikköpainoa kohti huomattavsti kokeen aikana.

Kuva 3 kuvaa konesuunnan vetolujuuden muutosta. Huomattavaa vetolujuuden pienenemistä ilmeni. Tämä on luonteenomaista korkeabulkkisille silkkipaperltuotteille. Vetolujuuden hallitsemiseksi voi lisäaineiden käyttö olla tarpeen tässä prosessissa.

Kuva 4 kuvaa kokeen aikaista lisäystä veden absorptiokapasi-teetissa silkkipaperin yksikköpainoa kohti. Absorptio-ominaisuuksien edullinen muutos on vedensitomiskyvyn selvästi näkyvä lisäys.

Tämä koe vahvisti, että sanlteettipehmopaperln ominaisuuksia voidaan muuttaa erittäin suuresti lisäämällä kuivia kuituja, vaikka kosketusajan veden kanssa sallittaisiin olevan niinkin pitkä kuin 24 minuuttia. Pehmopaperelden ominaisuudet ovat samanlaiset kuin niiden korkeabulkklsten silkkipaperel-den, Jotka on valmistettu läpi-ilmakuivauksella tai US patentissa 4 204 054 selostetulla prosessilla.

f 72365 p α e n «I ri ρ

Ρ d ρ Ή t- -H

«s k ä ρ C ρ P rt rt p rt O P O 3 Ci -Heti P Ρ P 03 3 P 2 O i—' Ή P P > 2 2 P g P > e o n <3 a m £ p ρ S3 cl 3 r-3 ρ o p Cp §p 2 p o, c > a, p s

C S E rl rl φ C

O ή r—1 rt rt p O O Ή « « w -ro e & 2 « « w

«rH

P

P

03 0 r-.

P b0 ri in oo cm m in in to (\i (m -5 t~- 0} \ — — · — — — r — — — * rt bö O C"- f" P" t~- VO LP e— r— m Ω. — :=r in -a- on in to in 4- -a- £ $ >5

2 W bO

3 P ITv CM

E rt in in o o vo in p o oo irv E

M Oh **) ^ *i is ^ lt «I A *N O

00) on m ^ ^ on cm cm cm m ro \ 2 to ώ

P W

03 CM

Ό \ -

P 03 O + OJ

P 3 C + „ -=r «3 5 p co a- vo on cm ov 00 on m vo md Ρ Ό (X, r-i p P P ·—. P CÖ

C P lO 1—I

•H O P + 03 g ρ ρ en cm on vo in p vo vo 00 e— cr\ 03

O 03 03« VO VO in ? CO CM CM CM C— 0— C

ί> Z P

03 s.

03 :rt p e m no on in in m on a in md «j (H ^ A n ^ ^ « A A «t A ^ *r^

<ti t G W ΙΛ VO VD VO LTV -=Γ -=T -=3" e— VO

CÖ CO C3 ^ i—l i—( r-i »-l f—( r-H ι-l 1—. r—1 »—1 CVJ

2 « > g 03 >> * pv + LTv

Oh 03 P 4- OV rt ON OO CO ON CO ON Ov VO -a- 3 E co -a- t— on t- vo in in n m cm - C 3 Oh cm cm (m ovi ρ ρ ρ p on en vo

03 p> VO

0) 3 e- rt CO

P p P P

p Obö on-=TON-=r -7 in tn o vo -a- p p O P— -1- CO ON S rt VO OV VO in rl LTv 03 rt 3 ω co oooo in ^ in vn md rt p fcrt^>« 1—li—IPP Prrtp rt

03 C

p *!> 2 S

„ pc rt rt

o P rt o. P

Srt rt rt r-s rt

g « C ^ w C

S 43 \ o w o rt

J 03 W 2 > P

p >3 3 rt en oo vo e— p vo t, en p

<~£ xb 3 Q C P Ρ CM P rt P P

E-· w ro C rt p · e, ρ 2 P 2 OO en rt

(J rt rt P ro ρ P

CL, Q. rt rt P

00 op

'δ i e 3 I

5 o o o co ov in ro co in c\i \o *-h 35 ·η B

CQ tH C <i is «s »s «s #s is *s *\ «s JsJ O {/} id ρ P co ov en on p m t·— m -=r in O 22 co rt rt e- n- oo e~ ov ov ov ov s e- 2 p g)

Ph Z Cl P rt Cl

P I

rp P 03 03 ro $ 2 xi ij 3 VO M ITvOOirv OOirvOO O Ρ P M ^ 3 ρ p vo oo p vo t— o in ov md e— cpp * ro \ h en en vo tp vo oo s in 10 O m p C cö << 2 E Ch ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ p i—i .3d rt ρ P rt

* rt 3 rt PCPCP

* Cl — 3d C rt P 3 C

x3 C '-s P 3 3

S 3 i S S " S

P rt O P 03 C P

13p« C 2 p rt rt 2 *D o JS CM) in en (M cm en cm o cm on on j£ ρ rt 2 p e τι B — — — — — — — — — — 3 e C ti

P-HsN t— C— On CM OO ON OO On O O P 55 C M O Q

rt rt 3 bc ρ ρ p cm ppppcm cm P > rt 3 2 Q.

2 & 3 ~ s s s i« ro· S S S a a co co id q _ * _ J 3 « rt « rt Ρ P un o o -a· cm en vo on -=r rt E o p cm en a in in un p * φ ···· i « « « l|l * o · on m on m on on on on · mmm + « Ρ ρ ρ ρ p ppppC * * * * p 4-

II

ESIMERKKI II

17 72365

Valkaistua havupuukraftmassaa (Cellate*) J ,5% koostumuksella liotettiin 4 tuntia vesijohtovedessä, hajotettiin Britlsh*-desintegraattorissa 15 minuutin ajan ja sen jälkeen massa laimennettiin 0,3 %:n koostumukseen käsiarkkien valmistusta varten.

Juuri ennen syöttöä käsiarkkimuottiln sekoitettiin 0,3 % kaupallisesti saatavissa olevaa massarevinnäisnäytettä valkaistusta etelän havupuukraftmassasta 10 sekunnin ajan Waring Blendor*:issa vesijohtoveden kanssa.Käsiarkkeja tehtiin seu-raavista seoksista: 100 % Cellate*, 80 % Cellate* + 20 % mas-sarevinnäistä, 75 % Cellate* + 25 % massarevinnäistä ja 50 % Cellate* + 50 % massarevinnäistä. Tavallisen käsiarkin valmistuksen aikana käytettiin kahta puristusJaksoa, yhtä viiden minuutin Jaksoa, jota seurasi kahden minuutin pituinen Jakso. Käsiarkit tehtiin (1) ilman puristusta, (2) yhdellä kahden minuutin puristusJaksolla tai (3) täydellä puristuksella käyttäen molempia jaksoja, kuten taulukosta 2 näkyy, eri Cellaten* Ja massarevinnäisen yhdistelmillä. Käsiarkkeja tehtiin kaksi erää, yksi erä, jonka neliöpalno oli 60 g/m2 : paksuus- Ja vetolujuusmittauksia varten Ja yksi erä, Jonka neliöpalno oli 20 g/m2 pehmeystestejä varten. Paksuutta ja vetoluJuuspituuksia mitattiin eri arkeille. Tulokset ovat taulukossa 2. Taulukon 2 tulokset osoittavat, että ilman puristusta nousi bulkkisuus 33 % Ja vetolujuus pieneni 57 % kun käytettiin 50 % kuivia kuituja verrattuna 100 %:seen täysin märkien kultujen käyttöön. 20 %:n kuivien kuitujen lisäyksellä bulkkisuus nousi 18 % Ja vetolujuus laski 30 %.

25 %:iin kuivien kuitujen lisäyksellä bulkkisuus nousi 17,8 % ja vetolujuus laski 46,¾ %.

Käyttämällä täyttä puristusJaksoa 50 i:n kuivien kuitujen * tavaramerkkejä 18 72365 lisäys paransi bulkkisuutta 18,8 - 19,8 % Ja laski vetolujuutta 58,7 - 62,5 %· Kevyiden kulvakuitukäsiarkkien pehmeys oli ainakin kaksi kertaa parempi kuin kontrolliarkin, Jossa oli 100 % täysin märkiä kuituja.

TAULUKKO 2. Kuivilla kuiduilla tehtyjen käsiarkklen fysikaaliset ominaisuudet

Koostumus Prosentuaalinen muutos

Kuiva- Prosessi- Bulkkisuus Murto- Veto- Bulkki-Cellate* kuitu vaiheet cm3/g pituus lujuus suus %_%_m_%_% 100 - ei puristusta* 3,51 1893 0 0 80 20 ei puristusta 4,15 1322 30,2 18 50 50 ei puristusta 4,66 804 57,5 33 100 - tav. puristus 1,81 3557 0 0 50 50 tav. puristus 2,15 1469 58,7 18,8 50 50 1 puristus 2,66 1079 62,5 19,8 100 - 1 puristus 2,22 2876 0 0 75 25 ei puristusta 4,43 960 46,8 17,8 100 - ei puristusta 3,76 1805 0 0 * käytetty valokuvauskuivaajaa

ESIMERKKI III

Kahdessa edellisessä esimerkissä osoitettiin kuivan kuidun lisäyksen hyötyvaikutukset käyttämällä sekä täyttä tehdas-skaalaa olevia laitteita että laboratoriossa, paperin bulkki-euuden, pehmeyden Ja imukyvyn suhteen. Edelliset laboratoriokokeet käsittelivät kuivan kuidun lisäysmäärien (20 - 50 %)

Ja puristusolosuhteiden vaikutuksia (0 - täysi puristus) käslarkklkoneeesa.

19 72365 Tässä esimerkissä tutkittiin kahden eri kaupallisen puumassa-tyypin Ja neljän llotusajan vaikutuksia bulkkisuus - vetolujuus suhteeseen. Kuivien kuitujen prosentuaalinen osuus ja puristusolosuhteet pidettiin vakioina. Kuivat kuidut lisättiin kahteen eri paperimassaan: yhteen puhdistettuun ja toiseen puhdlstamattomaan.

Aineet olivat (1) Supersoft1 täysin valkaistu etelän havupuu-voimamassasta tehty massarevinnäinen, Joka on valmistettu kaksilevyjauhlmella, (2) Gatineau SCMP1 massarevinnäinen, joka on valmistettu vasaramyllyssä, (3) Cellate1 täysin valkaistu pohjoisen voimapuumassa Jauhamattomana ja Jauhettuna 1000:n pyörähdyksen ajan PPI myllyssä kanadalaisen standardin jauhatusasteeseen 520. Kuivan kuidun lisäysaste oli 30 % ja liotusaika 0, 5, 15 Ja 30 minuuttia. Koska sekoitus- ja käsiarkintekotyövaiheet veivät noin 8,4 minuuttia, olivat kuidut jopa nolla-minuutin liotuksessa näin kauan kosketuksissa veden kanssa. Tulokset on koottu taulukkoon 3·

Gatineau SCMP1 massarevinnäinen nosti bulkkisuutta paremmin kuin Supersoft1 massarevinnäinen. Molemmat massarevinnäiset aiheuttivat vähemmän muutoksia käytettäessä puhdistamatonta puumassaa kuin puhdistettua puumassaa käytettäessä. Liotusaika 0-30 minuuttia ei vaikuttanut merkittävästi bulkkisuu-teen tai lujuuteen.

Tyypillisesti puhdistamattoman Cellate1-raaka-aineen bulkkisuus kasvoi kun lisättiin n. 12 % 30 %-lsta Supersoft1 massa-revinnäistä Ja bulkkisuus kasvoi kun lisättiin n. 24 % 30 ί-ista Gatineau SCMP1 massarevinnäistä. Vastaavat lujuuden pienenemiset olivat noin 17 % Ja noin 20 %. Puhdistetun Cellaten1 bulkkisuus lisääntyi Supersoft1 massarevinnäisen lisäyksen johdosta n. 21 % Ja sama määrä Gatineau SCMP1 massarevinnäistä lisäsi bulkkisuutta n. 33 %· Vastaavat 1 tavaramerkki 20 72365 lujuushäviöt olivat n. 30 ja 35 £· Pehmeys- tai imukykytes-tejä ei tehty, mutta käsiarkeista saatu subjektiivinen tunne vahvisti aiemmat mittaustuloksemme kuivilla kuiduilla tehtyjen arkkien pehmeysasteesta.

* = tavaramerkki

II

21 7 2 3 6 5 co o p> o m σ\ n n m o »-! r-i 3 ·><* * CO 3 un O OJ rrt in LO CO un 3 E common mmmm 3 P « a o p> o r-ι vo un vo σ\ en on s L ·=Τ -=3" O— r- VO in N rt s 2 r— m nj w m oocoo SE .=3- mmmm mmmm

P

O) o p a! n

P '"s O

>, -H p o co c-~ -a- co o o m un · * * *

C <D Z5 m r-, h, CO m m OJ

+3 p> e cococom mmmm a> p co Ό 3 3«.

3 -P 3

3 0) CO

OT 03 -H

•h 3 tf! -a- c— co t— co -a- un co o cö «e id \ in in in a σν oo cr> en C"* f—l prtl «I *·**«* *1 Λ 1 Λ h 3E oj mmmm m mmm E CQ o

O

P

<D CO

CO O

•h p> o cT'OOmoj co co co -a- f—i 2 «l ^ ^ «t ^ ^ cö co 3 vo on «—t -a- m en p η

CÖ 3 E rrt *3 CO rrt CO rrt i—l CO

x 3 rt P « CO lp >j a <P o p> ρ O oooOr-i-=r in co ni o\ C 0) l m m oo Ό) oo m en m un d) 0)3 e— -a- m m a- m m a- m -rrt p S E rrt f—l rrt rrt rrt rrt rrt rrt rrt .* p> λ; >> o CCÖ

cö C

•h äö n co p m> o xö cö ή p> O rtr m un rrt a O' n m ^ g )C 3 «s A «I A *1 Λ *1 Λ O <u 3 m co m in in en in a

• p) P> E rrt rrt CVCOCOCO

m p co cö 3 « O E 3 « cö w ^ ^ | 2> 2 X bO rrt a o in a o un en e- p-3 cö >i \ un oo oo σ, o a- m m m X2 rrt m * * * * — — r r *=c 3 e m m m m a- a- a· a· a-

Ert CO o » » · · I ( e e e e ..cc

•H -rrt -H *H CC-H-H

E E E E -H-HEE

E E

o un in o un o -h

rrt m o un rrt m X

X

e * 0)

P * E

* cp 3 <ö 0) O CÖ t* P ro Φ cö cö o C > rrt 0) P CÖ rrt Oi p Ert 0) 3 cö o co o * 72365 22

ESIMERKKI IV

Kokeet suoritettiin täysikokoisella pehmopaperikoneella, joka oli varustettu Periformer LW« kaksoisviiraformerilla, Joka tuottaa silkkipaperia leikkaamattomalla leveydellä n.

4,37 m. Koneen nopeus oli 762 m/min.

Tavallinen kuituraaka-aine koostui 50 1:sta valkaistua havu-puuvoimamassaa Ja 50 X:sta valkaistua lehtipuuvoimamassaa, Johon on sekoitettu n. 15 - 30 % hylkypaperia. Kreppausapu-alnetta / lujuutta lisäävää ainetta (Accostrength 7111) lisättiin kone-laatikkoon 7 kg kuitutonnia kohti.

Kaupallinen rullamuodossa oleva kuivahavupuusellu kuidutet-tiin kolmessa vasaramyllyssä. Sekoitettu kuidutettu massa-revinnäinen syötettiin yhdessä pienehkön vesimäärän kanssa pölyämisen minimoimiseksi liettämisastiaan, Jonka kapasiteetti oli 7500 1 (2000 US-gallonaa), Jossa se lietettiin kiertoveteen potkurisekoittimella. VasaramyllyJen yhdistetty kapasiteetti oli 500 kg/tunti (1100 lb/tunti). Massarevin-näisliete pumpattiin tästä astiasta kanavaan, Joka kuljettaa tavallisen paperin raaka-aineen sekoituspumpun syöttöauk-koon, pumpulla, Jonka maksimikapasiteetti on 2800 1/min (750 US.G./min). Kuivien kuitujen Ja veden kontaktiajan massa-revlnnäisastiassa, sekoituspumpussa, perälaatlkossa Ja niiden välisissä putkistoissa otaksuttiin tällä järjestelyllä olevan noin 95 sekuntia.

Alkujaan kuivien kuitujen tavalliseen puumassaan sekoitettua osuutta vaihdeltiin pienentämällä konenopeutta progressiivisesti alkuperäisestä nopeudesta 1204 m/min nopeuteen 762 m/min massarevinnäislietteen virratessa suhteellisen vakiolla nopeudella. Tällä tavalla vaihdeltiin perälaatikkoon sekoltuspumpun kautta syötettävää alkujaan kuivien kuitujen e tavaramerkki 23 7 2 3 6 5 osuutta 1¾ %:sta 30%:iin kaikista kuiduista, pitäen mielessä tässä sen, että hydratoidut kuidut tulevat panosastiasta ja suhteellisen kuivat kuidut kuivasta puumassasta vasaramylly-jen Ja liettämisastian kautta. Tässä laskuissa käytetyt ’’kaikki kuidut’’ eivät sisällä kierrätettyjä kultuja, jotka ovat kulkeneet nollaveden mukana liettämisastiaan. Koska tällaiset kierrätetyt kuidut ovat saattaneet olla veden kanssa yhteydessä suhteellisen kauan aikaa, on tässä epätäydellises-ti kasteltujen kuitujen osuus pienempi kuin vastaavat edellä mainitut osuudet kuivia kuituja kaikkiin kuituihin nähden Ja siksi on lopulta paperirainaan Joutuvien epätäydelllsesti kasteltujen kuitujen osuus myös hieman pienempi kuin nämä osuudet.

Edellä selostetulla tavalla tehdyt, olosuhteissa, joissa kuivia kuituja oli n. 30 % kaikista kuiduista, koepehmopaperit jalostettiin standardikokoisiksi kaksikerroksisiksi kylpy-huonepehmopaperirulliksi. Jalostetun pehmopaperin neliöpai-non (uunlkuivana), paksuuden, tiheyden, vetolujuuden, venymän Ja imukyvyn mittaukset suoritettiin Ja verrattiin ensin kaupallisesti saatavilla oleviin korkeabulkklsiin kaksikerroksisiin kylpyhuonepehmopapereihin, jotka on tehty läpi-ilmakuivausprosesseilla (nimitetty tuotteiksi nro 1, 2 Ja 3)

Ja sen Jälkeen kaksikerroksisiin tavallisiin pehmopapereihin (eli ei korkeabulkklsiin) (nimitetty tuotteiksi nro 4, 5, 6 Ja 7). Tulokset on esitetty taulukossa 4.

Taulukko M osoittaa, että koepehmopaperi oli tiheyden suhteen tarkasti verrattavissa kaupalliseen tuotteeseen no 3 Ja lähenteli tuotteiden no 1 Ja 2 standardeja, näiden kaikkien ollessa korkeabulkkisia läpi-ilmakuivauksella valmistettuja pehmopapereita. Koepehmopaperin tiheys oli paljon pienempi kuin kaupallisesti saatavilla olevilla tavallisilla pehmopapereilla, Joita edustivat tuotteet no 5, 6 Ja 7 Ja Jotka vuorostaan ovat samanlaisia kuin näissä kokeissa käytetyllä koneella tavallisesti valmistettavat tuotteet tavallisilla puumassallettelllä Ja ilman kuivien kuitujen lisäystä.

24 72 3 65 •p Ρ ρ rt <υ ρ

H i—, OV OO VO t— t— |>- OO

M bO Λ ^ ^ ^ *1 *1 «I >v td LT\ 0- «D fl· ΙΛ o oo oo oo ·

CX\ LO C— VO LO LO lO Lf\ 3 CV

bi ci ti p x m ^ 5 >> \

X M

3 M

E (M

M CO LO .,

3 \ CV 1000 -3- LO CV OO VO OVJ

«* ·>·>·» ·, n n * 3 0.0 cm vo cv -3- oo oo oo 3

OM (O

^ ' -* I—1 f—e 0) xd <d E OJ oo vo t- lt\ oo r— o e I >3 ·» #.·.·. ..«AI. ^ coew. t~- oo cv oo .-v t— co o\ cd t< V CV l-l r-. CV i—e 1 o.

rt M ^ LO OO CJV 3 CT\ VO t— CTv

3 E W VO CO CT-v 00 Γ— t— CV OJ

300-1 -3 .30000 oo oo oo oo E

o

3 VO

r-J ^ uv O t— OO 3 vO ,—: o (V O— t— 3 p \ oo oo lt\ cv o o- vo oo ~ rt bO CO O VO cv cv oocvoooovo t1* '— « •—e Hr—; i —i h rt

H

« rt >> po o οοοσν t— h h h i—: rt £ OO H f—i CV CO o 3\ ov rt

£1 O o H <—l ·—( H ,—li—l i—i C

Ή \ ^ ^ Λ Λ t

E-ebO O OOO O O O O M

r—e ^ '-v td o + rt «MP cd

« 3 VO M LT\ f— 1Λ S VO OO σν O H

n 3·—co vo σνσνσν h co oo co h jj CO \ t. O CV (V CO OOCVOOr-lT-l 5 ^ E ^ OJ CM CV H H H H t, < rt 3 a> cd E-< D-> '— X o

P

•H

Λ C ε O cd co C 5> 3 •H «H 3

rt 3 M

P. X —s oo σν CO OO 3 3 VO r-( ϋ O Ή (M Λ ·>·>·> {rj h e E vo vc m m ininm-3 o.

H3\ H H H H H H H H ( 4) 3 60 ^ m Z '— '— o O)

4) -P E

I M "H < Ή -r-1 Ct

I -p H rt C

rt -P HO, H

<0 ο rt rt h X rt > o. o s- -p rt o p> HÖH -PE rt

o X C w JC P

rt rt rt p rt h

O. C P M H PO. E

rt 3 rt tl H OJ OO rt H 3 LPv VO t—

O. P CO P rt «OP M

OP H rt O. OOO HP OOOO 3 E rt H w rt CCC Hrt CCCC 3

H p H H O, Hrt M

rt m edJbco rt rt rt rtP rt rt rt rt x o. o o. x e p p p o. h p p> p jj td

rt H 3 H .2 OOO 3 C OOOO 0U

O rt rt3rt 3 3 3 rt rt 3333 «H» «PO. H EH E-· «00 HHE-ifi +

Claims (26)

1. Nopea prosessi korkeabulkkisen paperin tai monikerrospape-rin korkeabulkkisen kerroksen valmistamiseksi, Jossa vesipitoisesta lietteestä, Joka sisältää paperinvalmlstussidok-sen muodostavassa tilassa olevia kultuja, poistetaan vettä saattamalla se kosketukseen huokoisen pinnan kanssa muodostamaan raina, Joka myöhemmin puristetaan, kuivataan, Ja kre-pataan sen kuljettua Jenkkisylinterin yli tunnettu siitä, että sellaisia kuivia kuituja,Jotka ovat pääasiallisesti lignoselluloosaa Ja joilla täysin kasteltuina on kuitujenvälisten sidosten muodostamiskapasiteettia, syötetään lietteeseen Ja sekoitetaan mainitussa sidoksen muodosta-mistilassa oleviin kuituihin juuri ennen rainan muodostumista Ja siten, että raina sisällyttää itseensä alkujaan kuivia kuituja, Jotka syötettiin lietteeseen mainitussa syöttö-vaiheessa Ja Jotka pysyvät epätäydelllsestl kasteltuina johtuen niiden lyhyestä, alle 45 minuuttia, kosketusajasta veden kanssa ralnaa muodostettaessa Ja puristettaessa.

2. Vaatimuksen 1 mukainen prosessi, tunnettu siltä, että siihen kuuluu valhe, jossa mainitut kuivat kuidut altistetaan kuivalle kuidutukselle ennen syöttöä lietteeseen.

3* Jatkuva nopea prosessi korkeabulkkisen paperin tai moni-kerrospaperin korkeabulkkisen kerroksen valmistamiseksi, jossa vesipitoista lietettä, Joka sisältää paperinvalmistus-sidoksen muodostavassa tilassa olevia kuituja, syötetään jatkuvasti liikkuvalle huokoiselle pinnalle ja siitä poistetaan vettä myöhemmin puristettavan ja kuivatettavan ja jenkki-sylinterin yli kulkemisen Jälkeen krepattavan rainan muodostamiseksi, tunnettu siitä, että kuivat kuidut, Jotka ovat pääosaltaan lignoselluloosaa ja jotka on valmistettu kuivan massan kuivalla kuidutuksella, syötetään lietteeseen Ja sekoitetaan mainittuihin sidoksen muodostaviin kuituihin Juuri ennen rainan muodostumista, jolloin mainitut syötetyt 26 7 2 3 6 5 kuidut ovat sellaisia, Joilla täysin kasteltuna on kuitujen välistä sidoskapasiteettia, kuivien kuitujen syöttöpisteen ja rainan muodostumisnopeuden ollessa sellaisia, että raina sisällyttää itseensä alkujaan kuivia kuituja, jotka syötettiin lietteeseen mainitussa syöttövaiheessa ja jotka pysyvät epätäydellisesti kastelluina rainan muodostumisen Ja puristuksen aikana niiden veden kanssa lyhyen, alle 45 minuuttia, kosketusajan Johdosta.

4. Vaatimuksen 1 tai 3 mukainen prosessi, tunnettu siltä, että mainitut kuivat kuidut sekoitetaan veden kanssa juuri ennen lietteeseen syöttöä.

5. Jonkin edelläolevan vaatimuksen 1-3 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että mainittu lyhyt kosketusaika on lyhyempi kuin 30 minuuttia.

6. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-3 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että mainittu lyhyt kosketusaika on lyhyempi kuin 10 minuuttia.

7· Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-6 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että kuivat kuidut syötetään sidoksen muodostamistilassa olevien kuitujen lietteeseen paperikoneen perälaatikon läheisyydessä.

8. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-6 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että kuivat kuidut syötetään sidoksen muodostamistilassa olevien kuitujen lietteeseen paperikoneen sekoituspumpun imuaukon läheisyydessä.

9· Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-8 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että prosessiin syötettävien kuivien 27 7 2 365 kuitujen määrä on 10 % - 80 % kaikista rainan muodostavista kuiduista.

10. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-8 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että prosessiin syötettävien kuivien kultujen määrä on 25 % - 50 % kalkista rainan muodostavista kuiduista.

11. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-10 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että raina sisällyttää itseensä kuituja, Jotka ovat alkujaan kuivia kultuja Ja säilyttävät kiin-teäainepitoisuutensa ainakin 50 2:ssa kun raina muodostetaan ja puristetaan.

12. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-10 mukainen prosessi tunnettu siitä, että raina sisällyttää itseensä kuituja, jotka ovat alkuaan kuivia kuituja ja säilyttävät kiin-teäainepitoisuutensa vähintäin 70 ?:ssa, kun raina muodostetaan Ja puristetaan.

13. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-10 mukainen prosessi tunnettu siitä, että raina sisällyttää itseensä kuituja, Jotka ovat alunperin kuivia Ja säilyttävät kiinteiden aineiden osuuden, Joka on vähintäin 25 % suurempi kuin sidoksen muodostumistilassa olevien kuitujen kiinteiden aineiden osuus, kun raina muodostetaan ja puristetaan.

14. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-3 mukainen prosessi, tunnettu siltä, että rainan muodostumisen Jälkeen suurin osa vesimäärästä poistetaan puristamalla.

15· Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1 - 14 mukainen prosessi tunnettu siitä, että raina kuivataan Ja krepa-taan antamalla rainan kulkea yli kreppaussylinterin ja että krepatun korkeabulkkisen paperin tiheys on n 0,06 - 0,20 g/cm3. 28 72365

16. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1 - 15 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että mainitut kuivat kuidut koostuvat oleellisesti lignoselluloosakuiduista.

17. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 1-16 mukainen prosessi, tunnettu siitä, että mainitut kuivat kuidut sisältävät synteettisiä hydrofHiisiä kuituja.

18. Minkä tahansa edellä olevan vaatimuksen 1-17 mukainen prosessi tunnettu siitä, että prosessi suoritetaan kaksoisviirapaperikoneella.

19· Minkä tahansa edellä olevan vaatimuksen 1—18 mukainen prosessi tunnettu siitä, että massan hajotus ja kuljetus suoritetaan vaahdottamatta Ja ilman merkittävää ilman sitoutumista.

20. Nopea prosessi korkeabulkkisen paperin tai monikerrospa-perin korkeabulkkisen kerroksen muodostamiseksi, Jolloin vesilietteestä, joka sisältää paperinmuodostustilassa olevia kultuja, Joihin ei sanottavasti ole sitoutunut ilmaa poistetaan vettä viirojen välissä muodostamaan raina, Joka peräkkäin puristetaan, kuivataan Ja krepataan sen kuljettua jenk-kisyllnterin yli tunnettu siitä, että kuivia kultuja, jotka ovat pääasiallisesti lignoselluloosaa Ja sellaisia, että niillä täysin kostutettuina on kultujen välistä sidoksen muodostuskykyä, syötetään lietteeseen hiukan ennen rainan muodostumista Ja siten, että raina sisällyttää itseensä alunperin kuivia kuituja, Joita syötettiin lietteeseen mainitussa sisäänsyöttövaiheessa Ja Jotka Jäävät epätäydelli-sesti kostutetuiksi, Johtuen lyhyestä, alle ^5 minuutin, kon-taktlajasta, veden kanssa, minkä jälkeen raina muodostetaan Ja puristetaan. II. 29 72365

21. Minkä tahansa edellä olevan vaatimuksen 1-21 mukainen prosessi tunnettu siltä, että siihen kuuluu vaihe edellä mainittujen kuivien kuitujen kulvahajottamlnen vasara-myllyssä ennen niitten syöttämistä lietteeseen.

22. Minkä tahansa edellä olevan vaatimuksen 1-3 tai 5-21 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kuivat kuidut sekoitetaan veden kanssa sekoitusastiassa ja astiassa muodostunut kuiva kuitu/vesi-seos pumpataan paperikoneen perälaatikon läheisyydessä.

23· Korkeabulkkinen krepattu paperi tai monikerroksisen kre-patun paperin korkeabulkkinen kerros, jonka tiheys on 0,06 -0,20 g/cm3 , tunnettu luhistuneessa tilassa (collapsed) olevien kuitujen läsnäolosta, mikä on luonteenomaista kuiduille, jotka on kasteltu täysin ennen niiden paperiksi muovaamista Ja jotka märkinä on alistettu paineelle ja kemiallisesti modlfioimattomien suhteellisen luhistumattomien kuitujen läsnäolosta, jotka kuidut on sekoitettu luhistuneiden kuitujen Joukkoon Ja Jotka lisäävät paperin bulkkl-suutta.

24. Kone korkeabulkkisen paperin valmistamiseksi, joka on sitä tyyppiä Johon kuuluu perälaatikko (12), Joka kykenee saattamaan lietteen paperinvalmistussldoksen muodostamis-tilassa olevista kuiduista huokoiselle pinnalle mainitun pinnan liikkuessa liikkuvan rainan muodostamiseksi Ja johon kuuluu laitteet (17) mainitun rainan puristamiseen veden poistamiseksi ralnasta, tunnettu siitä, että mainittu kone on varustettu laitteilla (22, 23) kuivan massan kui-duttamiseksi kuivien kuitujen valmistamiseksi Ja laitteilla (27) viimeksi mainittujen kultujen syöttämiseksi lietteeseen kuivassa muodossa ilman kemiallista modifiontia kuivien kui- 30 7 2 3 6 5 tujen sekoittamiseksi mainittujen sidoksen muodostamistilas-sa olevien kuitujen kanssa juuri ennen rainan muodostumista, koneen toimiessa riittävällä nopeudella, jotta mainitulla kuidutuslaitteella valmistetut kuidut sisältyvät rainaan niiden pysyessä epätäydellisesti kastelluina rainan muodostumisen ja puristuksen aikana niiden veden kanssa lyhyen koske-tusajan johdosta.

25* Vaatimuksen 24 mukainen kone, tunnettu siitä, että se sisältää laitteet (24) lietteen muodostamiseksi kuivista kuiduista ja laitteet (27) mainitun lietteen syöttämiseksi mainittuun perälaatikkoon (12) , jolloin mainitut laitteet lietteen muodostamiseen ja syöttämiseen sisältävät edullisesti sekoitusastian (24), jossa kuivat kuidut sekoitetaan veden kanssa, lajittimen (25) kuitukimppujen ja pienroskien poistamiseksi lietteestä ja välittömän sekoittajan laitteissa (27) lietteen pääkanavassa, joka johtaa perä-laatikkoon.

26. Vaatimuksen 24 tai 25 mukainen kone, tunnettu siitä, että mainitut kuivan massan kuidutuslaitteet (22, 23) ovat mekaanisia. 3i 72365