PL64522B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 12.VII.1966 Stany Zjedno¬ czone Ameryki Opublikowano: 30.1.1972 %• SLUZBOWT 64522 KI. 55 d, 20/01 MKP D 21 f, 11/00 UKD Wlasciciel patentu: Clupak, Inc., Nowy York (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób wytwarzania papieru gazetowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia papieru gazetowego. Jakkolwiek termin papier gazetowy rozumiany jest na ogól jako rodzaj pa¬ pieru, na którym drukowane sa gazety, to jednak w sensie technicznym oznacza on papier uzywany 5 do tego celu, zawierajacy przewaznie scier pocho¬ dzacy w zasadzie z drzew dlugowlóknistych. Uwa- ia sie na ogól, ze papier gazetowy zawiera mini¬ mum 65% scieru, reszta zas stanowi mase che¬ miczna, jak na przyklad niebielona celuloze lub 10 substancje równowazna. Typowy sklad wlóknisty papieru gazetowego, w zaleznosci od typu maszy¬ ny drukarskiej, na której ma byc drukowany, mo- "ze zawierac 70—80% scieru, a reszta stanowi wlókno chemiczne. Normalnie, wstega papieru ga- 15 zetowego jest niewypelniona, jakkolwiek w pew¬ nych przypadkach dodaje sie wypelniacz, jak na przyklad gline, w ilosci od 5% do 6%.Na ogól predkosc gazetowych maszyn drukar¬ skich stopniowo sie zwiekszala, osiagajac obecnie 2o 304,8 m/min. Jednak, w miare wzrostu predkosci maszyn drukarskich, zwieksza sie prawdopodobien¬ stwo zerwania wstegi i w zwiazku z tym straty trzymania terminów druku wydawnictw. Przy- 25 padki takie powoduja duze koszty. W celu wzmoc¬ nienia wstegi papieru proponowano zwiekszenie ilosci wlókna chemicznego w skladzie papieru, jak na przyklad masy siarczynowej wytworzonej ze swierku lub innego drzewa miekkiego, w stosunku 30 do ilosci scieru. Poniewaz, na ogól, koszt masy chemicznej jest prawie dwukrotnie wyzszy od kosztu scieru i poniewaz zwiekszona ilosc wlókna sztucznego nie poprawia wlasnosci drukarskich pa¬ pieru a nawet je obnizyla, propozycja zwiekszenia masy chemicznej nie znalazla zastosowania.Z uwagi na to, ze wstegi papieru przeznaczone zwlaszcza na barwne czasopisma sa najpierw dru¬ kowane w kolorach na oddzielnej maszynie dru¬ karskiej, a nastepnie zostaja kierowane do glów¬ nej maszyny drukujacej na odwrotnej stronie, jest koniecznym, aby ta rejestracja druków po- wspomnianej stronie odwrotnej byla dokladna (aby nie kumulowaly sie bledy rejestracji) co jest nie¬ mozliwe do osiagniecia przy nieodpowiedniej wy¬ trzymalosci i rozciagliwosci tasmy papieru.Poza tym, produkowane znanymi sposobami pa¬ piery drukowe charakteryzuja sie dwustronnoscia to znaczy strona papieru utworzona na sicie plas¬ kim jest mniej gladka niz strona odwrotna lub tak zwana filcowa.Jakkolwiek koncepcja poddania pewnych ga¬ tunków papieru procesowi kurczenia pod nacis¬ kiem nie jest nowa, to podniesiono szereg zastrze¬ zen przeciwko zastosowaniu wymienionego sposo¬ bu do papieru gazetowego, a mianowicie uznano, ze papier gazetowy, z uwagi na slabe wiazanie miedzy jego wlóknami nie nadaje sie do stosowa¬ nia w stosunku do niego proces kurczenia pod naciskiem, zwlaszcza jesli sie wezmie pod uwage 6452264522 fakt, ze wstega, przed kurczeniem pod sciskaniem, winna miec znaczna wilgotnosc, to jest 30%, to w tym stanie nie wytrzymuje skurczu pod sciska¬ niem, zwlaszcza przy duzych predkosciach. Poza tym próby kurczenia pod sciskaniem, jak dotych- 5 czas, dokonywane byly na papierach o wysokiej zawartosci wlókien chemicznych, przy czym osia¬ gano skurcz co najmniej 10%, nie wiedziano zas czy papier gazetowy wykaze wytrzymalosc na skurcz pod sciskaniem lub ubijaniem rzedu 5% w lub mniej, jak równiez nie wiedziano, czy skurcz pod naciskiem na przyklad rzedu 4%, w przypadku gdyby byl utrzymany, nie spowodowalby otrzyma¬ nia papieru zbyt przezroczystego a wiec nieprzy¬ datnego do druku. Zachowanie sie papieru scis- 15 nietego w kalandrze bylo równiez nieznane, przy czym obawiano sie, ze dodatkowa rozciagalnosc spowodowalaby powstanie fald i zmarszczek.Celem wynalazku jest opracowanie takiego spo¬ sobu wytwarzania papieru gazetowego, który po- 20 zwoli na otrzymanie papieru wolnego od wyzej wymienionych wad.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze wstege •papieru poddaje sie w maszynie papierniczej, przy zawartosci wilgoci od 30-^-50%, sprasowaniu w kie- 25 runku podluznym wstegi od 2-=-4°/o przez poddanie wstegi sciskaniu 'pomiedzy gladka, sztywna po¬ wierzchnia elementu obrotowego i sprezysta, glad¬ ka powierzchnia drugiego elementu obrotowego, która porusza sie z nieco mniejsza predkoscia li- 30 niowa niz wymieniona pierwsza powierzchnia ele¬ mentu obrotowego, a nastepnie wstege suszy sie., Sciskanie wstegi w celu nadania jej dodatkowej rozciagalnosci rzedu 4% lub mniej powyzej pier¬ wotnej rozciagalnosci wstegi pozwolilo na otrzy- 35 manie wstegi, która moze byc drukowana na ma¬ szynach drukarskich o duzej predkosci przy mi¬ nimalnych mozliwosciach jej zrywania, przy czym "Jej podatnosc do druku zostala zwiekszona a dwu- stronnosc wyeliminowana. 40 Dalsza cecha wynalazku jest fakt, ze umozliwia on wytwórcy papieru dostarczenie do drukarni papieru o znacznie mniejszej wilgotnosci niz nor¬ malnie, poniewaz wytwórca nie musi przestrzegac wysokiego stopnia wilgotnosci, w celu podtrzy- 45 mania absorpcji energii rozciagania.Dalsza cecha wynalazku jest mozliwosc podda¬ nia wstegi papieru gazetowego procesowi kurcze¬ nia pod naciskiem we wstedze wykonczeniowej a nastepnie rozciagniecie wstegi tak, by usunac czesc tego skurczu i pozostawic wymagany stopien rozciagalnosci, jak na przyklad dodane juz 4% lub mniej, jak wyzej wspomniano. Dzieki temu mozna dokladniej wygladzic strone sitowa.Zasadniczo, standartowy papier gazetowy nie moze byc drukowany offsetem z powodu pylenia, tym bardziej, ze czesto pozadane jest by papier do druku.offsetowego odpowiadal nr 14 skali Den¬ nisona. 60 Sprasowany papier sposobem wedlug wynalazku ma mniejsza tendencje do zrywania powloki („skubania") i moze byc uzywany w prasach dru¬ karskich offsetowych, dla których nieobrobiony pa¬ pier bylby nieodpowiedni. 65 50 55 Dalsza korzyscia jest fakt, ze z uwagi na zasad¬ nicze wyeliminowanie dwustronnosci zmniejszono proces gladzenia, a tym samym zmniejszono ry¬ zyko wytloczenia lub wydluzenia wstegi w kalan¬ drze.Jesli operacja pierwszej partii walców kalan¬ dra powoduje wydluzenie wstegi a stad powsta¬ wanie zwisu, moze wytworzyc sie falda, która przetnie papier w czasie jego przejscia miedzy nastepnymi walcami kalandra.Sposób wytwarzania papieru gazetowego jest ob¬ jasniony przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 i 1A przedstawiaja schematycznie maszyny zna¬ nej konstrukcji do wytwarzania papieru gazetowe¬ go z urzadzeniem prasujacym do wykonywania skurczu pod naciskiem w widoku z boku, fig. 2 — urzadzenie prasujace w widoku w powiekszonej skali, fig. 3 — odmiane urzadzenia prasujacego, fig. 4 — widok z przodu urzadzenia jak na fig. 3, fig. 5 — powiekszony widok wedlug linii 5—5 na fig. 4, fig. 6 — wykres zaleznosci wilgotnosci i wspólczynnika absorpcji energii rozciagania, mie¬ rzonej zarówno w kierunku maszyny jak i w kie¬ runku poprzecznym do maszyny, zarówno dla spra¬ sowanego jak i niesprasowanego papieru gaze¬ towego.Prasujaca wstege papieru czesc maszyny {fig. 2) zawiera trzy luzne walce 10, 11 i 12, które lacznie z pretem 13 utrzymuja gruby pas gumowy 15 ogrzany w bebnie 16 na czes.ci jego obwodu, przy czym wymieniony pret 13 ma wypukla powierzch¬ nie stykajaca sie z wymienionym pasem 15.Pret 13 i sprzezone z nim elementy, to jest pas 15 oraz walce 10, 11, 12 sa tak osadzone, by mogly byc przedstawione do bebna 16 i z powrotem, a po¬ nadto zastosowane sa urzadzenia umozliwiajace ru¬ chy boczne preta 13 w stosunku do bebna 16.Kat opasania pasa w stosunku do bebna 16, jak równiez sila nacisku wstegi papieru P na wymieniony beben, moga byc odpowiednio regulo¬ wane.Poniewaz pas 15 zmienia krzywizne przy przejs¬ ciu ponizej preta 13, wewnetrzna powierzchnia pasa, naprzeciw bebna skraca sie, wskutek czego wewnetrzna powierzchnia pasa bedzie sie przesu¬ wala wolniej niz powierzchnia bebna, dzieki czemu wlókna wstegi P zostaja scisniete w kierunku po¬ dluznym, a kurczenie sie wstegi dokonuje sie bez marszczenia jej.Beben 16 jest ogrzewany sposobem nie pokaza¬ nym, na przyklad przy pomocy pary doprowadza¬ nej do jego wnetrza.Ogrzany beben 16 powoduje dodatkowe ogrze¬ wanie wstegi, podczas gdy woda ogrzewana we wstedze powoduje zmiekczenie i uplastycznienie jej wlókien.Wspólczynnik tarcia miedzy wilgotna wstega 1 ogrzanym bebnem 16 jest stosunkowo niski, przy temperaturze bebna okolo 100°C, lub wyzszej, zwlaszcza w porównaniu ze wspólczynnikiem tar¬ cia miedzy wstega i powierzchnia pasa 15 styka¬ jacych sie ze soba.Nalezy zauwazyc, ze pas 15 nie jest napedzany niezaleznie, lecz otrzymuje naped w zetknieciu ze¦'% 5 wstega P. Z tego wzgledu, nacisk miedzy pasem 15 i walcem 16 winien umozliwiac naped pasa.Luk styku pasa 15 i walec 16 bedzie równiez zalezny od wielkosci skurczu, który ma byc osiag¬ niety, korzystnie wielkosc luku wynosi 20° do 60°. 5 W celu osiagniecia najwiekszej wytrzymalosci papier poddawany obróbce powinien byc swiezo ukladany bez uprzedniego suszenia do wyzszego stopnia, niz wartosc optymalna dla kurczenia pod naciskiem. 10 Zastosowanie kurczenia pod naciskiem do wstegi papieru gazetowego w tych warunkach pokazane jest na fig. 1. Na figurze tej przedstawiono tylko czesc segmentu mokrego (Fourdriniera) zawiera¬ jaca oprócz innych konwencjonalnych elementów, 15 sito 20, ogranicznik sita czerpalnego 21 i walec wodny 22.Pokazany jest równiez segment prasy 25, na¬ stepnie zespól, suszacy 26 polaczony górnym pasem filcowym 2)7 i dolnym pasem filcowym 28. 20 Zazwyczaj, wilgotnosc wstegi w chwili opusz¬ czania segmentu prasy wynosi okolo, 66°/o lub wiecej, co uniemozliwia przejscie przez ubijak uprzednio opisany, oznaczony liczba 30, usytuowa¬ ny jest z tego powodu w zespole suszarki 26 w 25 punkcie, w którym wilgotnosc wstegi wynosi od 30 do 50% (najkorzystniej 32 do 38°/o).Po przejsciu przez ubijak 30, papier jest na¬ stepnie suszony do zadanego stopnia, to jest 4% do 10% {najkorzystniej 5 do 7% dla wykonczonego 30 papieru), przy pomocy pokazanych urzadzen: srod¬ ków i filców suszacych, takich samych jak po lewej stronie ubijaka 30. Wysuszony papier poda¬ wany jest do kalandra 35.Jak przedstawiono na fig. 5, strona sitowa wstegi 35 jest ta, która jest utrzymywana w zetknieciu z bebnem 16, przy czym wygladzanie w polaczeniu z kurczeniem pasa 15 umozliwia zredukowanie, a nawet wyeliminowanie dwustronnosci, która wykazywal dotychczas papier gazetowy. 40 W tym celu, jak równiez w celu wlasciwego kurczenia papieru zaleca sie co nastepuje: po¬ wierzchnia bebna 16 winna byc gladka, wykonana z chromu, zeliwa itp., pas gumowy 15 powinien miec twardosc 60 wg skali Durometer, nacisk beb¬ na na pas 15 powinien wynosic 23 do 90 kg na 2,54 cm liniowe; napiecie pasa 18 kg na 2,54 cm liniowe.Beben 16 utrzymywany jest w temperaturze 110 do 120°C na zewnetrznej powierzchni. Strona fil¬ cowa papieru jest równiez wygladzana, lecz nie tak bardzo jak strona sitowa w wyzej opisanym urzadzeniu. .Postepujac jak podano wyzej nadaje sie wstedze 55 papieru okreslony wzdluzny skurcz pod naciskiem.Dla celów niniejszego wynalazku przyjmuje sie, ze wielkosc dokonanego skurczu zwiekszy sie w takim samym stopniu rozciagalnosci. Na przyklad, jesli wielkosc pierwotnego skurczu papieru wy- 60 nosi 1%, a wstega zostaje skurczona lub spraso¬ wana do 4%, papier moze byc rozciagniety, bez rozerwania o 5%.W zasadzie przyjmuje sie, ze po skurczeniu pa¬ pieru pod naciskiem wstega bedzie miala calkowi- 65 6 ta rozciagalnosc w kierunku maszyny od 2 do 5*h lub nieco wiecej.Pozadane jest, by tak zwany „profil wilgotnosci", to jest wahania wilgotnosci we wstedze na jej sze¬ rokosci, byly utrzymane we wzglednie waskich granicach, to jest plus minus 3% do 5%. Sposób utrzymania wahan wilgotnosci w okreslonych gra¬ nicach jest jednak dobrze znany i nie wymaga szczególowego objasnienia.Nalezy równiez zaznaczyc, ze zwiekszenia roz¬ ciagalnosci w kierunku maszyny powoduje wzrost rozciagalnosci w kierunku poprzecznym, co stano¬ wi zalete, zwlaszcza odnosnie wytrzymalosci na rozciaganie. * Dla celów niniejszego wynalazku, nadana do¬ datkowo rozciagalnosc wstegi papieru gazetowego bedzie sie wahac w granicach od okolo 2% lub nieco mniej do okolo 4%, a wielkosc absorpcji energii rozciagania papieru wykonczonego bedzie sie wahac od okolo 0,010 do 0,024 kG/cm2.Jak wyzej wspomniano, zamiast nadawania wste¬ dze dodatkowej rozciagalnosci w wysokosci 4%, za pomoca ubijaka 30 mozna uzyskac wiekszy skurcz wstegi, na przyklad 15%, która moze byc rozciagnieta pod dzialaniem walców suszacych, po operacji ubijania tak, ze koncowa skurczliwosc jest w przyblizeniu taka, jak podano uprzednio.W ten sposób /nadaje sie stronie sitowej wstegi papieru odpowiednia gladkosc.Ponizej podany jest krótki opis typu urzadzenia prasujacego przedstawionego na fig. 3, 4.Walce 40 i 41 osadzone sa tak, by mogly przyjac wstege P' w szczelinie miedzy nimi. Górny walec 40 posiada wzglednie miekka zewnetrzna warstwe 42 z materialu gumowego, podczas gdy dolny wa¬ lec 41 ma polerowana powloke metalowa podobna do powloki walca 16.Walce 40 i 41 sa zmontowane w taki sposób, by umozliwic przy pomocy nacisku utworzenie szcze¬ liny zadanej wielkosci. W tym celu, górny walec osadzony jest w lozyskach 43, 44 w odpowiednich górnych koncach dzwigni katowych 46, 47, wspar¬ tych na stojakach 50, 51 na czopach czolowych, - z których jeden pokazany jest na fig. 3.Dolny koniec dzwigni katowej 46 jest polaczony obrotowo z czlonem 53a, który z kolei polaczony jest z tlokiem, nie pokazanym na rysunku, w cy¬ lindrze 54 wspartym na stojaku 51.W podobny sposób,, dolny koniec dzwigni kato¬ wej 47 polaczony jest z tlokiem w cylindrze 53 na stojaku 50. Tak wiec, w wyniku dzialania tlo¬ ków w cylindrach 54, 55 pod dzialaniem powietrza lub innego plynu doprowadzonego do cylindrów pod cisnieniem, nacisk szczelinowy miedzy wal¬ cami 40, 4sl moze byc odpowiednio regulowany.Dolny walec 41 napedzany jest elektrycznym sil¬ nikiem 60 poprzez przekladnie 61 i walek 62. Sil¬ nik wyposazony jest w gietkie sprzegla 03, 64 typu konwencjonalnego. Wymieniony walek 62 jest osa¬ dzony w lozysku 65, które lacznie z lozyskiem 66 wspiera walec 4jl, jak to przedstawiono na ry¬ sunku.Walec 401 napedzany jest walcem 41 dzialajacym na wstege P'. Cecha tego typu przyrzadu jest fakt, ze górny walec 40, o wzglednie miekkiej po-64522 7 wierzchni, obraca sie z nieco mniejsza predkoscia obwodowa, niz dolny walec 41, W celu modyfiko¬ wania tej róznicy predkosci miedzy walcami, za¬ stosowany jest hamulec 68, dzialajacy na beben 69, wsparty na stojaku70. 5 W celu umozliwienia ruchu posuwisto-zwrotne¬ go górnego walca 40 do dolnego walca 41 i z po¬ wrotem, beben hamulcowy 6)9 polaczony jest z walcem 40 za pomoca walka 71 zaopatrzonego przegubami uniwersalnymi 72, 73 typu konwencjo- io nalnego.Jak pokazano na fig. 5, dolny twardy walec 41 zazebia sie z górnym walcem z dostateczna sila, by „wgryzc" sie w warstwe gumowa 42, przy na¬ stepujacej po tym deformacji tej warstwy w celu i5 wlaczenia wstegi na wzglednie duzej powierzchni styku.Z uwagi na to, ze tarcie miedzy warstwa 42 i górna powierzchnia wstegi jest wieksze niz tarcie miedzy dolna powierzchnia wstegi i powierzchnia 2o dolnego walca 41, jak równiez ze wzgledu na mniej¬ sza predkosc obwodowa walca 40 w stosunku do walca 41, wstega jest kurczona pod naciskiem, przy sprzyjajacych czynnikach jak wilgotnosc wste¬ gi i, jesli to jest pozadane, przy podwyzszonej 25 temperaturze.Temperatura moze byc zwiekszona przez wstep¬ ne podgrzewanie wstegi, na przyklad na walcach suszacych, zas dolny walec 4il moze byc dodatkowo zaopatrzony w wewnetrzny podgrzewacz. Nastep- 30 nie, po operacji kurczenia pod naciskiem, wstega jest suszona sposobem konwencjonalnym, na przy¬ klad podobnie jak w wyzej opisanym przypadku wstegi P. 8 PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania papieru gazetowego, za¬ wierajacego co najmniej 65% scieru, o zwiekszo¬ nych wlasnosciach absorpcji energii rozciagania i rozciagliwosci, znamienny tym, ze wstege papie¬ ru poddaje sie w maszynie papierniczej, przy za¬ wartosci wilgoci od 30—50%, sprasowaniu w kie¬ runku podluznym wstegi od 2—4% przez podda¬ nie wstegi sciskaniu miedzy gladka, sztywna po¬ wierzchnia elementu obrotowego i sprezysta glad¬ ka powierzchnia drugiego elementu obrotowego, która porusza sie z nieco mniejsza predkoscia li¬ niowa, niz wymieniona pierwsza powierzchnia ele¬ mentu obrotowego, a nastepnie wstege suszy sie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wstege papieru w czasie operacji sprasowywania utrzymuje sie w temperaturze powyzej 93°C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strone sitowa wstegi papieru przesuwa sie w zet¬ knieciu z wymieniona, ruchoma, gladka powierzch¬ nia dla uzyskania zmniejszenia dwustronnosci od strony sitowej.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako sprezysta powierzchnie stosuje sie gruby pas bez konca. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dokonuje sie wygladzania wstegi. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze powoduje sie kurczenie wstegi pod naciskiem, rze¬ du 2% do 4°/o, a nastepnie rozciaga sie ja do wy¬ zej wymienionego zadanego stopnia.¦ KI. 55 d, 20/01 64522 MKP D 21 f, 11/00KI. 55 d,20/01 64522 MKP D 21 f, 11/00 ¦ F/gJ F/g.

5. Xt 6s9 M 60 3*1 72 72 Vi 47 A3 65 Y\55 \y 5/, «01 rV ¦H 5^ RM1 ¦*—'? rn nur4* 54 45 Fig.4 < ui .15 .10 os / / */,' r ' / £<• ' ^v^ -^ ^zz zz=- ^^ V l^r^ s. X r» [V -~=^; ^N / \ ^ ^ \ \ / V \ / / I Fig.

6. 0 12 3 4 5 K) II B 13 PZG w Pab. zam. 1871-, nakl. 230 egz. PL PL