NO141426B

NO141426B - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF SHEET-SHAPED SURFACE STRUCTURES

Info

Publication number: NO141426B
Application number: NO740469A
Authority: NO
Inventors: Klaus Ahrweiler; Ferdinand Leifeld; Kurt Quoos; Eduard Kuesters
Original assignee: Eduard Kuesters
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1974-02-12
Publication date: 1979-11-26
Also published as: CA1000982A; DE2314893B2; NO740469L; SE391757B; DE2314893A1; BR7402161D0; PL94686B1; JPS49125612A; JPS5343227B2; DD109691A5; GB1417826A; NO141426C; FI59047B; FI59047C

Description

Oppfinnelsen vedrbrer en fremgangsmåte til fremstilling av arkformede flåtestrukturer av i enkeltfibre oppdelt cellulose. Det tilveiebringes en Ibs masse eller et flor av i hovedsaken torre fibre som fuktes med vann til en under svellingsfuktighetsopptaket liggende verdi. Deretter utoves et sammenpressingstrykk under innvirkning av en over 100°C liggende temperatur, slik at man oppnår den bnskede arkform og den bnskede fiberbinding. The invention relates to a method for producing sheet-shaped raft structures from cellulose divided into individual fibers. One Ib's mass or a pile of mainly dry fibers is provided which is moistened with water to a value below the swelling moisture absorption. A compression pressure is then exerted under the influence of a temperature above 100°C, so that the desired sheet shape and the desired fiber bond are achieved.

Ved den kjente papirfremstilling går man ut fra en suspensjon av cellestoffibre i vann, med en andel av tort cellestoff som for de fleste papirsorter ligger under 1%. Det trenges altså betydelige vannmengder og disse må fjernes igjen. Dels skjer dette mekanisk, ved klemming og suging, og dels be-nytter man termisk vannfjerning (tbrkesylindre). En betydelig del av anleggs- og energikostnadene oppstår som folge av at man har så store vannmengder i prosessen. Ved denne vanlige papirfremstillingsmetodikk får man fbrst på rent mekanisk måte en arkdannelse hvor de enkelte fibre forskyves i forhold til hverandre, slik at det dannes en sammenfiltret arkstruktur. Sammenholdet i det ferdige ark skyldes imidlertid ikke bare In the known paper production, the starting point is a suspension of cellulose fibers in water, with a proportion of dry cellulose which for most types of paper is below 1%. Considerable amounts of water are therefore needed and these must be removed again. Partly this happens mechanically, by squeezing and suction, and partly you use thermal water removal (trapping cylinders). A significant part of the construction and energy costs arises as a result of having such large quantities of water in the process. With this common papermaking methodology, you first get a sheet formation in a purely mechanical way where the individual fibers are displaced in relation to each other, so that a tangled sheet structure is formed. However, the unity of the finished sheet is not only due to

den rent mekaniske sammenfiltring, men skyldes også kjemiske bindingskrefter som fremkommer som folge av at man arbeider i en vandig fase. Den kjemiske bindingsandel forer til en fiksering av de sammenfiltrede fibre. For at man skal få the purely mechanical entanglement, but is also due to chemical bonding forces that arise as a result of working in an aqueous phase. The chemical binding part leads to a fixation of the tangled fibers. In order to get

til denne kjemiske sammenbinding kreves det en minstemengde vann. a minimum amount of water is required for this chemical bonding.

Det har vært foreslått mange måter hvor man tar Many ways of taking have been suggested

sikte på å tilveiebringe arkdannelsen uten bruk av så store vannmengder. aim to provide the sheet formation without the use of such large quantities of water.

Eksempelvis er det kjent en fremgangsmåte til fremstilling av fiberplater, hvor den fuktede fibermasse sammen med damp under undertrykk og ved bket temperatur går ut gjennom en ekspansjonsdyse. Fibrene avsettes som et jevnt sjikt på et bånd. Fibersjiktet fuktes så med en så stor vannmengde at man ved den etterfølgende pressing ikke får store utgående vannmengder, samtidig som den vannmengde som forblir i fibrene er tilstrekkelig til fremstilling av en fiberbinding. Fibrene presses så sammen for oppnåelse av en fiberplate (US-patentskrift 3-371.137). For example, a method for the production of fiber boards is known, where the moistened fiber mass together with steam under negative pressure and at a low temperature exits through an expansion nozzle. The fibers are deposited as an even layer on a belt. The fiber layer is then moistened with such a large amount of water that during the subsequent pressing no large outgoing amounts of water are obtained, while the amount of water that remains in the fibers is sufficient to produce a fiber bond. The fibers are then pressed together to obtain a fiber sheet (US patent 3-371,137).

Pressingen kan skje mellom trykkflater. Dersom flåtestrukturen er enkeltark, så kan man benytte en vanlig stempelpresse. Fortrinnsvis velger man imidlertid en konti-nuerlig metode, dvs. at man bruker baner for pressingen. Trykkflaten er utformet som endelbse formbånd som utenfra trykkes mot den fiberbane som går mellom formbåndene (sveit-sisk patentskrift 327.433)• The pressing can take place between pressure surfaces. If the raft structure is a single sheet, then you can use a normal piston press. Preferably, however, one chooses a continuous method, i.e. using webs for the pressing. The pressure surface is designed as end-to-end molding bands that are pressed from the outside against the fiber web that runs between the molding bands (Swiss patent document 327,433)•

Den under trykkutovingen, som folge av temperatur-innvirkningen oppstående damp, vil være innesperret mellom de vanligvis tette trykkflater. Når trykket fjernes, henholdsvis når flåtestrukturen forlater trykkutbvelsessonen, vil dampen kunne unnvike. Ved tynne, papirlignende flåtestrukturer spiller dette ingen særlig rolle, fordi de små volumer med-forer at det bare er lite damp som skal vekk, og dampen har bare en kort strekning å gå inne i fibersjiktet. The steam arising during the pressure release, as a result of the temperature effect, will be confined between the usually tight pressure surfaces. When the pressure is removed, or when the raft structure leaves the pressure release zone, the steam will be able to escape. In the case of thin, paper-like raft structures, this does not play much of a role, because the small volumes mean that only a small amount of steam has to escape, and the steam only has a short distance to go inside the fiber layer.

Foreliggende oppfinnelse befatter seg imidlertid med tykkere flåtestrukturer, såsom papp eller kartong. Det dreier seg her om flåtestrukturer som har en tykkelse på noen milli-meter, og hvor altså relativt store dampmengder må gå gjennom tykke sjikt. Når trykket oppheves og dampen strommer raskt ut, vil man altså kunne få opprivinger i flåtestrukturen. Det er spesielt dette man tar sikte på å eliminere med foreliggende oppfinnelse, og for å unngå disse problemer avkjoler man ifblge oppfinnelsen den lose masse eller floret under trykk til normaltemperatur. However, the present invention deals with thicker raft structures, such as cardboard or cardboard. This concerns raft structures that have a thickness of a few millimetres, and where relatively large amounts of steam must pass through thick layers. When the pressure is lifted and the steam flows out quickly, it will therefore be possible to get upheavals in the raft structure. It is this in particular that the present invention aims to eliminate, and to avoid these problems, according to the invention, the loose mass or felt is cooled under pressure to normal temperature.

Den i massen, henholdsvis floret forhåndenværende damp, som jo bare kan være fremkommet som folge av det vann som befinner seg i fibermassen, vil ved denne avkjoling konden-sere, henholdsvis opptas av fibrene, da jo hele vannmengden ligger under svellingsfuktighetsopptaket ved normaltemperatur. Etter avkjolingen har man altså ikke lenger noe damptrykk i det indre av flåtestrukturen, dvs. et damptrykk som kan fore til opprivinger. Vannet som dannet vanndampen er når trykket avlastes allerede trengt inn i fibrene eller vil gjore dette etter en kort tid, slik at man således oppnår en over-flatevunnfri bane. The steam present in the mass, respectively the flor, which can only have appeared as a result of the water in the fiber mass, will condense during this cooling, or be absorbed by the fibers, as the entire amount of water is below the swelling moisture absorption at normal temperature. After cooling, you no longer have any vapor pressure in the interior of the raft structure, i.e. a vapor pressure that can lead to tearing. The water which formed the water vapor, when the pressure is relieved, has already penetrated into the fibers or will do so after a short time, so that a web without surface damage is thus achieved.

Oppfinnelsen vedrorer cellulosefibre som berbves The invention relates to cellulose fibers which are berbered

sin trekarakter ved at det bindende lignin fjernes. Det dannes et ark under utnyttelse av de bindingsmulighetene som fiberne selv byr på, altså uten ekstra naturlige eller kunstige bindemidler som tilsettes fiberne. its wooden character by removing the binding lignin. A sheet is formed using the binding possibilities that the fibers themselves offer, i.e. without additional natural or artificial binding agents added to the fibers.

Fra det britiske patentskrift 815.441 er det kjent en fremstilling av flateformede treprodukter, såsom kryss-finér og fiberplater, hvor man ennå har lignin som bindemiddel; Ved denne kjente fremgangsmåte, hvor man bearbeider et prinsi-pielt annerledes materiale og også utnytter en annen bind-ingsmekanisme, er det kjent å avkjble fibersjiktet for det tas ut av pressen. From the British patent document 815,441 it is known a production of flat-shaped wood products, such as plywood and fibreboard, where lignin is still used as a binder; In this known method, where a fundamentally different material is processed and a different bonding mechanism is also used, it is known to decouple the fiber layer before it is removed from the press.

På tegningen er det vist et eksempel på en innretning som kan benyttes for gjennomføring av fremgangsmåten. The drawing shows an example of a device that can be used to carry out the method.

Den med 10 betegnede innretning innbefatter to trykkplater 12 og 13 som kan underkastes en kraft antydet med pilene 14. Mellom trykkplatene 12, 13 lbper et nedre formbånd 10 og et ovre formbånd 19. Disse er avstottet mot trykkplatene 12, 13 ved hjelp av ikke viste friksjonsreduserende ruller og opptar mellom seg styrtningen eller floret 16. De av formbåndcne 18, 19 dannede trykkplater beveger seg sammen med styrtningen eller floret 16 i retning av pilen 20. Trykk-platenes 12, 13 lengde, dvs. lengden av pressestrekningen, er avhengig av de krav som stilles til enhver tid. The device denoted by 10 includes two pressure plates 12 and 13 which can be subjected to a force indicated by the arrows 14. Between the pressure plates 12, 13 a lower form band 10 and an upper form band 19 are placed. These are supported against the pressure plates 12, 13 by means of not shown friction-reducing rollers and occupy between them the fall or the felt 16. The pressure plates formed by the forming bands 18, 19 move together with the fall or the felt 16 in the direction of the arrow 20. The length of the pressure plates 12, 13, i.e. the length of the press stretch, depends on the requirements that are set at any time.

I det i retning av pilen 20 fbrste område mellom trykkplatene 12, 13 er det i trykkplatene anordnet oppvarm-ingskanalcr l' j som muliggjbr oppnåelsen av en temperatur som ligger over 100°C. rå slutten av pressestrekningen kan det vuvro anordnet kjblekanaler 17, slik at man kan avkjble tykkere styrtninger eller flor 16 under trykk og derved unngå den foran nevnte oppriving som folge av hurtig utstrommende damp når trykket avlastes. Dampen kondenserer da i styrtningen eller floret 16 og opptas med én gang av denne. Styrtningen eller floret l6 vil komme ut uten ve,dheftende vann, dvs. utad torr, da totalmengden til det tilforte vann jo opprinnelig lå under svellingsfuktighetsopptaket. Trykket i kjolesonen kan være et annet enn i arkdannelsestrykkét i den forste sone. Det som er vesentlig å passe på er bare at det ikke skal kunne skje en plutselig frigjoring av dampen i styrtningen eller floret 16. In the first area in the direction of arrow 20 between the pressure plates 12, 13, heating channels l' j are arranged in the pressure plates which enable the achievement of a temperature above 100°C. at the end of the press section, cable ducts 17 can be arranged, so that thicker slopes or flor 16 can be disconnected under pressure and thereby avoid the above-mentioned tearing as a result of rapidly escaping steam when the pressure is relieved. The steam then condenses in the downspout or the floor 16 and is immediately taken up by this. The fall or floor l6 will come out without water adhering to it, i.e. dry on the outside, as the total amount of added water was originally below the swelling moisture absorption. The pressure in the skirt zone can be different from the sheet formation pressure in the first zone. The only thing that is important to take care of is that there should not be a sudden release of the steam in the fall or floes 16.

Claims

Process for the production of thicker sheet-shaped raft structures such as cardboard and cardboard from cellulose divided into individual fibers, in that a loose mass or a pile of the mainly dry fibers is provided, and that the fibers present in the loose mass or in the pile are moistened with water to a value below the swelling moisture absorption, and then, under the influence of a temperature above 100°C, a compressive pressure is applied to the mass or fleece into sheet form, so that the desired fiber bond is achieved, characterized by the fact that in the production of thicker sheet-shaped raft structures, the loose mass or floret under pressure to normal temperature.