NO153118B - Platefryser - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for kontinuerlig

fremstilling av fiberbaner.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for kontinuerlig fremstilling av fiberbaner som f.eks. papir.

Fourdrinier-maskinen som benyttes ved papirfremstilling, krever et betraktelig gulvareal på grunn av den lange vire. Fjerning av vann fra formeviren skjer ved hjelp av tyngdekraften, ved sug fra roterende valser og sugekasser som fordret betraktelige energi-mengder og derfor er dyre i drift. Fourdrinier-papirmaskiner kan kjores med forholdsvis store hastigheter, som f.eks. 900 m/min., men dette er for tiden også omtrent den maksimale hastighet. Maskiner for fremstilling av papir og lignende fiberbaner hvor banen formes mellom en bevegelig vire og overflaten av en roterende sylinder, er også kjent, eksempelvis fra US patentskrifter 2A73.269 og 3.056.719. Til uttrekking av vann benyttes ,det i disse maskiner sugekasser som er montert inne i og/eller utenfor den roterende sylinder. I alle kjente konstruksjoner av denne spesielle maskintype fores den formede bane bort fra sylinderoverflaten på formeviren hvorfra den senere tas av.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat som er særlig egnet for fremstilling av papir, og hvor banen formes mellom overflaten av en roterende sylinder og en lopende formevire. Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås den forbedring at det ikke er behov for sugekasser for avvanningen, og dessuten oppnås en bane med hbyrere torrstoffinnhold og som folgelig er sterkere enn hva en tidligere har kunnet oppnå med kjente maskiner, samtidig som oppfinnelsen medforer en vesentlig innsparing av gulvareal.

Oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av fiberbaner som f.eks. papir, hvor fibermasse avsettes i nippet mellom overflaten av en roterende sylinder, som er ugjennomtrengelig for den væske som fibrene er oppslemmet i, og et væskegjennomtrengelig bånd som loper rundt en del av sylinderoverflaten, og hvor fibermaterialet presses mellom sylinderoverflaten og båndet for å drive ut væske og forme fiberbanen, og det særegne ved denne fremgangsmåte består i at det gjennom båndet drives ut tilstrekkelig væske fra fibermaterialet mens det befinner seg mellom den sylindriske overflate og båndet til at det dannes en fiberbane som hefter seg til sylinderoverflaten hvorpå båndet fores vekk fra sylinderflaten, mens fiberbanen fores videre gjennom nip mellom sylinderflaten og en eller flere filtbelagte pressevalser som trykker mot sylinderflaten slik at banen ytterligere avvannes til et torrstoffinnhold på minst 20 vektprosent, hvoretter banen trekkes av fra sylinderflaten.

Ved denne fremgangsmåte avvannes banen tilstrekkelig til å kunne tåle sin egen vekt for den tas av fra sylinderflaten.

Apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en sylinder som kan rotere om en horisontal akse, og som har en overflate som er ugjennomtrengelig for væske, et endelost væskegjennomtrengelig bånd som loper rundt en del av sylinderflaten

og beveger seg sammen med denne, anordninger som kontinuerlig avsetter fibermasse mellom båndet og sylinderflaten slik at massen avgrenses mellom disse, og pressvalser som gjennom båndet presser ut væske fra fiberoppslemmingen hvorved det dannes en fiberbane, og det særegne ved dette apparat består i en eller flere filtbelagte pressvalser som er forspent mot sylinderflaten på et sted eller på steder som i forhold til sylinderens rotasjonsretning, ligger utenfor det endelose bånd, samt anordninger for å trekke fiberbanen av fra sylinderflaten etter at den har passert nippene mellom Sylinderen og pressvalsene.

Ytterligere trekk og fordelene ved apparatet i henhold til oppfinnelsen fremgår av kravene og av den etterfølgende beskrivelse.

Den ledsagende skjematiske tegning viser et innvendig oppriss av en utforelse av apparatet i henhold til oppfinnelsen.

i På tegningen er en sylinder 1 montert slik at den kan rotere om en horisontal akse. Sylinderen har en overflate som er ugpnnom-trengelig for væskekomponenten, dvs. vannet, i papirmassen.

Denne overflate kan behandles eller dekkes med forskjellige materialer for å gi den de onskede adhesjonsegenskaper overfor en fuktig fiberbane. At overflaten av sylinderen skal være ugjennomtrengelig slik at den ikke tillater at væske passerer inn i det indre av sylinderen forhindrer ikke at den kan være poros i det ytre lag. Belegget som påfores sylinderoverflaten kan derfor være porost eller ikke-porost alt etter hvilke spesielle krav som stilles. Et endelost bånd 2 beveger seg rundt en del av sylinderperiferien og sammen'med denne. Båndet 2 er gjennomtrengelig for væsken i papirmassen, og kan f.eks. være av samme type som en vanlig papirvire. Det fores rundt ledevalser 3, hvor den ene, f.eks. valsen 3' er anbrakt slik at den kan beveges for å regulere strammingen av båndet. Som det fremgår av tegningen danner båndet 2 og overflaten av sylinderen 1 sammen en bueformet klemme som er antydet ved h. Innlopet til klemmen h er vist ved 5 og utlopet ved 6.

En tilforselssliss 7 for papirmasse ender i klemmeinnlopet. Slissen har form som en tynn flat dyse som er parallell med aksen av sylinderen 1 og strekker seg over hele bredden av båndet 2.

Så vel åpningen av slissen som innstrømningsvinkelen for strålen av papirmasse er regulerbar.

tedevalsen 3" nærmest slissen 7 er anbrakt slik at den kan beveges radialt i forhold til sylinderen 1 slik at avstanden fra sylinderen I, dvs. bredden av innlopet 5 kan reguleres. Ved å regulere bredden av innlopet 5 er det mulig å oppnå sug på den utgående side av innlopet, dvs. ved begynnelsen av klemmen *f, hvilket bevirker at massen trekkes inn i nippet og gir en skjærpåkjenning som hjelper til å dispergere fiberne i papirmassen. Ved å velge en bestemt innstilling av valsen 3" er det mulig å skape en turbulent masseansamling ved inngangssiden av innlopet h hvilket jevner ut uregelmessigheter i massetilforselen slik at det oppnås forbedret baneprofil. Det er dessuten mulig å oppnå en regulering ved innlopet 5 slik at basisvekten av det resulterende papir kan kontrolleres og justeres. Valsen 3" er vanligvis kompakt, men kan gjerne være celleformet eller silformet for å hindre oversvømming ved nippet <*>f dersom dette ellers skulle inntre.

Tre pressvalser 10, 11 og 12 trykker mot deri ytre overflate av båndet 2 og tjener til å presse ut væske fra fibermaterialet mellom båndet 2 og overflaten av sylinderen 1.

Den forste pressvalse 10 bor fortrinnsvis ha en fjærende, deformer-bar overflate f.eks. gummioverflate, som har spor langs omkretsen slik at noe vann kan passere gjennom nippet og -noe presses^ut på inngangssiden av nippet.

Etter å ha passert den forste pressvalse 10, er fibermaterialet mellom båndet 2 og overflaten av sylinderen 1 tilstrekkelig tort og sterkt til å motstå trykket fra en jevn gummibelagt pressvalse II. Den tredje pressvalse 12 er også en jevn gummibelagt valse som med relativt stort trykk ligger mot båndet uten å odelegge fiberbanen.

Etter at fiberbanen har passert de tre pressvalsene 10, 11 og 12

er torrstoffinnholdet oket til minst 20 vektprosent.

De optimale antall av pressvalser som kan benyttes for å utove press og klemme ut fiberbanen mens den befinner seg mellom båndet 2 og overflaten av sylinderen 1, behover ikke nødvendigvis være

tre, og når apparatet drives med meget store hastigheter kan det være gunstigere med flere valser. Diameteren av pressvalsene, typen og hårdheten av gummibelegget og gummioverflatens form, dvs. hvorvidt den skal være jevn, sporformet eller perforert, kan avpasses etter de spesielle fordringer som stilles, som f.eks. etter hvilken type papir eller fiberbane som fremstilles eller etter produksjonshastigheten.

I praksis har det vist seg at båndet 2 og pressvalsene 10, 11 og

12 ikke nødvendigvis behover være drevet med egne drivanordninger, men kan få sin drivkraft fra. den roterende sylinder 1.

Under sylinderen 1 er det anbragt en væskesamler 13 for oppsamling og fjerning av væske som presses ut gjennom båndet 2.

Ved utlopet 6 av nippet <*>f, fjerner båndet 2 seg fra overflaten av sylinderen 1, mens den tilformede fiberbane som nå kan ha et torrstoffinnhold på 20 vektprosent eller mer fortsatt henger ved og forblir i kontakt med overflaten av sylinderen 1.

Adhesjonen av fiberbanen til overflaten av sylinderen 1 må være tilstrekkelig til å hindre at banen loftes av fra sylinderoverflaten som folge at sentrifugalkraften, men heller ikke så stor at den hindrer avtagningen av banen fra sylinderoverflaten etterat den er ytterligere avvannet til et torrstoffinnhold på minst 20 vektprosent. Sylinderoverflater av stål har vist seg å gi utilfreds-stillende resultater. Derimot har polytetrafluoretylen vist seg å ha de nodvendige adhesjons- og slippegenskaper. Kvaliteten og egenskapene av den tilformede fiberbane kan varieres og styres ved å lage monster i sylinderoverflaten.

Således kan det etter inngravering av aksiale spor i sylinder-overf laten oppnås et papir med gode strekkegenskaper, og ved inngravering av spor langs sylinderperiferien, kan det fremstilles papir hvor de fysikalske egenskaper i den ene retning fraviker betraktelig fra egenskapene i den annen retning.

To filtpresser 20 og 21 trykker mot fiberbanen etter at den har forlatt båndet 2 og for den tas av fra sylinderen 1. Disse filtpresser fjerner ytterligere vannmengder slik at banen, når den til slutt tas av fra sylinderen 1, kan ha et torrstoffinnhold på *f0 vektprosent, hvilket vil si at den er torrere enn papir som kommer inn i torkepartiet på konvensjonelle papirmaskiner.

Filtpressen 20 omfatter en pressvalse 22, en endelos filt 23 som passerer rundt valsen 22, rullene 2h, ledevalsen 2<*>fa og strekkrullen 25. Filten 23 fores også gjennom nippet mellom et par utpressingsvalser 26.

Filtpressen 21 omfatter likeledes en pressvalse 32, filt 33, ruller 3^-, ledevalse 3<*>+a, strekkrullen 35 og utpressingsvalser 36. For fiberbanen tas av fra sylinderen 1 passerer den dessuten en glittevalse ^fO. Som det fremgår av tegningen er glittevalsen ^-0 anbragt mellom de to filtpresser 20 og 21.

Det er mulig å forminske ethvert merke som måtte opptre i fiberbanen etter viren ved å presse overflaten av banen mot en eller flere glitte valser ho med glatt gummioverf late. Glittevalsen ^-0 bor helst ikke fjerne vann fra banen, og dens plassering kan, avhengig av spesielle fordringer, være hvor som helst mellom utlopet 6 av nippet h og det sted hvor banen trekkes av fra sylinderen 1.

Den tilformede bane 50 tas av fra sylinderen 1 etter å ha passert • den annen filtpresse 21 og passerer mellom et par samvirkende endelose trekkfiltbånd 51 som trekkes av drivvalser 52.

Ved oppstarting av apparatet kan banen blåses bort fra sylinderen

1 ved avtagningsstedet og tampen fores inn mellom filtbåndene 51,

ellers kan dette gjores manuelt.

Det har vist seg at banen kan trekkes av fra overflaten av sylinderen 1 i forskjellige vinkler, men avskrelling bakover i spiss vinkel i forhold til normalen på sylinderoverflaten har den fordel at banen utsettes for et minimum av påkjenning slik at det sjelden oppstår brudd. Hull som måtte rives i banen i denne vinkel har dessuten vist seg å være selv-helende og for-årsaker ikke brudd på banen. Trekkfiltbåndene 51 drives med en hastighet som er litt storre enn omkretshastigheten av sylinderen 1. Trekkfiltbåndene må ha denne storre hastighet på grunn av-den strekking av banen som skjer når denne trekkes av fra sylinderen 1.

Den fibermasse som benyttes i det beskrevne apparat kan være en hvilken som helst av de fiberoppslemminger som vanligvis benyttes ved papirfremstilling eller en hvilken som helst annen egnet fiberoppslemming. Apparatet kan drives med meget hby hastighet som f.eks. 1500 meter pr. minutt, hvilket vil si at det ville kunne anvendes til fremstilling av avispapir. Apparatet behover imidlertid ikke nodvendigvis drives med hoy hastighet og egner seg derfor også til andre papirtyper. Apparatet har en imponerende tilpasningsevne når det gjelder driftshastighet og kan etter onske kjores med en hastighet på bare noen få meter pr. minutt eller på mange hundre meter pr. minutt. De forste få meter etter innlopet 5 av nippet h er den del hvor fibrene i oppsl.emmingen formes til en bane ved at vannet fjernes ved hjelp av en vire eller et bånd 2. Alt vann som fjernes i nærheten av dette området skyldes virespenning og sentrifugalkraft. Dette forste trinn av prosessen antas å være bestemmende for kvaliteten av den resulterende bane og kan styres ved regulering av en rekke faktorer som f.eks. massesammensetning, massekonsistens, massehastighet, innforingsvinkel for strålen av fiberoppslemming, avvannings-hastighet, masse-temperatur, virespenning, virevevning og mange andre variable.

Som nevnt ovenfor passerer filtbåndene 23 og 33 ledevalser, strammeruller <p>g utpressingsvalser. For dessuten å torke filtbåndene for de kommer i beroring med fiberbanen på sylinderen 1, kan de passere forbi sugekasser. Dette er imidlertid unodvendig dersom det oppnås tilstrekkelig tbrking av filten ved hjelp av utpressingsvalsene.

Anbringelse av små blindhull tett i tett i overflaten av pressvalsene 22 og 32 i filtpressene 20 og 21 bidrar til å avvanne •fiberbanen på sylinderen 1. Inne i berbringsområdet mellom fiberbanen og filtpressene blir banen og filten komprimert meget sterkt av valsene 22 og 32 slik at vannet i banen presses gjennom filten og inn i hullene i valsene. På utgangssidene av nippet mellom sylinderen 1 og filtpressens slynger sentrifugalkraften vannet i hullene utover og inn i filten, som derved forer vannet vekk, eller vannet slynges vekk fra pressvalsene 22 og 32 fra steder hvor valseoverflaten ikke er dekket av filten. Hullene i overflaten av pressvalsene 22 og 32 resulterer således i at vann-overskudd, som ikke kan hopes opp i den sammenpressede filt, ikke slynges ut på nippenes inngangssider, men fores gjennom nippene.

Som nevnt ovenfor kan torrstoffinnholdet i banen 50 være over

30 vektprosent når den tas av fra overflaten av sylinderen 1.

Det er meget bemerkelsesverdig trekk ved apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse at dette hoye torrstoffinnhold er oppnådd uten anvendelse av vakuum. De konvensjonelle papirmaskiner bruker enorme mengder vakuum, og er.derfor meget kraftslukende og fblgelig meget kostbare.

Et annet enestående trekk ved apparatet i henhold til oppfinnelsen er at fiberbanen ikke kan briste for dette hbye torrstoffinnhold er nådd.

Av det foranstående fremgår det at det lopende bånd 2 ikke på noe tidspunkt er i kontakt med en stasjonær flate eller en flate som båndet beveger seg i forhold til. Båndslitasjen forminskes folgelig vesentlig. Dette er en. viktig fordel fremfor kjente apparater, hvor båndslitasjen er et problem.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av fiberbaner som f.eks. papir, hvor fibermasse avsettes i nippet mellom overflaten av en roterende sylinder, som er ugjennomtrengelig for den væske som fibrene er oppslemmet i, og et væskegjennomtrengelig bånd som loper rundt en del av sylinderoverflaten, og hvor fibermaterialet presses melbm sylinderoverflaten og båndet for å drive ut væske og forme fiberbanen, karakterisert ved at det gjennom båndet drives ut tilstrekkelig væske fra fibermaterialet mens det befinner seg mellom den sylindriske overflate og båndet til at det dannes en fiberbane som hefter seg til sylinderoverflaten hvorpå båndet fores vekk fra sylinderflaten, mens fiberbanen fores videre gjennom nip mellom sylinderflaten og en eller flere filtbelagte pressvalser som trykker mot sylinderflaten slik at banen ytterligere avvannes til et torrstoffinnhold på minst 20 vektprosent, hvoretter banen trekkes av fra sylinderflaten.

2. Apparat for gjennomfbring av fremgangsmåten i henhold til krav 1 omfattende en sylinder som kan rotere om en horisontal akse og som har en overflate som er ugjennomtrengelig for væske, et endelost væskegjennomtrengelig bånd som lbper rundt en del av sylinderflaten og beveger seg sammen med denne, anordninger som kontinuerlig avsetter fibermasse mellom båndet og sylinderflaten slik at massen avgrenses mellom disse, og pressvalser som gjennom båndet presser ut væske fra fiberoppslemmingen hvorved det dannes en fiberbane, karakterisert ved en eller flere filtbelagte pressvalser (22, 32) som er forspent mot sylinderflaten på et sted eller på steder som i forhold til sylinderens rotasjonsretning, ligger utenfor det endelbse bånd (2), samt anordninger (51, 52) for å trekke fiberbanen (50) av fra sylinderflaten etter at den har passert nippene mellom sylinderen (1) og pressvalsene (22, 32).

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at den forste av de eventuelt flere pressvalser (10 - 12) som presser båndet mot sylinderen har en overflate av elastisk deformerbart material som, som kjent ved pressvalser, er forsynt med spor i omkretsretningen. k. Apparat som angitt i krav 2 eller 3j karakterisert ved at anordningene for å- trekke fiberbanen fra sylinderflaten inkluderer et par trekk-filtbånd som kommer i inngrep med hver sin side av fiberbanen og er slik plassert at de trekker den bakover fra sylinderoverflaten i en spiss vinkel i forhold til normalen på den nevnte flate.