FI80314B

FI80314B - Arrangement for wiping off and evening out coating slip applied to a running board or paper web

Info

Publication number: FI80314B
Application number: FI880992A
Authority: FI
Inventors: Yngve Fundell
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1990-01-31
Also published as: FI880992A0; FI80314C; FI880992A

Description

8031 4 1 Laite liikkuvalle kartonki- tai paperiradalle viedyn päällystyspastan pyyhkimiseksi ja tasoittamiseksi Anordning för avstrykning och utjämning av pä en löpande papp- eller pappersbana päförd bestrykningssmet 58031 4 1 Apparatus for wiping and leveling coating paste applied to a moving paperboard or paper web Anordning för avstrykning och utjämning av pä en löpande papp- eller pappersbana päförd bestrykningssmet 5

Keksinnön kohteena on laite liikkuvalle kartonki- tai paperiradalle viedyn päällystyspastan pyyhkimiseksi ja tasoittamiseksi kaavinterän jq avulla, jossa laitteessa on radan kulkusuunnassa välittömästi ennen kaavinterää järjestetty lisäpyyhkäisyterä.The invention relates to a device for wiping and leveling a coating paste applied to a moving cardboard or paper web by means of a scraper blade jq, which device has an additional scanning blade arranged in the direction of travel of the web immediately before the scraper blade.

Paperi, kartonki jne. valmistetaan tavallisesti luonnollisesta sellu-loosakuidusta. Paperinvalmistus on monimutkainen prosessi, joka Ί5 alkaa luonnollisen puun tai muiden kasvin osien kuiduttamisesta, kuitujen valmistuksesta ja lopulta arkinmuodostuksesta. Arkinmuodos-tuksessa on vaatimuksena, että kuidut jakautuvat niin tasaisesti kuin mahdollista. Vedenpoistossa, joka tapahtuu arkinmuodostuksessa, kuidut lähenevät toisiaan ja lopuksi ne sitoutuvat toisiinsa vetysi-20 doksilla.Paper, board, etc. are usually made of natural cellulosic fiber. Papermaking is a complex process that Ί5 begins with the defibering of natural wood or other parts of the plant, the manufacture of fibers, and finally sheeting. In sheeting, it is required that the fibers be distributed as evenly as possible. In dewatering, which occurs in sheet formation, the fibers converge and eventually bind to each other with hydrogen-dox.

Paperi muodostuu näin ollen useassa kerroksesa olevista kuiduista, jotka ovat jakautuneet sattumanvaraisesti. Kun paperia tarkastellaan suurennuslasilla, havaitaan, että kuitujen välissä on aukkoja ja 25 että pinta on epätasainen - mikä kaikki johtuu edellä selostetusta mikrorakenteesta.The paper is thus composed of fibers in several layers, which are randomly distributed. When the paper is viewed with a magnifying glass, it is observed that there are gaps between the fibers and that the surface is uneven - all due to the microstructure described above.

Siihen voi olla useita syitä, että halutaan parantaa tätä epätasaista mikrorakennetta. Voidaan esim. haluta vähentää paperin huokoisuutta, 30 J otta sitä voitaisiin käyttää pakkausmateriaalina. On myös tärkeää parantaa itse paperin pintaa, jotta paperille voitaisiin painaa hyvällä lopputuloksella. Tavallinen menetelmä pinnan tasoittamiseksi ja huokoisuuden vähentämiseksi on se, että valmiille paperin pinnalle levitetään päällystekerros. Eräs tavallinen menetelmä on, että sekoi-35 tetaan hienojakoista pigmenttiä, esim. savea, veteen yhdessä jonkin sideaineen, esim. lateksin kanssa ja tämän jälkeen levitetään tämä pasta paperiradalle. Pinnantasaisuus saadaan aikaan sillä, että pasta 2 80314 1 levitetään tasoiteterällä, ns. kaavinterällä. Päällystetty paperi kuivataan tämän jälkeen, jolloin savikerros sitoutuu paperirataan määrätyllä tunkeumalla (penetraatiolla).There may be several reasons for this desire to improve this uneven microstructure. For example, it may be desirable to reduce the porosity of the paper, so that it could be used as a packaging material. It is also important to improve the surface of the paper itself so that the paper can be printed with a good result. A common method of smoothing the surface and reducing porosity is to apply a coating layer to the finished paper surface. One common method is to mix a fine pigment, e.g. clay, with water together with a binder, e.g. latex, and then apply this paste to a paper web. Surface evenness is achieved by applying the paste 2 80314 1 with a leveling blade, the so-called doctor blade. The coated paper is then dried, whereby the clay layer binds to the paper web by a predetermined penetration.

5 Todennäköisesti esiintyy myös vetysidoksia sekä muita sidoksia, jotka ovat riippuvaisia sideaineen koostumuksesta ja rakenteesta.5 Hydrogen bonds as well as other bonds that are dependent on the composition and structure of the binder are also likely to occur.

Kaavinterää on käytetty päällystykseen - tasoitukseen siitä lähtien, kun päällystystekniikka on otettu käyttöön. Koska vallalla oleva 10 tekniikka perustuu sille periaatteelle, että kaavinterä pyyhkii pastaylimäärää, on pastan liikemalli kaapimen ja paperin välisessä raossa monimutkainen erityisesti silloin, kun päällystyksessä käytetään erittäin suuria nopeuksia. Tavallinen menetelmä on, että paperi-rata viedään paikallaan olevan kaavinterän yli, jolloin normaalit 15 ratanopeudet ovat 600-1000 m/min, mutta myös suurempia, jopa 2000 m/min olevia nopeuksia käytetään. Pastaylimäärä päällystyksessä on 10-20 kertainen.The scraper blade has been used for coating - leveling since the coating technology was introduced. Because the prevailing technique 10 is based on the principle that the scraper blade wipes excess paste, the pattern of paste movement in the gap between the scraper and the paper is complex, especially when very high speeds are used in the coating. The usual method is to pass the paper web over a stationary scraper blade, with normal web speeds of 600-1000 m / min, but higher speeds of up to 2000 m / min are also used. The excess paste in the coating is 10-20 times.

Pastan tasoituksessa on tähän asti käytetyllä (sileällä) kaavinterällä 20 esiintynyt monia ongelmia, joiden selostetaan johtuvan monimutkaisesta liikemallista terän ja paperin välisessä raossa. Tämä johtaa reolo-giailmiöön, eli pasta muuttaa luonnettaan. Viskositeetti vähenee tai kasvaa, tapahtuu kontrolloimatonta vedenpoistoa jne. Tämän seurauksena voi olla, että on mahdotonta saada aikaan tasaista päällystekerrosta, 25 tai että pasta ei tasoitu kaavinterän etureunassa, eli tapahtuu ns. vuotamista. Pastasta tapahtuu myös vedenpoistoa välittömästi kaavinterän etureunan alla sillä seurauksella, että pigmentti, josta on poistettu vettä, tarttuu terään.Many problems have been encountered in smoothing the paste with the (smooth) scraper blade 20 used so far, which are explained to be due to the complex movement pattern in the gap between the blade and the paper. This leads to a rheological phenomenon, i.e. the pasta changes its character. The viscosity decreases or increases, uncontrolled dewatering occurs, etc. As a result, it may be impossible to obtain a uniform coating layer, or that the paste is not leveled at the leading edge of the scraper blade, i.e. the so-called leakage. The paste is also dewatered immediately below the leading edge of the scraper blade with the result that the dehydrated pigment adheres to the blade.

30 Tekniikan tason osalta viitataan lisäksi SE-patenttiin 213 695 ja FI-patenttihakemukseen 861241, joissa julkaisuissa on esitetty ratkaisuja, jotka käsittävät ainakin kaksi peräkkäin järjestettyä kaavinterää, jotka levittävät ja tasoittavat päällystysainetta rainan pintaan.With regard to the prior art, reference is further made to SE patent 213 695 and FI patent application 861241, in which publications comprise solutions comprising at least two successively arranged scraper blades which apply and level the coating material to the surface of the web.

Keksinnölle on tunnusomaista se, että pyyhkäisyterän ja radan välinen rako on huomattavasti suurempi kuin kaavinterän ja radan välinen rako.The invention is characterized in that the gap between the sweeping blade and the track is considerably larger than the gap between the scraper blade and the track.

35 3 80314 1 Muodostuva positiivinen vaikutus on kaksivaiheinen: - osaksi vaikutetaan pastan vedenpoistoon, jolloin pigmentti ei tartu kaavinterään, ja - osaksi pienennetään pastaylimäärää kaavinterässä siten, että takai-5 sinvirtaus tapahtuu helpommin.35 3 80314 1 The resulting positive effect is twofold: - partly by affecting the dewatering of the paste so that the pigment does not stick to the scraper blade, and - partly by reducing the excess paste in the scraper blade so that the backflow is easier.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jonka ainoa kuvio esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista päällystysterää sivulta päin nähtynä.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, the only figure of which schematically shows a side view of a coating blade according to the invention.

1010

Viitenumero 1 tarkoittaa johtotelaa, joka kannattaa suuntaan R kulkevaa paperirataa 5. Päällystyspastan 4 vienti radalle 5 tapahtuu pyörivän päällystystelan 2 avulla, joka on osittain upotettu astiaan 3, joka sisältää päällystyspastaa, jolloin päällystyspasta kulkee 15 telan 2 mukana siten, että radalle 5 levittyy pastaa telojen 1 ja 2 välisessä nipissä. Näin viedään radalle moninkertainen ylimäärä pastaa suhteessa siihen pastamäärään, joka on tarkoitettu tarttumaan valmiiksi käsiteltyyn rataan. Huomattavan suuri osa tästä pasta-ylimäärästä, yleensä vähintään 50 % ja edullisesti vähintään 70 %, 20 poistetaan radasta 5 pyyhkäisyterällä 6, joka on järjestetty välittömästi ennen kaavinterää 7 radan 5 liikesuunnassa R. Pasta, joka poistetaan terien 6 ja 7 kohdalla, kerätään tämän jälkeen uudelleen-kierrätystä varten. Päällystyspastan varsinainen tasoitus suoritetaan kaavinterällä 7 kuitenkin siten, että samanaikaisesti myös poistetaan 25 se pastaylimäärä, joka on ohittanut pyyhkäisyterän 6.Reference numeral 1 denotes a guide roll supporting a paper web 5 running in the direction R. The coating paste 4 is exported to the web 5 by means of a rotating coating roll 2 partially immersed in a container 3 containing the coating paste, the coating paste passing 15 In the nip between 1 and 2. In this way, a multiple excess of pasta is applied to the web in proportion to the amount of pasta intended to adhere to the pre-processed web. A considerable proportion of this excess paste, generally at least 50% and preferably at least 70%, is removed from the track 5 by a sweeping blade 6 arranged immediately before the scraper blade 7 in the direction of movement R of the track 5. for re-recycling. However, the actual leveling of the coating paste is carried out with a scraper blade 7, so that at the same time the excess paste which has passed the sweeping blade 6 is also removed.

Pyyhkäisyterän 6 ja radan 5 välinen rako on näin ollen huomattavasti suurempi kuin kaavinterän 7 ja radan 5 välinen rako. Edellä selostetun järjestelyn avulla on pastaylimäärä kaavinterän kohdalla huo-30 mattavasti pienempi kuin tavanomaisissa laitteistoissa, jolloin sekä reologiailmiö että nk. vuotaminen hallitaan paremmin kuin tunnetussa tekniikassa.The gap between the sweeping blade 6 and the track 5 is thus considerably larger than the gap between the scraper blade 7 and the track 5. With the arrangement described above, the excess paste at the scraper blade is considerably smaller than in conventional equipment, whereby both the rheological phenomenon and the so-called leakage are better controlled than in the prior art.

Keksintöä ei ole rajoitettu edellä selostettuun suoritusmuotoon, 35 vaan oheisten patenttivaatimusten puitteissa siitä on ajateltavissa useita modifikaatioita ja muunnelmia. Päällystyspastan vienti voidaan suorittaa esim. vaihtoehtoisella tavalla, esim. päällystimellä, 4 80314 1 jolla päällystyspastan vienti suoritetaan paineen alaisena. Pasta-ylimäärän suhteellinen määrä, joka poistetaan pyyhkäisyterällä 6, voi myös vaihdella päällystyslaitteen muiden ominaisuuksien mukaisesti .The invention is not limited to the embodiment described above, but several modifications and variations are conceivable within the scope of the appended claims. The export of the coating paste can be performed e.g. in an alternative way, e.g. with a coater, 4 80314 1 by which the export of the coating paste is performed under pressure. The relative amount of excess paste removed by the sweeping blade 6 may also vary according to other characteristics of the coating device.

5 10 15 20 25 30 355 10 15 20 25 30 35

Claims

5,80314

Device for wiping and leveling coating paste (4) applied to a moving cardboard or paper web (5) by means of a scraper blade (7), the device having an additional scanning blade (6) arranged in the direction of travel of the web (5) immediately before the scraper blade (7) , that the gap between the sweeping blade (6) and the track (5) is considerably larger than the gap between the scraper blade (7) and the track (5).

1 Claims

Device according to Claim 1, characterized in that the sweeping blade removes at least half, preferably at least 70%, of the excess paste applied to the web in connection with the coating of the coating paste (4). 15 20 25 30 35 6 80314