FI82109C - Foerfarande foer foerbaettring av kvaliteten av belaeggningen pao en pappersbana. - Google Patents

Description

82109

Menetelmä paperirainan päällysteen laadun parantamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä paperirainan päällysteen laadun parantamiseksi .

On todettu, että kuivatustapa on hyvin ratkaiseva päällystetyn paperin laadun kannalta ja erityisesti ns. mottlingin eli päällysteen laikullisuuden suhteen. Epätasainen painovärin absorptio ilmenee painatusvaiheessa. Kuivatusprosessin ymmärtämiseksi kuivatustapahtuma on syytä jakaa kolmeen eri vaiheeseen. Niinpä kuivatusprosessissa on olemassa ns. kriittinen vaihe (päällystyspastan jähmettymisvaihe), jonka aikana on oltava hyvin varovainen, jotta päällysteen laatu olisi optimaalinen. Tämän kriittisen vaiheen ulkopuolella voidaan käyttää suuria kuivattimen haihdutustehoja, ts. ennen kriittistä vyöhykettä tai kriittisen vyöhykkeen jälkeen loppukosteuden säätöä varten. Kriittisen vyöhykkeen alku ja loppu ovat täten hyvin herkkiä kohtia, koska näissä haihdutusteho muuttuu hyvin nopeasti.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi säätömenetelmä, jonka avulla edellä mainittu kriittinen vaihe on tehokkaasti valvottavissa hyvälaatuisen päällysteen aikaansaamiseksi liikkuvalle paperirainalle. Keksintö perustuu siihen, että kuivatus suoritetaan kolmessa peräkkäisessä vaiheessa siten, että ensimmäisen ja toisen sekä toisen ja kolmannen vaiheen välisistä kohdista mitatun rainan kosteus-lukeman perusteella säädetään ensimmäistä ja toista vaihetta, joista viimeksi mainittu on tuo kriittinen vaihe. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisesti on todettu, että kriittinen vaihe on hallittavissa ja myös ohjattavissa kosteusmittareiden 2 82109 avulla. Hyvää korrelointia mottlingin ja kosteusmittarin antaman päällystetyn paperin pinnan kosteuden välillä on havaittu, kun kosteusmittarit on asennettu kriittisen vaiheen molempiin päihin ja kuivatusprofiilia on muutettu siten, että mittareiden kohdalla vaiheesta toiseen siirryttäessä haihdutustehoa on hyvin paljon muutettu .

Laadun hallinta mottlingin suhteen on siis mahdollista säätöjärjestelmän avulla, joka säätää päällystys koneen kuiva-tusosan kuivatustehon prosessin eri vaiheissa tuotteen laadun kannalta optimaaliseksi. Säätöparametri on mahdollista saada kosteuteen, erityisesti tuotteen päällystetyn pinnan kosteuteen reagoivan laitteen avulla. Kriittisen vaiheen rajakosteudet saadaan selville kuivatustutkimuksen ja paina-tuskokeiden avulla. Kun rajakosteudet kriittisen vaiheen alussa ja lopussa on saatu, pitää säätöjärjestelmä ne vakioina kriittistä vaihetta edeltävän vaiheen ja kriittisen vaiheen kuivatusta säätämällä.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä - voidaan suorittaa päällysteen laadun hienoviritys, - laatu voidaan säätää nopeasti prosessissa tapahtuvien muutosten jälkeen, - tilapäisten häiriöiden vaikutus kuivatukseen voidaan kompensoida, saadaan lyhyempi koneen lay-out, - menetelmä antaa paremman käsityksen kuivatustapah-tumasta, on helpompi ylläpitää tasaista ja hyvää laatua, - voidaan käyttää lajikohtaisia kuivatusparametrejä, ja - ratakatkojen jälkeen saadaan nopeammin priimalaa-tutaso.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen avulla. Piirustus esittää kaaviolli-sesti keksinnön mukaisen menetelmän yhtä suoritusmuotoa.

3 82109

Piirustuksessa päällystysasemalta 5 nuolten C suunnassa tuleva paperiraina 4 kulkee telojen 10 ja 11 kautta sylintereille 12 - 14. Telojen 10 ja 11 välisellä alueella raina 4 kulkee kolmen peräkkäisen kuivatusvyöhykkeen 1-3 kautta. Näiden vyöhykkeiden 1-3 kuivatustehot ovat yksilöllisesti säädettävissä. Vyöhyke 1 on kriittistä vaihetta edeltävä vyöhyke, vyöhyke 2 peittää itse kriittisen vaiheen ja vyöhykkeessä 3 säädetään rainan 4 loppukosteus. Vyöhykkeet 1-3 toimivat sopivimmin infrapuna- tai leijukuivatusperi-aatteella.

Vyöhykkeiden 1 ja 2 väliin on sovitettu ensimmäinen kosteus-mittari 6, joka anturinsa 8 avulla mittaa rainan 4 kosteutta kohdassa A. Vyöhykkeiden 2 ja 3 väliin on puolestaan sovitettu toinen kosteusmittari 7, joka vastaavasti anturinsa 9 avulla mittaa rainan 4 kosteutta kohdassa B. Ensimmäisen kosteusmittarin 6 lukeman perusteella säädetään ensimmäisen vyöhykkeen 1 kuivatustehoa rainan 4 kosteuden pitämiseksi ensimmäisessä asetusarvossa kA kriittisen vyöhykkeen 2 alkupäässä A. Toisen kosteusmittarin 7 lukeman perusteella säädetään puolestaan sekä ensimmäisen vyöhykkeen 1 että toisen, kriittisen vyöhykkeen 2 kuivatustehoja rainan 4 kosteuden pitämiseksi toisessa asetusarvossa kB kriittisen vyöhykkeen 2 loppupäässä B. Asetusarvot kA ja kB on määritetty joko empiirisesti tai laskennallisesti niin, että päällysteen laatu lopullisessa tuotteessa optimoituu.

Kuten on mainittu, kuivatuksen tulee kriittisessä vaiheessa (vyöhykkeessä 2) olla varovaista. Kun esim. ensimmäisen kosteusmi ttar in 6 lukema on pienempi kuin kA, (ei-esitetty) säätöjärjestelmä alentaa ensimmäisen vyöhykkeen 1 kuivatus-tehoa (so. puhallusnopeutta ja -lämpötilaa leijukuivainta-pauksessa ja sähkötehoa infrapunakuivaintapauksessa), kunnes asetusarvo kft jälleen on saavutettu. Kun kA ylittyy, kui-vaustehoa vyöhykkeessä 1 puolestaan lisätään. Kosteusmittari 7 seuraa kriittisen vyöhykkeen 2 loppupään B kosteusarvoa antaen säätöjärjestelmälle tarvittavat virikkeet sekä ensimmäisen vyöhykkeen 1 että toisen vyöhykkeen 2 kuivatustehojen 4 82109 säätämiseksi niin, että rainan 4 kosteus pysyy asetusarvossa kg. Sekä ensimmäisen vyöhykkeen 1 että kriittisen vyöhykkeen 2 samanaikainen säätö on tärkeää siitä syystä, ettei kriittisellä vyöhykkeellä voida sallia kuivatustehon ylittävän tiettyä maksimiarvoa Pmax. Kriittinen alue ei myöskään saa siirtyä vyöhykkeelle 3, jossa taas sallitaan tehokas kuivatus. Kriittisen vyöhykkeen alussa A rainalla 4 oleva päällystyspasta on osittain jähmettynyt ja lopussa B kokonaan jähmettynyt.

ESIMERKKI

Käytettäessä LWC-tyyppistä päällystyspastaa ja mitattaessa rainan kosteutta ilmastoiduilla paperinäytteillä kalibroiduilla pintakosteusmittareilla tyypilliset asetusarvot ovat esim.

kA = 13...15 % (kosteutta ilmastoidulla paperi-kg = 10...12 % näytteellä kalibroituna)

Leijukuivaintapauksessa kriittisessä vyöhykkeessä puhallus-ilman lämpötilan tulee olla < 200°C ja puhallusnopeuden < 30 m/s.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä esitetystä poikkeaviain ratkaisuja. Niinpä voidaan myös mitata jo päällystysasemalta lähtevän rainan kosteus ja ottaa saatu lukema huomioon ensimmäisen vyöhykkeen kuivatustehoa säädettäessä .

Il

Claims (4)

5 82109

1. Menetelmä päällystysasemalta (5) tulevan ja kuivatuspro-sessin (1 - 3) kautta vietävän paperirainan (4) päällysteen laadun parantamiseksi säätämällä kuivatusprosessin (1 - 3) kuivatustehoa, jolloin kuivatus suoritetaan kolmessa peräkkäisessä vyöhykkeessä (1 - 3), joista ainakin kaksi ensimmäistä (1-2) ovat yksilöllisesti säädettävissä , mitataan rainan (4) kosteus ensimmäisellä kosteus-mittarilla (6, 8) ensimmäisen (1) ja toisen vyöhykkeen (2) välisestä kohdasta (A), - mitataan rainan (4) kosteus toisella kosteusmitta-rilla (7, 9) toisen (2) ja kolmannen vyöhykkeen (3) välisestä kohdasta (B), ensimmäisen kosteusmittarin (6, 8) lukeman perusteella säädetään ensimmäisen vyöhykkeen (1) kuivatustehoa rainan (4) kosteuden pitämiseksi ensimmäisessä asetusarvossa ensimmäisen (1) ja toisen vyöhykkeen (2) välisessä kohdassa (A)/ tunnettu siitä, että toisen kosteusmittarin (7, 9) lukeman perusteella säädetään sekä ensimmäisen (1) että toisen vyöhykkeen (2) kuivatustehoja rainan (4) kosteuden pitämiseksi toisessa asetusarvossa toisen (2) ja kolmannen vyöhykkeen (3) välisessä kohdassa (B).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen asetusarvo määritetään empiirisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ensimmäinen ja toinen asetusarvo määritetään laskennallisesti. 6 82109

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä/ t u n n e t -t u siitä, että mitataan myös päällystysasemalta (5) lähtevän rainan (4) kosteus ja saatu lukema otetaan huomioon ensimmäisen vyöhykkeen (1) kuivatustehoa säädettäessä. 7 82109