SE519968C2

SE519968C2 - Surface treatment composition for paper or cardboard, contains starch particles

Info

Publication number: SE519968C2
Application number: SE0102998A
Authority: SE
Inventors: Stig Lennartsson; Goeran Johansson
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-05-06
Also published as: SE0102998D0; SE0102998L

Abstract

The aqueous composition contains more than 65 % starch particles, with respect to the solids content and calculated at room temperature. Independent claims are also included for (a) a method for making paper or cardboard using this composition and (b) paper or cardboard made by this method.

Description

30 519 968 2 luftgenomsläpplig bana varvid luftströmmens sugs igenom den bildade materialbanan till en underliggande sugiåda. Enligt en alternativ utföringsform kan den konvexa ytan vara utformad som en roterande vals. Denna utrustning är enligt nämnda skrift lämpad för mycket tunna mattor med arkvikt om 50-500 g/mz och man kan enligt skriften forma sådana materialbanor med tillräcklig noggrannhet för detta ändamål. Air permeable web whereby the air stream is sucked through the formed web of material to an underlying suction box. According to an alternative embodiment, the convex surface may be designed as a rotating roller. According to the said publication, this equipment is suitable for very thin carpets with a sheet weight of 50-500 g / m 2 and according to the publication such material webs can be formed with sufficient accuracy for this purpose.

Det är av ﬂera skäl ej lämpligt att behöva forma en materialbana på en genomsläpplig bana vid tillverkning av torra fiberskivor. För det första har den formade materialbanan så låg hållfasthet att man vill undvika att behöva överföra den till en annan bana innan den förpressats och för det andra är en genomsläpplig bana, pga den låga hållfastheten, olämplig för passage genom en förpress där höga valstryck kan uppkomma. För det tredje är det idag inte ovanligt att man vill spraya en vätskelösning på banan före formning för att förbättra den färdiga skivans ytegenskaper, förkorta presstiden eller liknande. Därför önskar man transportera materialbanan på samma bärare hela vägen genom förpressen varför man således bör ha ett solitt band vilket inte är möjligt enligt nämnda skrift.For your reasons, it is not appropriate to have to form a web of material on a permeable web in the manufacture of dry fibreboards. Firstly, the formed web of material has such a low strength that one wants to avoid having to transfer it to another web before it is pre-pressed and secondly, a permeable web, due to the low strength, is unsuitable for passage through a pre-press where high rolling pressures can occur. . Thirdly, it is not uncommon today to want to spray a liquid solution on the web before molding to improve the surface properties of the finished board, shorten the pressing time or the like. Therefore, it is desired to transport the web of material on the same carrier all the way through the pre-press, which is why one should thus have a solid belt, which is not possible according to the said publication.

Det är också känt genom SE, CZ, 511698 att utnyttja en liknande men förenklad anordning för att forma materialbanor av träﬁbrer till, som det uppges, ett homogent skikt med jämn fördelning av partiklar över materialbanans bredd.It is also known from SE, CZ, 511698 to use a similar but simplified device for forming material webs of wood to, as stated, a homogeneous layer with an even distribution of particles over the width of the material web.

Denna utrustning har också en zickzackformad övergångsdel före en konvex yta, där denna konvexa yta är en snabbroterande vals, och har en returledning för återcirkulation av bärgasen. Man har här en bana som kan vara en vira eller ett solitt band, medan suglåda saknas. l detta fall blåses alla ﬁbrer och åtminstone en del av bärgasen som medföljer fibrerna in mot banan med hög hastighet varvid kraftiga virvelbindningar uppstår vid formningsområdet. Dessa virvelbildningar påverkar den formade materialbanans ytjämnhet och noggrannhet negativt. Dessutom uppstår läckage av bärgas och fibrer ut till omgivningen. I båda fallen påverkas också fördelningen av fibrer i breddled av mängden ﬁbrer som transporteras i systemet, eftersom konventionell ﬂäkt med konstant varvtal utnyttjas. Vid ökad ﬁberbelastning i systemet sjunker nämligen i detta fall fläktens varvtal och därmed mängden bärgas, vilket kan förändra ﬁberfördelningen tvärs banan. Den i systemet transporterade ﬂbermängden styrs på känt sätt baserat på resultatet av en vägning av materialbanan. 15 20 25 30 519 968 3 Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett homogent skikt av fibrer med jämn fördelning av partiklar över materialbanans bredd utan att behöva använda en doseringsbinge över formaren. Det är dessutom ett ändamål med uppfinningen att anpassa mängden bärgas till den aktuella ﬁbermängden så att konstant strömningshastighet bibehålls, varigenom fiberfördelningen tvärs banan kan bibehållas konstant.This equipment also has a zigzag-shaped transition portion before a convex surface, where this convex surface is a fast rotating roller, and has a return line for recirculating the carrier gas. You have a path here that can be a wire or a solid band, while a suction box is missing. In this case, all the fibers and at least a part of the carrier gas which accompanies the fibers are blown towards the web at high speed, whereby strong vortex bonds occur at the forming area. These vortices adversely affect the surface smoothness and accuracy of the molded web. In addition, leakage of carrier gas and fibers occurs to the environment. In both cases, the distribution of fibers in width is also affected by the amount of fibers transported in the system, since conventional ﬂsides with constant speed are used. With an increased load load in the system, the speed of the fan decreases in this case and thus the amount of salvage gas, which can change the load distribution across the track. The amount of transp bearing transported in the system is controlled in a known manner based on the result of a weighing of the material web. Summary of the Invention The object of the present invention is to provide a homogeneous layer of fibers with even distribution of particles over the width of the web of material without having to use a dosing binge over the former. It is a further object of the invention to adapt the amount of carrier gas to the actual amount of carrier so that a constant flow rate is maintained, whereby the fiber distribution across the web can be maintained constant.

Uppfinningen omfattas sålunda en anordning för att på ett löpande formningsband forma en matta av företrädesvis belimmade träfibrer vilka i en föregående beredningsanläggning dispergerats i en bärgas, varvid anordningen innefattar minst en kanal, minst en ﬂäkt med minst en motor, minst ett fördelningsorgan för fördelning av från nämnda beredningsanläggning kommande träﬁbrer över åtminstone större delen av bredden för nämnda formningsband och minst ett separeringsorgan för separering av ﬁbrerna från bärgasen. Minst en, i eller vid minst ett formningshuvud belägen, retardationsanordning förekommer som sänker rörelsehastigheten för ﬁbrerna sedan dessa lämnat nämnda separeringsorgan men innan dessa når nämnda formningsband varvid nämnda formningshuvud innefattar minst en formningsvals för utjämning av den på nämnda formingsband formade mattan.The invention thus comprises a device for forming on a continuous forming belt a mat of preferably glued wood fibers which in a previous processing plant have been dispersed in a carrier gas, the device comprising at least one channel, at least one med with at least one motor, at least one distribution means for distributing from said processing plant coming wood över bristles over at least most of the width of said forming belt and at least one separating means for separating the ﬁ bristles from the carrier gas. At least one, in or at least one forming head, retardation device is present which lowers the speed of movement of the members after they have left said separating means but before they reach said forming band, said forming head comprising at least one forming roller for smoothing the mat formed on said forming band.

Nämnda minst ena retardationsanordning kan var och en utgöras av minst två, på avstånd från varandra placerade, huvudsakligen på kant stående plåtar var och en försedd med huvudsakligen lodrätt sig utsträckande veck på sådant sätt att var och en av plåtarna uppvisar zickzackform i ett huvudsakligen vågrätt snitt.The at least one deceleration device may each consist of at least two spaced apart plates, each located at substantially the edge, each provided with substantially vertically extending folds in such a way that each of the plates has a zigzag shape in a substantially horizontal section. .

Nämnda minst ena formningsvals kan utgöras av minst två aktiva formningsvalsar som har en förmåga att fördela material i sidled på nämnda formningsband omväxlande åt ena och andra sidan. Nämnda minst ena formningsvals kan vara bäddbildande.Said at least one forming roll may consist of at least two active forming rolls which have an ability to distribute material laterally on said forming strip alternately to one and the other side. The at least one forming roller may be bed-forming.

Nämnda minst ena fördelningsorgan kan vara av zickzacktyp. Nämnda minst ena separeringsorgan kan utgöras av en i nämnda kanal ingående rörkrök som utnyttjar den så kallade Coanda-effekten. Nämnda rörkrök kan vara försedd med en fast inneryta.The at least one distribution means may be of the zigzag type. Said at least one separating means may consist of a pipe bend included in said channel which utilizes the so-called Coanda effect. Said pipe bend may be provided with a fixed inner surface.

En skalpervals kan vara anordnad efter nämnda formningshuvud och avsedd för justering av tjockleken för den på nämnda formningsband löpande mattan. En styrning kan förekomma för nämnda motor varigenom varvtalet för 10 15 20 25 30 519 968 4 motorn och därmed fläkten kan varieras så att nära konstant ﬂödeshastighet erhålls i nämnda kanal oberoende av ﬁberbelastning.A scalper roller may be arranged after said forming head and intended for adjusting the thickness of the mat running on said forming belt. A control can occur for said motor whereby the speed of the motor and thus the fan can be varied so that near constant ﬂ speed of velocity is obtained in said channel independent of ﬁ load.

Uppfinningen omfattar sålunda även ett sätt att på ett löpande formningsband forma en matta av företrädes belimmade träfibrer vilka i en föregående beredningsanläggning dispergerats i en bärgas. Sättet innefattar stegen att med hjälp av en fläkt i en kanal transportera de i bärgasen dispergerade träﬁbrerna från nämnda beredningsanläggning till ett fördelningsorgan för fördelning av ﬁbrerna i tvärled och att från nämnda fördelningsorgan transportera de l bärgasen dispergerade träﬁbrerna vidare till ett separeringsorgan för separering av ﬁbrerna och bärgasen. Sättet innefattar även stegen att från nämnda separeringsorgan föra fibrerna vidare till minst en, l eller vid minst ett formningshuvud belägen, retardationsanordning som sänker rörelsehastigheten för ﬁbrerna och att därifrån föra ﬁbrerna vidare i eller till nämnda formningshuvud innefattande minst en formningsvals för utjämning av den på nämnda formningsband formade mattan.The invention thus also comprises a method of forming on a continuous forming belt a mat of preferably glued wood fibers which in a previous processing plant have been dispersed in a carrier gas. The method comprises the steps of transporting the wood dispersed in the carrier gas from said processing plant to a distribution means for distributing the fibers transversely by means of a fan in a duct and for further transporting the carrier gas dispersed in the carrier gas further to a separating means for separating the carrier gases. the carrier gas. The method also comprises the steps of conveying from said separating means the fibers to at least one, 1 or at least one forming head located, retardation device which lowers the speed of movement of the members and from there conveying the fibers further into or to said forming head comprising at least one forming roller for smoothing the forming tape shaped carpet.

Anordningen och sättet ska nu närmare beskrivas i anslutning till utföringsformer av uppﬁnningen och med hänvisning till bifogade ritning.The device and the method will now be described in more detail in connection with embodiments of the invention and with reference to the accompanying drawing.

Figurförteckning Figur 1 visar en schematisk sidovy av en formningsstation för träﬁberskivor och innefattande anordningen enligt uppﬁnningen.List of figures Figure 1 shows a schematic side view of a forming station for wooden board and comprising the device according to the invention.

Beskrivning av utföﬁngsfonner Den ifigur 1 visade formningsstationen för träﬁberskivor innefattar en schematiskt visad beredningsstation 1 för belimmade träfibrer. Träfibrerna matas på ett kontrollerat sätt ut från beredningsstationen 1 och transporteras i kanalen 2 av en bärgas, såsom luft, till en ﬂäkt 3 och vidare till ett fördelningsorgan 5. I kanalen 2 kan en grovavskiljare ﬁnnas anbringad på känt sätt. Fläkten 3 är försedd med motor 4 som i sin tur kan vara försedd med styrning som möjliggör variabelt varvtal. Syftet med fördelningsorganet 5 är att jämnt sprida ﬁberströmmen över en banas hela bredd, dvs. över hela bredden för ett formningsband 19.Description of embodiments The forming station for wood board shown in Figure 1 comprises a schematically shown processing station 1 for glued wood fibers. The wood fibers are discharged in a controlled manner from the processing station 1 and transported in the duct 2 by a carrier gas, such as air, to a genuine 3 and further to a distribution means 5. In the duct 2 a coarse separator can be arranged in a known manner. The fan 3 is provided with a motor 4 which in turn can be provided with control which enables variable speed. The purpose of the distribution means 5 is to evenly distribute the current over the entire width of a web, i.e. over the entire width of a forming strip 19.

Fördelningsorganet 5 kan därvid exempelvis vara utformat enligt vad som anges i ovan nämnda SE, B, 457729 och således innefatta en zickzackformad kanal 6 med successivt ökande bredd och med en i materialbanans tvärled sig sträckande lO 15 20 25 30 519 968 5 långsträckt utloppsöppning. Kanalen 6 tilltar i bredd från inlopps- till utloppsänden och avtar samtidigt i tjocklek så att den totala genomströmningsarean avtar mot utloppsänden. Nämnda avtagande area leder till en hastighetsökning för fibersuspensionen vid passage genom kanalen 6.The distribution member 5 can then, for example, be designed as stated in the above-mentioned SE, B, 457729 and thus comprise a zigzag-shaped channel 6 with successively increasing width and with an elongate outlet opening extending in the transverse direction of the material web. The channel 6 increases in width from the inlet to the outlet end and at the same time decreases in thickness so that the total flow area decreases towards the outlet end. Said decreasing area leads to an increase in the speed of the fiber suspension when passing through the channel 6.

Vid kanalens 6 mynning ﬁnns ett separeringsorgan 7 för att separera fibrerna från bärgasen. Separeringsorganet 7 är företrädesvis utfört som en krök 8 i enlighet med ovan nämnda SE, B, 457729 för utnyttjande av den så kallade Coanda-effekten och med en fast konvex inneryta 9. I separeringsorganets 8 utloppsände ﬁnns en ställbar tunga 10 som delar flödet i ett returbärgasﬂöde 11 och ett ﬁberﬂöde. Fiberﬂödet retarderas dels i en successivt ökande sektion 12 och dels i en retardationsanordning 13 i ett formningshuvud 14.At the mouth of the duct 6 there is a separating means 7 for separating the fibers from the carrier gas. The separating means 7 is preferably designed as a bend 8 in accordance with the above-mentioned SE, B, 457729 for utilizing the so-called Coanda effect and with a fixed convex inner surface 9. In the outlet end of the separating means 8 there is an adjustable tongue 10 which divides the flow into a return's fate 11 and one 'fate'. The fiber ﬂ is retarded partly in a successively increasing section 12 and partly in a retardation device 13 in a forming head 14.

Retardationsanordningen 13 kan vara utformad med på avstånd från varandra placerade, huvudsakligen på kant stående plåtar, där plåtarna var och en är försedd med huvudsakligen lodrätt sig utsträckande veck på sådant sätt att var och en av plåtarna uppvisar en zickzackform i ett huvudsakligen vågrätt snitt.The retarding device 13 may be formed with spaced apart, substantially edge-mounted plates, the plates each being provided with substantially vertically extending folds in such a way that each of the plates has a zigzag shape in a substantially horizontal section.

Retardationsanordningen 13 kan även vara utformad med en divergerande sektion eller liknande.The deceleration device 13 can also be designed with a diverging section or the like.

En mindre del av bärgasﬂödet följer med fiberﬂödet och denna mindre del avlägsnas i en formningsavsugningsanordning 15 så att luftbalans erhållsi formningshuvudet 14 och så att dammbemängd bärgas inte tränger uti en utloppsöppning 16 i formningshuvudet 14. Avsugning av returbärgasﬂödet 11 och formningsavsugning vid formningsavsugningsanordningen 15 sker på känt sätt med pneumatiska system.A smaller part of the carrier gas stream follows the fiber belt and this smaller part is removed in a forming suction device 15 so that air balance is obtained in the forming head 14 and so that dust-laden carrier gas does not penetrate into an outlet opening 16 in the forming head 14. way with pneumatic systems.

Från retardationsanordningen 13 faller ﬁbrerna ner mot formningvalsar 17, varigenom en materialbana 18 formas på formningsbandet 19, vilket med förvald hastighet rör sig åt vänster i ﬁguren. Formningsvalsarna 17 kan arbeta som aktiva formare i enlighet med SE, C2, 511259 varvid fibermaterialet behandlas noggrant av formningsvalsarna. Eftersom valsarna har en förmåga att fördela materialet i sidled, omväxlande åt ena och andra sidan, kommer fibermattvikten att utjämnas i området för valsarna och därigenom förbättra formningen. Man erhåller en jämn mattjocklek redan före den sista valsen. Den vertikala inställningen av den sista valsen ska vara sådan att en kudde av ﬁbermaterial upprätthålls framför denna vals och därigenom ytterligare utjämnar mattjockleken såväl i längd- som i tvärriktningen så att en jämn matta formas efter den sista valsen. Antalet 20 25 30 519 968 6 formningsvalsar ska vara åtminstone två. Valsarnas axlar kan vara homogena eller ihåliga. Valsarna kan vara försedda med överlappande formningsblad som kan vara fästade vid valsarna genom svetsning eller gjutning. Fibermattans yta bestäms av de yttre kanterna på bladen när valsarna roterar. Denna genererade yta ska företrädesvis vara cylindrisk, men andra former kan åstadkommas om så önskas. Formningsvalsarna roterar mot materialets matningsriktning och bladen kan vara inställda med vinklar i förhållande till valsens axelriktning så att ﬁbrerna kastas i sidled i båda riktningarna. Utöver de nämnda valsarna med överlappande formningsblad kan man även använda valsar av mer konventionell typ, utan överlappning, såsom piggvalsar, valsar med blad av stjärntyp, etc. för ﬁntrimning av mattytorna.From the deceleration device 13, the beams fall down towards forming rollers 17, whereby a web of material 18 is formed on the forming belt 19, which moves to the left in the clock at a preselected speed. The forming rollers 17 can operate as active formers in accordance with SE, C2, 511259, the fibrous material being carefully treated by the forming rollers. Since the rollers have an ability to distribute the material laterally, alternately on one side and the other, the fiber mat weight will be equalized in the area of the rollers and thereby improve the forming. An even carpet thickness is obtained even before the last roll. The vertical adjustment of the last roll shall be such that a cushion of aterialber material is maintained in front of this roll and thereby further equalizes the carpet thickness both in length and in the transverse direction so that an even mat is formed after the last roll. The number of forming rollers shall be at least two. The shafts of the rollers can be homogeneous or hollow. The rollers may be provided with overlapping forming blades which may be attached to the rollers by welding or casting. The surface of the fiber mat is determined by the outer edges of the blades as the rollers rotate. This generated surface should preferably be cylindrical, but other shapes may be provided if desired. The forming rollers rotate towards the feed direction of the material and the blades can be set at angles in relation to the axis direction of the roll so that the blades are thrown laterally in both directions. In addition to the mentioned rollers with overlapping forming blades, it is also possible to use rollers of a more conventional type, without overlapping, such as spike rollers, rollers with star-type blades, etc. for trimming the carpet surfaces.

Formningsvalsarna 17 kan även arbeta som valsar som formar en mellanbädd varifrån ﬁbrerna faller ner och sålunda bildar en materialbana. Sådana valsar 17, som vanligen är utformade som pinnvalsar, tari sin tur först emot de fallande ﬁbrerna som därvid bildar ett ﬁberskikt ovanpå pinnvalsarna. Från detta skikt rivs fibrena ner av pinnarna på pinnvalsarna för att bilda den slutliga fibermattan på den underliggande ytan, dvs formningsbandet 19. Ett dylikt arrangemang ger dock inte samma utjämnande effekt som aktivt arbetande formningsvalsar.The forming rollers 17 can also work as rollers which form an intermediate bed from which the members fall down and thus form a web of material. Such rollers 17, which are usually designed as pin rollers, in turn first face the falling ﬁ bristles, which thereby form a bearing layer on top of the pin rollers. From this layer the fibers are torn down by the pins on the pin rollers to form the final fiber mat on the underlying surface, i.e. the forming belt 19. However, such an arrangement does not give the same leveling effect as actively working forming rollers.

Som ett alternativ eller ett tillägg till formningsvalsarna 17 kan den formade materialbanans yta fräsas avi en skalpervals 20 som är rörlig i vertikal led på känt sätt. Nämnda slutliga avfräsning sker beroende på den formade materialbanans arkvikt.As an alternative or an addition to the forming rollers 17, the surface of the formed web of material can be milled by a scalper roll 20 which is movable vertically in a known manner. Said final milling takes place depending on the sheet weight of the formed material web.

Uppfinningen är inte begränsad till de här visade utföringsformerna utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.The invention is not limited to the embodiments shown here but can be varied within the scope of the appended claims.

Claims

15 20 25 30 519 968 PATENT REQUIREMENTS

Device for forming on a continuous forming belt (19) a mat of preferably glued wood fibers which in a previous preparation plant (1) are dispersed in a carrier gas, the device comprising at least one channel (2), at least one fan (3) with at least an engine (4), at least one distribution means (5) for distributing wood coming from said processing plant (1) over at least most of the width of said forming belt (19) and at least one separating means (7) for separating the ﬁ branches from the carrier gas, characterized of at least one, in or at at least one forming head (14) located, deceleration device (13) which lowers the speed of movement of the members after they have left said separating means (7) but before they reach said forming band (19), said forming head (14) comprising at least a forming roller (17) for smoothing the mat formed on said forming belt (19).

Device according to claim 1, characterized in that said at least one deceleration device (13) each consists of at least two spaced apart plates, each located substantially on edge, each provided with substantially vertically extending folds in such a way that each and one of the plates has a zigzag shape in a substantially horizontal section.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one forming roll (17) consists of at least two active forming rolls (17) which have an ability to distribute material laterally on said forming strip (19) alternately to one and the other side.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one forming roller (17) is bed-forming.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one distribution member (5) is of the zigzag type. 15 20 25 30 519 968 s

Device according to one of the preceding claims, characterized in that said at least one separating member (7) consists of a pipe bend (8) included in said channel (2) which utilizes the so-called Coanda effect.

Device according to claim 6, characterized in that said pipe bend (8) is provided with a fixed inner surface (9).

Device according to any one of the preceding claims, characterized by a scalper roller (20) arranged after said forming head (14) and intended for adjusting the thickness of the mat running on said forming band (19).

Device according to any one of the preceding claims, characterized by a control for said motor (4) whereby the speed of the motor (4) and thus the fan (3) can be varied so that near constant ﬂ speed of velocity is obtained in said channel (2) independent of ﬁ load.

10. preferably glued wood fibers which in a preceding processing plant (1) are formed on a continuous forming belt (19) by forming a mat of dispersed in a carrier gas, the method comprising the steps of - using a ﬂ genuine (3) in a channel (2 ) transporting the wood-dispersed wood fibers from said processing plant (1) to a distributing means (5) for distributing the fibers transversely and - transporting the wood-dispersed wood-carrying fibers further to a separating means (7) for separating and the carrier gas, characterized in that the method also comprises the steps of - conveying the fibers from said separating means (7) to at least one, in or at least one forming head (14) located, deceleration device (13) which lowers the speed of movement of the passing the bers further into or to said forming head (14) comprising at least one forming roller (17) for smoothing the ma formed on said forming band (19) ttan.