NO142452B

NO142452B - PROCEDURE AND DEVICE FOR AA FORMING A CONTINUOUS MATERIAL MATERIAL OF FIBER

Info

Publication number: NO142452B
Application number: NO1638/73A
Authority: NO
Inventors: Douglas Wahren; Bo Norman; Karl-Johan Grundstroem
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-04-17
Publication date: 1980-05-12
Also published as: SU856393A3; NL7305564A; IT986070B; FR2180917B1; AU5395073A; JPS4920408A; NL170971C; NO142452C; AU468046B2; SE362458B; AT324112B; GB1427584A; US3846230A; ES413905A1; DE2319906A1; NL170971B; FR2180917A1; CA989656A

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til forming av en kontinuerlig materialbane av fibre utgående fra en fibersuspensjon med en konsentrasjon minst lik den dobbelte sedimenteringskonsentrasjon for fibrene, hvorved den høykonsentrerte suspensjon fordeles over og sprøytes gjennom flere parallellkoblede åpninger eller kanaler, og hvor suspensjonsstrålene deretter sprøytes med høy hastig- The invention relates to a method for forming a continuous material web of fibers starting from a fiber suspension with a concentration at least equal to twice the sedimentation concentration for the fibers, whereby the highly concentrated suspension is distributed over and sprayed through several parallel-connected openings or channels, and where the suspension jets are then sprayed at high speed -

het inn i minst ett kammer i hvilket strålene forenes og avbøyes. hot into at least one chamber in which the rays are combined and deflected.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning for gjennomfør- The invention also relates to a device for implementing

ing av fremgangsmåten. ing of the procedure.

Den industrielle fremstilling av papir har foregått i det vesentlige på samme måte siden begynnelsen av 1800-tallet. Det er ba-re maskinenes størrelse og kjørehastigheten for papiret som har øket. De økende maskinbredder og hastighetene har krevet en stadig større presisjon ved fremstilling av maskinens deler. Omkostningene har der-ved øket meget sterkt, og det kan nevnes at investeringsomkostningene for en moderne avispapirrnaskin med tilhørende utstyr og bygninger nærmer seg 150 millioner kroner. En betydelig del av omkostningen for maskinen ligger ved dens "våtende", dvs.,fordelingssystemet for massen, innløpskasse og vireparti. The industrial production of paper has taken place in essentially the same way since the beginning of the 19th century. It is only the size of the machines and the travel speed for the paper that have increased. The increasing machine widths and speeds have required ever greater precision when manufacturing the machine's parts. The costs have therefore increased very strongly, and it can be mentioned that the investment costs for a modern newsprint machine with associated equipment and buildings are close to NOK 150 million. A significant part of the cost of the machine lies in its "wetting", i.e., the distribution system for the mass, inlet box and wire section.

Prinsipielt skjer ved våtenden av maskinen, ved konvensjonell arkforming, følgende: Fibersuspensjonen, dvs. (mer eller mindre fritt bevegelige) cellulosefibre i vann, fordeles grovt over maskinens bredde i et fordelingssystem, f. eks. en tverrfordeler. I inn-løpskassen er hensikten at fibrene skal fordele seg jevnt og3å i mik-roskala ved hjelp av det transporterende mediums uregelmessige beveg-elser (turbulens). For å avhjelpe visse ufullstendigheter i fordel-ingssystemet (f. eks. innebærende en skrå hastighetsprofil i innløps-kassen, som foruten at den direkte gir en ujevn flatevektsprofil på tvers av papirbanen også indirekte gir opphav til en ustabil strøm-ning med grov turbulens som åpenbarer seg på virepartiet og forstyrrer arkformingen) plaserer man vanligvis et antall (2-5) perforerte valser i strømningens vei. Fibrene i suspensjonen har en tilbøyelig-het til av mekanisk-geometriske grunner å klumpe seg sammen. De perforerte valser har også til oppgave å generere turbulente skyve-felt som skal bryte istykker de fremkomne fiberfloker. På grunn av fibrenes tilbøyelighet til å danne floker, som aksentueres ved øket konsentrasjon, kan man ikke holde en høyere fiberkonsentrasjon enn ca. 0,5 % hvis man vil fremstille et akseptabelt papir. (0,5 % innebærer 5 g fibre pr. liter, kg, vann.) In principle, the following happens at the wet end of the machine, with conventional sheet forming: The fiber suspension, i.e. (more or less freely moving) cellulose fibers in water, is roughly distributed across the width of the machine in a distribution system, e.g. a cross distributor. In the inlet box, the purpose is for the fibers to distribute evenly and on a micro scale with the help of the transporting medium's irregular movements (turbulence). To remedy certain imperfections in the distribution system (e.g. involving an inclined velocity profile in the inlet box, which, in addition to directly giving an uneven surface weight profile across the paper web, also indirectly gives rise to an unstable flow with rough turbulence which reveals itself on the wire section and disturbs the sheet formation) a number (2-5) of perforated rollers are usually placed in the path of the flow. The fibers in the suspension have a tendency to clump together for mechanical-geometric reasons. The perforated rollers also have the task of generating turbulent thrust fields which will break the resulting fiber tangles to pieces. Due to the fibers' tendency to form tangles, which is accentuated by increased concentration, you cannot keep a higher fiber concentration than approx. 0.5% if you want to produce an acceptable paper. (0.5% implies 5 g of fibers per litre, kg, of water.)

Fra innløpskassen porsjoneres suspensjonen, i beste tilfelle med fibrene jevnt fordelt, gjennom en smal spalte som en horisontal stråle som lander på viren (en mer eller mindre glissen duk av metall eller plast), som løper frem med samme hastighet som strålen. Stråle-tykkelsen kan variere fra 10 opp til og over 50 mm. På viren skal det meste av vannet fjernes. Før samtlige fibre er fiksert i et fi-berleie, skal konsentrasjonen økes fra 0,5 til ca. 10 %. Med ho mm strålehøyde og med en opprinnelig fiberkonsentrasjon på 0,5 % innebærer altså dette st ca. ho liter vann skal tas bort pr. m av viren og med de maskinhastigheter som i dag er aktuelle på en hurtiggående maskin skal dette skje innenfor et tidsrom på ca. 1 sekund. Fjern-ingen av vannet skjer ved hjelp av forskjellige typer avvanningsele-ment, som i avhengighet av omstendighetene både kan forbedre eller forverre arkformingen. I alle tilfelle er denne prosess meget vanske-lig å kontrollere. From the inlet box, the suspension is portioned, in the best case with the fibers evenly distributed, through a narrow slot as a horizontal jet that lands on the wire (a more or less slippery sheet of metal or plastic), which runs forward at the same speed as the jet. The beam thickness can vary from 10 up to and over 50 mm. On the wire, most of the water must be removed. Before all fibers are fixed in a fiber bed, the concentration must be increased from 0.5 to approx. 10%. With ho mm beam height and with an original fiber concentration of 0.5%, this therefore means approx. ho liters of water must be removed per m of the wire and with the machine speeds currently applicable on a high-speed machine, this must be done within a period of approx. 1 second. The water is removed using different types of dewatering element, which depending on the circumstances can both improve or worsen the sheet formation. In any case, this process is very difficult to control.

Når strålen lander på viren, har således underlaget samme hastighet som selve strålen. Selve arkformingen kan derfor nærmest sammenlignes med en sedimenteringsprosess, man kan si en påskyndet sådan på grunn av avvanningselementene. Arket vil bygges opp neden-fra på en måte slik at det siste, tilbakestående vann må dreneres gjennom praktisk talt hele arket. De inngående fibre har en viss størrelsesfordeling, og det forekommer alltid en større eller mindre del finfraksjon hvor fibrene eller riktigere fiberfragmentene er så små at de følger med vannet ved drenering. Resten, dvs. den del av fibermaterialet som blir tilbake på viren, er ofte bare 50 % eller til og med lavere. På grunn av denne mekanisme får man også en viss tosidighet for arket, dvs. i bunnen av arket får man en utarming av finmateriale samtidig som innholdet av slikt materiale stiger mot arkets, overside. Særlig utpreget blir denne tosidighet når det forekommer tilsetninger av fyllstoffer til massen, f. eks. leire ved visse trykkpapirkvaliteter. Denne tosidighet er også utpreget ved tremasseholdig papir, f. eks. avispapir, hvor det inngår en høy pro-sent finfraksjon i f ibermaterialet,. som medfører forskjellige trykk-egenskaper for arkets to sider. Den ovenfor angitte, arkformingsmeka-nisme sammenlignet med sedimentering gir arket en spesiell todimen-sjonal struktur. På grunn av fibrenes geometriske form (lengde 1 - 5 mm, diameter 30 - 50 pm) sedimenterer alle fibre slik at de legger seg parallelt med arket.. Arket kan på denne måten sies å være oppbygget av et antall parallelle sjikt,, som helt naturlig kommer til å påvirke papirets forskjellige egenskaper som styrke, stivhet m.m. When the beam lands on the wire, the substrate thus has the same speed as the beam itself. The sheet formation itself can therefore almost be compared to a sedimentation process, one could say an accelerated one due to the dewatering elements. The sheet will be built up from below in such a way that the last remaining water must be drained through practically the entire sheet. The constituent fibers have a certain size distribution, and there is always a larger or smaller portion of fine fraction where the fibers or rather the fiber fragments are so small that they follow the water when draining. The rest, i.e. the part of the fiber material that remains on the wire, is often only 50% or even lower. Because of this mechanism, you also get a certain double-sidedness for the sheet, i.e. at the bottom of the sheet you get a depletion of fine material at the same time as the content of such material rises towards the upper side of the sheet. This duality becomes particularly pronounced when there are additions of fillers to the mass, e.g. clay at certain printing paper qualities. This two-sidedness is also pronounced with paper containing wood pulp, e.g. newsprint, where a high percentage of fine fraction is included in the fiber material. which results in different print properties for the two sides of the sheet. The above-mentioned sheet-forming mechanism compared to sedimentation gives the sheet a special two-dimensional structure. Due to the geometric shape of the fibers (length 1 - 5 mm, diameter 30 - 50 pm) all fibers settle so that they lie parallel to the sheet. The sheet can thus be said to be made up of a number of parallel layers, which completely will naturally affect the paper's various properties such as strength, stiffness etc.

"Det ovenstående er grovt forenklet arkformingsprosedyren ved papirfremstilling av i dag. Andre former for denne finnes riktig-nok, men disse adskiller seg prinsipielt ikke i noen vesentlig grad fra ovenstående. Cellulosefibrene deponeres på en vireduk på en eller annen måte, og når avvanningen er ført så langt at det dannede arks styrke tillater at det løftes fra viren, transporteres det videre til presspartiet hvor ytterligere vann- fjernes. Papirets endelige tørr-innhold oppnås etter at papiret er tørket mot et antall oppvarmede sylindre. "The above is a gross simplification of the sheet-forming procedure in today's papermaking. Other forms of this do indeed exist, but these do not differ in principle to any significant extent from the above. The cellulose fibers are deposited on a wire cloth in one way or another, and when the dewatering is carried so far that the strength of the formed sheet allows it to be lifted from the wire, it is transported further to the press section where further water is removed.The paper's final dry content is achieved after the paper is dried against a number of heated cylinders.

Fra den norske patentsøknad nr. 2215/71 er det kjent en fremgangsmåte og en anordning for forming av en kontinuerlig masse-bane utgående fra en høykonsentrert suspensjon av tynne fibre, From the Norwegian patent application no. 2215/71, a method and a device for forming a continuous mass path starting from a highly concentrated suspension of thin fibers is known,

ved hvilken suspensjonen fordeles og sprøytes gjennom flere åpninger by which the suspension is distributed and sprayed through several openings

anordnet i serie med avbøyning etter hver åpning, idet strømningen fordeles fra en^pning over et antall etterfølgende åpninger med mindre diameter, hvoretter den turbulente strømning omvandles ved ^ysvekningen til en strømning med oppbygget tredimensjonal nettverkstruktur for de fibrøse partikler. arranged in series with deflection after each opening, the flow being distributed from one opening over a number of subsequent openings of smaller diameter, after which the turbulent flow is converted by the ice softening into a flow with a built-up three-dimensional network structure for the fibrous particles.

I en utf ørelsesf orm for denne kjente ^anordning fo«ed>elss suspensjonen først i flere serier og parallellkoblede enheter, omfattende et rørlignende kammer med en innsnevring og en anslagsflate etter innsnevringen samt flere radielle utløp med mindre diameter rundt anslagsflaten. Hvert utløp fra de siste enheter er herved tilsluttet til hvert sitt innløp på en transversal rekke av innløp i arkformingsanordningen. For med en slik anordning å oppnå en nøyaktig arkforming uten feil i det ferdige ark, bør man imidlertid benytte tosidig innmating av suspensjonsstrømmene, dvs. gjennom to på diametralt motsatte sider av arkformingsanordningen anordnede hullrekker, slik at strømmene møtes og sammenblandes umiddelbart før innløpskanalen. In an embodiment of this known device, the suspension is first formed in several series and parallel-connected units, comprising a tube-like chamber with a constriction and an impact surface after the constriction, as well as several radial outlets with a smaller diameter around the impact surface. Each outlet from the last units is thereby connected to a separate inlet on a transverse row of inlets in the sheet forming device. In order to achieve accurate sheet forming without errors in the finished sheet with such a device, one should, however, use two-sided feeding of the suspension streams, i.e. through two rows of holes arranged on diametrically opposite sides of the sheet forming device, so that the streams meet and mix immediately before the inlet channel.

En slik tosidig matet anordning kan ikke plaseres umiddelbart ovenfor en vire eller filt, ettersom innløps ledningene til den nedre hullrekke opptar det rom som er nødvendig for viren som skal plaseres parallelt med og umiddelbart under ut^øpskanalén. Such a double-sided fed device cannot be placed immediately above a wire or felt, as the inlet lines to the lower row of holes occupy the space necessary for the wire to be placed parallel to and immediately below the outlet channel.

I en annen utf ørelsøesf orm for ovennevnte: kjente anordning In another embodiment of the above: known device

er fordelingsanordningen og arkformingsanordningen sammenbygget til en kompakt enhet, hvori fordelingsanordningen omfatter en tverrfordeler med en rekke åpninger langs dens ene lange vegg, av hvilke åpninger alle munner i et skiveformet hulrom med et antall periferisk anordnede åpninger med mindre diameter i regelmessig avstand fra hverandre. Disse periferielt anordnede åpninger dannervto ovenpå hverandre anordnede parallelle hullrekker som munner ut i et kammer som deles i to ovenpå hverandre liggende soner ved hjelp av en mellomvegg som strekker seg et stykke inn i utløpskanalen, i hvilken strømmene fra de to hullrekker gjenforenes. Også denne anordning arbeider med tosidig innmating av suspensjonen selv om formen er mer kompakt enn i foregående tilfelle. Denne anordning er dessuten relativt følsom for opphopninger på grunn av at massen tvinges gjennom stadig mindre hull, hvis antall dog øker i tilsvarende grad. Opphopningene resulterer i en ribbedannelseseffekt og således ubrukelig papirkvalitet. the distribution device and the sheet forming device are assembled into a compact unit, in which the distribution device comprises a transverse distributor with a series of openings along its one long wall, of which openings all open into a disc-shaped cavity with a number of circumferentially arranged openings of smaller diameter at a regular distance from each other. These circumferentially arranged openings form two parallel rows of holes arranged on top of each other which open into a chamber which is divided into two zones lying on top of each other by means of an intermediate wall which extends some distance into the outlet channel, in which the flows from the two rows of holes are reunited. This device also works with two-sided feeding of the suspension, even if the shape is more compact than in the previous case. This device is also relatively sensitive to accumulations due to the fact that the mass is forced through ever smaller holes, the number of which however increases to a corresponding degree. The accumulations result in a ribbed effect and thus unusable paper quality.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe The purpose of the present invention is to provide

en fremgangsmåte til å forme en kontinuerlig materialbane av fibrøse a method of forming a continuous web of fibrous material

partikler, ved hvilken tendensen til knutedannelse for den høykon-sentrerte masse er eliminert og ved hvilken suspensjonen kan mates ensidig til kammeret, samt en anordning med hvilken banen kan deponeres på en vire eller filt, hvilken anordning er betydelig sik-rere i drift og enklere i konstruksjon enn de hittil kjente. particles, in which the tendency for the highly concentrated mass to form knots is eliminated and in which the suspension can be fed unilaterally to the chamber, as well as a device with which the web can be deposited on a wire or felt, which device is significantly safer in operation and simpler in construction than those previously known.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utgår fra en fibersuspensjon med en konsentrasjon minst lik den dobbelte sedimenteringskonsentrasjon for fibrene, hvorved den høykonsentrerte suspensjon fordeles over og sprøytes gjennom flere parallellkoblede åpninger eller kanaler, og hvor suspensjonsstrålene deretter sprøy-tes med høy hastighet inn i minst ett kammer i hvilket strålene forenes og avbøyes, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at suspensjonsstrømmen på nytt og at turbulensen til slutt bringes til å avta. The method according to the invention starts from a fiber suspension with a concentration at least twice the sedimentation concentration for the fibers, whereby the highly concentrated suspension is distributed over and sprayed through several parallel-connected openings or channels, and where the suspension jets are then sprayed at high speed into at least one chamber in which the jets are united and deflected, which process is characterized by the resuspension flow and the turbulence finally being brought to abate.

Ifølge oppfinnelsen mates den høykonsentrerte masse fra en tverrfordeler av konvensjonell type gjennom en rekke parallellkoblede kanaler, hvis utløp avsmalner til en rekke slisser gjennom hvilke massen mates med høy hastighet inn i et for kanalene felles kammer, i hvilket den akselererte strøm på nytt føres gjennom en strupning for akselerering av strømmen før den på nytt avbøyes og mates inn i en utløpskanal hvor strømmen avtar før den deri til-veiebragte tredimensjonale nettverkstruktur avsettes. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter således etter tur to hastighets-økninger samt to retningsforandringer for suspensjonen før suspensjonens hastighet tillates å avta, hvorved den andre strupning hensiktsmessig er innstillbar etter massens konsentrasjon, hastighet og fibertype. According to the invention, the highly concentrated mass is fed from a transverse distributor of a conventional type through a series of parallel-connected channels, the outlet of which tapers to a series of slits through which the mass is fed at high speed into a common chamber for the channels, in which the accelerated current is again led through a throttling for acceleration of the flow before it is again deflected and fed into an outlet channel where the flow decreases before the three-dimensional network structure provided therein is deposited. The method according to the invention thus includes in turn two speed increases and two changes of direction for the suspension before the suspension's speed is allowed to decrease, whereby the second throttling is suitably adjustable according to the concentration of the mass, speed and fiber type.

Dette er et utførelseseksempel. Det vesentlige er imidlertid å nå et tilstrekkelig høyt trykkfall, AP, over et tilstrekkelig lite volum V, for dermed å nå den nødvendige effekttetthet e. Følgende forhold gjelder: e = APQ/V, hvor Q er volumstrømningen. This is an implementation example. The essential thing, however, is to reach a sufficiently high pressure drop, AP, over a sufficiently small volume V, in order to reach the required power density e. The following relationship applies: e = APQ/V, where Q is the volume flow.

For å redusere den mulighet at kanalenes innløpsåpninger tiltettes av fibrene, er tverrfordeleren hensiktsmessig skråstilt i forhold til kanalene, slik at kanalene tilslutter seg til tverrfordeleren i en skrå vinkel, hvorved innløpsåpningenes flatestørr-else vokser i motsvarende grad. In order to reduce the possibility that the inlet openings of the channels are clogged by the fibres, the transverse distributor is suitably inclined in relation to the channels, so that the channels connect to the transverse distributor at an oblique angle, whereby the surface size of the inlet openings increases to a corresponding degree.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere beskrives under henvisning til et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et tverrsnitt av en høykonsentrasjons-baneformer ifølge oppfinnelsen, In the following, the invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing, which shows: fig. 1 a cross-section of a high-concentration path former according to the invention,

fig. 2 et partielt snitt langs linjen II - II på fig. 1, fig. 3 i tverrsnitt en alternativ utførelsesform for oppfinnelsen . fig. 2 a partial section along the line II - II in fig. 1, fig. 3 in cross-section an alternative embodiment of the invention.

På fig. 1 er viren eller filten betegnet med henvisningstallet 1 og°den på viren eller filten 1 anordnede høykonsentrasjons-banef ormer med henvisningstallet 2. Som det tydelig fremgår av fig. 1 er baneformerens 2 innløpsside skråttstilt, slik at den derpå festede tverrfordeler 3 danner en spiss vinkel med kanalenes 5 leng-deakse." På grunn av at baneformerens 2 innløpsside er skråttstilt, blir også kanalenes 5 innløp skråttstilt og får en større innløps-flate, noe som reduserer knutedannelsesfaren ved innløpet. Kanalene 5 er sylindriske, men overgår i delen 6 til en stadig mer avflatet form og er ved utløpet 7 sterkt uttrukket i horisontalplanet med en liten utbuktning i det nedre midjeparti (fig. 2). Formålet med av-flatningen av kanalen 5, 6 er å utvide den jevnt i sideretning i kammeret 11. I praksis har en utforming som er vist på fig. 2 vist seg fordelaktig. Samtlige ved siden av hverandre og i samme plan anordnede kanaler 5, 6 munner ut i samme tranversale kammer 11, som har en spesiell utforming. In fig. 1, the wire or felt is denoted by the reference number 1 and the high-concentration web former arranged on the wire or felt 1 by the reference number 2. As is clearly evident from fig. 1, the inlet side of the path shaper 2 is inclined, so that the transverse distributor 3 attached to it forms an acute angle with the longitudinal axis of the channels 5." Due to the fact that the inlet side of the path shaper 2 is inclined, the inlet of the channels 5 is also inclined and has a larger inlet surface, which reduces the risk of knots forming at the inlet. The channels 5 are cylindrical, but transition in part 6 to an increasingly flattened shape and at the outlet 7 are strongly elongated in the horizontal plane with a small bulge in the lower waist part (fig. 2). The purpose of the flattening of the channel 5, 6 is to expand it evenly laterally in the chamber 11. In practice, a design shown in Fig. 2 has proven advantageous. All the channels 5, 6 arranged next to each other and in the same plane open into same transversal chamber 11, which has a special design.

I kammeret 11 treffer de akselererte stråler fra kanal-seksjonene 6 en veggflate 9, som avbøyer suspensjonsstrømmen tilnærmet 90° nedover i kammeret 11. Den avbøyde suspensjonsstrøm tvinges så gjennom en innsnevring 8 i kammeret 11, hvorved strømmens hastighet akselereres og derpå avbøyes strømmen på nytt ca. 90° når den treffer bunnplaten 10 til kammeret 11. Deretter føres den turbulente strøm inn i en utløpskanal 12 hvori turbulensen bringes til å av-ta slik at det dannes en tredimensjonal nettverkstruktur av de fib-røse partikler. Banen 13 avsettes til slutt på viren eller filten 1. In the chamber 11, the accelerated jets from the channel sections 6 hit a wall surface 9, which deflects the suspension flow approximately 90° downwards in the chamber 11. The deflected suspension flow is then forced through a constriction 8 in the chamber 11, whereby the speed of the flow is accelerated and the flow is then deflected again about. 90° when it hits the bottom plate 10 of the chamber 11. The turbulent flow is then led into an outlet channel 12 in which the turbulence is caused to decrease so that a three-dimensional network structure of the fibrous particles is formed. The web 13 is finally deposited on the wire or felt 1.

Suspensjonsstrømmen A fordeles således først over et antall kanaler 5, i hvilke suspensjonsstrålenes hastighet økes i sek-sjonene 6, hvoretter strålene sprøytes med høy hastighet inn i et felles kammer 11, i hvilket strålene forenes og avbøyes, suspensjons-strømmens hastighet økes og avbøyes på nytt for å øke turb^lensens intensitet og redusere dens skala, slik at fibrene fritt kan anordne seg til en tredimensjonal nettverkstruktur i utløpskanalen 12, når turbulensen avtar. Utløpskanalenes lengde velges eller reguleres på egnet måte slik at nettverkstr.ukturen kan dannes før banen 13 avsettes på viren eller filten 1. The suspension stream A is thus first distributed over a number of channels 5, in which the speed of the suspension jets is increased in the sections 6, after which the jets are injected at high speed into a common chamber 11, in which the jets are united and deflected, the speed of the suspension stream is increased and deflected on new to increase the intensity of the turbulence and reduce its scale, so that the fibers can freely arrange themselves into a three-dimensional network structure in the outlet channel 12, when the turbulence decreases. The length of the outlet channels is selected or regulated in a suitable way so that the network structure can be formed before the web 13 is deposited on the wire or felt 1.

Fibre som er suspendert i vann har en tilbøyelighet til å klumpe seg sammen og danne knuter, lokale nettverk. Denne tilbøye-lighet beror på flere omstendigheter. Først og fremst er det fibrenes store forhold mellom lengde og radius samt det faktum at fibrene har en viss stivhet som gjør det mulig for fibre til under visse omstendigheter å spenne seg fast mellom hverandre og forbli i innspent stilling. Denne omstendighet, som altså ved konvensjonell papirfremstilling er til megen ulempe, utnytter man ved foreliggende oppfinnelse for bahéforming. Istedet for å forsøke å forhindre flokedannelse, letter man i største utstrekning en slik og på en slik måte at det oppstår et kontinuerlig nettverk. For at i det hele tatt et slikt skal oppstå kreves det at antall fibre pr. volumenhet er tilstrekkelig stort, dvs. konsentrasjonen må være høy. For at nettverket skal bli kontinuerlig, kreves det først at det lokale nettverk med høy tetthet brytes ned slik at de enkelte fibre får mulighet til å innta nye plasser i det kontinuerlige nettverk. Dette innebærer at relativt høye skjærkrefter må opptre ved formingen av nettverket.. Når nettverket en gang er dannet, dvs. når alle fibre har inntatt sine plasser, skal alle nedbrytningskrefter opphøre så hurtig som mulig. Det er dette nettverk som sammenpresset skal danne en papirhane. Nett-verkets opprinnelige tykkelse kommer til å bestemmes av det ønskede papirs flatevekt samt av den fiberkonsentrasjon som benyttes. Med f. eks. en flatevekt på 50 g/m 2 (avispapir) og med en fiberkonsentrasjon på 5 % blir bahetykkelsen 1 mm. Fibers suspended in water have a tendency to clump together and form knots, local networks. This tendency is due to several circumstances. First of all, it is the fibers' large ratio between length and radius and the fact that the fibers have a certain stiffness which makes it possible for fibers to, under certain circumstances, tighten between each other and remain in a tensioned position. This circumstance, which is therefore a major disadvantage in conventional paper production, is exploited in the present invention for bahé forming. Instead of trying to prevent entanglement, one facilitates it to the greatest extent and in such a way that a continuous network arises. For such a thing to occur at all, it is required that the number of fibers per volume unit is sufficiently large, i.e. the concentration must be high. In order for the network to become continuous, it is first required that the high-density local network is broken down so that the individual fibers have the opportunity to occupy new places in the continuous network. This means that relatively high shear forces must occur when forming the network. Once the network has been formed, i.e. when all fibers have taken their places, all degradation forces must cease as quickly as possible. It is this network that, when compressed, will form a paper tap. The original thickness of the web will be determined by the basis weight of the desired paper and by the fiber concentration used. With e.g. a basis weight of 50 g/m 2 (newspaper) and with a fiber concentration of 5%, the base thickness is 1 mm.

Ifølge oppfinnelsen benyttes således en meget konsentrert suspensjon, hvorved fiberkonsentrasjonen er minst lik den dobbelte sedimenteringskonsentrasjon,,som defineres av formelen: According to the invention, a highly concentrated suspension is thus used, whereby the fiber concentration is at least equal to twice the sedimentation concentration, which is defined by the formula:

C = 108 ir (r/l)<2>C = 108 ir (r/l)<2>

s pp

hvori C s betegner sedimenteringskonsentrasjonen, r er fiberradien og 1 er fiberlengden. Som eksempel kan nevnes at C_ for furusulfatmasse er 0,2 - 0,4 % og for slipemasse 0,6 - 0,9 %. Et egnet konsentrasjons-intervall er 1 - 6 55, som er opp til ti ganger mer enn det som vanlig benyttes i teknikken. Dette betyr at vesentlig mindre mengder vann behøver å fjernes fra banen, noe som på sin side resulterer i mindre materialtap. where C s denotes the settling concentration, r is the fiber radius and 1 is the fiber length. As an example, C_ for pine sulphate pulp is 0.2 - 0.4% and for grinding pulp 0.6 - 0.9%. A suitable concentration interval is 1 - 6 55, which is up to ten times more than what is normally used in the technique. This means that significantly smaller amounts of water need to be removed from the track, which in turn results in less material loss.

Fiberlengden er mest hensiktsmessig 1-5 mm, og tykkelsen er hensiktsmessig 3P - 50 ym. Det benyttede fibertype kan variere innenfor vide grenser fra naturfibre til kunstfibre etc. The fiber length is most suitable 1-5 mm, and the thickness is suitable 3P - 50 ym. The type of fiber used can vary within wide limits from natural fibers to artificial fibers etc.

Sammenlignet med baner formet ifølge tidligere metoder og med tidligere kjente anordninger har banen fremstilt ifølge oppfinnelsen forbedrede styrkeegenskaper i en retning vinkelrett mot banens plan. Dessuten skal det bemerkes at anordningen ifølge oppfinnelsen er betydelig mindre enn tidligere kjente anordninger og også betydelig billigere. Compared to webs formed according to previous methods and with previously known devices, the web produced according to the invention has improved strength properties in a direction perpendicular to the plane of the web. Moreover, it should be noted that the device according to the invention is significantly smaller than previously known devices and also significantly cheaper.

Den størrelse og intensitet som er nødvendig i den turbulente, strømning for at alle fiberknuter skal oppløses er avhengig av suspensjonens konsentrasjon, fibertype m.v. Det er dog klart at den spesielle innstilling som kreves for dannelse av den ferdige nettverkstruktur lett kan bestemmes av fagmannen uten omfattende eksperiment. The size and intensity required in the turbulent flow for all fiber knots to dissolve depends on the suspension's concentration, fiber type, etc. It is clear, however, that the particular setting required for the formation of the finished network structure can be easily determined by the person skilled in the art without extensive experimentation.

Ettersom banen 13 allerede fra begynnelsen har et høyt tørr-innhold og relativt god holdfasthet, kan den avsettes direkte på en pressfilt mellom to filter eller på motsvarende anordning for hånd-tering av banen for videre transport til en presse eller annet avvann-ingsorgan. As the web 13 already has a high dry content and relatively good holding power from the start, it can be deposited directly on a press felt between two filters or on a corresponding device for handling the web for further transport to a press or other dewatering device.

I en anordning ifølge oppfinnelsen kan man benytte en tverrfordeler 3 av konvensjonell type, noe som ikke er mulig med anordningen ifølge norsk patentsøknad nr. 2215/715 ifølge hvilken det var nødvendig med spesielt utformede og dyre fordeleraggregat. In a device according to the invention, a transverse distributor 3 of a conventional type can be used, which is not possible with the device according to Norwegian patent application no. 2215/715, according to which specially designed and expensive distributor assemblies were necessary.

Det bør spesielt fremheves at fig. 1 og 3 er tegnet i stort sett naturlig skala. Hvis størrelsen på innløpskassene ifølge fig. 1 og 3 sammenlignes med tilsvarende for konvensjonelle innløpskasser, merker man tydelig at en revolusjonerende reduksjon av alle dimensjoner er tilveiebragt. Denne reduksjon utstrekker seg naturligvis også til alle hjelpeaggregat som innløpskassen ifølge oppfinnelsen behøver for sin drift. Årsaken til dette ligger i det faktum at man behand-ler en meget mer konsentrert masse enn hittil, dvs. meget mindre vo-lumstrømmer vann. Således reduseres også pumpekapasiteten- f or suspensjonen og det arbeide som er nødvendig for å fjerne vann fra den formede bane. It should be particularly emphasized that fig. 1 and 3 are drawn to a largely natural scale. If the size of the inlet boxes according to fig. 1 and 3 are compared with the equivalent for conventional inlet boxes, one clearly notices that a revolutionary reduction of all dimensions has been provided. This reduction naturally also extends to all auxiliary units that the inlet box according to the invention needs for its operation. The reason for this lies in the fact that a much more concentrated mass is treated than before, i.e. much smaller volume flows of water. This also reduces the pumping capacity for the suspension and the work required to remove water from the shaped track.

For oppnåelse av et jevnt produkt med god kvalitet, bør suspensjonen ved baneformingtilføres tilstrekkelig meget energi pr. volumenhet suspensjon. Med en baneform med fikserte dimensjoner og kon-struert for høye flatevekter og hastigheter, kan det således oppstå vanskeligheter ved kjøring med lave flatevekter og/eller lave hastigheter. En lav flatevekt kan kompenseres med høy hastighet, men bare til en viss grense. Hastigheter på 6 - 14 m/sek., kan dog vel behers-kes med en anordning ifølge oppfinnelsen. In order to achieve a uniform product of good quality, the suspension should be supplied with a sufficient amount of energy per volume unit suspension. With a track shape with fixed dimensions and constructed for high surface weights and speeds, difficulties can thus arise when driving with low surface weights and/or low speeds. A low surface weight can be compensated with high speed, but only up to a certain limit. Speeds of 6 - 14 m/sec., however, can be controlled with a device according to the invention.

Por praktiske formål og for fremstilling av baner med forskjellige flatevekter er det således nødvendig å gjøre energitettheten innstillbar slik at den passer til de ønskede kjørebetingelser med hensyn til hastighet, flatevekt og konsentrasjon. Dette kan tilveiebringes på flere måter, og en spesielt egnet utførelsesform er vist på fig. 3- For practical purposes and for the production of tracks with different surface weights, it is thus necessary to make the energy density adjustable so that it fits the desired driving conditions with regard to speed, surface weight and concentration. This can be provided in several ways, and a particularly suitable embodiment is shown in fig. 3-

Anordningen ifølge fig. 3 avviker fra innløpskassen ifølge fig. 1 i det henseende at i den første er innsnevringen 8 i kammeret 11 justerbar for regulering av energitettheten pr. volumenhet suspensjon. Dette er muliggjort ved at innløpskassen er delt i en nedre del 14, som omfatter kanalene 5, 6, og en på den nedre delen horisontalt forskyvbar øvre del 15, som sammen med den nedre del 14 danner kammeret 11 og utløpskanalen 12. Utløpskanalen 12 begrenses av den øvre del 15 og underleppen 19, som utgjøres av en tynn plate som er forbun-det med den nedre dels 14 underside. The device according to fig. 3 deviates from the inlet box according to fig. 1 in that in the first one the constriction 8 in the chamber 11 is adjustable for regulating the energy density per volume unit suspension. This is made possible by the fact that the inlet box is divided into a lower part 14, which includes the channels 5, 6, and a horizontally displaceable upper part 15 on the lower part, which together with the lower part 14 forms the chamber 11 and the outlet channel 12. The outlet channel 12 is restricted of the upper part 15 and the lower lip 19, which is formed by a thin plate which is connected to the underside of the lower part 14.

Den øvre del 15 hviler på den nedre dels 14 horisontale overside og strekker seg nedover mot underleppen 19 og deretter parallelt med denne. Forskyvningen tilveiebringes ved stillskrueh 16, som er anordnet horisontalt mellom den øvre del 15 og et motstykke på den nedre del 14. The upper part 15 rests on the horizontal upper side of the lower part 14 and extends downwards towards the lower lip 19 and then parallel to this. The displacement is provided by setting screw 16, which is arranged horizontally between the upper part 15 and a counterpart on the lower part 14.

For å tilveiebringe en god tetning i kammeret 11 og gi dette en veldefinert form, er den ene vegg i kammeret utformet med en fjær-ende plate 17, hvis tykkelse er ca. 0,5 - 1 mm og som er innspent mellom skivene 21 og 22 på den øvre dels 15 underside. Platen 17 spennes mot den nedre del 14 ved hjelp av en transversal slange som er anordnet mellom platen 17 og den øvre del 15, og som fylles med trykkluft eller lignende. Ved omstilling slippes trykket i luftslan-gen .18, den øvre del 15 forskyves og trykket settes på igjen. In order to provide a good seal in the chamber 11 and give it a well-defined shape, one wall of the chamber is designed with a spring-end plate 17, whose thickness is approx. 0.5 - 1 mm and which is clamped between discs 21 and 22 on the underside of the upper part 15. The plate 17 is tensioned against the lower part 14 by means of a transverse hose which is arranged between the plate 17 and the upper part 15, and which is filled with compressed air or the like. When changing, the pressure in the air hose .18 is released, the upper part 15 is moved and the pressure is put back on.

For å kunne forandre flatevekten ved konstant konsentrasjon, kreves at høyden på utløpskanalen 12 kan varieres. Dette tilveiebringes med egnede mellomlegg 21 av forskjellig tykkelse. I en stor innløpskasse kan denne innstilling selvfølgelig anordnes for kontinuerlig drift. In order to be able to change the surface weight at a constant concentration, it is required that the height of the outlet channel 12 can be varied. This is provided with suitable spacers 21 of different thickness. In a large inlet box, this setting can of course be arranged for continuous operation.

I innløpskassen ifølge fig. 1 deponeres banen 13 med en viss vinkel på viren eller filten 1. Dette forstyrrer i visse tilfelle banestrukturen på en ufordelaktig -måte. Dessuten kan lengden på ut-løpskanalen 12 være unødvendig stor for visse fiberslag, ved hvilke nettverkstyrken kommer til å dannes spesielt hurtig. In the inlet box according to fig. 1, the web 13 is deposited at a certain angle on the wire or felt 1. This in certain cases disturbs the web structure in an unfavorable way. In addition, the length of the outlet channel 12 may be unnecessarily large for certain fiber types, in which the network strength will be formed particularly quickly.

Begge disse ulemper kan fjernes ved å erstatte den på fig. Both of these disadvantages can be removed by replacing the one in fig.

1 viste helt stive og formede bunnplate med en relativt tynn plate 1 showed a completely rigid and shaped bottom plate with a relatively thin plate

19. Denne tjenestegjør både som kanalbunn og ledeplate.. Platens funksjon er primært å ta opp de vertikale krefter fra kammeret 11 og å ombøye disse i virens eller filtens retning. Deretter er strukturen i prinsipp klar til å legges ned på viren eller filten. For ikke å skade strukturen unødvendig meget, bør kanalen 12 være så kort som mulig. Imidlertid kan, for visse fibertyper etc, nettverkstyrken komme til å dannes relativt langsomt. Da skal bunnplaten 19 kunne skyves frem slik at kanalen 12 gis ønsket lengde for at nettverket skal kunne bli ferdigdannet før det legges ned på viren eller filten. Nedleggingen går uten avtrapning hvis platen 19 bøyes litt på under-siden og vinkelen mot viren eller filten blir minimal. 19. This serves as both a channel bottom and a guide plate. The plate's function is primarily to take up the vertical forces from the chamber 11 and to deflect these in the direction of the wire or felt. The structure is then, in principle, ready to be laid down on the wire or felt. In order not to damage the structure unnecessarily, the channel 12 should be as short as possible. However, for certain fiber types etc, the network strength can build up relatively slowly. Then the bottom plate 19 must be able to be pushed forward so that the channel 12 is given the desired length so that the network can be completed before it is laid down on the wire or felt. Laying down goes without stepping down if the plate 19 is slightly bent on the underside and the angle to the wire or felt becomes minimal.

Ved å legge et høyt trykkfall over den siste spalt 8, blir de facto flatevektsprofilen bestemt der i stor utstrekning. Dette betyr at utløpskanalens 12 funksjon hovedsakelig begrenses til å holde suspensjonen sammen til et nettverk er dannet. Utløpskanalens 12 overdel kan derfor gjøres ganske myk i den ytterste del. Ved å gjøre utløpskanalen 12 myk i den ytre delen, kan den følge, banens form også under nedleggingen på viren eller filten og den første av-vanning. Lengden på utløpskanalens overdel skal gjøres så kort som mulig, dog skal turbulensen ha kunnet avta og et nettverk dannes. By placing a high pressure drop over the last gap 8, the de facto surface weight profile is determined there to a large extent. This means that the function of the outlet channel 12 is mainly limited to holding the suspension together until a network is formed. The upper part of the outlet channel 12 can therefore be made quite soft in the outermost part. By making the outlet channel 12 soft in the outer part, it can follow the shape of the path also during the laying down on the wire or felt and the first drainage. The length of the upper part of the outlet channel must be made as short as possible, although the turbulence must have been able to decrease and a network formed.

På grunn av at flatevektsprofilen hovedsakelig bestemmes i den siste spalt 8 bør finkorrigering av profilen skje på dette punkt. Denne korrigering bør, med nøyaktig fremstilling av apparatet, ikke behøve å være stor, kanskje ubetydelig. I alle tilfelle kan den begrenses til et par tiendedels millimeter. Dette gjør at man kan tenke seg en elastisk deformasjon av en av de to vegger i den siste spalt 8. Because the basis weight profile is mainly determined in the last column 8, fine correction of the profile should take place at this point. This correction should, with accurate manufacture of the apparatus, not need to be large, perhaps negligible. In any case, it can be limited to a few tenths of a millimetre. This means that one can imagine an elastic deformation of one of the two walls in the last gap 8.

Hvis tverrfordeleren 3 er tilstrekkelig smal, kan man med tvinger 20 eller lignende anordninger forandre tverrfordeierens 3 flate og dermed massens strømningshastighet og trykk og som følge derav strømningen i anordningen og da også i en viss grad flatevekts-og hastighetsprofilen i selve arkformeren 2. Dette er mulig bare ved en høykonsentrasjons-arkforming ifølge oppfinnelsen, hvorved relativt små volummengder masse., behandles . If the transverse distributor 3 is sufficiently narrow, one can use forceps 20 or similar devices to change the surface of the transverse distributor 3 and thus the flow rate and pressure of the mass and, as a result, the flow in the device and then also to a certain extent the surface weight and velocity profile in the sheet former 2 itself. This is possible only with a high-concentration sheet forming according to the invention, whereby relatively small volumes of pulp are processed.

Innløpskassen ifølge oppfinnelsen kan også enkelt modi-fiseres for fremstilling av en bane med flere sjikt, hensiktsmes- The inlet box according to the invention can also be easily modified to produce a web with several layers, expediently

sit' slik at to eller flere innløpskasser med tilhørende kanalrek- sit so that two or more inlet boxes with associated channel rec-

ker og kamre anordnes"på hverandre, slik at de forskjellige sus-pens jonsstrømmer forenes først etter at deres turbulens er avtatt tilstrekkelig slik at en blanding av sjiktene bare skjer ved deres grensesjikt for å forbinde sjiktene med hverandre. ker and chambers are arranged "on top of each other, so that the different suspension ion currents are united only after their turbulence has subsided sufficiently so that a mixing of the layers only occurs at their boundary layer to connect the layers with each other.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har vist seg særlig The method according to the invention has proven itself in particular

egnet for fremstilling av flersjiktskartong på konvensjonell måte, suitable for the production of multi-layer cardboard in a conventional way,

dvs. slik at det nederste sjikt avsettes og avvannes først, hvoretter de følgende sjikt avsettes og avvannes på de underliggende sjikt i tur og orden. Ettersom innløpskassen ifølge oppfinnelsen arbeider med en meget høyere konsistens enn tidligere, kan de mel-lomliggende avvanningssoner gjøres i motsvarende grad kortere og avvanningsanordningene mindre og billigere, ettersom betydelig mindre mengder vann fjernes fra banen. i.e. so that the lowest layer is deposited and dewatered first, after which the following layers are deposited and dewatered on the underlying layers in turn. As the inlet box according to the invention works with a much higher consistency than before, the intermediate dewatering zones can be made correspondingly shorter and the dewatering devices smaller and cheaper, as significantly smaller amounts of water are removed from the track.

Claims

1. Method for forming a continuous material-

path of fibers starting from a fiber suspension with a concentration at least equal to twice the sedimentation concentration for the fibers, whereby the highly concentrated suspension is distributed over and sprayed through several parallel-connected openings or channels, and where the suspension jets are then sprayed at high speed into at least one chamber in which the jets are united and deflected, characterized by the fact that the suspension flow is then accelerated and deflected again, and that the turbulence is finally brought to subside.

2. Method according to claim 1, characterized in that the suspension is both times deflected approximately 90° and the second time in the opposite direction to the first time.

3« The method according to claim 1 or 2, characterized in that a fiber suspension with a fiber concentration of 1 - 6 percent by weight is used.

4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a suspension prepared from fibers with a length of 1 - 5 mm and with a thickness of approx. 30 - 50 etc.

5. Device for carrying out the method according to claim 1, comprising at least one transverse distributor (3) with several parallel-connected channels (5, 6), one end of which opens into one side wall of the transverse distributor and the opposite end into one wall of a chamber (11), whose opposite wall (9) constitutes an impact surface for the jets from the channels (55 6) for deflection and mixing of the jets in the chamber (11), characterized in that the outlet opening (7) of the channels (5S 6) is flattened in one direction perpendicular to the extension of the outlet-opening row to achieve an even distribution, and that the chamber (11) also comprises a constriction (8) as well as an impact surface after the constriction (8) for renewed deflection of the turbulent suspension and finally an outlet channel (12) known per se with parallel or divergent walls for forming of a built-up three-dimensional network structure before the path (13) is deposited.

6. Device according to claim 5, characterized in that the channels (5) arranged next to each other form an acute angle with the wall surface in which their inlet openings are designed to enlarge the inlet surface and thus reduce the risk of knot formation.

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the outlet openings (7) of parallel channels (5, 6) arranged next to each other have a bulge on one side of the cross-sectional surface to promote an even distribution of the suspension jets.

8. Device according to claim 55 6 or 7, characterized in that the constriction (8) in the chamber (11) is adjustable to adapt the energy density to the suspension's concentration, speed and fiber type, and that the web former (2) is divided into two parts ( 14, 15) which together define the chamber (11) and the outlet channel (12) and which are displaceable in relation to each other for regulation of the narrowing (8) and possibly also for regulation of the length and/or height of the outlet channel (12).

9. Device according to one or more of claims 5-8, characterized in that the impact floats (9, 10) are essentially at right angles to the current.