PL153801B1 - Sposób formowania papieropodobnej wstęgi, zwłaszcza z włókien syntetycznych i mineralnych i urząpzenie do formowania papieropodobnej wstęgi, zwłaszcza z włókien syntetycznych i mineralnych - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

153 801

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 88 04 27 /P. 272141/

Pier^^^i^i^s^tt^o ____

Int. Cl.® D21F 1/04 D21F 1/00

Zgłoszenie ogłoszono: 89 10 30

Opis patentowy opublikowano: 1991 u 29

Twórcy wynalazku: Henryk Gonera, Tomasz Marcinkowski, Arkadiusz Szymański, Piotr Stanisławczyk, Józef Dąbrowskk, Henryk Flasiński

Uprawniony z patentu: Instytut Celulozowo-Papierniczy, Łódź /Polska/

SPOSÓB FORMOWANIA PAPIEROPODOBNEJ WSTĘGI, ZWŁASZCZA Z W-ÓKIEN

SYNTETYCZNYCH I MINERALNYCH I URZĄPZENIE DO FORMOWANA PAPIEROPODOBNEJ WSTTĘ5I, ZWŁASZCZA Z WlÓKIEN SYNTETYCZNYCH I MINERALNYCH

Przedmiotem wynalazku jest sposób formowanna, zwłaszcza z zawiesiny włókien syntetycznych i mineralnych w cieczy, wstęgi o własnościach strukturalnych pośrednich pomiędzy papierem^a tkaninę·

Przedmiotem wynalazku jest również urzędzenie do formowania wstęgi, zwłaszcza z zawiesiny włókien syntetycznych i mineralnych w cieczy·

W porównaniu z włóknami celuoozowymi zawiesina z wymienionych rodzajów włókien wykazuje dużę skłonność do flokulacji oraz charakteryzuje się bardzo małym oporem filtracji· Powyżej pewnego stężenia krytycznego włókna.nie mogę przemieszczać się bez kolizji z innymi włóknami i w zawiesinie tworzę się usieciowane struktury, a nawet może powstać usieciowanie cięgłe· Strumień zawiesiny może łatwo ulec rozdzieleniu w wyniku zahaczenia się usieciowanej struktury o jakęś przeszkodę, ponieważ ciecz przemieszcza się praktycznie bez oporu przez zatrymmanę warstwę włókien, a więc napór jej jest zbyt mały do rozerwania tej struktury i ominięcia przeszkody. W strumieniu o szerokim przekroju mogę powstawać lokalne warstwy wolne od włókien, a także poszczególne warstwy mogę poruszać się z różnę prędkościę· Wynikiem jest powstawanie smug i nierówności w uformowanej na sicie wstędze.

W celu uzyskania prawidłowo sformowanej wstęgi konieczne więc jest doprowadzenie do strefy formowania włókien o równomiernie usieciowanej strukturze, przez stosowanie speccalnych urządzeń formujęcych z zastosowaniem sita okręgłego lub skośnego.

Znana jest z opisu patentowego polskiego nr 141 560, maszyna papiernicza do produkcji wstęgi z włókien szklanych i syntetycznych. Maszyna składa się z wl^wu umieszczonego nad częścię sitowę wyposażonę w skośne sito z umi-eszczonymi ^^^nntrz mokrymi skrzynkami ssęcymi.

153 ΘΟ1

153 801

Część odwadniająca wyposażona jest w dwa sita przeznaczone do prowadzenia odwadnlcnej wstęgi. Urządzenie posiada też ażurowy walec z komorami nadmuchowymi służącymi do suszenia wstęgi. Do wlewu doprowadza się masę o niskim stężeniu.

Znane jest urządzenie f;L^my Sandy Hill Corporation o nazwie Rotoformer, nadające się do formowania wstęgi z długich włókien w cieczy. Urządzenie to składa się z wlewu, cylńndrycznego sita formującego oraz walca dociskowego. We wnętrzu bębna znajdują, się skrzynki ssąco, zamontowane w strefie, gdzie bęben zanurzony jest w zawiesinie. Doprowadzenie- włókien do komory wlewowej odbywa się od dołu, w płaszczyźnie równooegłej do płaszczyzny pionowej przechodzącej przez oś bębna formującego. Na całej szerokości doprowadzanego strumienia zawiesiny i prostopadle do jego kierunku znajdują się mieszadła w postaci perforowanych walców, przeznaczone do rozpraszania usieciowanej struktury włókien. Wymaga to silnego rozcieńczenia włókien, bo inaczej oplatają się one wokół tych walców i zatykają ich otwory. Pociąga to za sobą konieczność stosowania energochłonnych skrzynek ssących, duże zużycie wody i konieczność odprowadzenia dużych ilości filtratu. W Rotoformerze, od wlotu do osiągnięcia strefy formowaana, przepływ zawiesiny włóknistej odbywa się z różną prędkością. Po dużej prędkości początkowej następuje zwoonienie przepływu, zmiana jego kierunku dzięki zakrzywieniu ścieżki przepływu, następnie przepływ staje się burzliwy w wyniku intenswnego mieszania w strefie rozrywanie usieciowań włókien i wreszcie następuje wyciszenie przepływu i uzyskanie prędkości założonej dla zawiesiny osiągającej strefę ^^cHwana.

Celem wynalazku jest doprowadzenie na eito formujące zawiesiny włókien zwłaszcza syntetycznych i/uub mineralnych o jednolicie usi^owanej strukturze i formowanie wstęgi w warunkach zwiększonej oszczędności energii i wody.

Cel ten osiągnięto przez opracowanie sposobu polegającego na unikaniu zaburzeń na drodze przepływu mmsy, od jej wlotu - do osiągnięcia strefy formowania na sicie oraz- przez opracowanie urządzania, w którym mooiiwe jest doprowadzenie zawiesiny tych włókien do strefy formowania bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń deflokulujących na drodze przepływu masy, a jedynie dzięki specjaneemu kształtowi i usytuowaniu przewodu doprowadzania masy oraz stworzenie właściwych ścieżek przepływu dla strumieni zawiesiny dążących do strefy formowania. ,

Dzięki takeemu sposobowi doprowadzania masy i urządzeniu nadającemu się do jego realizacji, mooiiwe stało się formowanie wstęgi na sicie zamontowanym na bębnie filtuu komorowego, stosowanego do tej pory w przemyśle papierniczym do odwaanianir i zagęszczania msy. Jest on znacznie oszczędniejszy w eksaacod sita okręgłego ze skrzynkami ssącymi.

Według wynalazku włóknistą zawiesinę majcą równommernie usiec^waną strukturę, przed wprowadzeniem do komory wywarowe · prowadzi się w płaszczyźnie poziomej przy stopnOawye zwiększaniu jej prędkości linioatj z jednoczesnym rozszerzaniem strumienia, a następnie wprowadza się ją do wnętrza komory wlewowej wypływem zatopionym, o takiej szerokości i takim przekroju, aby w strefie formowania na sicie zawiesina miała prędkość wymaganą do formowania wstęgi.

Urządzenie według wynalazku składa się ze skrzyni wlewowej filtuu komorowego z sieem formującym i z walca dociskowego. Skrzynia wlewowa, składa się z konszo™ i komory wlewowej ze straidłee. Konfuzor służący do doprowadzenie włóknistej zawiesiny w głąb komory aliaowaj ustawiony jest na wejściu do tej komory w płaszczyźnie poziomej a dno jego jest przedłużone dnem komory wlewowej Otwór wlotowy kon^uzora i jego otwór wylotowy mają taki sam przekrój, ale różny kształt. Otwór wylotowy ma kształt prostokątnej szczeliny o szerokości inpowaadarącij szerokości strefy filtracji na sicie. Otwór ten usytuowany jest w ścianie komory wlewowej naprzeciw sita i jest otworem zatopionym. Najlepiej jeżeli ściana wlotowa konfuzora ma kształt kwadratu o boku równym średnicy otworu wlotowego. ściana komory wlewowej na której znajduje się otwór wylotowy konfuzora jest jednocześnie przegrodą tworzącą próg przelewowy. W górnej części skrzyni wlewowej znajduje się strainłi w postaci rynny o obłym kształcie dna. Od strony sita formującego ściana stawidła jest wklęsła, a jej krawędź stanowi próg przeeawowy dla nadmiaru zawiesiny przelewającej się od strony sita do wnętrza rynny. Stawidło przymocowane jest do bocznych ścian skrzyni wlewowej w taki sposób, że można zmieniać przekrój kanału utworzonego pommędzy jego wklęsłą ścianą, a sitem. Strefa formowania i

153 801 odwadniania wstęgi na sicie znajduje się powyżej dna skrzyni wlewowej i sito przylega w tej strefie do cylindrycznej powierzchni filtru komorowego·

Przestrzeń pomiędzy krawędzią dna komory wlewowej, a powierzchnię sita uszczelniona jest za pomocą fartucha zachodzącego na sito· Nad górną strefą sita znajduje się walec zamontowany z możliwością dociskania'do wstęgi uformowanej na sicie, usytuowanej tak, że linia jego styku z sieem pokrywa się z końcem strefy ssania· Walec ten służy do odwadnnania włóknistej wstąpi w procesie jej formowsana. Dno skrzyni wlewowej znajduje się w płaszczyźnie poziomej przechodzącej poniżej osi bębna filtuu komorowego·

Urządzanie pokazane jest na rysunku w przykładzie wykonania· Fig.l przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia, a fig«2 przedstawia konfuzor w widoku perspektywicznym·

Urządzenie składa się ze skrzyni wlewowej 1, filtru komorowego 2 z sieem i walca dociskowego 3· W skrzyni wlewowej jest konfuzor 4, służący do doprowadzania masy w głąb komory' wlewowej 5· Konfuzor ten ma otwór wlotowy 6 i otwór wylotowy 7· W górnej części komory wlewowej znajduje się stawidło 8 z krawędzią przeeewową 9· Powyżej szczeliny wylotowej konszo™ znajduje .się przegroda 10· Przestrzeń pomiędzy krawędzią dna stawidła 8, a powierzchnią sita, uszczelniona jest fartuhham 11· Bęben filtuu 2 podzielony jest na szereg komór połączonych wspólną pierścieniową głowicą, do której dociskany jest za pomocą sprężyn, nieuuchomy komutatżr 12, w którym znajdują się dwa otwory 13 służące do podłączania pompy próżniowej i otwór 14 przeznaczony do podłączania rurociągu do zbiornika wody obiegowee· Pod bębnem filtru jest wanna 16 do zbierania wody z natrysków·

Zawiesina wpływa otworem 6 do konfuzora 4 i wypływa z niego szczeliną wylotową 7, pod powierzchnią zawiesiny zgromadzonej w komorze wlewowej 5· Przepływa przez tę komorę przelewając się w górnych warstwach przez przegrodę 10 i opływając obłe dno stawidła 8·

Łącząc się z dolnymi warstwami strumienia, zawiesina przedostaje się do strefy filtracji i osadza się na sicie formującym, które przebiega po bębnie filtru komorowego 2 napędzanego za pośrednictwem przekładni zębatej i kół pasowych· Formowanie i ^^edcnenie wstęgi odbywa się w trakcie obracania się bębna i zaczyna się natychmiast po wyłowieniu się sita ponad górną krawędź fartucha 11· Początkowo fi^Tacja zachodzi pod ciśnianeem hydrostatycznym równym wysokości spiętrzenia zawiesiny w skrzyni wlewowse· Wysokość spiętrzenia reguluje się położeniem górnej krawędzi przegrody 10 w komorze wlewówee·

Zawiesina przelewające się przez ten próg łączy się z zawiesiną odpływającą z rynny stawidła i jest zawracana do zawiesiny kierowanej do formowania wstęgi· W miarę przemieszczania się bębna przez strefę filtracji, w kanale pomiędzy wklęsłą ścianą stawidła, a sitem_fna powtθrzchni sita osadzają się kolejne warstwy włókien, zwiększając grubość formującej się wstęgi· Przesącz przechodzi do wnętrza · komór filruu i poprzez głowicę przedostaje się do sektora połączonego ze zbiorni^em wody obijgiwej· Po wynurzeniu się sita z zawiesiny, odpowiadające mu komory bębna łączą się z sektorem kimutatita połączonym poprzez separator z pompą próżniową· W strefie tej następuje odsysanie wody zawartej w kapilarach wstęgi, która pod koniec tej strefy osiąga suchość 7 - 9%· Następnie wstęga przechodzi pod walcem dociskowym 3 osiągając suchość 12 - 15%·

Wynalazek urnpożiwia formowanie wstęgi z zawiesiny włókien syntetycznych i/uub minerał nych, a także ich mieszanek z włóknami naturalnymi, w stężeniach wyższych niż stosowane są w dotychczas znanych urządzeniach· Pozwala to na uzyskanie wstęgi o inpowtedniej suchości na sicie cylindra filtuu klatkowego, zamiast stosowania cylindra ze skrzynkami ssącym i.· Unika się więc pulsacji ciśnienia występującego w skrzynkach ssących, co wpływa na zmnńejszenie zużycia energgi· Odwtanianij przebiega w sposób łagodny, a zarazem sprzyjający równomiernemu rozmieszczeniu włókien w formującej się wstędze, która ma strukturę papijΓOpinibią o bardzo równomiernym profilu gramatury oraz wysokiej jakości sformowana· Dzięki tym własnościom oraz innym korzysnnym parametrom wstęga nadaje się m.in· na przegrody filrrccyjne·

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1· Sposób formowania papijroρonobnej wstęgi, zwłaszcza z włókien syntetycznych i mineralnych na sicie okrągłym, znamienny tym, że zawiesinę włóknistą

   153 801 o równomiernie usieciowanej strukturze, przed wprowadzeniem do komory wlewowej, prowadzi się w płaszczyźnie poziomce, przy stopniowym zwiększaniu jej prędkości liniowej z jednoczesnym rozszerzeniem str^umeni.a, a następnie wprowadza się ję do wnętrza komory wlewowej wypł^em zatopionym, o takiej szerokości i takim przekroju, aby w strefie formowania na sicie zawiesina miała prędkość wymaganą do formowania wstęgi·
2. 2· Urządzenie do formowania papiiΓopidibnθj wstęgi, zwłaszcza z włókien syntetycznych i mineralnych, składające się z wlewu* obejmującego kanał dopływu masy, komorę wlewową ze stawideam i progami spiętrzającymi oraz z sita formującego i walca dociskowego, znamienne tyra, że na weeściu do komory wlewowej znajduje eię, rozciągający eię w płaszczyźnie poziomej konfuzor, którego dno przedłużone jeet dnem komory wlewowej i który ma otwory wlotowy i wylotowy o jednakowym przekroju, ale o różnym kształcie, przy czym otwór wylotowy jest zatopiony we wnętrzu komory wlewowej i m-kkzt^łt prostokątnej szczeliny o . szerokości odpoowadającej szerokości strefy formowania na sicie oraz, że sito formujące umieszczone jest na bębnie filtru komorowego, a ponad górną strefą sita znajduje się walec dociskowy.
3. 3· Urządzenie według zastrz»2, znamienne tym, że strefa formowania i odwaddiania wstęgi na sicie znajduje się powyżej dna skrzyni wlewowej i sito przylega w tej strefie do cylindrycznej powierzchni filtru komorowego·
4. 4· Urządzenie według zastrz»2, znamienne tym, że ściana wlotowa konfuzora ma kształt kwadratu o boku równym średnicy otworu wlotowego·
5. 5· Urządzenie według zastrz.2, znamienne tym, że dno skrzyni wlewowej znajduje się w płaszczyźnie poziomej przechodzącej poniżej osi bębna filtru komorowogo·
6. 6· Urządzenie według zastrz.2, znamienne tyra, że wklęsła ściana stawidła waz z powierzchiią sita, ogranicza grubość strumienia w strefie filtracji, a górna krawędź tej ściany, stanowi próg przelewowy·
7. 7· Urządzenie według zastrz.2, znamienna tym, że linia styku walca dociskowego z sieem pokrywa się z końcem strefy ssania·

   FlQ. 1

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz

   Cena 3000 zł