FI101986B - Menetelmä ja laitteisto kuiturainan kuivaamiseksi - Google Patents

Description

101986

Menetelmä ja laitteisto kuiturainan kuivaamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi, missä menetelmässä kuiturainaa kuivataan sylin-5 terikuivauslaitteessa kuivaussylinterien avulla painamalla kuiturainaa kuivaussylinterin pintaa vasten huovalla tai kuivausviiralla ja nauhakuivainyksikössä, jossa nauha-kuivainyksikössä on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä nauhaa, ensimmäiset kääntötelat, jolloin ensimmäinen nauha 10 on asennettu kääntymään ensimmäisten kääntötelojen ympäri ja toiset kääntötelat, jolloin toinen nauha on asennettu kääntymään toisten kääntötelojen ympäri, jolloin ensimmäinen nauha ja toinen nauha on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat 15 väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa kuumennetaan ja toista nauhaa jäähdytetään ja jolloin kuitu-raina ja ainakin yksi huopa tai viira johdetaan nauhojen välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan ja huopa tai viira vastaavasti on kui-20 turainan ja jäähdytetyn toisen nauhan välissä.

Edelleen keksinnön kohteena on laitteisto kuiturainan kuivaamiseksi, johon laitteistoon kuuluu sylinteri-kuivauslaite, jossa on useita kuivaussylintereitä, jolloin kuituraina painetaan kuumennettujen kuivaussylinterien 25 pintaa vasten huovalla tai viiralla ja nauhakuivainyksik-kö, jossa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä nauhaa, ensimmäiset kääntötelat, jolloin ensimmäinen nauha on asennettu kääntymään ensimmäisten kääntötelojen ympäri ja . ,· toiset kääntötelat, jolloin toinen nauha on asennettu 30 kääntymään toisten kääntötelojen ympäri, jolloin ensimmäinen nauha ja toinen nauha on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa on sovitettu kuumentamaan kuumennusvälineet ja toista nauhaa 35 on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet ja jolloin 2 101986 kuituraina ja ainakin yksi huopa tai viira johdetaan nauhojen välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan ja huopa tai viira vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan välissä.

5 Kuiturainan kuivaaminen kahden samansuuntaisen sa maan suuntaan liikkuvan metallinauhan välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettua metallinauhaa ja kuiturainan ja toisen jäähdytetyn metallinauhan välissä on viira niin, että kuumennuksen seurauksena kuiturainasta 10 erottuva höyry tiivistyy viiraan kylmän metallinauhan vaikutuksesta, on tunnettua useista patenttijulkaisuista, joista voidaan mainita muun muassa FI-patenttihakemus 944 775 ja US-patentti 4 461 095. Toiminta perustuu siihen, että kaksi päätöntä metallinauhaa asetetaan kiertämään 15 kääntötelojen ympäri ja niiden muodostamien silmukoiden sisäpuolelle jäävää pintaa vasten muodostetaan painekammi-ot, joissa on kuumaa höyryä ja vastaavasti vettä niin, että muodostuva paine painaa kuumaa ja kylmää nauhaa ja vastaavasti niiden välissä olevaa kuiturainaa ja viiraa 20 toisiinsa päin. Nauhat, jotka sijaitsevat painekammioiden välissä, muodostavat tiivisteiden avulla painekammioiden yhden sivun niin, että höyry ja vesi pääsevät suoraan vaikuttamaan nauhoihin. Laitteen toiminta on sinänsä täysin tunnettua ja esitetty muun muassa edellä mainituissa pa-25 tenttijulkaisuissa, joissa esitettyjen asioiden katsotaan kuuluvan tämän patenttihakemuksen selitykseen.

Niin sanotussa sylinterikuivauslaitteessa kuiturainaa kuivataan usean kuivaussylinterin avulla. Kuivaussy-• lintereitä kuumennetaan ja kuituraina painetaan kuivaussy- 30 linterin pintaa vasten huovalla tai kuivausviiralla. Pelkän sylinterikuivauslaitteen epäkohtana on kuitenkin muun muassa kuivaimen suuri koko ja hankintahinta sekä korkeat käyttökulut. Edelleen on esitetty kuivausjärjestely, jossa kuituraina ensin johdetaan kuivattavaksi kahden liikkuvan 35 kuumennetun ja jäähdytetyn metallinauhan välissä ja sen 3 101986 jälkeen sylinterikuivauslaitteeseen esimerkiksi kuiturai-nan käyristymisen ehkäisemiseksi. Tällaisessa järjestelyssä on kuiturainan ominaisuuksien säätely kuitenkin melko hankalaa, eikä esimerkiksi kuiturainan kuiva-ainepitoi-5 suutta ennen sen syöttämistä metallinauhojen väliin voida millään tavalla säätää.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto, joiden avulla kuiturainan kuivaus saadaan toteutettua nopeasti, edullisesti ja tehokkaasti.

10 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että kuiturainan kuivaamiseen käytetään ainakin kahta nauhakuivainyksikköä ja että kuituraina johdetaan sylin-terikuivauslaitteelta nauhakuivainyksikköön.

Edelleen keksinnön mukaiselle laitteistolle on tun-15 nusomaista se, että laitteistoon kuuluu ainakin kaksi nauhakuivainyksikköä ja kuituraina on sovitettu johdettavaksi sylinterikuivauslaitteelta nauhakuivainyksikköön.

Keksinnön olennainen ajatus on, että kuiturainaa kuivataan laitteistolla, johon kuuluu kaksi nauha-20 kuivainyksikköä, joissa on kaksi samansuuntaista samaan suuntaan liikkuvaa nauhaa niin, että kuituraina koskettaa kuumennettua nauhaa ja kuiturainan ja toisen jäähdytetyn nauhan välissä on viira niin, että kuumennuksen seurauksena kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan jäähdy-2 5 tetyn nauhan vaikutuksesta ja niiden lisäksi sylinteri- kuivauslaitteisto ja että kuituraina johdetaan sylinterikuivauslaitteelta nauhakuivainyksikköön. Edelleen erään edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että nauha-kuivainyksiköt on sijoitettu sylinterikuivauslaitteen ylä-30 ja/tai alapuolelle.

Keksinnön etuna on, että johtamalla kuituraina sylinterikuivauslaitteelta nauhakuivainyksikköön saadaan sylinterikuivauslaitteessa määritettyä kuiturainan kuiva-ainepitoisuus halutunlaiseksi siinä vaiheessa, kun kuitu-35 raina saapuu nauhakuivainyksikköön. Tällöin pystytään kui- 4 101986 turainaan helposti säätämään halutunlaiset lujuus- ja pak-suusominaisuudet. Sijoittamalla nauhakuivainyksiköt sy-linterikuivauslaitteen ylä- ja/tai alapuolelle saavutetaan huomattava tilan säästö ja kuiturainan viennit voidaan 5 sovittaa sylinterikuivauslaitteelle helposti ja yksinkertaisesti .

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mu-10 kaista laitteistoa kuiturainan kuivaamiseksi sivusta rai-nan kulkusuunnassa aukileikattuna ja kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaista laitteistoa kuiturainan kuivaamiseksi sivusta rainan kulkusuunnassa aukileikattuna.

15 Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukainen laitteisto sivusta katsottuna rainan kulkusuunnassa aukileikattuna. Sovitelmaan kuuluu kuivauslaite, jonka muodostavat päättömät, ilmaaläpäisemättömät ja lämpöä hyvin johtavat, edullisesti metallia olevat ensimmäi-20 nen nauha 1 eli ylänauha ja toinen nauha 2 eli alanauha, joiden toisiinsa päin olevien pintojen välissä kulkevat hienoviira tai -huopa 3, karkeaviira 4 ja kuituraina 5. Kuituraina 5 liikkuu nuolen A osoittamaan suuntaan. Kuitu-’ rainan 5 kulkua on havainnollistettu myös muiden nuolien 25 avulla. Ensimmäinen nauha 1 on asennettu kääntymään kuvauslaitteen päissä sijaitsevien ensimmäisten kääntötelo-jen 6a ja 6b ympäri. Toinen nauha 2 on asennettu vastaavasti kääntymään myös kuivauslaitteen päissä ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b alapuolella sijaitsevien toisten 30 kääntötelojen 7a ja 7b ympäri. Viiroja 3 ja 4 tuetaan ja ohjataan ohjaustelojen 8 avulla. Koska kuivausvyöhykkeellä nauhojen l ja 2 välisessä tilassa vallitsee yleensä eri paine kuin nauhojen 1 ja 2 ulkopuolella tai sivuilla, on laitteen molemmilla sivuilla nauhojen 1 ja 2 välissä tai 35 niiden reunojen tuntumassa tiivisteet, jotka estävät nes- 5 101986 teen tai kaasun siirtymisen nauhojen 1 ja 2 välisestä tilasta sivuille ulos tai päinvastoin. Kuivauksen tarvitseman höyrykuumennuksen aikaansaamiseksi on kuvauslaitteessa painekammio 9, joka sijaitsee ensimmäisen nauhan 1 ylä-5 puolella. Ensimmäinen nauha 1 tiivistetään tiivisteillä 9a painekammion 9 runkoon 9b niin, että painekammiossa 9 oleva höyry pysyy sopivassa paineessa. Toisen nauhan 2 alapuolella on vesikammio 10, jossa on toista nauhaa 2 jäähdyttävää vettä. Vesikammion 10 reunoissa on tiivisteet 10 10a, joilla toinen nauha 2 tiivistetään vesikammion 10 runkoon 10b. Kyseisestä kuivauslaitteesta käytetään tämän hakemuksen yhteydessä termiä nauhakuivainyksikkö 11.

Nauhakuivainyksikön 11 toiminta perustuu siihen, että rainaan 5 koskeva ensimmäinen nauha 1 kuumennetaan 15 painekammiossa 9 olevalla kuumalla höyryllä, jolloin ensimmäisen nauhan 1 lämpötilan vuoksi rainassa 5 oleva vesi höyrystyy ja siirtyy viirojen 3 ja 4 läpi toisen nauhan 2 suuntaan. Toista nauhaa 2 puolestaan jäähdytetään koko ajan sen alapuolella olevalla vedellä, jolloin sen pintaan 20 tullut höyry tiivistyy vedeksi ja poistuu nauhan 2 ja viiran 4 mukana.

Laitteistoon kuuluu edelleen sylinterikuivauslaite 12, joka koostuu kuivaussylintereistä 13, joiden pintaa vasten kuituraina 5 painetaan huovalla tai kuivausviiralla 25 kuiturainan 5 kuivaamiseksi sinänsä tunnetulla tavalla. Selvyyden vuoksi ei kuviossa 1 ole esitetty viiroja, joiden avulla kuituraina 5 sylinterikuivauslaitteessa 12 painetaan kuivaussylintereitä 13 vasten ja joiden avulla kui-·: turainaa 5 ohjataan kuivauslaitteessa.

30 Sylinterikuivauslaite 12 on sijoitettu nauha kuivainyksikön 11 perään ja sylinterikuivauslaitteen 12 perään on sijoitettu toinen nauhakuivainyksikkö 11. Tällöin siis nauhakuivainyksikköjä 11 käytetään kuiturainan alku- ja loppukuivatukseen ja sylinterikuivauslaitteessa 35 12 kuiturainalle voidaan suorittaa esimerkiksi lisäkäsit- 6 101986 telyitä, kuten päällystystä ja kalanterointia. Sylinteri -kuivauslaitteen 12 avulla saadaan kuiturainalle 5 suoritettua myös käyristymiskorjauksia. Sylinterikuivauslait-teen 12 avulla saadaan kuiturainaan 5 helposti sovitettua 5 haluttu kuiva-ainepitoisuus, missä kuituraina 5 johdetaan jälkimmäiseen nauhakuivainyksikköön 11. Tällöin saadaan helposti säädettyä kuiturainan 5 lujuus-, paksuus- ja kim-mo-ominaisuudet halutuksi.

Kuviossa 2 on kaavamaisesti esitetty eräs toinen 10 keksinnön mukainen laitteisto sivusta katsottuna rainan kulkusuunnassa aukileikattuna. Selvyyden vuoksi ei kuviossa 2 ole esitetty nauhakuivainyksikön 11 ja sylinteri -kuivauslaitteen 12 yksityiskohtaisia rakenteita ja samaten selvyyden vuoksi on kuiturainan 5 kulkureitti esitetty 15 vain viitteellisesti. Kuiturainan 5 kulkua on havainnollistettu nuolien avulla. Kuivauslaitteet on sijoitettu siten, että sylinterikuivauslaitteen 12 yläpuolella on yksi nauhakuivainyksikkö 11 ja sen alapuolella toinen nauha-kuivainyksikkö 11. Tällainen järjestely on rakennuskustan-20 nukeiltaan edullinen ja järjestelyä voidaan hyödyntää esimerkiksi olemassa olevan sylinterikuivauslaitteen 12 yhteydessä. Sylinterikuivauslaitteen 12 ylä- tai alapuolella on usein tilaa, tai tila nauhakuivainyksikköä varten on ' kohtuullisen helposti järjestettävissä. Päällekkäinen si- 25 joittaminen mahdollistaa myös sen, että kuituraina 5 on helposti johdettavissa eri kohdasta sylinterikuivauslai-tetta 12 ylös tai alas nauhakuivainyksiköille 11 ja edelleen nauhakuivainyksiköiltä 11 takaisin sylinterikuivaus-v laitteelle. Luonnollisesti molemmat nauhakuivainyksiköt 11 • 30 voisivat olla joko sylinterikuivauslaitteen 12 ylä- tai alapuolella.

Kuviossa 2 on kuituraina 5 johdettu ensin sylinte-rikuivauslaitteeseen 12, missä se saadaan kuivattua sopivaan kuiva-ainepitoisuuteen johdettavaksi nauhakuivainyk-35 sikölle 11. Sylinterikuivauslaitteelta 12 kuituraina 5 7 101986 johdetaan ylempään nauhakuivainyksikköön 11 ja sieltä sy-linterikuivauslaitteen 12 kautta alemmalle nauhakuivainyk-sikölle 11 ja alemmalta nauhakuivainyksiköltä 11 haluttaessa uudelleen sylinterikuivauslaitteelle 12, missä kuitu-5 rainasta 5 saadaan vielä viimeiseksi poistettua mahdolliset käyristymät. Eri nauhakuivainyksiköt 11 voidaan sovittaa kuivaamaan kuiturainaa 5 esimerkiksi siten, että toinen kuivaa kuiturainaa 5 pintapuolelta ja toinen siihen nähden vastakkaiselta puolelta, jolloin kuiturainasta 5 10 saadaan tasalaatuinen. Nauhakuivainyksiköt 11 voidaan myös sovittaa kuivaamaan kuiturainaa 5 peräkkäin, jolloin niiden välissä ei kuituraina 5 pääse olennaisesti supistumaan poikkisuunnassa, kuten helposti pääsee tapahtumaan, mikäli kuiturainaa 5 kuivataan nauhakuivainyksikköjen 11 välissä IB sylinterikuivauslaitteessa 12.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä ei ole oleellista, mitä paineväliainet-20 ta käytetään painekammiossa 9 ja vesikammiossa 10. Niinpä painekammion 9 paineväliaineena voi olla esimerkiksi höyryä, ilmaa tai kuumia polttoaineen polttotuloksia tai vettä. Vesikammion 10 paineväliaineena voidaan veden lisäksi käyttää myös esimerkiksi ilmaa.

25 Painekammion 9 aiheuttaman kuumennuksen lisäksi voidaan ensimmäistä nauhaa 1 kuumentaa myös muissa kohdissa sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla. Edelleen ensimmäisen nauhan l kuumennus voi tapahtua myös kokonaisuudessaan painekammion 9 ulkopuolella tai kuiturainan 5 kuivaus voi • 30 tapahtua jopa ilman painekammiota 9.

Vielä voidaan toista nauhaa 2 jäähdyttää myös vesi-kammion 10 ulkopuolella tai toteuttaa jäähdytys jopa ilman vesikammiota 10 sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla.

Edelleen voidaan toinen nauhakuivainyksikkö 11 so-35 vittaa siten, että sitä kuumennetaan painekammion 9 ja 8 101986 jäähdytetään vesikammion 10 avulla ja toinen nauha-kuivainyksikkö 11 sovittaa lämmitettäväksi ja jäähdytettäväksi ilman näitä kammioita. Samoin voi nauhakuivainyksik-köjä 11 olla sovitettuna useampia kuin kaksi ja sylinteri-5 kuivauslaitteita 12 useampia kuin yksi.

Claims (10)

101986

1. Menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi, missä menetelmässä kuiturainaa kuivataan sylinterikuivauslaittees- 5 sa (12) kuivaussylinterien (13) avulla painamalla kuiturainaa (5) kuivaussylinterin (13) pintaa vasten huovalla tai kuivausviiralla ja nauhakuivainyksikössä (11), jossa nauhakuivainyksikössä (11) on kaksi päätöntä, ilmaalä-päisemätöntä nauhaa (1, 2), ensimmäiset kääntötelat (6a, 10 6b), jolloin ensimmäinen nauha (1) on asennettu kääntymään ensimmäisten kääntötelojen (6a, 6b) ympäri ja toiset kääntötelat (7a, 7b) , jolloin toinen nauha (2) on asennettu kääntymään toisten kääntötelojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen nauha (1) ja toinen nauha (2) on asennettu 15 kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (1) kuumennetaan ja toista nauhaa (2) jäähdytetään ja jolloin kuituraina (5) ja ainakin yksi huopa tai viira (3, 4) johdetaan nauhojen (1, 2) välissä 20 niin, että kuituraina (5) koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan (1) ja huopa tai viira (3, 4) vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan (2) välissä, tunnettu siitä, että kuiturainan (5) kuivaamiseen käytetään ainakin kahta nauhakuivainyksikköä (11) ja että 25 kuituraina johdetaan sylinterikuivauslaitteelta (12) nau-hakuivainyksikköön (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituraina (5) johdetaan ensiksi nauhakuivainyksikköön (11) ja sieltä sylinteri- 30 kuivauslaitteeseen (12) ja sen jälkeen toiseen nauha kuivainyksikköön (11) .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauhakuivainyksiköt (11) si-joitettaan sylinterikuivauslaitteen (12) ylä-ja/tai ala- 35 puolelle. 101986

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri nauha-kuivainyksiköillä (11) kuivataan kuiturainan (5) vastakkaisia puolia.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituraina (5) johdetaan nauhakuivainyksiköltä (11) takaisin sylinteri-kuvauslaitteelle (12) .

6. Laitteisto kuiturainan kuivaamiseksi, johon 10 laitteistoon kuuluu sylinterikuivauslaite (12), jossa on useita kuivaussylintereitä (13) , jolloin kuituraina (5) painetaan kuumennettujen kuivaussylinterien (13) pintaa vasten huovalla tai viiralla ja nauhakuivainyksikkö (11), jossa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä nauhaa (1, 15 2), ensimmäiset kääntötelat (6a, 6b), jolloin ensimmäinen nauha (1) on asennettu kääntymään ensimmäisten kääntötelo-jen (6a, 6b) ympäri ja toiset kääntötelat (7a, 7b), jolloin toinen nauha (2) on asennettu kääntymään toisten kääntötelojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen nauha 20 (1) ja toinen nauha (2) on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (1) on sovitettu kuumentamaan kuumennusvälineet ja toista nauhaa (2) on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet ja jol-25 loin kuituraina (5) ja ainakin yksi huopa tai viira (3, 4) johdetaan nauhojen (1, 2) välissä niin, että kuituraina (5) koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan (1) ja huopa tai viira (3, 4) vastaavasti on kuiturainan (5) ja jäähdytetyn toisen nauhan (2) välissä, tunnettu ; 30 siitä, että laitteistoon kuuluu ainakin kaksi nauhakuivai- nyksikköä (11) ja kuituraina (5) on sovitettu johdettavaksi sylinterikuivauslaitteelta (12) nauhakuivainyksikköön (li) .

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, 35 tunnettu siitä, että kuituraina (5) on sovitettu 101986 johdettavaksi ensin nauhakuivainyksikköön (li), sen jälkeen sylinterikuivauslaitteeseen (12) ja sieltä edelleen toiseen nauhakuivainyksikköön (11).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, 5 tunnettu siitä, että nauhakuivainyksiköt (li) on sijoitettu sylinterikuivauslaitteen (12) ylä- ja/tai alapuolelle .

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että eri nauhakuivainyksi- 10 köt (11) on sovitettu kuivaamaan kuiturainaa (5) vastakkaisilta puolilta.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuituraina (5) on sovitettu johdettavaksi nauhakuivainyksiköltä (11) takai- 15 sin sylinterikuivauslaitteelle. 101986