NO303236B1

NO303236B1 - Method and apparatus for producing smooth and glossy paper

Info

Publication number: NO303236B1
Application number: NO920196A
Authority: NO
Inventors: Ivan I Pikulik
Original assignee: Pulp Paper Res Inst
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1992-01-15
Publication date: 1998-06-15
Also published as: CA2062983A1; FI920223A0; DE69007484T2; EP0483183B1; JPH04506839A; WO1991001407A1; AU629372B2; DE69007484D1; NO920196D0; EP0483183A1; CA2062983C; FI107172B; BR9007535A; AU5958390A; NO920196L; JP2588637B2

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og anordning for tørking av en endeløs vanninneholdende, celluloseholdig bane slik det fremgår av ingressen til de etterfølgende selvstendige krav. The present invention relates to a method and device for drying an endless water-containing, cellulose-containing web, as is evident from the preamble to the following independent claims.

Oppfinnelse vedrører en kontinuerlig prosess og anordning for tørking av våte, fiberholdige baner, og nærmere bestemt vedrører den tørking av vått trykkpapir, slik som avispapir. En ny tørkemetode er vist som, sammenlignet med den konvensjonelle metode, benytter et mindre antall tørkere, fører til bedre kjøreevne til maskinen, og gir produkter med større strekkstyrke, bedre overflateegenskaper og trykningsegenskaper. Denne metode er spesielt egnet for tørking av våte celluloseholdige baner beregnet på trykte produkter slik som avispapir og skrivepapir. The invention relates to a continuous process and device for drying wet, fiber-containing webs, and more specifically it relates to the drying of wet printing paper, such as newsprint. A new drying method is shown which, compared to the conventional method, uses a smaller number of dryers, leads to better driveability of the machine, and gives products with greater tensile strength, better surface properties and printing properties. This method is particularly suitable for drying wet cellulose-containing webs intended for printed products such as newsprint and writing paper.

Ved fremstilling av papir sendes en suspensjon av celluloseholdige fibrer ut på en fremskridende formingsduk som holder på en stor andel av fibrene og det fine celluloseholdige materialet, og overfører en stor vannmengde. Overskuddsvann fjernes fra den våte cellulosebane ved mekanisk sammen-trykning mellom to roterende pressvalser. Vann som gjenstår i den pressede bane, fjernes ved fordampning i en tørke-seksjon i papirmaskinen. In the manufacture of paper, a suspension of cellulosic fibers is sent out onto an advancing forming cloth which holds a large proportion of the fibers and the fine cellulosic material, and transfers a large amount of water. Excess water is removed from the wet cellulose web by mechanical compression between two rotating press rollers. Water remaining in the pressed web is removed by evaporation in a drying section in the paper machine.

To elementære prosesser som inngår ved papirtørking, er varmeoverføring fra varmemediumet inn i den våte bane (dvs. varmeoverføring) og transport av vanndamp bort fra substansen (dvs. masseoverføring). Varmeoverføringen er proporsjonal med temperaturforskjellen mellom varmekilden og den våte bane, og omvendt proporsjonal med varmeoverføringsmotstanden ved grenselaget eller grensesjiktet mellom banen og varmekilden. En nær kontakt mellom varmeflaten og den våte bane er derfor ønskelig for god varmeoverføring. En høy temperatur i varmekilden er også ønskelig; imidlertid er tempera-turen i tørkeren begrenset av enkelte praktiske betrakt-ninger. F.eks. dersom den våte bane er i kontakt med et svært varmt legeme, dannes et isolerende damplag mellom varmekilden og banen, og varmeoverføringsgraden reduseres. Den høye temperatur i tørkere kunne medføre en reduksjon i papirkvaliteten. Høytemperaturig drift av dampoppvarmede tørkere krever også forhøyede damptrykk. Two elementary processes involved in paper drying are heat transfer from the heating medium into the wet web (ie heat transfer) and transport of water vapor away from the substance (ie mass transfer). The heat transfer is proportional to the temperature difference between the heat source and the wet web, and inversely proportional to the heat transfer resistance at the boundary layer or boundary layer between the web and the heat source. A close contact between the heating surface and the wet web is therefore desirable for good heat transfer. A high temperature in the heat source is also desirable; however, the temperature in the dryer is limited by certain practical considerations. E.g. if the wet web is in contact with a very hot body, an insulating vapor layer is formed between the heat source and the web, and the degree of heat transfer is reduced. The high temperature in dryers could lead to a reduction in paper quality. High-temperature operation of steam-heated dryers also requires elevated steam pressures.

Fordampning av vann fra banene ved temperaturer under kokepunktet for vann er mulig kun dersom vanndampen transporteres bort fra banen med tørkeluften. Hastigheten for denne masseoverføring reduseres dersom banen isoleres fra den omgivende luft med f.eks. en tørkeduk. På den andre side økes masseoverføringen ved bombardering av varmluft mot banen. Evaporation of water from the webs at temperatures below the boiling point of water is only possible if the water vapor is transported away from the web with the drying air. The speed of this mass transfer is reduced if the path is isolated from the surrounding air with e.g. a drying cloth. On the other hand, the mass transfer is increased by bombarding hot air towards the track.

I den mest vanlige metode for papirtørking føres banen rundt en serie innvendige oppvarmede roterende sylindere kjent som "tørkere" som vanligvis er arrangert i en øvre og en nedre rad. Den fremskridne bane oppvarmes ved direkte kontakt med et parti av sylinderflaten. Denne tørkemetode er vel kjent, og er beskrevet i f.eks. US patent 2.299.460. For å forbedre bane-tørkerkontakten klemmes den våte bane ofte til tørker-overflaten med tørkeduker eller tørkevire. En slik vire kan omløpe en del av overflaten av den øvre rad med tørkere, mens en annen tørkevire kan omhylle den nedre del av den nedre rad med tørkere. In the most common method of paper drying, the web is passed around a series of internally heated rotating cylinders known as "driers" which are usually arranged in an upper and a lower row. The advanced path is heated by direct contact with a part of the cylinder surface. This drying method is well known, and is described in e.g. US Patent 2,299,460. To improve web-dryer contact, the wet web is often clamped to the dryer surface with drying cloths or drying wire. Such a wire can wrap around part of the surface of the upper row of dryers, while another drying wire can wrap around the lower part of the lower row of dryers.

En ulempe tilknyttet denne metode for tørking er det store antall sylindere som kreves for å tørke papiret. F.eks. avdekket en undersøkelse i 1986 av kanadiske avispapir-tørkere at hovedandelen av maskinene som var i drift ved eller over 800 m/min, hadde mellom 35 og 50 tørkere, med diametere på 1,5 m etter 1,8 (N.N. Sayegh, I.I. Pikulik, and H. I. Simonsen, Pulp Paper Can., desember 1987). A disadvantage associated with this method of drying is the large number of cylinders required to dry the paper. E.g. a 1986 survey of Canadian newsprint dryers revealed that the majority of machines operating at or above 800 m/min had between 35 and 50 dryers, with diameters of 1.5 m by 1.8 (N.N. Sayegh, I.I. Pikulik , and H. I. Simonsen, Pulp Paper Can., December 1987).

Et slikt stort antall tørkere representerer utstrakte kapital-, drifts- og vedlikeholdskostnader og bidrar også til stor lengde på maskinen og et stort behov for bygningsplass. En annen ulempe med konvensjonelle papirtørkingsmetoder er overføringen av ikke understøttet, svak, våt bane mellom to på hverandre følgende sylindrer. Ved høye maskinhastigheter er den fuktige bane som føres uunderstøttet gjennom luften, ustabil og reagerende på små variasjoner i prosessen, har en tendens til å svinge eller "flagre". En utstrakt ark-flagring kan bevirke deformasjoner og krølling av arket eller folien, som reduserer produktets kvalitet eller fullstendig bryter folien og avbryter produksjonen. For å redusere hyppigheten av foliebrudd, holdes maskinhastigheten av og til lav, selv om dette fører til en minskning i produksjonen. Such a large number of dryers represents extensive capital, operating and maintenance costs and also contributes to the large length of the machine and a large need for building space. Another disadvantage of conventional paper drying methods is the transfer of unsupported, weak, wet web between two successive cylinders. At high machine speeds, the moist web carried unsupported through the air is unstable and responsive to small variations in the process, tends to oscillate or "flutter". An extended sheet flaking can cause deformations and curling of the sheet or foil, which reduces the quality of the product or completely breaks the foil and interrupts production. To reduce the frequency of foil breakage, the machine speed is occasionally kept low, although this leads to a reduction in production.

For å redusere problemene tilknyttet bevegelsen av ikke understøttede folier mellom sylinderne på enkelte hurtig-drevne papirmaskiner, fortsetter det våte papir rundt den første tørkesylinder nær inntil en enkelt tørkeduk. Med dette enkeltstående filtutstyrte arrangement understøttes papiret av duken når det fremskrider mellom tørkerne, som reduserer banens tendens til å flagre og hyppigheten av brudd. To reduce the problems associated with the movement of unsupported foils between the cylinders of some high-speed paper machines, the wet paper around the first drying cylinder continues close to a single drying cloth. With this single felt-equipped arrangement, the paper is supported by the cloth as it progresses between the dryers, which reduces the tendency of the web to flutter and the frequency of breakage.

Det enkeltstående filtanordnede arrangement blir brukt primært, men ikke utelukkende, på den første seksjon av sylinderne der folien er svært fuktig og svak, mens det åpne trekk benyttes mellom de gjenstående tørkesylindrer. Påføring av en enkelt tørkeduk i en serpentiner-utforming er beskrevet f.eks. i US patent 4.172.007. The single felt arrangement is used primarily, but not exclusively, on the first section of the cylinders where the foil is very moist and weak, while the open draft is used between the remaining drying cylinders. Application of a single drying cloth in a serpentine design is described e.g. in US patent 4,172,007.

En ulempe med det filtutstyrte enkel tløp er at kun en halvpart av tørkerne (vanligvis de i den øvre rad) kommer i direkte kontakt med papiret, mens den andre halvpart av tørkerne er adskilt fra papiret med tørkeduken som reduserer varmemengden overført fra disse tørkere til den våte bane. Følgelig kreves flere tørkere eller høyere tørker-temperaturer med serpentiner-arrangementet for tørke-filten. A disadvantage of the felt-equipped single channel is that only half of the dryers (usually those in the upper row) come into direct contact with the paper, while the other half of the dryers are separated from the paper by the drying cloth, which reduces the amount of heat transferred from these dryers to the wet track. Consequently, more dryers or higher dryer temperatures are required with the serpentine arrangement for the dryer felt.

Nylig ble en tørker-seksjon kalt "fullstendig klokke-løp" beskrevet der serpentinerarrangementet ble forlenget over hele lengden av tørker-seksjonen. Mens i det regulære serpentinerløp er den nedre sylinderrad adskilt fra den våte bane av tørkeviren, er i det "fullstendige klokke-løp" de nedre sylindrer erstattet med vakuumvalser med små diametre (Beloit Canada Technical Seminar, Montreal 26. januar 1988). En slik tørker-seksjon kan være i drift ved høye hastigheter, men har den ulempe at den er enda lengre enn den konvensjonelle tørker-seksjonen. Recently, a dryer section called "full bell race" was described in which the serpentine arrangement was extended over the entire length of the dryer section. While in the regular serpentine race the lower cylinder row is separated from the wet path by the drying wire, in the "complete bell race" the lower cylinders are replaced by small diameter vacuum rollers (Beloit Canada Technical Seminar, Montreal January 26, 1988). Such a dryer section can be operated at high speeds, but has the disadvantage that it is even longer than the conventional dryer section.

En annen metode av og til benyttet for tørking av papir benytter "Minton-tørkeren" (US patent 1.147.809) i hvilket tørkesylinderen ligger inne i et stor evakuert kammer. Ved det minskede lufttrykk reduseres kokepunktet for vannet, som kunne potensielt øke varmeoverføringsgraden. Ulempen med Minton-tørkerne er at, i fravær av tørkeduker, etableres ikke den nære eller tette kontakt mellom tørkeren og banen, og varmeoverføringsgraden er lav. Another method occasionally used for drying paper uses the "Minton dryer" (US patent 1,147,809) in which the drying cylinder is contained within a large evacuated chamber. The reduced air pressure reduces the boiling point of the water, which could potentially increase the degree of heat transfer. The disadvantage of the Minton dryers is that, in the absence of drying cloths, the close or tight contact between the dryer and the web is not established and the degree of heat transfer is low.

Et annet problem tilknyttet Minton-tørkeren er nødvendigheten av å avbryte undertrykket hver gang et foliebrudd oppstår. I fravær av noe støtte for den våte bane under overføringen mellom tørkerne kan denne metode ikke benyttes på hurtige maskiner. Another problem associated with the Minton dryer is the necessity to interrupt the negative pressure every time a foil break occurs. In the absence of any support for the wet web during the transfer between dryers, this method cannot be used on fast machines.

I nok en tørkemetode bæres den våte bane av stråler med oppvarmet gass som tilfører varmen nødvendig for vannets fordampning, og transporterer bort vanndampen. Denne operasjon er beskrevet f.eks. i US patent 3.739.491. Varme-overfør ingsgradene oppnådd ved denne metode er høy, og de mekaniske spenninger i den våte bane er lav. Den celluloseholdige bane tørket uten kontakt med et bæremedium krymper imidlertid ujevnt, og utvikler følgelig uønskede avvik fra polaritetfremkalt krølling, som senker produktkvaliteten og kan føre til krøller eller skår under kalandrering. Vanskeligheter med treingen av tørkeren etter et banebrudd er en annen ulempe med denne tørkemetode, som for tiden benyttes hovedsakelig for vektkvaliteter med tung basis eller for den første tørking av produkter med lett basis. In yet another drying method, the wet web is carried by jets of heated gas which supply the heat necessary for the evaporation of the water, and transport away the water vapour. This operation is described e.g. in US patent 3,739,491. The heat transfer rates achieved by this method are high, and the mechanical stresses in the wet web are low. However, the cellulosic web dried without contact with a carrier medium shrinks unevenly, and consequently develops undesirable deviations from polarity-induced curling, which lowers product quality and can lead to curls or chips during calendering. Difficulty in threading the dryer after a web break is another disadvantage of this drying method, which is currently used mainly for weight grades with a heavy basis or for the first drying of products with a light basis.

Med en annen metode tørkes banen i helhet på en enkeltstående, roterende, dampoppvarmet sylinder med stor diameter, kjent som "MG-sylinder" eller "Yankee-tørker". Et trekk som er verdt å merke seg for banetørking på en enkelt sylinder, er at den første kontakt mellom tørker-overflaten og banen etableres i et pressnipp. En gummitildekt pressvalse av metall omhyllet av en press-filt eller en duk, presser banen mot tørker-overf laten med en kraft på omlag 30 til 80 kN/m. Ved pressing av de myke, fuktige banefibrene etableres en nær kontakt med overflaten av tørkeren som fører til en høy varmeoverføring og tørkehastigheter. På hovedandelen av hurtige, moderne Yankee-maskiner er tørkehastigheten ytterligere øket ved bombardering av varmluft mot papiret som adherer til tørker-overflaten. Strålene med forvarmet luft kommer fra den såkalte "høyhastige" hette som omgir en stor andel av Yankee-tørkeren. Vanligvis avledes omlag halvparten av tørkeenergien fra dampen inne i Yankee-tørkeren, mens den andre halvdel leveres med varmluften. In another method, the web is dried in its entirety on a single, rotating, steam-heated, large-diameter cylinder known as the "MG cylinder" or "Yankee dryer". A feature worth noting for web drying on a single cylinder is that the first contact between the dryer surface and the web is established in a press nip. A rubber-covered metal press roller enveloped by a press felt or a cloth presses the web against the dryer surface with a force of approximately 30 to 80 kN/m. By pressing the soft, moist web fibers, a close contact is established with the surface of the dryer which leads to a high heat transfer and drying speeds. On the majority of fast, modern Yankee machines, drying speed is further increased by bombarding hot air against the paper adhering to the dryer surface. The jets of preheated air come from the so-called "high velocity" hood that surrounds a large portion of the Yankee dryer. Typically, about half of the drying energy is derived from the steam inside the Yankee dryer, while the other half is supplied with the hot air.

Når papiret tørkes fullstendig på en enkeltstående tørker med stor diameter, kleber det sterkt til tørker-overflaten, og kan ikke på sikker måte kles av uten å bryte folien, spesielt dersom papirets basisvekt er lav. Ved fremstilling av kreppet silkepapir tørkes banen i helhet på en enkelt Yankee-tørker, og det tørre produkt skilles fra tørker-overflaten med en kreppe-kniv. Det fraskilte papir blir tett krøllet av virkningen fra kniven, og har vanligvis fra 25 til 120 krepp-rygger pr. 2,5 cm. Papir kreppet på denne måten har lav strekkstyrke, høy masse, mykhet og vannabsorpsjonsevne og en ru overflate. Disse egenskaper gjør kreppet papir til et godt materiale for hygieniske produkter, men uegnet for anvendelse som et trykkepapir. When the paper is fully dried on a single large diameter dryer, it adheres strongly to the dryer surface and cannot be safely stripped without breaking the foil, especially if the basis weight of the paper is low. In the production of creped tissue paper, the web is dried in its entirety on a single Yankee dryer, and the dry product is separated from the dryer surface with a crepe knife. The separated paper is tightly curled by the action of the knife, and usually has from 25 to 120 crepe ridges per sheet. 2.5 cm. Paper creped in this way has low tensile strength, high mass, softness and water absorption and a rough surface. These properties make creped paper a good material for hygienic products, but unsuitable for use as a printing paper.

Cellulosebaner med tyngre basisvekt, ofte delvis tørket, blir av og til også presset til tørkere med stor diameter som kalles MG-sylindrer. Disse sterkere og mindre klebende baner kan trekkes av fra tørker-overflaten, som gir et produkt som har en side glatt og glanset, eller "maskinglassert" (dermed MG-sylinder). Imidlertid er to sider av et produkt behandlet på denne måte svært vanskelig, nemlig banesiden som var i kontakt med tørket-flaten blir glattere og mer glanset enn den motsatte side. Et slikt produkt er egnet for produkter slik som brettede esker der kun én side er synlig, mens lavere krav er satt på pappsiden inne i eksen. Således benyttes for tiden Yankee-tørking spesielt for hygieniske eller innpakningspapir med lav basisvekt og som fjernes fra tørkeren med et kreppe-blad, og MG-sylinderne benyttes for enkelte papprodukter der forskjellen mellom de to papirsider er ønskelig. Heavier basis weight cellulose webs, often partially dried, are also occasionally pressed into large diameter dryers called MG cylinders. These stronger and less sticky webs can be peeled off from the dryer surface, giving a product that has one side smooth and glossy, or "machine glazed" (hence MG cylinder). However, two sides of a product treated in this way are very difficult, namely the web side that was in contact with the dried surface becomes smoother and glossier than the opposite side. Such a product is suitable for products such as folded boxes where only one side is visible, while lower requirements are placed on the cardboard side inside the box. Thus, Yankee drying is currently used especially for hygienic or wrapping paper with a low basis weight and which is removed from the dryer with a crepe blade, and the MG cylinders are used for certain cardboard products where the difference between the two paper sides is desirable.

Nylig ble nok en metode for vannfjerning beskrevet (US patent 4.324.613) hvor den celluloseholdige bane presses mot en sylinder oppvarmet til temperaturer som er mye høyere enn kokepunktet for vann, f.eks. 150-250°C. Denne prosess, av og til kalt "impuls-tørking" er basert på genereringen av høytrykksdamp ved kontakt mot den våte bane med den varme tørker-flaten i pressnippet. Fronten av høytrykksdampen dannet ved veggen av den varme tørker skrider hurtig gjennom papirtykkelsen og driver ut en stor andel med flytende vann som er i cellulosebanen inne i den hosliggende filt. Ettersom den overveiende andel av vannet fjernes i flytende form, er denne prosess et spesialtilfelle for papirpressing snarere enn papirtørking. Store damptrykk i grensesjiktet mellom valsen og papiret får papiret til å separere fra valsen umiddelbart ved dets utgang fra nippet. Ulemper med papir-tørking innbefatter produktets tosidighet og under visse forhold splitting av papiret i to lag av det høye damptrykk inne i folien. Generering av damp i pressnippet krever en viss nipp-oppholdstid som kan begrense nyttigheten av denne tørkemetode for høyhastige maskiner. Ingen kommersielle høy-hastige impuls-tørkeinstallasjoner eksisterer for tiden. Recently, another method of water removal was described (US patent 4,324,613) where the cellulosic web is pressed against a cylinder heated to temperatures much higher than the boiling point of water, e.g. 150-250°C. This process, sometimes called "impulse drying", is based on the generation of high-pressure steam when the wet web comes into contact with the hot dryer surface in the press nip. The front of the high-pressure steam formed at the wall of the hot dryer moves quickly through the paper thickness and expels a large proportion of liquid water that is in the cellulose web inside the adjacent felt. As the majority of the water is removed in liquid form, this process is a special case of paper pressing rather than paper drying. High steam pressures in the boundary layer between the roller and the paper cause the paper to separate from the roller immediately at its exit from the nip. Disadvantages of paper drying include the two-sidedness of the product and, under certain conditions, the splitting of the paper into two layers by the high vapor pressure inside the foil. The generation of steam in the press nip requires a certain nip residence time which may limit the usefulness of this drying method for high-speed machines. No commercial high-speed impulse drying installations currently exist.

De vesentlige krav til trykkpapir innbefatter god overflate-jevnhet, identiske egenskaper for de to papirsider og mot-stand i overflatefibrene og —finhetene mot deres uttak av klebrig trykksverte under trykkprosessen (lave linting-egenskaper). Uansett de trykketeknikker som benyttes, forbedrer trykningskvaliteten for papiret seg med bedrede overflatejevnheter. Derfor økes jevnhetene for alle trykkpapir ved kalandrering av det tørre papir i en eller flere nipp dannet av polerte kalandervalser. Resultatene ved kalandrering av papir innbefatter minsket ruhet og øket glansing, som er ønskelig, og redusert papirtykkelse som er ønskelig kun for enkelte kvaliteter. De uønskede resultater innbefatter en minskning i strekk-, rive- og bristestyrke i papiret, og en reduksjon av kohesjonen av overflatefibrene og —finhetene med resten av banen. Overflatematerialet som ble delvis løsgjort ved virkningen av kalandervalsene, eller med andre midler, kan fjernes under papirtrykkingen ved klebrig trykksverte og ansamler seg på trykkeplanene. Ansamlingen av denne "lint" på trykningssylinderen eller på trykningsemnet bevirker utseende av uønsket trykt "fargeflekk". Derfor er "linting propensity" en alvorlig defekt ved trykkpapir. The essential requirements for printing paper include good surface smoothness, identical properties for the two paper sides and resistance in the surface fibers and fineness to their removal of sticky printing ink during the printing process (low linting properties). Regardless of the printing techniques used, the print quality of the paper improves with improved surface smoothness. Therefore, the uniformity of all printing papers is increased by calendering the dry paper in one or more nips formed by polished calender rolls. The results of calendering paper include reduced roughness and increased gloss, which is desirable, and reduced paper thickness, which is desirable only for certain grades. The undesirable results include a reduction in the tensile, tear and breaking strength of the paper, and a reduction in the cohesion of the surface fibers and fines with the rest of the web. The surface material that was partially loosened by the action of the calender rolls, or by other means, can be removed during paper printing by sticky printing ink and accumulates on the printing planes. The accumulation of this "lint" on the printing cylinder or on the printing blank causes the appearance of unwanted printed "color spotting". Therefore, "linting propensity" is a serious defect in printing paper.

Ønskelige egenskaper ved trykkpapir innbefatter lav ruhet, høy glans, stor strekk- og rivestyrke, lav "linting propensity" og ingen forskjell i egenskaper for de to sider av papiret. Mens jevnhet og glans i papiret kan forbedres ved kalandrering, har denne behandling en negativ virkning på styrken og "linting propensity" for papiret. Derfor blir andre og mer kostbare metoder, slik som anvendelse av mer kostbar masse å frembringe, av og til benyttet for å redusere mengden av kalandrering som kreves for å optimalisere egenskapene til trykkpapiret tilvirket av mekaniske masser. Helt klart er det ønskelig å utvikle en prosess som ville produsere et jevnere og glattere papir, spesielt avispapir, Desirable properties of printing paper include low roughness, high gloss, high tensile and tear strength, low "linting propensity" and no difference in properties for the two sides of the paper. While the smoothness and gloss of the paper can be improved by calendering, this treatment has a negative effect on the strength and "linting propensity" of the paper. Therefore, other and more expensive methods, such as the use of more expensive pulp to produce, are sometimes used to reduce the amount of calendering required to optimize the properties of the printing paper made from mechanical pulps. Clearly, it is desirable to develop a process that would produce a smoother and smoother paper, especially newsprint,

uten negativ virkning på styrken og papirets "linting" egenskaper. without negative effect on the strength and the "linting" properties of the paper.

Likheten i overflateegenskapene på de to sider av papiret er et annet viktig krav til trykkvaliteten på papir. Virkningen på trykkvaliteten er liten, men konsistente avvik fra de optimale verdier for overflateruhet, glans eller eller finhetsinnhold kan i noen utstrekning kompenseres for ved å modifisere prosessparameterne på trykningsmaskinen. En forskjell i trykningsegenskapene for de to papirsider, såkalt tosidethet, resulterer imidlertid i en svært merkbar og dermed uønsket forskjell i trykningskvaliteten for tosidige sider. The similarity of the surface properties on the two sides of the paper is another important requirement for the print quality of the paper. The effect on print quality is small, but consistent deviations from the optimal values for surface roughness, gloss or fineness content can to some extent be compensated for by modifying the process parameters on the printing machine. However, a difference in the printing properties of the two paper sides, so-called duplexity, results in a very noticeable and thus undesirable difference in the printing quality for double-sided pages.

Betydningen plassert av industrien på tosidighet er blitt demonstrert ved omdanning under de siste 20 år, av hovedandelen av avispapirdannere fra fourdriniere til dobbelt-formere. Den lavere tosidighet av folien avfuktet på en mer symmetrisk måte i en dobbelt-former var hoveddrivkraften for disse modifikasjoner. Papir som skred gjennom en konvensjonell sylinder-tørkerseksjon, kontakter med sine alternerende sider de på hverandre følgende tørkere eller serier av tørkere i det fullstendige klokkeløp-arrangement. Tørking gjennom begge sider er blitt betraktet vesentlig for å hindre utviklingen av tosidighet. Yankee- eller MG-tørkerne har ikke blitt betraktet egnet for trykkpapir-kvaliteter fordi de frembringer kreppet eller stort sett tosidige produkter. The importance placed by the industry on two-sidedness has been demonstrated by the conversion over the last 20 years of the majority of newsprint formers from fourdriniers to double formers. The lower two-sidedness of the foil dehumidified in a more symmetrical way in a double-former was the main driving force for these modifications. Paper passing through a conventional cylinder dryer section contacts with its alternating sides the successive dryers or series of dryers in the complete clockwork arrangement. Drying through both sides has been considered essential to prevent the development of double-sidedness. The Yankee or MG dryers have not been considered suitable for printing paper grades because they produce creped or mostly two-sided products.

Det er kommet fram til en fremgangsmåte for kontinuerlig tørking av endeløse cellulosebaner med en tørkehastighet større enn den vanligvis oppnådd på sylindertørkere. Papiret tørket i sdamsvar med denne fremgangsmåte er sterkere, jevnere, mer glanset og har en større overflatestyrke enn papir tørket med konvensjonelle metoder. Fremgangsmåten er særlig egnet for tørking av våte cellulosebaner beregnet på trykte produkter slik som avispapir og skrivepapir. A method has been arrived at for continuous drying of endless cellulose webs with a drying speed greater than that usually achieved on cylinder dryers. The paper dried in damsvar with this method is stronger, smoother, more glossy and has a greater surface strength than paper dried with conventional methods. The method is particularly suitable for drying wet cellulose webs intended for printed products such as newsprint and writing paper.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en fremgangsmåte og anordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved de trekk som fremgår av karakteristikken i de etterfølgende selvstendige krav. In accordance with the present invention, a method and device of the kind mentioned at the outset is provided which is characterized by the features that appear from the characteristics in the subsequent independent claims.

Hensiktsmessig er den første og andre sylinder av stor diameter, som har en diameter på 3 til 8, og vanligvis omlag 6 m, og sylinderne har en overflatetemperatur på omlag 105 til 130°C, fortrinnsvis omlag 118°C. Conveniently, the first and second cylinders are of large diameter, having a diameter of 3 to 8, and usually about 6 m, and the cylinders have a surface temperature of about 105 to 130°C, preferably about 118°C.

Nippbelastningen ved pressingen av banen mot den første og andre sylinder er vanligvis 65 til 150 kN/m, fortrinnsvis omlag 100 kN/m. The pinch load when the web is pressed against the first and second cylinders is usually 65 to 150 kN/m, preferably around 100 kN/m.

Banen beveger seg hensiktsmessig i kontakt med sylinderne med den normale hastighet for papirmaskinen, f.eks. 600 til 1500 m/min., og fremgangsmåten er spesielt egnet for maskiner som drives ved hastigheter over 1000 m/min. Tørkegraden som oppnås, er mellom 70 og 100, vanligvis omlag opptil 5 kg/m<2>h på den første sylinder, og 15 til 30, vanligvis omlag 25kg<2>/h på den andre sylinder. The web appropriately moves in contact with the cylinders at the normal speed of the paper machine, e.g. 600 to 1500 m/min., and the method is particularly suitable for machines operated at speeds above 1000 m/min. The degree of dryness achieved is between 70 and 100, usually up to 5 kg/m<2>h on the first cylinder, and 15 to 30, usually around 25kg<2>/h on the second cylinder.

I det første presstrinn presses banen mot den første sylinder ved å presse et porøst, kompressibelt substrat, f.eks. en filt, i kontaktende inngrep med den andre siden av banen. In the first pressing step, the web is pressed against the first cylinder by pressing a porous, compressible substrate, e.g. a felt, in contacting engagement with the other side of the track.

Således presses, i en bestemt utførelse, banen som tidligere er avvannet i en konvensjonell presseksjon, på den første stordiametertørker ved hjelp av en filt, støttet av en pressvalse utstyrt med enkelte overflatehulrom for å motta vann som unnslippes fra pressnippet. Den delvis tørkede bane presses mot den andre stordiametersylinder med en glatt pressvalse uten filt. Tørkerne med stor diameter er i drift uten tørkeduker og i den foretrukne utførelsen er de utstyrt med høyhastige hetter, infrarøde oppvarmere eller andre ytre midler for tørking. Tørking av baner presset på overflaten av en glatt tørker fører til papir med høyere styrke, glans, og jevnhet enn den for konvensjonelt tørket papir. Den glatte pressvalse uten filt på den andre tørker med stor diameter preserverer papirjevnhetene utviklet på den første tørker. Tørkemengdene oppnådd med denne metode er 6 til 10 ganger større enn dem oppnådd på konvensjonelle tørkerseksjo-ner. Thus, in a particular embodiment, the web previously dewatered in a conventional press section is pressed onto the first large diameter dryer by means of a felt, supported by a press roller equipped with some surface cavities to receive water escaping from the press nip. The partially dried web is pressed against the second large-diameter cylinder with a smooth press roller without felt. The large diameter dryers are operated without drying cloths and in the preferred design they are equipped with high speed hoods, infrared heaters or other external means of drying. Drying webs pressed onto the surface of a smooth dryer results in paper with higher strength, gloss, and smoothness than that of conventionally dried paper. The smooth press roll without felt on the second large diameter dryer preserves the paper smoothness developed on the first dryer. The drying quantities obtained with this method are 6 to 10 times greater than those obtained on conventional dryer sections.

Oppfinnelsen er illustrert i bestemte og foretrukne ut-førelser med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 viser skjematisk en tørkeanordning for bruk ved The invention is illustrated in specific and preferred embodiments with reference to the attached drawings where: Fig. 1 schematically shows a drying device for use in

fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen; the method according to the invention;

fig. 2 viser skjematisk en modifisert tørkeanordning fig. 2 schematically shows a modified drying device

som ikke er tilfredsstillende; which is not satisfactory;

fig. 3 viser skjematisk en tørkeanordning for bruk med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utstyrt med en høyhastighetshette; fig. 3 schematically shows a drying device for use with the method according to the invention equipped with a high speed hood;

fig. 4 viser skjematisk en konvensjonell tørkermon-tasje; fig. 4 schematically shows a conventional dryer repair;

fig. 5 viser skjematisk den konvensjonelle tørker-montasje ifølge fig. 4 modifisert til å inneha en tørkeanordning for utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen; fig. 5 schematically shows the conventional dryer assembly according to fig. 4 modified to have a drying device for carrying out the method according to the invention;

fig. 6 viser skjematisk en pilot-tørkemaskin for fig. 6 schematically shows a pilot drying machine for

utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelse. practice of the method according to the invention.

Tørkeanordningen består av to sylindere 1, 2 med stor diameter og to pressvalser 3, 4 utstyrt med baneoverførings-anordninger (fig. 1). Banen 5 bæres av pressfilten 6 til nippet dannet av pressvalsen 3 og tørkeren 1. Overførings-anordningen består av et luft-skaveblad 7 og en vakuumvalse 8. Den kombinerte virkning av luft-skavebladet 7 og vakuumvalsen 8 overfører banen fra tørkeren 1 til transportduken 9. Banen hentes opp av den massive, glatte pressvalse 4 og presses mot den andre tørker 2. Den delvis eller fullstendig tørrede bane fjernes fra tørkeren 2 med luft-skavebladet 10, og ved hjelp av vakuumvalsen 11 overføres på transportduken 20 som har den til den påfølgende maskindel slik som en etter-tørker eller en kalander. The drying device consists of two cylinders 1, 2 with a large diameter and two pressure rollers 3, 4 equipped with web transfer devices (fig. 1). The web 5 is carried by the press felt 6 to the nip formed by the press roller 3 and the dryer 1. The transfer device consists of an air scraper blade 7 and a vacuum roller 8. The combined action of the air scraper blade 7 and the vacuum roller 8 transfers the web from the dryer 1 to the transport cloth 9 The web is picked up by the massive, smooth press roller 4 and pressed against the second dryer 2. The partially or completely dried web is removed from the dryer 2 with the air scraper blade 10, and with the help of the vacuum roller 11 is transferred onto the transport cloth 20 which has it to the subsequent machine part such as an after-dryer or a calender.

Banen 5 ankommer til tørkeren 1 fra en konvensjonell presse med et faststoff innhold mellom omlag 30$ og 46$ når den entrer nippet dannet av pressvalsen 3 og tørkeren 1. I pressnippet komprimeres banen med pressfilten 6 til tørker-flaten, og en nær kontakt etableres mellom banefibrene og tørkernes overflate. Nippbelastningene som kreves for å etablere en slik kontakt, ligger vanligvis benyttet i presseksjonene på papirmaskiner (I. I. Pikulik og I. T. Pye, Survey of Press Sections of Canadian Pulp, Paper and Board machines, TS CPPA, Montreal, 1986). Høye nippbelastninger, f.eks. de over 100 kN/m, kan føre til et bedre vannuttak i pressnippet og et noe større faststoffinnhold i banen som forlater nippet. Imidlertid har vi funnet at høye nipp-belastninger ikke er påkrevet for å oppnå høye varme-overføringsgrader, og dermed høyere tørkemengder. Forholdsvis lave nippbelastninger i likhet med dem ofte benyttet i konvensjonelle første presser, f.eks. 25 til 40 kN/m, er tilstrekkelig for utvikling av en tilstrekkelig tørkemengde på den første tørker. På den andre side øker høye nipp-belastninger utviklingen av høy glansing og jevnhet i papiret, lav ruhet og høyere papirglans oppnås når pressnipp-belastninger på 40 til 150 kN/m benyttes. The web 5 arrives at the dryer 1 from a conventional press with a solids content between approximately 30$ and 46$ when it enters the nip formed by the press roller 3 and the dryer 1. In the press nip, the web is compressed with the press felt 6 to the dryer surface, and a close contact is established between the web fibers and the surface of the dryers. The pinch loads required to establish such a contact are usually used in the press sections of paper machines (I. I. Pikulik and I. T. Pye, Survey of Press Sections of Canadian Pulp, Paper and Board machines, TS CPPA, Montreal, 1986). High pinch loads, e.g. those above 100 kN/m, can lead to a better water extraction in the press nip and a somewhat greater solids content in the web leaving the nip. However, we have found that high nip loads are not required to achieve high heat transfer rates, and thus higher drying amounts. Relatively low nip loads similar to those often used in conventional first presses, e.g. 25 to 40 kN/m, is sufficient for developing a sufficient amount of drying on the first dryer. On the other hand, high nip loads increase the development of high gloss and smoothness in the paper, low roughness and higher paper gloss are achieved when press nip loads of 40 to 150 kN/m are used.

Overflaten av tørkerne 1 og 2 er glatt polert fordi egenskapene av valseoverflaten dupliseres på papiroverflaten, og en lav ruhet er ønskelig for gode trykningsegenskaper for papiret. Som vanlig er med MG-sylindrer eller tørkere for silkepapirmaskiner, kan støtte-pressvalsene 3 utstyres med enkelte hulrom slik som sugehull, blindborede hull eller spor som kan motta vann utdrevet fra banen og pressfilten. På den andre side må pressvalsen 4 være jevn uten noen store overflatetrekk. Valsen 4 er i kontakt med den jevne og glatte side av papiret som tidligere ble glassert med tørkeren 1. I en konvensjonelt pressnipp med filt, slik som det dannet mellom tørkeren 1 og valsen 3 eller mellom konvensjonelle pressvalser, presses en papirside mot overflaten av pressfilten. Overflaten av filten er ruere og stivere enn den for fuktig papir. Komprimering av den jevne underside av banen 5 på en konvensjonell måte, dvs. med en pressfilt 12 som vist i fig. 2, øker ruheten og minsker glattheten av denne papirside, og eliminerer i stor utstrekning forbedringer i papiroverflaten oppnådd på den første tørker. Derfor er et unikt trekk ved denne oppfinnelsen komprimeringen av banen med jevn, ugjennomtrengelig valse 4 på overflaten av den oppvarmede sylinder 2. Konvensjonelle pressvalse-dekker tilvirket av hard gummi eller annet materiale er egnet for denne valsen. Belastninger i nippet dannet av pressvalsen 4 og tørkeren 2 vil avhenge av de ønskede egenskaper på produktet. Høyere nippbelastninger øker tørkehastigheten på den andre tørker og jevnheten av oversiden til papiret. Jevnheten av den øvre papirside er også større dersom fuktigheten i papiret som ankommer ved den andre tørker økes. Lik jevnhet og glans i de to papirsider kan oppnås ved å justere tørkerens overflatetemperatur, parametrer for høyhastige hetter og nippbelastninger for de to tørkere. The surface of dryers 1 and 2 is smooth polished because the properties of the roller surface are duplicated on the paper surface, and a low roughness is desirable for good printing properties of the paper. As is common with MG cylinders or dryers for tissue paper machines, the support press rollers 3 can be equipped with individual cavities such as suction holes, blind drilled holes or grooves that can receive water expelled from the web and the press felt. On the other hand, the pressure roller 4 must be smooth without any large surface features. The roller 4 is in contact with the even and smooth side of the paper that was previously glazed with the dryer 1. In a conventional felt press nip, such as that formed between the dryer 1 and the roller 3 or between conventional press rollers, a paper side is pressed against the surface of the press felt . The surface of the felt is rougher and stiffer than that of damp paper. Compression of the smooth underside of the web 5 in a conventional manner, ie with a pressing felt 12 as shown in fig. 2, increases the roughness and decreases the smoothness of this paper side, largely eliminating improvements in the paper surface obtained on the first dryer. Therefore, a unique feature of this invention is the compaction of the web with smooth, impermeable roller 4 on the surface of the heated cylinder 2. Conventional press roller covers made of hard rubber or other material are suitable for this roller. Loads in the nip formed by the press roller 4 and the dryer 2 will depend on the desired properties of the product. Higher nip loads increase the drying speed of the second dryer and the smoothness of the upper side of the paper. The smoothness of the upper paper side is also greater if the moisture in the paper that arrives at the second dryer is increased. Equal smoothness and gloss in the two paper sides can be achieved by adjusting the dryer's surface temperature, parameters for high-speed hoods and nip loads for the two dryers.

Vannuttakskapasiteten for en tørker dobles når den utstyres med en såkalt høyhastig hette som indikert i fig. 3. Strålene med forvarmet luft som bombarderer fra høy-hastighetshetten 13 på banen 5 idet den passerer rundt tørkeren gir den varme som kreves for fordampning av vannet og bringer vanndamp bort fra papirets nærhet. Høyhastighets-hetten kan benyttes når denne oppfinnelsen anvendes for høyhastige maskiner, trykkpapir med tung basisvekt, eller når en økning i tørkekapasiteten måtte være ønskelig. Opp- bygningen og driftsparametrene for høyhastighetshetten er ikke gjenstand for denne oppfinnelse. En hette slik som den beskrevet av T. Gardner [Tappi, 47 (4 ) 210 (1964 )] eller andre effektive hetter kunne benyttes. Alternativt kunne andre ytre varmekilder, f.eks. infrarød oppvarming, benyttes for å øke tørkemengden. The water extraction capacity of a dryer is doubled when it is equipped with a so-called high-velocity hood as indicated in fig. 3. The jets of preheated air bombarding from the high velocity hood 13 onto the web 5 as it passes around the dryer provide the heat required to vaporize the water and bring water vapor away from the vicinity of the paper. The high-speed hood can be used when this invention is used for high-speed machines, printing paper with a heavy basis weight, or when an increase in the drying capacity may be desirable. The construction and operating parameters of the high-speed hood are not the subject of this invention. A hood such as that described by T. Gardner [Tappi, 47 (4 ) 210 (1964 )] or other effective hoods could be used. Alternatively, other external heat sources, e.g. infrared heating is used to increase the amount of drying.

Når den fuktige bane tørkes i samsvar med denne oppfinnelsen, fordamper nesten alt vannet fra banen som er i nær kontakt med den jevne overflate av tørkerne. Under disse betingelser kan banen ikke med fordel krympe i visse områder og utvikle avvik fra planet. Derfor utvikler papir tørket til et faststoffinnhold over omlag 80$ på to stordiametertørkere ikke de uønskelige avvik i liten målestokk fra planet eller "krølling". When the wet web is dried in accordance with this invention, almost all of the water evaporates from the web in close contact with the smooth surface of the dryers. Under these conditions, the web cannot advantageously shrink in certain areas and develop deviations from the plane. Therefore, paper dried to a solids content above about 80$ on two large diameter dryers does not develop the undesirable small-scale deviations from plane or "curling".

Tørkerne 1 og 2 kan oppvarmes med ulike midler, slik som innvendig med komprimert damp eller direkte flamme, elektrisk induksjon, infrarød stråling eller utvendig f.eks. ved elektrisk induksjon eller andre midler. Hovedandelen av Yankee-tørkere og MG-sylindrer som for tiden benyttes, oppvarmes innvendig av middelstrykk-damp, og lignende teknikker er også anvendelige for den foreliggende oppfinnelse. Dryers 1 and 2 can be heated by various means, such as internally with compressed steam or direct flame, electric induction, infrared radiation or externally, e.g. by electrical induction or other means. The majority of Yankee dryers and MG cylinders currently in use are internally heated by medium pressure steam, and similar techniques are also applicable to the present invention.

Den optimale temperatur i tørkeroverflaten vil avhenge av banens egenskaper. Dersom tørkertemperaturen er for høy og banen har en lav permeabilitet for vanndamp, kunne et lag med trykksatt damp utvikle seg mellom tørkeroverflaten og papiret på en måte i likhet med den benyttet ved impulstørking. Ved høye maskinhastigheter og kort nipp-oppholdstid ville denne damp ikke fortrenge flytende vann som den som forekommer under impulstørking, men den kunne delvis separere banen fra tørkerveggen, og redusere flaten for nær kontakt med tørkeren og fibrene. Dette ville resultere i en lavere varme-overføringsmengde og en lavere tørkningsgrad. En for lav temperatur ved tørkeroverflaten ville medføre en lav temperaturforskjell mellom papiret og tørkeren, og derfor en lav varmeoverføringsgrad og en lav tørkegrad. Tørkerens overflatetemperatur kan spenne fra omtrent 100°C til omlag 170°C, og temperaturer i området fra 108°C til 140°C ble funnet å være spesielt hensiktsmessig for tørking av avispapir. The optimum temperature in the dryer surface will depend on the characteristics of the track. If the dryer temperature is too high and the web has a low permeability to water vapor, a layer of pressurized steam could develop between the dryer surface and the paper in a manner similar to that used in impulse drying. At high machine speeds and short nip residence times, this steam would not displace liquid water as occurs during impulse drying, but it could partially separate the web from the dryer wall, reducing the surface area for close contact with the dryer and the fibers. This would result in a lower heat transfer amount and a lower degree of drying. A temperature that is too low at the dryer surface would result in a low temperature difference between the paper and the dryer, and therefore a low degree of heat transfer and a low degree of drying. The dryer surface temperature can range from about 100°C to about 170°C, and temperatures in the range of 108°C to 140°C were found to be particularly suitable for drying newsprint.

Mengden av vannuttak på tørkerne beskrevet i denne oppfinnelsen avhenger av bane-tørkerkontakttiden som i sin tur avhenger av diameteren på tørkerne og på maskinhastigheten. Diameteren til tørkerne bestemmes av produktets basisvekt, fuktighetsinnhold i den pressede bane og maskinhastigheten. Tørkere med store diametere kan gi oppholdstid nødvendig for fullstendig tørking av trykningskvaliteter med lav basisvekt. Imidlertid begrenser ulike praktiske årsaker størrelsen på tørkerne. F.eks. benytter moderne maskiner som produserer kreppet papir, vanligvis en enkel tørker på en diameter på omlag 6 til 7 m. The amount of water withdrawal on the dryers described in this invention depends on the web-dryer contact time which in turn depends on the diameter of the dryers and on the machine speed. The diameter of the dryers is determined by the basis weight of the product, the moisture content of the pressed web and the machine speed. Large diameter dryers can provide the residence time necessary for complete drying of low basis weight printing grades. However, various practical reasons limit the size of the dryers. E.g. uses modern machines that produce creped paper, usually a simple dryer of about 6 to 7 m in diameter.

Den beste fiber-sylinderkontakt og følgelig den høyeste tørkegrad utvikles når banen presses mot tørkeroverflaten ved et lavt faststoffinnhold, fordi cellulosefibrer svellet i vann er medgjørlig eller valsbart, og avpasses formen av overflaten til tørkeren. Derfor oppnås de høyeste tørke-grader når en bane presses til og fullstendig tørkes mot en enkelt sylinder. Imidlertid er tørkekapasiteten for en enkelt sylinder for lav for en hurtig papirmaskin. Papir tørket på en enkelt tørker adherer seg også for sterkt til sin overflate, er vanskelig å trekke av fra tørkeren, og er svært tosidet. For å unngå disse problemer må papir tørkes på minst to sylindrer. I den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen presses banen på den første tørkesylinder med faststoff innhold i likhet med det oppnådd i enden av en konvensjonell presseksjon, nemlig 35$ til 50$. Banen fjernes fra den første sylinder ved et faststoff innhold fra 55$ til 75$ og presses til den andre tørker. Ved dette høyere faststoffinnhold er cellulosefibrene mindre svellet, mer stive, og en mindre perfekt kontakt med overflaten av den andre tørker vil etableres ved pressing. Av disse og andreårsaker er tørkegraden lavere på den andre tørker enn på den første tørker. The best fibre-cylinder contact and consequently the highest degree of drying is developed when the web is pressed against the dryer surface at a low solids content, because cellulose fibers swollen in water are malleable or rollable, and adapt to the shape of the surface of the dryer. Therefore, the highest drying rates are achieved when a web is pressed and completely dried against a single cylinder. However, the drying capacity of a single cylinder is too low for a fast paper machine. Paper dried on a single dryer also adheres too strongly to its surface, is difficult to pull off the dryer, and is very double-sided. To avoid these problems, paper must be dried on at least two cylinders. In the preferred embodiment of the invention, the web is pressed onto the first drying cylinder with a solids content similar to that obtained at the end of a conventional press section, namely 35$ to 50$. The web is removed from the first cylinder at a solids content of 55$ to 75$ and pressed until the second one dries. At this higher solids content, the cellulose fibers are less swollen, more rigid, and a less perfect contact with the surface of the second dryer will be established by pressing. For these and other reasons, the drying rate is lower on the second dryer than on the first dryer.

I den foretrukne utførelsen tørkes papir til sitt endelige faststoffinnhold, nemlig omlag 90$, på bare to stordiameter-tørkere, ettersom denne tørkemetode gir en høy tørkegrad, god papiroverflate-jevnhet og glatthet og forbedret papirstyrke. En mindre, men likevel vesentlig forbedring i papirjevnheten og glansing kan oppnås når papiret presses til en tørker med en mindre diameter. Papir delvis tørket på denne måte kan deretter tørkes ytterligere med andre metoder. De to tørkere utstyrt med pressvalser kunne installeres innenfor den konvensjonelle sylinder-tørkeseksjonen for å forbedre overflateegenskapene til produktet. En skjematisk fremstilling av en konvensjonell tørkerseksjon er vist i fig. 4. En konvensjonell tørkerseksjon modifisert ved installering av to pressvalsutstyrte tørkere er vist i fig. 5. Tørker-seksjonen modifisert som vist i fig. 5, gir en øket tørkings-grad kun på to tørkere 14 og 15 til hvilke papir presses med pressvalsene 16. Ytterligere tørkersylindrer kan utstyres med pressvalsene om ytterligere økning i tørkekapasiteten og forbedring i papirflatens egenskaper er ønskelig. Imidlertid må pressvalser som virker på de våte baner på de første tørkere hvor banens faststoffinnhold er for lav, fUtkjøres for å gi en unnslippelsesrute for vann fjernet fra papiret i pressnippet, og pressvalsene som virker på tørkerbanene (f.eks. med faststoff innhold på 5 til 7% eller større), bør være uten filt og jevn for å hindre merking i papirfolien. Papiret kunne prsses til enhver tørkesylinder, imidlertid ettersom banens faststoffinnhold øker, avtar de fordelaktige virkninger av banen som presser mot tørkerne. In the preferred embodiment, paper is dried to its final solids content of about 90$ in only two large diameter dryers, as this drying method provides a high degree of dryness, good paper surface smoothness and smoothness, and improved paper strength. A minor but still significant improvement in paper smoothness and gloss can be achieved when the paper is pressed into a drier with a smaller diameter. Paper partially dried in this way can then be further dried by other methods. The two dryers equipped with press rollers could be installed within the conventional cylinder drying section to improve the surface properties of the product. A schematic representation of a conventional dryer section is shown in fig. 4. A conventional dryer section modified by installing two press roller equipped dryers is shown in fig. 5. The dryer section modified as shown in fig. 5, gives an increased degree of drying only on two dryers 14 and 15 to which paper is pressed with the press rollers 16. Additional dryer cylinders can be equipped with the press rollers if a further increase in the drying capacity and improvement in the properties of the paper surface is desired. However, press rolls acting on the wet webs of the first dryers where the web solids content is too low must be run to provide an escape route for water removed from the paper in the press nip, and the press rolls acting on the dryer webs (e.g. with a solids content of 5 to 7% or greater), should be without felt and smooth to prevent marking in the paper foil. The paper could be pressed into any dryer cylinder, however, as the web's solids content increases, the beneficial effects of the web pressing against the dryers diminish.

Den kombinerte virkningen av høy varmeoverføringsgrad fra tørkerne og bombardering av varmluft fra høyhastighetshetten frembringer en høy tørkegrad. F.eks. er tørkegrader på 160 kg vann pr. m<2>pr. time oppnådd med tørkere for silkepapir maskiner. I våre forsøk som er beskrevet nedenfor, ble tørkegrader på omlag 90 kg vann pr. m<2>pr. time oppnådd ved tørking av avispapir, t.o.m. uten hjelp av luftbombardering. Til sammenligning er den midlere tørkegrad på konvensjonelle avispapir-tørkesylindrer kun omlag 15 kg vann pr. m<2>pr. time (TAPPI Technical Information Sheet 0404-15, revidert i 1986). The combined effect of high heat transfer rates from the dryers and bombardment of hot air from the high velocity hood produces a high drying rate. E.g. are drying degrees of 160 kg of water per m<2> per hour achieved with dryers for tissue paper machines. In our experiments described below, drying levels of around 90 kg of water per m<2> per hour obtained by drying newsprint, including without the aid of aerial bombardment. In comparison, the average degree of drying on conventional newspaper drying cylinders is only around 15 kg of water per m<2> per hour (TAPPI Technical Information Sheet 0404-15, revised in 1986).

I den foretrukne utførelsen tørkes banen på to tørkere med diametere på omlag 5-7 m. To stordiameters tørkere, selv om utstyrt med høyhastighetshetter, trenger ikke i helhet å være i stand til å tørke banen på svært hurtige maskiner, spesielt dersom de fremstiller produkter med en høyere basisvekt. Dersom mer tørkekapasitet er påkrevet, kan ytterligere tørkere benyttes for å komplettere tørkingen av banen etter den andre tørker. I denne form har banen presset mot tørkeroverflaten et forholdsvis lavt faststoffinnhold, som påkrevet for utvikling av gode papiroverflateegenskaper. Når høy glans og jevnhet oppnås i papiret, etter tørking på to på hverandre følgende store tørkere til et faststoffinnhold på 70$ eller mer, bibeholdes disse ønskede egenskaper i papir som etterpå ble tørket med andre midler. Denne ytterligere tørking kan utføres på konvensjonelle tørkesylindrer, eller med andre teknikker. F.eks. kunne overskuddsfuktighet som gjensto i banen som forlot den andre tørker, bli fordampet på en tørker som kombinerer luftbombarderingen med en luft-passasje gjennom folien (US patent 3.248.798), og som er kjent som Papri-tørker. In the preferred embodiment, the web is dried on two dryers with diameters of approximately 5-7 m. Two large diameter dryers, even if equipped with high-speed hoods, need not be fully capable of drying the web on very fast machines, especially if they manufacture products with a higher base weight. If more drying capacity is required, additional dryers can be used to complete the drying of the web after the second dryer. In this form, the web pressed against the dryer surface has a relatively low solids content, which is required for the development of good paper surface properties. When high gloss and smoothness are achieved in the paper, after drying in two consecutive large dryers to a solids content of 70$ or more, these desired properties are retained in paper which has subsequently been dried by other means. This further drying can be carried out on conventional drying cylinders, or by other techniques. E.g. excess moisture remaining in the web leaving the second dryer could be evaporated on a dryer which combines the air bombardment with an air passage through the foil (US patent 3,248,798), and which is known as the Papri dryer.

Det etterfølgende er enkelte eksempler på eksperimenter foretatt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. The following are some examples of experiments carried out using the method according to the invention.

Eksempel 1 Example 1

Dette viser at papir presset til bare en tørker er sterkere, og har en jevn og en glanset side. This shows that paper pressed to just one dryer is stronger, and has a smooth and a glossy side.

Avispapirfolie med en basisvekt på 50 g/m<2>ble preparert på en pilot-papirmaskin utstyrt med en dobbelt-former og i drift ved 800 m/min. fra et materiale sammensatt av 18$ mykttre-kraftmasse og 82$ sten-treslipmasse. Folien ble presset på en papirmaskin i to pressnipp belastet til 45 og 90 kN/m respektivt, og oppkveilet ved et faststoffinnhold nær ved 40$. Videre behandling av folien ble utført på pilot-tørkemaskinen vist i fig. 6. Det våte papir ble viklet av fra trommelen 18 og transportert med en hastighet på 100 m/min. av pressfilten 6 inn i et nipp dannet av pressvalsen 3 og tørkevalsen 1. Tørkevalsen ble oppvarmet utvendig ved elektrisk induksjon. Pressnipp-lasten var 100 kN/m og valsetemperaturen var omlag 125°C. Diameteren av pressvalsen 3 var 0,76 m og den for tørkeren 1 var 0,88 m. Oppholdstiden for papiret på tørkevalsen var omlag 1,60 sek., noe som tilsvarer en oppholdstid på en tørker med en diameter på 6 m i drift ved 700 m/min. Faststoffinnholdet i folien ved trommelen 18 var 39,2$, og for den ved trommelen 19 var 61,2$. Dette tilsvarer en tørkemengde på 104 kg vann pr. m<2>av tørkeren pr. time. Newsprint film with a basis weight of 50 g/m<2> was prepared on a pilot paper machine equipped with a double former and operating at 800 m/min. from a material composed of 18$ softwood kraft pulp and 82$ stone-wood sanding pulp. The foil was pressed on a paper machine in two press nips loaded to 45 and 90 kN/m respectively, and wound up at a solids content close to 40$. Further processing of the foil was carried out on the pilot drying machine shown in fig. 6. The wet paper was unwound from the drum 18 and transported at a speed of 100 m/min. of the press felt 6 into a nip formed by the press roller 3 and the drying roller 1. The drying roller was heated externally by electrical induction. The nip load was 100 kN/m and the roll temperature was approximately 125°C. The diameter of the press roller 3 was 0.76 m and that of the dryer 1 was 0.88 m. The residence time of the paper on the dryer roller was approximately 1.60 sec., which corresponds to a residence time of a dryer with a diameter of 6 m in operation at 700 m/min. The solids content of the foil at drum 18 was 39.2$, and for that at drum 19 was 61.2$. This corresponds to a drying quantity of 104 kg of water per m<2> of the dryer per hour.

I et kontroll-eksperiment ble en lignende folie presset under tilsvarende betingelser, tørkeren 1 ble imidlertid ikke oppvarmet. Prøveeksemplarer fra begge eksperimenter ble fullstendig tørket på en roterende fotografisk tørker mens de ble klemt mellom to trekkpapir, kondisjonert over natten ved 25°C og 50$ relativ fuktighet og testet. Enkelte overflate-og fysiske egenskaper for begge prøveeksemplarer er gjengitt i tabell 1. In a control experiment, a similar foil was pressed under similar conditions, but dryer 1 was not heated. Specimens from both experiments were completely dried on a rotary photographic dryer while sandwiched between two tracing papers, conditioned overnight at 25°C and 50% relative humidity and tested. Certain surface and physical properties for both samples are reproduced in table 1.

Overflategenskapene målt på begge sider av kontrollprøven som ble presset på en kald tørkevalse, nemlig PPS-S10 på omlag 7 pm og Hunter-glans nær ved 6$ er typiske for konvensjonelt tilvirket ukalandrert avispapir. Ruheten og glansen i undersiden av papiret som ble presset mot filten og deretter fortsatte rundt den oppvarmede pressvalse, var lik med dem målt for kontrollprøven. På den andre side var oversiden av prøven som var direkte ved tørkeroverflaten, mye jevnere og mer glanset enn den på kontrollprøven, eller for konvensjonelt tørket avispapir. The surface properties measured on both sides of the control sample pressed on a cold dryer roll, namely PPS-S10 at about 7 pm and Hunter gloss near 6$ are typical of conventionally produced uncalendered newsprint. The roughness and gloss of the underside of the paper pressed against the felt and then continued around the heated press roller were similar to those measured for the control sample. On the other hand, the upper side of the sample directly at the dryer surface was much smoother and glossier than that of the control sample, or of conventionally dried newsprint.

Selv om egenskapene opplistet i tabell 1 ble målt på ukalandrert papir, er PPS-S10 ruheten på 3,5 pm og Hunter-glans på 19$ funnet på oversiden av avispapir tørket i samsvar med foreliggende oppfinnelse lik med dem vanligvis oppnådd kun på full-kalandrert avispapir. Dette indikerer at papir tilvirket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse krever enten vesentlig mindre kalandrering enn det konvensjonelle papir eller ingen kalandrering i det hele tatt. Ettersom omlag 30$ av papirets strekkstyrke vanligvis går tapt under kalandrering, kan papir tilvirket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse bibeholde mer av sin opprinnelige styrke. Et vanlig benyttet kriterium for papirstyrken er bruddlengden, hvilket er lengden av papirstrimmelen ved hvilken den ville bryte av sin egen vekt. Ved bruk av dette kriteriet var prøven tørket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse 37$ sterkere enn kontrollprøven. Strekkenergi-absorpsjonen (TEA) er en refleksjon av både strekkstyrken og strekket i papiret. Papir preparert i samsvar med oppfinnelsen hadde TEA 38$ større enn kontrollprøven. Mens en økning av strekkstyrken ved konvensjonelle metoder, slik som ved raffinering eller tilsetning av styrke-kjemikaller, ofte blir fulgt av en minskning i rivestyrke, oppsto ikke denne negative virkning når oppfinnelsen ble benyttet. Although the properties listed in Table 1 were measured on uncalendered paper, the PPS-S10 roughness of 3.5 µm and Hunter gloss of 19$ found on the top side of newsprint dried in accordance with the present invention are similar to those typically obtained only on full- calendered newsprint. This indicates that paper manufactured in accordance with the present invention requires either significantly less calendering than conventional paper or no calendering at all. Since about 30% of the paper's tensile strength is typically lost during calendering, paper made in accordance with the present invention can retain more of its original strength. A commonly used criterion for paper strength is the breaking length, which is the length of the paper strip at which it would break under its own weight. Using this criterion, the sample dried in accordance with the present invention was 37$ stronger than the control sample. The tensile energy absorption (TEA) is a reflection of both the tensile strength and the stretch in the paper. Paper prepared in accordance with the invention had TEA 38$ greater than the control sample. While an increase in tensile strength by conventional methods, such as by refining or the addition of strength chemicals, is often followed by a decrease in tear strength, this negative effect did not occur when the invention was used.

Eksempel 2 viser at jevnheten utviklet på den første tørker blir ødelagt ved å presse papir med en filt til den andre tørker. Example 2 shows that the smoothness developed on the first dryer is destroyed by pressing paper with a felt until the second dryer.

Våt avispapirbane ble preparert som beskrevet i eksempel 1, og behandlet på pilot-tørkemaskinen vist i fig. 6. Papir ble viklet av fra kveilen 18, ført gjennom pressnippet og over tørkeren 1 og samlet opp på kveilen 19. En papirprøve behandlet på denne måte ble tatt ut, og kveilen 19 ble omplassert til posisjon 18. Folien ble deretter igjen ført gjennom nippet og over tørkeren på en slik måte at papirsiden som hadde vendt mot filten under det første løp, vendte mot tørkeren på det andre løp. Faststoffinnholdet i det opprinnelige papir var 43,8$, etter det første løp 67,3$, og etter det andre løp 80,3$. Enkelte driftsparametrer og papirtest-resultater fra dette eksperiment er vist i tabell 2. Wet newsprint web was prepared as described in example 1, and treated on the pilot drying machine shown in fig. 6. Paper was unwound from the coil 18, passed through the press nip and over the dryer 1 and collected on the coil 19. A paper sample treated in this way was taken out, and the coil 19 was repositioned to position 18. The foil was then again passed through the nip and over the dryer in such a way that the paper side that had faced the felt during the first run faced the dryer on the second run. The solids content of the original paper was 43.8$, after the first run 67.3$, and after the second run 80.3$. Certain operating parameters and paper test results from this experiment are shown in table 2.

Data i tabell 2 indikerer at ved det første løp gjennom tørkemaskinen forekom en vesentlig forbedring i ruhet og glansing på den øvre folieflate, hvilken var i kontakt med tørkevalsen. Undersiden av folien som under det første løp ble presset mot filten, hadde sin ruhet uendret, og dens glans forbedret seg kun marginalt når sammenlignet med kontrollfol ien. Data in Table 2 indicate that during the first run through the dryer, a significant improvement in roughness and gloss occurred on the upper foil surface, which was in contact with the drying roller. The underside of the foil pressed against the felt during the first run had its roughness unchanged and its gloss improved only marginally when compared to the control foil.

Under det andre løp ble undersiden av papiret .presset mot tørkerflaten. Som vist i tabell II resulterte dette i en dramatisk minskning i ruhet, som falt til 3,6 pm, og forbedring i glans som øket til 16,5$. Lignende verdier for ruhet og glans blir vanligvis funnet på fullstendig kalandrert avispapir. I motsetning til dette ble overflateegenskapene for oversiden av papiret forringet under det andre løp. Etter en komprimering med pressfilten i det andre nipp dannet av pressrullen og tørkeren ble glansen og ruheten i papirets overside likt med det funnet på ukalandrert vanlig avispapir. During the second run, the underside of the paper was pressed against the drying surface. As shown in Table II, this resulted in a dramatic decrease in roughness, which fell to 3.6 µm, and improvement in gloss, which increased to 16.5 µm. Similar roughness and gloss values are usually found on fully calendered newsprint. In contrast, the surface properties of the upper side of the paper were degraded during the second run. After a compression with the press felt in the second nip formed by the press roller and the dryer, the gloss and roughness of the paper's upper surface was equal to that found on uncalendered ordinary newsprint.

Dette eksempel demonstrerer at en vesentlig forbedring i den nedre papirflate kan oppnås, selv på den andre tørker, hvorpå banen presses ved hjelp av en filtanordnet valse som det utøver ved konvensjonell MG- eller Yankee-tørking. Imidlertid ødelegger en slik operasjon jevnheten i papirets overside. Videre indikerer eksperimentet at en vesentlig høyere tørkegrad, nemlig 80,5 kg/m<2>h, oppnås på banen som ble presset mot tørkeren ved et lavt faststoff innhold på 43,8$ enn tørkegraden (25,3 kg/m<2>h) oppnådd når den samme bane innføres med et høyere utgangs-faststoffinnhold på 67,3$. Det er derfor ønskelig å tørke papir på bare to tørkere med stor diameter ettersom dette tillater drift med det høyeste innkommende faststoffinnhold i banen. I dette eksperiment var papirets oppholdstid i tørkeren likt med det oppnådd på en 6 meters diameter tørker i drift ved 700 m/min. Derfor indikerer dette resultat at to tørkere på en kommersiell maskin kunne øke faststoffinnholdet i avispapir fra omlag 44$ til omlag 80$, selv når de ikke er utstyrt med luft-bombarderende hetter. This example demonstrates that a significant improvement in the lower paper surface can be achieved, even on the second dryer, whereupon the web is pressed by means of a felted roll as it does in conventional MG or Yankee drying. However, such an operation destroys the smoothness of the upper side of the paper. Furthermore, the experiment indicates that a significantly higher drying rate, namely 80.5 kg/m<2>h, is achieved on the web that was pressed against the dryer at a low solids content of 43.8$ than the drying rate (25.3 kg/m<2 >h) obtained when the same web is introduced with a higher starting solids content of 67.3$. It is therefore desirable to dry paper on only two large diameter dryers as this allows operation with the highest incoming solids content in the web. In this experiment, the residence time of the paper in the dryer was similar to that obtained on a 6 meter diameter dryer operating at 700 m/min. Therefore, this result indicates that two dryers on a commercial machine could increase the solids content of newsprint from about 44$ to about 80$, even when not equipped with air-bombarding hoods.

Eksempel 3 viser forbedringer i jevnhet, styrke og tryknings-kvalitet tørket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Example 3 shows improvements in evenness, strength and print quality dried in accordance with the present invention.

Avispapirbanen ble preparert som beskrevet i eksempel 1, og behandlet på pilot-tørkemaskinen vist i fig. 6, utstyrt med en jevn, hard pressvalse 3. Papir ble viklet av fra kveilen 18 i pressnippet, ble sammenpresset mellom filten 6 og tørkeren 1, fortsatte rundt tørkeren 1 og ble oppsamlet på kveilen 19. Kveilen 19 med det delvis tørkede papir ble deretter omplassert til posisjon 18, og filten 6 ble tatt bort. Folien ble igjen ført gjennom nippet dannet av den jevne valse 3 og tørkeren 1, fortsatte over tørkeren på en slik måte at papirsiden som kontaktet filten under det første løp vendte mot tørkeren under det andre løp, mens den omvendte side vendte mot den harde og jevne pressvalse. Denne prosedyre simulerte anordningen vist i fig. 1-Faststoffinnholdet i det opprinnelige papir var 37,9$, etter det første løp 66,3$, og etter det andre løp 74,8$. Prøveeksemplarer ble tatt fra det opprinnelige papir og papir behandlet i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, og begge ble tørr-klemt mellom trekkpapir på en fotografisk tørker. The newsprint web was prepared as described in example 1, and treated on the pilot drying machine shown in fig. 6, equipped with a smooth, hard press roller 3. Paper was unwound from the coil 18 in the press nip, was compressed between the felt 6 and the dryer 1, continued around the dryer 1 and was collected on the coil 19. The coil 19 with the partially dried paper was then relocated to position 18, and felt 6 was taken away. The foil was again passed through the nip formed by the smooth roller 3 and the dryer 1, continuing over the dryer in such a way that the paper side that contacted the felt during the first pass faced the dryer during the second pass, while the reverse side faced the hard and smooth pressure roller. This procedure simulated the device shown in fig. 1-The solids content of the original paper was 37.9$, after the first run 66.3$, and after the second run 74.8$. Specimens were taken from the original paper and paper treated in accordance with the present invention, and both were dry-clamped between tracing paper on a photographic dryer.

Enkelte fysiske egenskaper i papiret preparert i samsvar med foreliggende oppfinnelse er i tabell III. Sammenlignet med dem for kontrollprøven hadde prøven preparert i samsvar med oppfinnelsen nesten 50$ større bruddlengde og indre binding, og hadde mer enn to ganger strekkenergi-absorpsjonen. Kontrollprøven hadde noe større rlveindeks og sprednings-koeffisient, og begge prøveksemplarer har lik opasltet. Dette eksempel demonstrerer den overraskende forbedring i styrke og jevnhet for avispapir tørket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, og indikerer også at forskjellen i jevnhet av de to papirsider dannet på den første tørker kan elimineres på den andre tørker. Certain physical properties of the paper prepared in accordance with the present invention are in table III. Compared to those of the control sample, the sample prepared in accordance with the invention had almost 50% greater fracture length and internal bond, and had more than twice the tensile energy absorption. The control sample had a somewhat larger rlve index and dispersion coefficient, and both samples have the same unsalted content. This example demonstrates the surprising improvement in strength and smoothness of newsprint dried in accordance with the present invention, and also indicates that the difference in smoothness of the two paper sides formed in the first dryer can be eliminated in the second dryer.

Papir gjengitt i tabell III ble presset ved 100 kN/m og tørket på en sylinder oppvarmet til omlag 118°C. Andre papirprøver som ble presset ved lavere nipp-belastninger, slik som 20 eller 60 kN/m, eller tørket ved en høyere temperatur, slik som 145°C, ble svakere og ruere, noe som indikerer at de optimale driftsbetingelser er nær ved 118°C og 100 kN/m. Paper given in Table III was pressed at 100 kN/m and dried on a cylinder heated to about 118°C. Other paper samples pressed at lower nip loads, such as 20 or 60 kN/m, or dried at a higher temperature, such as 145°C, became weaker and rougher, indicating that the optimum operating conditions are close to 118° C and 100 kN/m.

Sammenlignet med konvensjonelt presset papir utviklet papiret beskrevet i tabell III den påkrevede masse og jevnhet med mindre kalandrering. Et viktig kvalitetskriterie for trykkpapir-kvaliteter er trykkdensitetsindeksen som er et mål på overflatemørket oppnådd med en viss trykksvertemengde. Tabell IV indikerer at, skjønt papiret preparert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse kun var litt kalandrert, hadde en trykkdensitetsindeks lik med den for mye kalandrert konvensjonelt papir. Compared to conventional pressed paper, the paper described in Table III developed the required mass and smoothness with less calendering. An important quality criterion for printing paper grades is the print density index, which is a measure of the surface darkness achieved with a certain amount of printing ink. Table IV indicates that, although the paper prepared in accordance with the present invention was only slightly calendered, it had a compressive density index equal to that of heavily calendered conventional paper.

Eksempel 4 som viser faststoffinnhold i banen som kan oppnås på to tørkere med stor diameter utstyrt med pressvalser. Example 4 showing web solids content that can be achieved on two large diameter dryers equipped with press rollers.

Ved en spesifisert tørkemengde avhenger vannmengden uttatt fra en bane presset på en oppvarmet sylinder av banens oppholdstid. De midlere tørkemengder oppnådd i flere eksperimenter lik med dem beskrevet i eksemplene 2 og 3 var 88 kg/m<2>h for det første løp og 23 kg/m<2>h for det andre løp. Dersom det antas at lignende tørkemengder kunne oppnås på en industriell tørker med stor diameter, kunne faststoffinnholdet oppnåelig ved ulike maskinhastigheter beregnes. Tabell V inneholder faststoffinnholdet beregnet for en avispapirfolie med en basisvekt på 50 k/m<2>tidligere presset til et faststoffinnhold på 445$ og tørket på to 6 meters diameter tørkere, der omkretsen av hver av disse er omhyllet av banen, over en avstand på 17 m. Tørkemengdene på 88 kg/m<2>h og 23 kg/m<2>h er antatt for de to løp. With a specified drying quantity, the quantity of water taken from a web pressed onto a heated cylinder depends on the web's residence time. The average drying rates obtained in several experiments similar to those described in Examples 2 and 3 were 88 kg/m<2>h for the first run and 23 kg/m<2>h for the second run. Assuming that similar drying rates could be achieved on a large diameter industrial dryer, the solids content achievable at different machine speeds could be calculated. Table V contains the solids content calculated for a newsprint film with a basis weight of 50 kg/m<2>previously pressed to a solids content of 445$ and dried on two 6 meter diameter dryers, the perimeter of each of which is enveloped by the web, over a distance of 17 m. The drying amounts of 88 kg/m<2>h and 23 kg/m<2>h are assumed for the two runs.

Erfaring med Yankee-tørkeren av silkepapir indikerer at tørkemengden kan fordobles ved bombardering av varmluft fra høyhastighetshetten mot banen som fortsetter på overflaten av en oppvarmet tørkesylinder. Antatt at tørkemengdene oppnådd i vår pilot-tørkemaskin kunne fordobles ved bombardering av varmluft som indikert i fig. 3, så ville tørkemengdene oppnådd på den første og andre tørker være 176 og 46 kg/m<2>h. Tabell VI viser faststoffinnholdet beregnet for de samme til-stander som dem beskrevet i tabell V, men det antas at begge tørkere benytter en høyhastighetshette. Experience with the Yankee tissue drier indicates that the amount of drying can be doubled by bombarding hot air from the high-velocity hood onto the web which continues on the surface of a heated drying cylinder. Assuming that the drying quantities achieved in our pilot dryer could be doubled by bombarding hot air as indicated in fig. 3, then the drying amounts obtained on the first and second drying would be 176 and 46 kg/m<2>h. Table VI shows the solids content calculated for the same conditions as those described in Table V, but it is assumed that both dryers use a high speed hood.

Den midlere hastighet for kanaiske avispapirmaskiner i 1986 var omlag 700 m/min [N.N. Sayegh og I.I. Pikulik, Pulp Paper Can., 88 912) T470 (1987)], og for tiden er kun noen få av de hurtigste maskiner i drift ved hastigheter i nærheten av 1300 m/min. Data i tabell V indikerer at to tørkere med en diameter på 6 m, utstyrt med høyhastighetshetter, ville være i stand til å fullstendig tørke avispapir på alle bortsett fra noen få av de hurtigste maskiner. The average speed of Canadian newsprint machines in 1986 was about 700 m/min [N.N. Sayegh and I.I. Pikulik, Pulp Paper Can., 88 912) T470 (1987)], and currently only a few of the fastest machines are operating at speeds in the vicinity of 1300 m/min. Data in Table V indicate that two 6 m diameter dryers, equipped with high-speed hoods, would be capable of completely drying newsprint on all but a few of the fastest machines.

Claims

1. Method of drying an endless water-containing cellulosic web (5) to produce a dried web comprising: a water-containing cellulosic web having a solids content of 35 to 50 wt-# and having first and second opposite sides is supplied to a first heated cylinder (1) ; the web is pressed against a smooth surface of the first heated cylinder with the first side in contact with the smooth surface, the partially dried cellulosic web (5) with a smooth first side is removed from the first cylinder (1); the partially dried web (5) is transferred onto a second heated cylinder (2); the partially dried web is pressed against a smooth surface of the second heated cylinder (2); and the resulting dried cellulosic web is removed from the second cylinder (2), characterized in that the step of pressing the web against the smooth surface of the first heated cylinder with the first side in contact with the smooth surface is performed by pressing a porous compressible substrate (6) in contact engagement with the other side of the web and water is allowed to escape from the cellulosic web through the porous compressible substrate to partially dry the cellulosic web and make the first side smooth or smooth; that said step of pressing the partially dried web against the smooth surface of the second heated cylinder (2) is carried out with the other side of the web in contact with the smooth surface of the second cylinder (2) for further drying of the web, that the pressing of the partially dried web against the smooth surface of the second cylinder is carried out with a smooth, impermeable pressing roller (4), pressed against the web in contact with the smooth first side, that the dried cellulosic web is removed from the second cylinder with opposite first and second smooth sides formed on the web, that the porous, compressible substrate constitutes a felt (6), and that the pressing consists of pressing the felt against the other side with a pressing roller (3) with devices to receive water expelled from the web, through the felt, by a nip between the pressing roller and the first cylinder.

2. Method according to claim 1, characterized in that the partially dried web removed from the first cylinder (1) has a solids content of 55 to 75% by weight.

3. Method according to claim 1, characterized in that the second side of the web is bombarded with hot air at the first heated cylinder (1) to carry out further drying of the web, and the first side of the web is bombarded with hot air at the second heated cylinder (2) in order to carry out further drying of the web.

4. Method according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the even first and second sides of the web have substantially identical evenness characteristics, and the dried cellulose web is produced as a non-calendered paper.

5. Procedure according to one of the preceding standing requirements, characterized in that the first heated cylinder (1) has a surface temperature of 105 to 130°C, that the pinch load for the first heated cylinder is from 65 to 150 kN/m, and that the solids content of the web at the exit from the first heated cylinder is from 55 to 75 wt-#, the second heated cylinder having a surface temperature of 105 to 130° C, and a pinch load of 65 to 150 kN/m, being not -calendered web recovered from the second heated cylinder has substantially the same paper properties on its first and second opposite sides.

6. Method according to claim 5, characterized in that the second side of the web (5) is bombarded with hot air at the first heated cylinder (1) to carry out further drying of the web, and the first side of the web is bombarded with hot air at the second heated cylinder (2) to perform further drying of the web.

7. Device for drying an endless water-containing cellulosic web (5) to produce a dried web with opposite smooth sides, comprising: a first rotatable cylinder (1) having a smooth cylindrical surface; press roll means (3) adapted to press, under a pinch load, a first side of the endless running water-containing cellulosic web into contact with the smooth cylindrical surface of the first cylinder (i); a second rotatable cylinder (2) adapted to contact the path downstream of the first cylinder (1); and means for heating the cylindrical surfaces of the first and second cylinders, characterized in that the second rotatable cylinder (2) has a smooth or smooth cylindrical surface arranged to contact a second side of the track, a smooth, impermeable press roll (4) arranged to contact the first side of the cellulosic web (5) and press the web against the smooth cylindrical surface of the second cylinder (2), and means are arranged to feed a compressible felt (6 ) between the web (5) and the press roller (3), as the drying device produces a dried web with two smooth sides.

8. Device according to claim 7, characterized in that it includes drive devices to rotate the first and second cylinders (1,2).

9. Device according to claim 8, characterized in that the press roller (3) has devices to receive water expelled from the web (5), through the felt, at a nip between the press roller (3) and the first cylinder (1).

10. Device according to claim 9, characterized in that it includes hot air bombardment devices adapted to directly bombard hot air towards the other side of the track at the first cylinder (1) and towards the first side of the track (5) at the second cylinder (2) .