FI88179B - Anordning foer torrformning av en fiberbana - Google Patents

Description

1 88179

Laite kuiturainojen kuivamuovaamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaista laitetta kuiturainojen kuivamuovaamiseksi.

Kuivamuovaaminen merkitsee sitä, että ilmassa hajallaan olevan kuituaineen annetaan virrata liikkuvaa muovausviiraa vasten. Kuidut saostuvat viiralle ilman kulkiessa sen lävitse. Kaupallisesti saatavilla olevissa kuivamuovauslai-toksissa raina muodostetaan käyttämällä verkkoja tai sihti-levyjä, joiden lävitse kuitujen on kuljettava ennen saostumistaan viiralle. Mitä hienompi verkko, sitä puhtaampi raina; mutta samaan aikaan kuituvirta pienenee ja yhä kasvava määrä kuiduista erottuu hylättyinä ja kierrätetään uudelleen toistokuidutusta varten. Tuloksena on alhainen tuotanto ja kuitujen heikkeneminen. Lisähaittana on se, että kuidut voivat helposti tukkia verkon tai sihdin reiät aiheuttaen siten kuitujen epätasaisen jakautumisen.

Julkaisusta NO-C-134 019 tunnetaan laite kuiturainan muovaamiseksi liikkuvalle alustalle, joka laite käsittää muo-vauspään, jossa on tuloaukko ilmavirtaan dispergoitujen kuitujen muodossa olevaa kuitumateriaalia varten, jonka tuloaukon leveys kasvaa valmiin kuiturainan leveyttä vastaavaksi leveydeksi, ja korkeus pienenee kohti yksikaaris-ta, kuperaa siirtymäpintaa, joka johtaa akseptipoistoauk-koon kuitujen jakamiseksi liikkuvalle, ilmaa läpäisevälle alustalle, joka sijaitsee lyhyen matkan päässä akseptipois-toaukosta, joka muodostaa noin 90° suuruisen kulman tuloaukon kanssa, jolloin sivuseinämiä on sovitettu niin, että ne rajaavat virran koko matkan tuloaukosta akseptipoistoauk-koon. Tuloaukon alavirtapäässä on säädettävä läppä, jota voidaan pyörittää niin, että sen siivekkeet ulottuvat kui-tuvirtaan synnyttäen pyörteisen virtauksen, niin että kui- 2 R 3 Ί 7 ' tujen orientoituminen muuttuu ilmavirran suuntaisesta suunnasta suuntaan, joka on poikittain ilmavirtaan nähden. Tässä läpässä ei ole yksittäisiä ulokeosia ilma/kuituvirran poikittaissuunnassa, jotka voisivat täsmällisesti ohjata muovattavan kuiturainan poikittaisprofiilia.

Esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on aikaansaada sellainen laite, joka voi muodostaa yhdenmukaisen kuiturainan ilmavirrasta, jossa on kuituja dispergoi-tuneena, jolloin samanaikaisesti erotetaan ei-toivottua rejektimateriaalia, kuten ei-kuidutettuja kuituja ilmavirrasta ennen kuitumateriaalien jakamista rainanmuodostusvii-ralle.

Tämä tavoite voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa sillä, että tuloaukon alavirtapäähän on sovitettu säädettävä uloke, joka on jaettu säädettäviin yksittäisiin osiin tuloaukon korkeuden ohjaamiseksi poikittaissuunnassa ja siten kuiturainan kerrospaksuuden ja poikittaisprofiilin säätämiseksi, ja että levymäinen seula sijaitsee säädettävän etäisyyden päässä kaarevasta pinnasta rejektipoistoaukon kanssa yhteydessä olevan kanavan erottamiseksi akseptipoistoaukos-ta.

Esillä olevaa keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin keksinnön sovelluksen avulla viitaten liitteenä oleviin piirroksiin, joissa kuvio 1 kuvaa esillä olevan keksinnön mukaista muovaus- 3 38179 päätä, kuvio 2 on esillä olevan keksinnön mukaisen laitoksen peruskulkukaavi o, kuvio 3 on suositellun sovelluksen kulkukaavio.

Muovauspäässä 1 on tuloaukko 2, joka on suunniteltu siten. että se peräkkäisesti alenee korkeudeltaan ja kasvaa leveydeltään. Tuloaukon 2 poikkileikkaus voi siten muuttua pyöreästä suorakulmaiseksi. Tuloaukon 2 lopullinen korkeus on säädettävissä kääntöulokkeen 3 avulla, joka toimii yhdessä tuloaukon paikallaan pysyvän alemman seinämän 4 kanssa. Uloke 3 voidaan jakaa yksittäisiin, säädettäviin osiin tuloaukon 2 lopullisen korkeuden säätämiseksi poikittaissuunnassa, jolloin saadaan myöskin säädetyksi rainan poikittaisprofiilia. Ulokkeen 3 jälkeen seinämä 4 muuttuu jatkuvaksi yksikaariseksi kuperaksi pinnaksi 5, jonka säteen on oltava yli 100 mm. Tämä kaareva pinta 5 johtaa akseptipoistoaukkoon 6, joka on suunnattu alaspäin siten, että se muodostaa tuloaukon 2 kanssa noin 90 asteen kulman. Muitakin 45 - 180 asteen suu ruisia kulmia voidaan myös käyttää.

Seula 7 sijaitsee erillään kuperasta pinnasta 5 ja suuntautuu koko tuloaukon leveydeltä muodostaen siten käytävän 8 seulan 7 ja kuperan pinnan 5 välille. Suunnilleen kuperan pinnan 5 puolivälin jälkeen sijaitseva seulan etureuna 9 määrittää käytävän kapeamman osan. Koska seulaa 7 voidaan liikuttaa, seulan etureunan ja kuperan pinnan 5 välistä etäisyyttä voidaan vaihdella. Seula 7 on oleellisesti samansuuntainen kuperan pinnan 5 tangentin suhteen suoraan reunan 9 edessä sijaitsevassa kohdassa. Seula 7 rajoittaa akseptipoistoaukon 6 hylkypoistoaukosta 10.

Seulan 7 yläpuolella sijaitsee säädettävä seinä 11, joka yhdessä seulan reunan 9 kanssa määrittää seulan yläpuo- 4 88170 le 11a olevan käytävän 12. Tämä käytävä 12 on yhteydessä hylkypoistoaukkoon 10. Seinä 11 on käännettävissä saranan 13 suhteen säädettävän pidätysosan 14 avulla. Seinä 11 on lisäksi suljettu muovauspään 1 ylempää osaa vasten tiivisteellä 5, jolloin saadaan estetyksi hylätyn aineen paluuvirta takaisin muovauspäähän.

Kuituaine toimitetaan muovauspäähän ilmaan hajaantuneina olevien kuitujen muodossa. Virtausnopeuden on tuloaukon kapeimmassa kohdassa oltava yli 100 m/s. Tällöin hajaantuvat sellaiset kuidut, jotka ovat saattaneet sotkeentua (kuitunukkakappaleet). Tuleva kuitu/ilmavirta taipuu kuperaa pintaa 5 pitkin; pinnan tulisi olla suhteellisen epätasainen siten, että virta seuraa pintaa muodostamatta pyörteitä tai aiheuttamatta muita häiriöitä. Seula 7 jakaa virran siten, että karkeimmat hiukkaset sisältävä osa virtaa hylkykäytävään 12 jäljelle jäävän osan kulkiessa akseptikäytävän 8 lävitse. Jakaantuminen aksepti-ja hylkyosien kesken voidaan määrittää seulaa 7 liikuttamalla. Jakautumisen tulisi olla sellainen, että aksepti-virta on 25 - 75¾ sisään tulevasta virrasta. Seinä 11 estää hylkyaineen virtauksen takaisin muovauspäähän 1.

Hyväksytyn aineen annetaan virrata ulos akseptipoistoau-kon 6 lävitse liikkuvaan, ilmaa läpäisevään, suositeltavasta viiran muodossa olevaan kannattimeen. Akseptipois-toaukon suun viiraan tulisi olla 50 - 300 mm laskettuna viiran liikesuuntaan. Leveyden tulisi olla oleellisesti samansuuruinen tuloaukon 2 leveyden kanssa. On kuitenkin oleellista, että kuitu/ilmavirta määrittyy sivusuunnassa seinien avulla koko matkan tuloaukosta 2 akseptipoisto-aukkoon 6. Viiran alemmalle pinnalle voidaan sijoittaa imulaite. Viiran nopeuden tulisi olla 50 - 1.000 m/min., suositeltavasti 100 - 200 m/min. Akseptipoistoaukon tulisi sijaita 10 - 150 mm päässä viirasta. Rainan muodostuessa viiralle viiran ilman läpäisevyys pienenee, joi- 5 88179 loin akseptipoistoaukkoon 6 ja akseptikäytävään Θ muodostuu vastapainetta. Tämän vastapaineen vuoksi tuleva kui-tu/ilmavirta siirtyy automaattisesti hylkykäytavaan 12, koska virran kyky seurata kuperaa pintaa riippuu aksepti-virran vastapaineesta. Tämä merkitsee sitä, että raina-paksuuden kasvaessa viiralla kuitujen syöttö pienenee ja rainapaksuuden pienetessä kuitujen syöttö kasvaa. Tällöin saadaan aikaan rainapaksuudeltaan (neliömassaltaan) erittäin tasainen raina. Mainittu rainapaksuus pidetään yllä edellä mainitulla tavalla. Neliömassavaihtelut voidaan siten pitää 5¾ sisällä.

Kuviossa 2 on nähtävissä esillä olevan keksinnön mukaisen sovelluksen peruskulkukaavio. Kuituaine toimitetaan kanavan 20 kautta jauhimeen 21 kuidutusta varten. Kuidutettu aine siirretään putken 22 lävitse seulaan 23. Putki 24 seulan akseptipuolelta johtaa puhaltimen 25 kautta muo-vauspäähän 1. Hylätty aines seulasta 23 johdetaan putken 26 kautta toistokuidutukseen.

Muovauspäässä virta jaetaan akseptivirtaan, joka saostuu liikkuvalle kannattime 1 le 27, ja hylkyvirtaan, joka palautetaan joko osittain tai kokonaan muovauspäähän 1 putken 28 kautta. Osa hylkyvirrasta voidaan mahdollisesti palauttaa putken 29 kautta toistoseulaukseen seulalle 23.

Seula 23 voi muodostua usesta yksittäisistä seuloista, jotka esimerkiksi voivat olla peräkkäin yhdistettyinä suljettuun ilmakiertoon. Laitteeseen voidaan myöskin lisätä ylimääräinen jauhin hylkyjauhantaa varten. Suorittamalla aineen kuidutus mahdollisimman hyvin ennen aineen siirtämistä muovauspäähän 1 muovaussilmukassa oleva virta voidaan sulkea, t.s. kaikki kuituaine putkesta 28 palautuu muovauspäähän 1. Tällöin muovauspäätä käytetään ainoastaan tuottamaan yllä kuvatun kaltainen, neliömassaltaan tasainen raina.

6 88179

Vaihtoehtoisesti osa hylkyvirrasta putkesta 28 voidaan erottaa toistoseulausta ja uudelleen kuidutusta varten. Muovauspää 1 toimii siis myöskin seulana karkeiden hiukkasten erottamiseksi.

Kuviossa 3 on nähtävissä esillä olevan keksinnön mukainen suositeltu sovellus. Tämän sovelluksen mukaisesti kuitu-aine toimitetaan paaleina paalihajottimeen 30, josta aine puhalletaan säiliöön 31. Ilma erotetaan syklonissa 32. Tämän jälkeen jauhimessa 33 suoritetaan hienohajotus, jonka jälkeen kuidut puhalletaan jauhimesta seulalle 34. Mainitusta seulasta 34 akseptiaine siirretään syklonin 35 kautta muovaussilmukkaan, joka koostuu puhaltimesta 25, muovauspäästä 1, muovauskannattimesta 27 ja hylkyputkesta 28. Hylkyaine siirretään seulasta 34 toiseen seulaan 35. josta se johdetaan hylkyjauhimeen 37 kuidutusta varten akseptiaineen palautuessa seulaan 34.

Tämä järjestely edellyttää sitä, että muovaussilmukka on suljettu, t.s. kaikki silmukkaan pääsevä aine tulee ennemmin tai myöhemmin kannattimeen 27.

Esimerkki

Kuvion 3 mukaisessa sovelluksessa käyttöolot olivat seuratavat : kaarevan pinnan säde 200 mm seulan ja kaarevan pinnan (5) välinen etäisyys 25 mm poistoaukon (6) ja viiran (27) välinen etäisyys 110 mm ilman nopeus tuloaukon (2) kapeimmassa osassa 144 m/s hylätyn aineen määrä 60 % 7 88179

Huomiota voidaan kiinnittää valkaistusta sulfaattiselluloosasta valmistetun rainan seuraaviin mekaanisiin ominaisuuksiin: rainan lujuus konesuunnassa 0,4 N/15 mm leveys kuidun lujuus poikittain konesuuntaan nähden 0,3 N/15 mm leveys tiheys 22 kg/m3 profiilipoikkeama konesuunnassa +- 3 % profiilipoikkeama poikittain kone- suuntaan nähden +- 3 % neliömassa 176 g/m2 Näin saatu raina oli erittäin tasainen. Erityisen tärkeää on tasainen lujuus konesuunnassa ja poikittain konesuuntaan nähden.

Esillä oleva keksintö ei luonnollisestikaan rajoitu kuvattuun sovellukseen, vaan sitä voidaan muunnella keksin-töidean rajoissa.

Claims (3)

8 88179

1. Laite kuiturainan kuivamuovaamiseksi, joka laite käsittää muovauspään (1) , jossa on tuloaukko (2) ilmavirtaan dispergoitujen kuitujen muodossa olevaa kuitumateriaalia varten, jonka tuloaukon (2) leveys kasvaa leveydeksi, joka olennaisesti vastaa valmiin kuiturainan leveyttä, ja korkeus pienenee kohti yksikaarista, kuperaa siirtymäpintaa (5) , joka johtaa akseptipoistoaukkoon (6) kuitujen jakamiseksi liikkuvalle, ilmaa läpäisevälle alustalle (27), joka sijaitsee 10-150 mm päässä akseptipoistoaukosta (6), joka muodostaa 45-180° suuruisen kulman tuloaukon (2) kanssa, jolloin sivuseinämiä on sovitettu niin, että ne rajaavat virran koko matkan tuloaukosta (2) akseptipoistoaukkoon (6) , tunnettu siitä, että tuloaukon (2) alavirtapäähän on sovitettu säädettävä uloke (3) , joka on jaettu säädettäviin yksittäisiin osiin tuloaukon (2) korkeuden ohjaamiseksi poikittaissuunnassa ja siten kuiturainan kerrospaksuuden ja poikittaisprofiilin säätämiseksi, ja että levymäinen seula (7) sijaitsee säädettävän etäisyyden päässä kaarevasta pinnasta (5) rejektipoistoaukon (10) kanssa yhteydessä olevan kanavan (12) erottamiseksi akseptipoistoaukosta (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että seulan (7) etureuna (9) sijaitsee lähellä kaarevan pinnan (5) keskikohtaa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että säädettävä seinämä (11) on sovittu muodostamaan yhdessä seulan (7) kanssa rejektipoistoaukkoon (10) johtava kanava (12), jotta estettäisiin rejektimateriaalia virtaamasta takaisin muovauspäähän (1).