PL239322B1

PL239322B1 - Sposób zwiększania przenikalności powietrza przez papier w trakcie jego wytwarzania w maszynie papierniczej

Info

Publication number: PL239322B1
Application number: PL424330A
Authority: PL
Inventors: Włodzimierz Szewczyk; Michał Głębowski; Mariusz Reczulski; Adrian Szadkowski; Krzysztof Brodnicki
Original assignee: Laszko Miroslaw; Politechnika Lodzka
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2021-11-22
Also published as: PL424330A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób zwiększania przenikalności powietrza przez papier w trakcie jego wytwarzania w maszynie papierniczej, który polega na tym, że formowaną wstęgę papieru po wyjściu z pras, przed procesem jej suszenia lub w trakcie suszenia nadmuchuje się strugami powietrza o temperaturze 20 - 800°C wypływającymi z prędkością nie mniejszą niż 150 m/s z dysz o średnicach otworów wylotowych nie większych niż 3 mm, usytuowanych w odległości nie większej niż 25 mm od powierzchni wstęgi papieru.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiększania przenikalności powietrza przez papier w trakcie jego wytwarzania w maszynie papierniczej.

Właściwości fizyczne papierów kształtowane są podczas całego procesu konsolidacji wstęgi w maszynie papierniczej. Wszystkie etapy procesu: formowanie wstęgi na sicie, odwadnianie, prasowanie, suszenie, mają istotny wpływ na strukturę materiału włóknistego, a przez to na jego właściwości. Jednak w niektórych przypadkach zakres zmian parametrów procesu formowania jest ograniczony. Na przykład zmniejszenie ciśnienia prasowania wstęgi w celu uzyskania papierów o mniejszej gęstości oraz większej grubości i przepuszczalności powietrza, powoduje jednocześnie spadek intensywności odwadniania wstęgi papieru i w efekcie wzrasta energochłonność procesu wytwarzania papieru i spada jego wydajność. Ze względu na to, że przepuszczalność i gęstość papieru są ze sobą ściśle powiązane, to w przypadku papierów o tej samej gramaturze, zmniejszenie gęstości powoduje wzrost przepuszczalności powietrza. Nie licząc szczególnego przypadku papierów filtracyjnych, właściwości te głównie zmieniają się w procesie prasowania i suszenia.

W procesie wytwarzania różnych papierów stosuje się konwencjonalne suszenie kontaktowokonwekcyjne wstęgi papieru, polegające na tym, że wstęgę papieru transportowaną za pomocą metalowego cylindra lub cylindrów suszących poddaje się podczas procesu suszenia działaniu gorącego powietrza lub mieszaniny powietrza ze spalinami. Papiery higieniczne poddawane są działaniu czynnik a suszącego o temperaturze niekiedy nawet 700°C, wypływającego z osłony konwekcyjnej przez otwory dysz, o średnicy większej niż 5 mm, z prędkością dochodzącą do 160 m/s. W warunkach rzeczywistych odległość powierzchni otworów wylotowych dysz od płaszczyzny papieru najczęściej zawiera się w zakresie 25-50 mm, a współczynnik perforacji płaszczyzny z otworami dyszowymi mieści się w granicach do 2,0%.

Znany jest sposób TAD wytwarzania papierów o bardzo porowatej strukturze i zwiększonej przenikalności powietrza, polegający na wyeliminowaniu operacji intensywnego prasowania wstęgi papieru i poddaniu wstęgi papieru o niskiej suchości procesowi przedmuchiwania, po czym przedmuchaną wstęgę, o suchości około 75-80% przekazuje się do zespołu suszącego. Niedogodnością tego sposobu produkcji papieru jest jego energochłonność. W procesie konwencjonalnym podczas suszenia papieru odparowuje z niego około 1,5 kg wody w przeliczeniu na 1 kg papieru suchego, zaś przy zastosowaniu procesu TAD około 3,7 kg/1 kg papieru suchego, czyli zużycie energii przy zastosowaniu procesu TAD jest ponad dwukrotnie większe. Ponadto proces przedmuchu TAD jest skomplikowany, nie nadaje się do produkcji bibułek makulaturowych i koszty transportu papierów wytwarzanych z zastosowaniem operacji TAD są wyższe niż papierów wytwarzanych metodą konwencjonalną.

Znany jest także sposób One Ply wytwarzania papieru składającego się z pojedynczej warstw y, o gramaturach powyżej 30 g/m², charakteryzującego się dużą miękkością i zdolnością absorpcji wilgoci, polegający na intensywnym krepowaniu papieru.

Sposób wytwarzania papierów higienicznych, charakteryzujących się między innymi wysoką przenikalnością powietrza, z zastosowaniem technologii ATMOS polega na tym, że do wnętrza walca ssącego, współpracującego z tkaniną sitową podtrzymującą poruszającą się wstęgę papieru i nadającą jej fakturę, nadmuchuje się gorące, wilgotne powietrze wychodzące z osłony cylindra.

Znana jest także metoda NTT wytwarzania papieru o podwyższonej przenikalności powietrza, polegająca na tym, że wstęgę papieru formuje się w szczelinie między odzieżą maszynową i następnie przenosi na specjalnie tkanym filcu do prasy wstępnej. W strefie docisku tej prasy wstęga jest przekazywana na specjalną taśmę NTT, na której jest przenoszona na cylinder Yankee.

Opisane sposoby wytwarzania papierów, umożliwiające uzyskanie papierów o podwyższonej przepuszczalnościach powietrza, wymagają wprowadzania dużych zmian konstrukcyjnych w maszynach papierniczych, a niekiedy mają zastosowanie tylko do określonych mas stosowanych do produkcji papieru.

Sposób zwiększania przenikalności powietrza przez papier w trakcie jego wytwarzania w maszynie papierniczej, z wykorzystaniem dodatkowego nadmuchu powietrza na formowaną wstęgę papieru, zwłaszcza transportowaną za pomocą cylindra, według wynalazku polega na tym, że formowaną wstęgę papieru po wyjściu z pras, przed procesem jej suszenia lub w trakcie suszenia nadmuchuje się strugami powietrza o temperaturze 20-800°C wypływającymi z prędkością nie mniejszą niż 150 m/s, z dysz o średnicach otworów wylotowych nie większych niż 3 mm, usytuowanych w odległości nie większej niż 25 mm od powierzchni wstęgi papieru. Do nadmuchu wstęgi papieru stosuje się powierzchnię

PL 239 322 B1 nadmuchową o współczynniku perforacji korzystnie 1,4-4%. Sposób według wynalazku stosuje się do wstęg papieru o gramaturze >17 g/m².

Zwiększenie przenikalności powietrza przez papier sposobem według wynalazku może być realizowane przy użyciu zarówno chłodnego jak i gorącego czynnika nadmuchowego, w szczególności powietrza, bez konieczności wprowadzania dużych zmian konstrukcyjnych w maszynach papierniczych, bez ograniczeń dotyczących określonych mas stosowanych do produkcji papieru.

Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady. W przykładach stosowano powierzchnię nadmuchu o współczynniku perforacji równym 1,4%.

P r z y k ł a d 1

Wstęgę papieru o gramaturze 35 g/m², transportowaną za pomocą cylindra poddano działaniu strug powietrza o temperaturze 30°C wypływających z prędkością 260 m/s z dysz o średnicy 3 mm umieszczonych w odległości 10 mm od powierzchni papieru. Papier po tej obróbce wykazywał przenikalność powietrza wyższą o 18%, w porównaniu z przenikalnością powietrza przez ten papier otrzymany bez zastosowania dodatkowego nadmuchu strugami powietrza.

P r z y k ł a d 2

Wstęgę papieru o gramaturze jak w przykładzie 1, transportowaną za pomocą cylindra poddano działaniu strug powietrza o temperaturze 30°C wypływających z prędkością 370 m/s z dysz o średnicy 3 mm umieszczonych w odległości 15 mm od powierzchni papieru. Papier po tej obróbce wykazywał przenikalność powietrza wyższą o 21% w porównaniu z przenikalnością powietrza tego papieru otrzymanego bez zastosowania dodatkowego nadmuchu strugami powietrza.

P r z y k ł a d 3

Wstęgę papieru o gramaturze jak w przykładzie 1, transportowaną za pomocą cylindra poddano działaniu strug powietrza o temperaturze 30°C wypływających z prędkością 440 m/s z dysz o średnicy 3 mm umieszczonych w odległości 15 mm od powierzchni papieru. Papier po tej obróbce wykazywał przenikalność powietrza wyższą o 31% w porównaniu z przenikalnością tego papieru wytworzonego bez zastosowania dodatkowego nadmuchu strugami powietrza.

P r z y k ł a d 4

Wstęgę papieru o gramaturze 40 g/m², transportowaną za pomocą cylindra poddano działaniu strug powietrza o temperaturze 400°C wypływających z prędkością 150 m/s z dysz o średnicy 3 mm, umieszczonych w odległości 15 mm od powierzchni papieru. Papier po tej obróbce wykazywał przenikalność powietrza wyższą o 12% w porównaniu z przenikalnością tego papieru wytworzonego bez zastosowania dodatkowego nadmuchu strugami powietrza.

P r z y k ł a d 5

Wstęgę papieru o gramaturze 35 g/m², transportowaną za pomocą cylindra poddano działaniu strug powietrza o temperaturze 400°C wypływających z prędkością 150 m/s z dysz o średnicy 3 mm, umieszczonych w odległości 15 mm od powierzchni papieru. Papier po tej obróbce wykazywał przenikalność powietrza wyższą o 8% w porównaniu z przenikalnością tego papieru wytworzonego bez zastosowania dodatkowego nadmuchu strugami powietrza.

Claims

1. Sposób zwiększania przenikalności powietrza przez papier w trakcie jego wytwarzania w maszynie papierniczej, z wykorzystaniem dodatkowego nadmuchu powietrza na formowaną wstęgę papieru, zwłaszcza transportowaną za pomocą cylindra, znamienny tym, że formowaną wstęgę papieru po wyjściu z pras, przed procesem jej suszenia lub w trakcie suszenia nadmuchuje się strugami powietrza o temperaturze 20-800°C wypływającymi z prędkością nie mniejszą niż 150 m/s z dysz o średnicach otworów wylotowych nie większych niż 3 mm, usytuowanych w odległości nie większej niż 25 mm od powierzchni wstęgi papieru.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zwiększaniu przenikalności powietrza poddaje się wstęgi papieru o gramaturze >17 g/m².

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do nadmuchu wstęgi papieru stosuje się powierzchnię nadmuchową o współczynniku perforacji korzystnie 1,4-4%.