FI82108C

FI82108C - FOERFARANDE FOER FOERAEDLING AV PAPPER OCH ANORDNING FOER ATT UTFOERA FOERFARANDET.

Info

Publication number: FI82108C
Application number: FI852773A
Authority: FI
Inventors: Reinhard Kirbis
Original assignee: Kaemmerer Gmbh
Priority date: 1984-07-28
Filing date: 1985-07-15
Publication date: 1991-01-10
Also published as: EP0169988B1; EP0169988A3; FI852773A0; ATE39373T1; FI852773L; FI82108B; EP0169988B2; DE3427967C2; DE3566916D1; EP0169988A2; DE3427967A1

Abstract

1. A method of refining paper in which a paper web is passed through at least one roll gap of a calender, in which a pressure is exerted on the paper web, the moisture content thereof being reduced to a final value, characterised in that the paper web is passed out of the roll gap or the last of the roll gaps with a moisture content which is above the final value of moisture content after which, to reduce the moisture content to the final value, it is subjected to a drying process by passing through a drying apparatus.

Description

8210882108

Menetelmä paperin jalostamiseksi ja laite menetelmän suorittamiseksi - Förfarande för förädling av papper och anordning för att utföra förfarandetMethod for processing paper and apparatus for carrying out the method - Förfarande för förädling av papper och anordning för att utföra förfarandet

Keksinnön kohteena on menetelmä paperin jalostamiseksi, jossa paperiraina kuljetetaan ainakin yhden telanipin, jossa siihen kohdistetaan painetta, läpi, ja paperirainan kosteus pienennetään loppuarvoonsa. Lisäksi keksintö kohdistuu laitteeseen tällaisen menetelmän suorittamiseksi.The invention relates to a method for processing paper, in which the paper web is conveyed through at least one roll nip where pressure is applied to it, and the moisture of the paper web is reduced to its final value. The invention further relates to an apparatus for carrying out such a method.

Paperin jalostamiseen, jonka tarkoituksena on puristaminen suureen ominaispainoon, tarvitaan sekä suuri viivapaine ka-lanterissa että myös paperirainan tehokas kostuttaminen ennen kalenterissa tapahtuvaa käsittelyä. Koska vaadittava loppukosteus, joka paperilla tämän käsittelyn jälkeen tulee olla, on olennaisesti pienempi kuin tämä edeltävä kosteuspitoisuus, täytyy paperi myös kuivata kalanterissa. Vaadittu loppukosteus rajoittaa sen tähden useasti kalanterin tehokkuutta, ts. paperirainan kulkunopeus on valittava siten, että rainalla kalanterista poistuessaan on haluttu loppukosteus, kun kalanterin kuivauskapasiteetin huomioonottaen kui-vatustehoa ei voida nostaa. Tämän lisäksi kalanterin tehokkuutta rajoittaa paperitelojen lämpökestävyys.The processing of paper, which is intended to be pressed to a high specific gravity, requires both a high line pressure in the calender and also the efficient wetting of the paper web before processing in the calendar. Since the required final moisture that the paper must have after this treatment is substantially lower than this previous moisture content, the paper must also be dried in a calender. The required final humidity therefore often limits the efficiency of the calender, i.e. the speed of the paper web must be chosen so that the web has the desired final humidity when leaving the calender when the drying capacity cannot be increased given the drying capacity of the calender. In addition, the efficiency of the calender is limited by the heat resistance of the paper rolls.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada lajimääritelmältään edellä mainitun mukainen menetelmä, jolla voidaan poistaa kalanterien tähän asti asettamat rajoitukset. Tämä tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisella menetelmällä.The object of the invention is to provide a method with the above-mentioned species definition, by means of which the restrictions hitherto imposed by calenders can be removed. This object is achieved by a method according to the characterizing part of claim 1.

Koska rainalle sen tultua kalanterista suoritetaan kuiva-tusprosessi, voi rainan kosteuspitoisuus painekäsittelyn lopussa olla olennaisesti suurempi kuin vaadittu loppukosteus. Tämä antaa mahdollisuuden joko käyttää kalanteria suuremmalla työnopeudella tai käyttää kalanteria, jonka telaluku on pienempi. Ensin mainitussa tapauksessa saavutetaan huomattava kalanterikapasiteetin nousu, millä useissa tapauksissa 2 82108 vältetään yhden tai useamman lisäkalanterin tarve. Koska lisäksi vaadittavan lisäkuivatuslaitteiston investointikustannukset ovat olennaisesti vähäisemmät kuin lisäkalanterin, on ratkaisu siten taloudellisesti olennaisesti parempi. Pienempi kalanterien lukumäärä vähentää lisäksi myös varsinaisia henkilökustannuksia selvästi. Telamäärältään pienemmän ka-lanterin käyttäminen, siis esimerkiksi tavanomaiseen super-kalanteriin kytketyn kuivatuslaitteiston, vähentää samoin investointikustannuksia selvästi verrattuna samantehoiseen puristuskalanteriin, josta raina lähtee vaaditussa loppukos-teudessa.Since the web is subjected to a drying process after it has entered the calender, the moisture content of the web at the end of the pressure treatment can be substantially higher than the required final moisture. This allows you to either use the calender at a higher working speed or use a calender with a lower roll number. In the former case, a considerable increase in calender capacity is achieved, thus in many cases 2 82108 the need for one or more additional calenders is avoided. In addition, since the investment cost of the required additional drying equipment is substantially lower than that of the additional calender, the solution is thus substantially economically better. In addition, the smaller number of calenders also significantly reduces the actual personnel costs. The use of a calender with a smaller number of rolls, i.e. a drying apparatus connected to a conventional super-calender, for example, likewise clearly reduces the investment costs compared to a press calender of the same power from which the web leaves at the required final humidity.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on kuitenkin vielä muita olennaisia etuja. Paperirainaa puristuskalanterissa käsiteltäessä voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä huomattavasti parantaa voimakkaasti puristetuille teknillisille papereille tyypillisiä ominaisuuksia, kuten tiheydestä, siley-destä, huokoisuudesta ja läpinäkyvyydestä riippuvia ominaisuuksia, johtuen rainan suuremmasta kosteuspitoisuudesta viimeisissä telanipeissä, joissa vallitsee suurin viivapai-ne.However, the method according to the invention has still other essential advantages. When treating a paper web in a press calender, the method according to the invention can significantly improve the properties typical of high-pressed technical papers, such as density, smoothness, porosity and transparency-dependent properties, due to the higher moisture content of the web in the last roll nip.

Painopaperia superkalanterissa superkalanteroitaessa voidaan paperin samalla puristuksella, johtuen suuremmasta kosteudesta, jossa superkalanterointi päätetään, paperirainalle aikaansaada huomattavasti parempi sileys kuin mikä on asianlaita tunnetuissa menetelmissä. Jälkikuivatus pienentää tosin jonkin verran saatua sileyttä, mutta se on kuitenkin myös jälkikuivatuksen jälkeen vielä olennaisesti parempi kuin mitä päällystämättömälle paperille on tähän mennessä aikaansaatu, niin että ainakin joissakin käyttötapauksissa voidaan kalliimpi päällystetty painopaperi korvata keksinnön mukaisella menetelmällä jalostetulla päällystämättömällä paperilla. Parempaa sileysvaikutusta, joka keksinnön mukaisella menetelmällä aikaansaadaan, voidaan kuitenkin myös käyttää hyväksi viivapaineen pienentämiseen, niin että tun- tl 3 82108 nettuihin menetelmiin verrattuna sama sileys saadaan paperi-rainan selvästi vähemmällä puristuksella superkalanteroin-nissa. Luonnollisesti voidaan myös valita mitkä tahansa vä-liarvot toisaalta maksimisileyden samana pysyvän puristuksen ja toisaalta minimipuristuksen samana pysyvän sileyden välillä.When supercalendering printing paper in a supercalender, due to the higher compression of the paper, due to the higher humidity at which the supercalendering is terminated, a much better smoothness can be achieved on the paper web than is the case with known methods. Although post-drying somewhat reduces the smoothness obtained, it is still substantially better after post-drying than has hitherto been achieved for uncoated paper, so that in at least some cases the more expensive coated printing paper can be replaced by uncoated paper processed by the process of the invention. However, the better smoothness effect obtained by the method according to the invention can also be exploited to reduce the line pressure, so that the same smoothness is obtained by significantly less compression of the paper web in supercalendering compared to the known methods. Of course, it is also possible to choose any intermediate values between the constant compression of the maximum smoothness on the one hand and the constant smoothness of the minimum compression on the other hand.

Lopuksi keksinnön mukaisella menetelmällä on myös etunsa liittyen paperirainan käsittelyyn jossain paperikoneen sisäisessä ryhmässä, ts. esimerkiksi inline-kalanterissa tai konekalanterissa. Myös tällöin voidaan telalukua pienentää, jolloin esimerkiksi rainan kuljetus yksinkertaistuu, tai saadaan myös parempi sileys kuin aikaisemmin on esimerkiksi konekalanterilla ollut mahdollista, myös sen huomioonottaen, että jälkikuivatusprosessi pienentää jälleen jonkin verran saavutettua sileyttä. Lopuksi keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa myös kalanteritelojen lämpötilan ja/tai viiva-paineen alentamisen paperitelojen kestoiän suurentamiseksi.Finally, the method according to the invention also has advantages in relation to the treatment of the paper web in an internal group of the paper machine, i.e. in an inline calender or a machine calender, for example. Also in this case, the number of rolls can be reduced, whereby, for example, the transport of the web is simplified, or a better smoothness is obtained than has previously been possible with a machine calender, also taking into account that the post-drying process again somewhat reduces the achieved smoothness. Finally, the method according to the invention also makes it possible to reduce the temperature and / or the line pressure of the calender rolls in order to increase the service life of the paper rolls.

Suositellussa suoritusmuodossa suoritetaan paperirainalle kuivatusprosessin aikana konvektiokuivatus, koska tällä tavalla jälkikuivatus on erityisen tilaa- ja kustannuksia säästävä. Myös muita kuivatustapoja, esimerkiksi säteilykui-vatusta infrapunasäteilyllä tai kontaktikuivatusta voidaan kuitenkin käyttää, jolloin viimeksi mainittu voidaan suorittaa kuumennettuja teloja käyttämällä.In the preferred embodiment, the paper web is subjected to convection drying during the drying process, since in this way the post-drying is particularly space- and cost-saving. However, other drying methods, for example radiation drying by infrared radiation or contact drying, can also be used, in which case the latter can be carried out using heated rollers.

Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada kustannuksiltaan edullinen laite keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkien mukaisesti.It is also an object of the invention to provide a cost-effective device for carrying out the method according to the invention. This object is achieved according to the invention according to the features of claim 7.

Suositellussa suoritusmuodossa konvektiokuivatuslaitteessa on pitkin paperirainan kulkutietä useita olennaisesti toisiaan vasten suunnattuja ilmanvirtauksen synnyttäviä suutinpa-reja.In a preferred embodiment, the convection dryer has a plurality of air flow generating nozzle pairs directed substantially against each other along the path of the paper web.

4 821084 82108

Seuraavaksi keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin liittyen piirustuksessa esitettyyn sen erääseen suoritusmuotoon. Ainoa kuva esittää kaaviomaisena sivukuvantona kalanteria ja sen jälkeen kytkettyä konvektiokuivatuslaitetta.The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment thereof shown in the drawing. The only figure shows a schematic side view of the calender and then the connected convection dryer.

Rakennemuodoltaan tunnettuun, kokonaisuutena viitenumerolla 1 merkittyyn puristuskalanteriin johdetaan paperiraina 2, jonka kosteuspitoisuus on 15%:n ja 25%:n välillä, jolloin se kulkee tunnetulla tavalla kalanterin läpi alkaen ylimmästä telaparista. Puristuskalanterissa 1 on 15 käyttötelaa. Sen metallitelat kuumennetaan höyryllä. Säädettävä viivapaine ulottuu 500 kNm:iin asti.A paper web 2 with a moisture content of between 15% and 25% is introduced into a press calender known in its entirety and denoted as a whole by reference numeral 1, whereby it passes through the calender in a known manner starting from the top pair of rollers. The press calender 1 has 15 drive rollers. Its metal rollers are heated with steam. Adjustable line pressure up to 500 kNm.

Telojen kuumennus ja varsinkin puristuskalanterin 1 työno-peus on siten valittu, että paperiraina poistuu kalanterista noin 10%:n kosteuspitoisuudessa.The heating of the rolls, and in particular the working speed of the press calender 1, is chosen so that the paper web leaves the calender at a moisture content of about 10%.

Välittömästi puristuskalanterista 1 poistuttuaan paperiraina 2 johdetaan kokonaisuutena viitenumerolla 3 merkittyyn kon-vektiokuivatuslaitteeseen, joka, kuten kuva 1 osoittaa, on suoritusmuodossa järjestetty välittömästi kalanterilaitteis-ton viereen lavan 4 alle, jolla sijaitsee rullapukki, josta puristuskalanteriin 1 tuleva paperiraina 2 aukirullataan.Immediately after leaving the press calender 1, the paper web 2 is passed as a whole to a convection dryer marked with reference number 3, which, as shown in Figure 1, is arranged in an embodiment immediately next to the calender apparatus under a pallet 4

Konvektiokuivatuslaitteessa 3 on pitkin suoraviivaista kulkutietä useita suutinpareja, jotka käsittävät kulloinkin suuttimen 5, joka on suunnattu kohti paperirainan 2 alapintaa, ja suuttimen 6, joka on suunnattu kohti paperirainan yläpintaa. Nämä suuttimet 5 ja 6 suuntaavat kuumailmavirtaukset paperirainaa kohti, joiden välistä paperiraina johdetaan, ja sen kosteuspitoisuus pienennetään haluttuun lop-pukosteuteen, joka on esimerkiksi 6 %. Konvektiokuivatus-laitteesta 3 poistuttuaan paperiraina rullataan jälleen. Sillä on sekä haluttu suuri tiiviys että myös sellainen si-leys, jota tähän mennessä ei päällystämättömillä papereilla ole voitu aikaansaada.The convection dryer 3 has a plurality of nozzle pairs along a straight path, each comprising a nozzle 5 directed towards the lower surface of the paper web 2 and a nozzle 6 directed towards the upper surface of the paper web. These nozzles 5 and 6 direct the hot air flows towards the paper web between which the paper web is passed and its moisture content is reduced to the desired final moisture content, for example 6%. After leaving the convection dryer 3, the paper web is rolled again. It has both the desired high tightness and also the kind of si-leys which have hitherto not been possible with uncoated papers.

Il 5 82108Il 5 82108

Konvektiokuivatuslaitteesta 3 tuleva raina 2 johdetaan edullisesti tunnetulla tavalla muodostetun, ei-esitetyn jäähdy-tyssylinterin yli. Konvektiokuivatuslaitteen teho voidaan täysin käyttää hyväksi ja sen takia pienentää sen pituus minimiin ilman, että seuraavassa rullausvaiheessa paperilla olisi liian korkea lämpötila.The web 2 coming from the convection dryer 3 is preferably passed over a cooling cylinder (not shown) formed in a known manner. The power of the convection dryer can be fully utilized and therefore its length can be reduced to a minimum without the paper being too high in the next rolling step.

Kaikki edellisessä kuvauksessa mainitut kuten myös yksinomaan piirustuksesta löytyvät tunnusmerkit sisältyvät lisä-muotoina keksintöön, myös silloin kun niitä ei erityisesti ole korostettu eikä erityisesti vaatimuksissa mainittu.All the features mentioned in the previous description, as well as those found exclusively in the drawing, are included in the invention in further forms, even when they are not specifically emphasized or specifically mentioned in the claims.

Claims

A method for processing paper, in which a paper web (2) is passed through at least one roll nip where pressure is applied to it and the moisture of the paper web is reduced to its final value, characterized in that the paper web (2) is brought out of the roll nip or roll nips in order to reduce its moisture to its final value, it is subjected to a drying process by passing it through a drying device (3).

A method according to claim 1, characterized in that when the paper web (2) is passed through a calendar (1) with the required number of rolls, some of the rolls are heated to exit the roll and the moisture content of the paper web (2) is higher than the end of the calendar. (1) its operating speed is increased accordingly.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the paper web (2) is conveyed through the roll nip or roll nips at a reduced line pressure.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the paper web (2) is conveyed through the roll nip or roll nips at a reduced temperature.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a device in which the number of roll nips is reduced in order to obtain a moisture content higher than the final moisture value on the paper web (2) as it exits the last roll nip.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the paper web is subjected to convection drying during the drying process. 7 82108

6 82108

Device for carrying out the method according to Claim 1, characterized in that a drying device is provided after the device which has been formed into a press calender (1) or a supercalender or a machine calender.

Device according to Claim 7, characterized in that the drying device is designed as a convection drying device (3).

Device according to Claim 8, characterized in that the convection drying device (3) has a plurality of nozzle pairs (5, 6) which generate air currents directed substantially against one another along the path of the paper web. β 82108