SE428811B - Forfarande och anordning for framstellning av en flerskiktad pappersbana - Google Patents

Description

8107215-9 lÛ 15 20 25 30 35 Det bakvatten som återföres i kort cirkulation användes för att späda ut mäl- den från en högre koncentration till inloppslådekoncentration, t.ex. vid tidningspapperstillverkning från över 2,5 viktprocent till under l viktprocent, och denna återföring sker utan rening av bakvattnet. Vid tidningspappersbruk med planviramaskiner är det känt att bakvatten som avskilts | virapartiet har avsevärt lägre halt av suspenderat material än vad bakvatten slutet av plane som avskilts i början av planvirapartiet har, jämför även SE 366 567 och SE 392 491 (båda D 21 F l/66). Detta renare bakvatten återföres i regel i lång cirkulation till brukets sliperi, men en del av det kan ledas till slut- rening före utsläpp i lämplig recipient. Det är även känt att dela upp bak- vattnet i tre fraktioner med mot slutet av planvirapartiet ökande renhet, var- vid den renaste fraktionen ledes till slutrening. Teknikens ståndpunkt beträffan- de systemformning och systemslutning vid tidningspappersmaskiner av planvira- typ framgår av rapporten "Skogsindustrins miljövårdsprojekt" från SSVL (Stiftel- sen skogsindustriernas vatten- och luftvårdsforskning), sidorna 151-155 och 178-190.

Vidare beskrives i US 3 8ü6 232 (= SE 397 695) en dubbelviramaskin av valstyp vid vilken formningszonen kröker sig utmed mantelytan på en formningsvals av' sugvalstyp. Formningszonen efterföljes av en svagt krökt avvattningszon med en' längd av högst ca tre gånger formningsvalsens diameter; För att uppnå den svaga krökningen uppbäres innerviran utmed avvattningszonen av ett fåtal ledorgan, såsom roterbara valsar eller en eller flera fasta och smala foils eller deflek- torer. Det anges att bakvatten som avskilts vid formningsvalsen uppfångas i ett första tråg och ett andra tråg, vilka är belägna på var sin sida om viror- na, och bakvattnet ledes till inloppet för en blandningspump för inloppslådan för att användas som spädningsvatten. Det anges även att bakvatten, som ned- ströms om formningszonen avskiljes från den bildade banan och vanligtvis har lägre halt av fibrer än bakvattnet från formningsvalsen, uppsamlas i separata tråg för att ledas till en punkt i vattensystemet där en lägre fiberhalt eftersträvas.

Genom tvångsavvattningen av mälden vid en formningsvals jämfört med ett plan- viraparti blir överskottsbakvattnets halt av suspenderat material högre vid form- ningsvalsen, och jämfört med bakvatten från slutet av planvirapartiet kan bakvat- ten från formningsvalsen ha mer än 50 Z högre halt av suspenderat material. Vid tillverkning av flerskiktspapper i en dubbelviraformare av valstyp kan bakvatt- l0 20 25 SO 35 8107215-9 net därför vara förhållandevis fiberrikt och innehålla såväl långa som korta fibrer. I de fall man vill tillverka ett flerskiktspapper med minst ett skikt av långa fibrer och minst ett skikt av korta fibrer och späder ut dels långfibrig tjockmassa och dels kortfibrig tjockmassa med bakvatten till bildning av mälder av förutbeständainloppslådekoncentrationer, och detta bakvatten med vilket man späder är rikt på både korta och långa fib- rer, kan ej någon nämnvärd skiktrenhet uppnås. Skiktet av korta fibrer kommer att innehålla en stor andel långa fibrer och skiktet av långa” fibrer en stor andel korta fibrer. Detta ogynnsamma resultat kan förvärras* om inloppslådan icke är sådan att den håller mälderna åtskilda icke bara igenom inloppslådan utan även en sträcka nedströms om dess utloppsöppningar för mälderna. I värsta fall har skiktrenheten reducerats så mycket att man vid bestämning av andelen långa och andelen korta fibrer | skikten genom fiberräkning ej kunnat påvisa någon avgörande skillnad mellan de olika skikten. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att i en dubbelviraformare med krökt formningszon framställa en flerskiktspappersbana med avsevärt förbättrad skikt- renhet.

I enlighet med en aspekt av uppfinningen uppnås detta ändamål vid det inled- ningsvis angivna förfarandet genom att utkasten från ett första och minst ett efterföljande parti av den krökta formningszonen uppsamlas separat som skilda fraktioner, att den första, närmast inloppslådan uppsamlade fraktio- nen återföres i en första separat krets för att användas vid spädning av en första tjockmassa till bildning av en första mäld av inloppslådekoncentration från vilken ett första skikt skall formas direkt på den i förhållande till den krökta formningszonen yttre viran, och att åtminstone en del av en andra, på större avstånd från inloppslådan uppsamlad fraktion återföres i en andra separat krets för att användas vid spädning av en andra tjockmassa tiil bild- ning av en andra mäld av inloppslådekoncentration, från vilken skall formas ett andra skikt överlagrat det första skiktet.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnås ändamålet vid den inledningsvis angivna anordningen genom att nämnda organ innefattar don för att uppsamla separat som skilda fraktioner utkasten från ett första och minst ett efter- följande parti av den krökta formningszonen, en första separat krets för åter- föring av den första närmast inloppslådan uppsamlade fraktionen för användning nu av densamma vid spädning av en rorsta tjockmassa till bildning av en första 8107215-9 ,, 10 l5 20 25 35 mäld av inloppslådekoncentration, från vilken ett första skikt skall formas direkt på den i förhållande till den krökta formningszonen yttre viran, och en andra separat krets för återföring av åtminstone en del av en andra, påf större avstånd från inloppslådan uppsamlad fraktion för användning av densam-i ma vid spädning av en andra tjockmassa till bildning av en andra mäld av in- loppslådekoncentration, från vilken skall formas ett andra skikt överlagrat det första skikzer.

En förbättring av skiktrenheten gör det möjligt att framställa nya papperskva- liteter, som tidigare var otänkbara. För det första kan papperets mekaniska egenskaper förbättras. Exempelvis kan man framställa en mjuk och böjlig tissue med ett starkt mittskikt av långfibrig massa och mjuka ytskikt av kortfibrig- massa, eller ett tryckpapper som trots att det har låg ytvikt är relativt styvt genom att två starka ytskikt av långfibrigt material omger ett svagare mitt- ' skikt av kortfibrigt material. För det andra kan man använda billigare råvaror för vissa papperskvaliteter. T.ex. kan ibland mittskiktet bestå av returfibrer under det att ytskikten består av prima fibrer; För det tredje kan man vid framställning av vissa papperskvaliteter uppnå processmässiga fördelar, såsom förbättrad körbarhet för maskinen. Exempelvis kan man vid tillverkning av två- skiktstissue låta tissuebanans mot Yankeecylindern anliggande sida bestå av tallsulfatmassa för att uppnå en god vidhäftning av banan mot Yankeecylindern, och låta tissuebanans andra sida bestå av slipmassa, som vanligtvis ger en ökad nötning av kräppningsschaberns egg, men som i föreliggande fall ej kommer i beröring med schabereggen.

Företrädesvis anordnar man i bakvattentråget, som samlar upp utkastet från form- ningszonen, en maskinbred skärm som placeras 1 ett sådant läge att den första bakvattenfraktionen blir högst så stor så att den går åt helt och hållet för att späda ut den första tjockmassan till bildning av den första mälden av en förutbestämd inloppslådekoncentration. Därigenom kan hela fiberinnehållet i den första fraktionen återföras i kort cirkulation till den första tjockmassan för spädning av denna till den mäld från vilken det första, direkt på ytter- viran liggande skiktet skall formas. Om såsom exempel detta skikt består av långfibrig massa innefattar den första fraktionen långa fibrer som samtliga I återföres till rätt inloppslådekanal.

Om den första fraktionen ej är tillräckligt stor för att medge den önskade ut- spädningen av tjockmassan är det lämpligt att ett spädvattentillskott tillföres från bakvattnet i den andra fraktionen eller från bakvattnet i°en ännu senare 15 20 25 30 35 fraktion om denna skulle vara rikare med avseende på rätt fiberslag och fattigare med avseende på felaktigt fiberslag.

För att ge största möjlighet till fraktionerad uppsamling av bakvattnet är det lämpligt att dubbelviraformaren är av valstyp och har en slätytad form- ningsvals utmed vars mantelyta formningszonen kröker sig. Därigenom går blott en försumbar bakvattenmängd igenom innerviran, varför allt från formningszo- 'nen avlägsnat bakvatten kastas ut från ytterviran under ensidig avvattníng av de mellan virorna klämda mälderna.

Företrädesvis innefattar inloppslådan minst en maskinbred skiljevägg, som hål- ler två mälder åtskilda när dessa avgives från inloppslådan. En sådan inlopps- lâda beskrivas i t.ex. CA 1 107 111 och ger ett synnerligen verksamt bidrag till den eftersträvade höga skiktrenheten.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritning, som är en principskiss av våtpartiet i en dubbelviramaskin med anslutande flödeskretsar för korta bakvatten utformade i enlighet med en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Den på ritningen skissartat visade dubbelviraformaren är av valstyp och inne- fattar alltså en roterbar formningsvals 11, som i den visade utföringsformen ut- göres av en vals med slät mantelyta, en innervira 13, som löper i en ändlös slinga runt formningsvalsen 11 och uppbäres av ett parti av denna, och en ytter- vira 15, som löper i en ändlös slinga och via innerviran 13 uppbäres av det nämnda partiet av formningsvalsen 11. Virorna 13 och 15, som hålles sträckta medelst sträckvalsar 17 och 19, löper ihop på formningsvalsen 11 under bild- ning av ett i rotatíonsriktningen konvergerande utrymme för mottagning av en flerskiktad mäldstråle från en flerskiktsinloppslåda 21. Mälderna avvattnas genoniklämningineilan de sträckta virorna 13 och 15 när dessa följer omkretsen av den roterande formningsvalsen 11, varvid en pappersbana bildas. Området mellan den punkt där avvattningen börjar och den punkt där fibrerna ej längre flyter omkring i mälden utan är i huvudsak orörliga i förhållande till varandra kallas formningszon. Formningszonen 23 kröker sig utmed formningsvalsens 11 mantelyta. Den suspensionsvätska som genom klämningen av mälden mellan viror- na 13 och 15 pressas ut genom ytterviran 15 avlägsnas genom att kastas ut till följd av valsens 11 rotation och uppfångas i ett bakvattentråg 25 anordnat inuti ytterviraslingan 15. En utpressning av suspensionsvätska eller bakvatten igenom innerviran 13 blockeras av formningsvalsens ll släta mantelyta. Utkastet 8107215-9 8107215-9 ' 6 lD 15 20 25 30 35 fångas upp och avlänkas medelst i bakvattentråget 25 anordnade, maskinbreda, krökta skärmplåtar 27 med perforerad bakkant i likhet med vad som beskrives i US'4 028 17k. Av ritningen framgår vidare att tråget 25 ingår i vad som kan betecknas som organ för att uppfånga och till pappersframställningsprocessen återföra åtminstone en huvuddel av det från den krökta formningszonen 23 vid formningen av den flerskiktade pappersbanan utkastade bakvattnet.

Enligt uppfinningen uppsamlas utkasten från ett första och minst ett efterföljan- de parti av den krökta formningszonen 23 separat som skilda fraktioner. Den första, närmast inioppslådan 21 uppsamlade fraktionen återföres i en första separat krets 29 för att användas vid spädning av en första tjockmassa till bildning av en första mäld av inloppslådekoncentration, från vilken ett första skikt skall formas direkt på den i förhållande till den krökta formningszonen 23 yttre viran l5Å Åtminstone en del av en andra, på större avstånd från in- loppslådan 21 uppsamlad fraktion återföres i en andra separat krets 31 för att användas vid spädning av en andra tjockmassa till bildning av en andra mäld av inloppslådekoncentration, från vilken skall formas ett andra skikt över- lagrat det första-skiktet.

För genomförande av detta förfarande innefattar de nämnda bakvattenuppfångande och -återförande organen dels don för att uppsamla separat som skilda fraktio- ner utkasten från de nämnda partierna av den krökta formningszonen 23 och den nämnda första separata kretsen 29 och den nämnda andra separata kretsen 31. Vid den på ritningen visade, föredragna utföringsformen.innefattar de nämnda donen en i bakvattentråget 25 anordnad, maskinbred skärm 33 som sträcker sig ned till trågets botten och även delar upp utloppet från tråget 25 så att fraktionerna ej oavsiktligt blandas med varandra. På ritningen visas även en andra fraktions- uppdelande skärm 35 placerad på större avstånd från inloppslådan än skärmen 33 men i övrigt lik denna i konstruktion och funktion.

Skärmarna 33 och 35 delar således upp utkastet från formningszonen 23 i tre separata fraktioner. Den första fraktionen avledes genom den första kretsen 29 vilken innefattar en bakvattentank 37 och en blandningspump 39, i vilken den nämnda första tjockmassan från ett tjockmassakar H1 blandas med den första bakvattenfraktionen under bildning av den första mälden av en förutbestämd inloppslådekoncentration. På motsvarande sätt avledes den andra och den tredje fraktionen genom den andra kretsen 31 och en liknande tredje krets #3, vilka innefattar var sin bakvattentank ÅS respektive 51 och var sin blandningspump 10 20 25 30 35 47 respektive 53. I pumpen 47 blandas den nämnda andra tjockmassan från ett tjockmassakar #9 med den andra bakvattenfraktionen under bildning av den andra mälden av en förutbestämd inloppslådekoncentration, och i pumpen 53 blandas en tredje tjockmassa från ett tjockmassakar 55 med den tredje bak- vattenfraktionen under bildning av en tredje mäld av en förutbestämd inlopps- lådekoncentration. Från blandningspumparna 39, #7 och 53 går mälderna till var sin tvärfördelare 57, 59 respektive 61, som sträcker sig tvärs maskinríkt- ningen och har í flödesriktningen avtagande tvärsnitt för att till inlopps~ lådan 21 avge ett över dess bredd tvärs maskinriktningen jämnt fördelat mäld- flöde.

I den visade föredragna utföringsformen är inloppslådan 21 en treskiktsinlopps- låda som företrädesvis är av det slag som beskrives i CA l 107 111. De tre mälderna löper åtskilda genom inloppslådan, vilken har en munstyckskamare som konvergerar mot en läppöppning. Munstyckskammaren uppdelas av två maskin- breda skiljeväggar 63 och 65 i tre munstyckskanaler, en för varje mäld. Skilje- väggarna 63 och 65 är stela och tjocka, och var och en är utformad att medge att en icke visad luftkil åstadkommas vid dess nedströms ände, vilken skjuter ut ur läppöppningen. Luftkilarna håller mälderna separerade från varandra efter utsprutningen genom läppöppningen ytterligare en sträcka i riktning mot form- ningszonen. Genom att fördröja påbörjandet av en blandning av åtminstone gränsskikten mellan mäldstrålarna åstadkommes en aktningsvärd höjning av skikt- renheten. En ytterligare förbättring kan i regel åstadkommas om en icke visad, lämpligen relativt styv skiljeväggsförlängning i form av en folie av något större längd än luftkilen förankras vid skiljeväggens nedströms ände för att förhindra att mäldstrålarnas mot varandra riktade röreisekomposanter, när strålarna grad- vis mötes vid lufkilens spets, orsakar en icke önskvärd omblandning. Om så önskas kan en sådan folie få sträcka sig ända in i formningszonen 23. En gräns för dess längd sättes av risken att folien klämsfast mellan virorna T3 och 15 och drages med.

Den första skärmen 33 i bakvattentråget 25 är företrädesvis placerad i ett sådant läge att den första bakvattenfraktionen blir högst så stor att den i sin helhet går åt för att späda ut den första tjockmassan till bildning av den första mälden av den förutbestämda inloppslådekoncentrationen. I det fall att skärmens 33 läge är sådant att den första fraktionen ej är tillräckligt stor för att åstad- komma den eftersträvade utspädningen av tjockmassan är det lämpligt att organ 67 är anordnade att medgiva ett reglerbart flöde av bakvatten från i regel den andra men i vissa fall den tredje fraktionen till den första fraktionen. 8107215~9 81072153-9 a lfl 15 20 25 30 35 Eftersom man med tjockmassorna tillför mer vatten till våtpartiet än vad som avlägsnas som vatten i den nybildade våta pappersbanan när denna lämnar våtpartiet uppstår ett bakvattenöverskott. Detta avlägsnas i den visade utföringsformen genom en ventilförsedd ledning 69 ansluten till den tredje kretsens bakvattentank S1, eftersom den tredje fraktionen i regel innehåller den lägsta andelen av värdefulla fibrer.

Den ovan beskrivna och på ritningen visade, föredragna utföringsformen av upp- finningen utgör blott ett belysande exempel på uppfinningens tillämpning i praktiken. Uppfinningen är således inte begränsad till den nämnda, föredragna utföringsformen utan ett flertal för fackmannen närliggande variationer och modifikationer av den nämnda, föredragna utföringsformen är möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven.Exempelvis kan bakvattentankarna 37, 45 och 47 vara sambyggda till en enda stor behållare i vilken mellanväggar håller de olika bakvattenfraktionerna åtskilda. Därvid kan det vara lämpligt att de såsom en ventilförsedd ledning visade organen 67 för att vid'behov komplettera den första fraktionen med ett spädvattentillskott från den andra fraktionen istället utgöres av en lucka, överlöp eller dylikt anordnad i en av behållarens mellanväggar.

Vid framställning av treskiktspapper är det vidare vanligt att de två ytterskikten bildas från en och samma mäld. Därvid kan tjockmassekaren Ål och 55 slås samman till ett enda kar, från vilket massan går till en enda blandningspump gemensam för inloppslådans Zl två ytterkanaler. Den första bakvattenfraktionen användes tillsammans med en erforderlig del av den tredje för att åstadkomma utspädningen av tjockmassan till önskad mäldkoncentration för ytterkanalerna. Den resterande delen av den tredje bakvattenfraktionen återföres lämpligen som långt bakvatten till tjockmassaberedningen.

Om ett tvåskiktspapper skall framställas i den visade formaren kan man förse karen Ål och 49 eller H9 och S5 med tjockmassa från en gemensam källa. Alterna- tivt kan antingen skärmen 33, den första kretsen 29 och tjockmassakaret Ål eller också skärmen 35, den tredje kretsen #3 och tjockmassakaret 55 avvaras samti- digt som treskiktsinloppslådan 21 med två skiljeväggar 63 och 65 utbytes mot en tvåskiktsinloppslåda med en enda sådan skiljevägg. Även om den absolut största verkan av uppfinningen erhålles när dubbelvira- formaren är av valstyp och har en formningsvals med slät mantelyta, medför upp- finningen en ökad skiktrenhet också vid sådana tillämpningar där formningsvalsen är spårad i omkretsriktningen eller utförd som en sugvals. Fackmannen inser lätt .__ _. ..-_..ä._....__....__...ï.__:ï

Claims (10)

1. 0 15 9 3101215-9 att uppfinningen kan tillämpas vid alla dubbelvjraformare med krökt form- ningszon, t.ex. av det slag som visas i CA 960 h96, för att åstadkomma en förbättring av skiktrenheten för det i en sådan formare framställda pappret. PATENTKRAV l. Förfarande för framställning av en flerskiktad pappersbana i en dubbel- viraformare av det slag där virorna (13, 15) definierar en krökt formnings- zon (23), till vilken åtminstone två olika mälder avgives från en flerskikts- inloppslåda (21), och från vilken formningszon (23) bakvatten kastas ut, upp- samlas och i huvudsak återföres till pappersframställningsprocessen, k ä n n e- t e c k n a t av att utkasten från ett första och minst ett efterföljande parti av den krökta formningszonen (23) uppsamlas separat som skilda fraktio- ner, att den första, närmast inloppslådan (21) uppsamlade fraktionen åter- föres i en första separat krets (29) för att användas vid spädning av en första tjockmassa till bildning av en första mäld av inloppskådekoncentration, från vilken ett första skikt skall formas direkt på den i förhållande till den krökta formningszonen (23) yttre viran (15), och att åtminstone en del av en andra, på större avstånd från inloppslådan (21) uppsamlad fraktion återföres i en andra separat krets (31) för att användas vid spâdníng av en andra tjock- massa till bildning av en andra mäld av inloppslådekoncentration, från vilken skall formas ett andra skikt överlagrat det första skiktet.

2. Förfarande enligt krav l, k ö n n e t e t e c k n a t av att mängden av den första fraktionen avväges så, att den är högst så stor som erfordras för att späda den första tjockmassan till den första mälden av en förutbestämd inloppslådekoncentration.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att, ifall utöver spädningen av den första tjockmassan med den första bakvattenfraktionen till bildning av den första mälden en ytterligare spädning erfordras för att den förutbestämda inloppslådekoncentrationen skall erhållas, den ytterligare späd- ningen utföres med bakvatten från den andra fraktionen. Å.

4. Förfarande enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k n a t av att man tillåter blott en försumbar mängd bakvatten att i den krökta formnings- zonen (23) ningszonen avlägsnat bakvatten kastas ut från ytterviran (15) under ensidig passera igenom innerviran (13), varigenom således allt från form- avvattning av mälderna. 8 10 15 zoo 'bakvatten, 107215-9 10

5. Förfarande enligt något av kraven l-Ä, k ä n n'e t e c k n a t av att mälderna hâlles åtskilda från varandra när de avgives från inloppslådan (21).' -

6. , Anordning för framställning av flerskiktad pappersbana för genomförande av förfarandet enligt kravet 1, innefattande en dubbelviraformare av det slag där virorna (13, 15) definierar en krökt formningszon (23), en flerskiktsin- loppslåda (21) för att till den krökta formningszonen avgiva åtminstone två olika mälder, och organ (25-35, Å3) för att uppfånga och till pappersfram- ställningsprocessen återföra åtminstone en huvuddel av från den krökta form; ningszonen (23) vid formningen av den flerskiktade pappersbanan utkastet k ä.n n e t e c k n a d av att nämnda organ (25-35, 43) innefattar don (25, 33, 35) för att uppsamla separat som skilda fraktioner utkasten från ett första och minst ett efterföljande parti av den krökta formningszonen (23), en första separat krets (29) för återföring av den första, närmast inloppslå- dan (21) uppsamlade fraktionen för användning av densamma vid spädning av en första tjockmassa (från hl) till bildning av en första mäld av inloppslåde- koncentration, från vilken ett första skikt skall formas direkt på den i för- hållande till den krökta formningszonen (23) yttre viran (l5); och en andra separat krets (31) för återföring av åtminstone en del av en andra, på större avstånd från inloppslådan (21) uppsamlad fraktion för användning av densamma vid spädníng av en andra tjockmassa (frän ÅS) till bildning av en andra mäld av inloppslådekoncentration, från vilken skall formas ett andra skikt överlagrat det första skiktet.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda don (25, 33, 35) innefattar en maskinbred skärm (33) placerad i ett sådant läge att den första bakvattenfraktionen blir högst så stor att den i sin helhet går åt för att späda ut den första tjockmassan till bildning av den första mälden av en förutbestämd inloppslådekoncentration. I

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c.k n a d av att organ (67) är anordnade att medgiva ett reglerbart flöde av bakvatten från den andra till den första fraktionen. 8107215-9 ll

9. Anordning enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k n a d av att dubbelvíraformaren är av valstyp och har en slätytad formningsvals (ll) utmed vars mantelyta formníngszonen (23) kröker sig, varigenom blott en försumbar bakvattenmängd går igenom ïnnerviran (13) och således allt från formningszonen (23) avlägsnat bakvatten kastas ut från ytterviran (15) under ensidig avvattning av mälderna.

10. Anordning enligt nâgct av kraven 6-9, k ä n n e t e c k n a d av att inloppslâdan (21) innefattar minst en maskinbred skiljevägg (63, 65) som håller två mälder åtskilda när dessa avgíves från inloppslådan (21).