FI112681B - Menetelmä ja sovitelma paperi- ja/tai kartonkirainan pintakäsittelyä varten - Google Patents

Description

112oS1

Menetelmä ja sovitelma paperi- ja/tai kartonkirainan pintakäsittelyä varten Förfarande och arrangemang för ytbehandling av en pappers- och/eller kartongbana 5

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä ja patenttivaatimuksen 5 johdanto-osan mukainen sovitelma paperi- ja/tai kartonkirainan pintakäsittelyä varten.

10

Kalanterointi on menetelmä, jolla paperi- tai kartonkikoneessa nostetaan kuivatusyksikön jälkeen parantamaan rainamaisen materiaalin, kuten paperirainan, ominaisuuksia, etenkin sileyttä ja kiiltoa. Kalanteroinnissa paperiraina johdetaan toisiaan vasten puristettujen telojen väliin muodostettuun nippiin, jossa paperiraina 15 lämpötilan, kosteuden ja nippipaineen vaikutuksesta deformoituu, jolloin paperirainan fysikaalisiin ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa edellä mainittuja parametrejä ja vaikutusaikaa säätämällä.

Pitkänippikalanterointi on havaittu käytännössä hyväksi matalakiiltoisten : 20 paperilaatujen aikaansaamiseksi kalanteroimalla. Kun vaatimuksena on korkeampi . ·. kiilto ei pitkänippikalanteroinnin nippipaine riitä välttämättä kiillon -i » · . *. ·. muodostamiseen.

·'; Ajonopeuksien jatkuvasti kasvaessa kalanteroinnista on muodostumassa 25 paperinvalmistusprosessin pullonkaula, eikä nykyisillä konekalanteriyksiköillä saavuteta riittävää laatua. Nykyisen paperinvalmistusprosessin haittapuolia on myös, :': että bulkin menetys kasvaa parannettaessa kiiltoa ja sileyttä, ja että kiillon ja sileyden _ : riittävän laadun aikaansaamiseksi joudutaan turvautumaan runsaasti päällystettyihin ·’. rainoihin ja/tai käyttämään off-line kalanterointia, etenkin moninippistä ‘ ’1; 30 superkalanterointia ja/tai soft-kalanterointia 1," r - p ^ I <L U (j i 2

Konekalanteroinnilla tarkoitetaan tässä ja jatkossa kalanterointia kalanteriyksikköä, jossa nipit muodostuvat metallitelojen väliin. Konekalanterissa nipin leveys on riippuen telojen leveydestä ja kalanteroitavan paperirainan paksuudesta tyypillisesti hyvin pieni, jonka vuoksi nippikuormitus on suhteellisen suuri.

5 Superkalanteroinnilla, jolla päästään off-line ajona käytännössä laadullisesti parhaaseen tulokseen tarkoitetaan edellä ja jatkossa kalanterointia kalanteriyksikkössä, jossa nipit muodostuvat metalli- tai kokillitermotelan ja joustavapintaisen paperi- tai polymeeritelan, väliin, jolloin muodostuu huomattavan leveä nippi.

10 Soft-kalanteroinnilla tarkoitetaan edellä ja jatkossa kalanterointia kalanteriyksikkössä, jossa nipit muodostuvat samantyyppisesti kuin superkalanterissa metalli- tai kokillitelan ja joustavapintaisen telan väliin, jolloin muodostuu huomattavan leveä nippi. Soft-kalanterissa kukin nippi muodostuu erillisten telaparien väliin, jolloin nippikuormitusta voidaan säätää nippikohtaisesti.

15 Kenkä- ja/tai pitkänippikalanteroinnilla tarkoitetaan edellä ja jatkossa kalanterointia kalanteriyksikössä, jossa nippi muodostuu joustavavaippaisen telan, jonka vaippa on esim. polyuretaania, sekä jäykkävaippaisen ja sisäpuolisella kuormituskengällä varustetun puristustelan tai kenkätelan väliin, joka on metallia kuten terästä. Eräs hakijan markkinoima pitkänippikonsepti on nimeltään . ·. : 20 OptiDwell™, johon kuuluu kaksi erilaista pitkänippikalanteria: .' · ·. - OptiDwell Shoe™ -kalanteri, joka perustuu kenkäpuristintekniikkaan, ; ‘. - OptiDwell Belt™ -kalanteri, joka perustuu tela-/hihnatekniikkaan. 1 ‘: Jenkkisylinteri on alalla vanhastaan tunnettu paperin kuivatus- ja kiillotusmenetelmä 25 ja jenkkisylinterillä pyritään ensisijaisesti parantamaan kiiltoa mutta ei haihduttamaan vettä. Jenkkisylintereitä käytetään lähinnä korkealuokkaisia : taivekartonkeja ja kiijekuoripaperia valmistavilla paperi- ja kartonkikoneilla.

• Jenkkisylinterissä rainan kosteus on enintään n. 65% kun se liimautuu kiinni sylinterin pintaan ja enintään n. 7-10% kun se irrotetaan sylinterin pinnasta. 30 Jenkki sylinterin pääasiallisimpana ongelmana onkin sen nopeusriippuvuus.

; ( Jenkkisylinterin haihdutusteho on rajoitettu, joten nopeutta nostettaessa rainan pinta 1*· ’ ( ' ' ,; /ι I L· 'J ΰ ί ei enää kiillotu riittävän hyvin.

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena päämääränä on aikaansaada parannus tähän jenkkisylinterille ominaiseen haitalliseen nopeusriippuvuuteen ja parannuksen myötä 5 mahdollistaa nopeuden nostaminen ilman että paperin tai kartongin laatu, so. kiilto ja sileys, kärsii.

Tämä päämäärä on keksinnön mukaisesti saavutettu alussa mainitun kaltaisella menetelmällä ja sovitelmalla, jolle menetelmälle pääasialliset erityispiirteet on 10 esitetty oheisen itsenäisen vaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa, ja jolle sovitelmalle pääasialliset erityispiirteet on esitetty oheisen itsenäisen vaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.

Keksintö perustuu siis siihen uuteen ja keksinnölliseen perusajatukseen, että 15 jenkkisylinterillä toteutetun rainan kuivatuksen ja kiillotuksen jälkeen raina kiillotuskalanteroidaan, käyttämällä keksinnön edullisena pidetyn toteutusmuodon mukaisesti jenkkisylinteriä seuraavana kalanterina kenkä- ja/tai pitkänippikalanterointiyksikköä.

: 20 Keksinnön erityisen edullisena pidetyn sovellutusmuodon mukaisesti menetelmässä , · ·. käytetään ja sovitelma muodostuu yhdistelmästä, jossa on konesuunnassa .· ·. sovitettuina ensin jenkkisylinteri ja sen jälkeen kenkäkalanterointiyksikkö, joka . .: toimii kiillotuskalanterina.

25 Keksinnölle ominaisten muiden ominaispiirteiden ja niillä saavutettavien etujen osalta viitataan oheisen vaatimusasetelman epäitsenäisiin vaatimuksiin.

: Keksintöä ja sillä saavutettavia etuja selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti keksinnön edullisina pidetyn toteutusmuodon avulla viittaamalla oheiseen * '. 30 piirustukseen, jonka kuvio esittää kaaviomaisesti keksinnön edullisen . toteutusmuodon mukaista sovitelmaa paperin ja/tai kartongin pintakäsittelyä varten.

4

A A ' A

I I ιϋϋ !

Kuviossa esitetyn sovellutusmuodon mukainen sovitelma paperi- ja/tai kartonkirainan W pintakäsittelyä varten koostuu jenkkisylinteristä 2 ja sitä rainan W prosessointisuunnassa seuraavasta kalanterointiyksiköstä 5, joka on kuviossa 5 esitetyssä toteutusmuodossa 1-nippinen kiillotuskalanterointiyksikkö, jonka pidennetty nippi muodostuu jäykkävaippaisen metalli- tai kokillitermotelan 51 ja joustavavaippaisen kenkätelan 52 väliin. Kenkätelassa 52 on sisäpuolinen liukukenkä, joka tuettuna kenkätelan 52 sisäpuolisiin runkorakenteeseen painaa kenkätelan 52 joustavan vaipan tai kenkätelan ympärillä olevan tela-/hihnarakenteen 10 (ei esitetty kuviossa) vasten jäykkävaippaista termotelaa 51. Kiillotuskalanteriyksiköllä 5 voidaan pyrittäessä tiettyyn paperi- tai kartonkilaatuun kompensoida käytetyn koneen ajonapeuden ja jenkkisylinterin haihdutuskapasiteetin mahdollistaman ajonopeuden eroa eli kiillotuskalanteriyksikköä 5 käyttämällä tulee mahdolliseksi koneen nopeuden nostaminen ilman että paperin tai kartongin laatu, 15 so. kiilto ja sileys, kärsii Käsiteltävä raina W ohjataan tuettuna tai vapaana vetona jenkkisylinterin 2, jossa on sileä pinta, ja viira- tai puristustelan 1, jossa on kumipinta, väliseen nippiin, kuten on esitetty kuviossa, tai jenkkisylinterin 2 ja konesuunnassa kahden peräkkäisen viira-: 20 tai puristustelan välisiin nippeihin. Tällä/näillä nipillä/nipeillä ei ole ensisijaista vedenpoistofunktiota vaan ensisijainen funktio on kiillotus, jonka lisäksi viira- tai puristustelan 1 avulla raina W liimautuu vasten jenkkisylinterin 2 pintaa. ·· Jenkkisylinterin 2 ja viira- tai puristustelan 1 välisen nipin jälkeen raina W kulkee eteenpäin jenkkisylinterin 2 pinnalla, jossa rainan ulkopintaan vaikuttaa huuvan 6 ; 25 sisäpuolella noin 350 kPa höyrynpaine, joka aikaansaa 30 - 50 kg/m2 haihdutuskapasiteetin, joka kuivattaa rainaa sisääntulokosteudesta, joka on • : tyypillisesti 65 - 50 % ei kuitenkaan mielellään yli 70 - 80 %, loppukosteuteen, joka ; ; on tyypillisesti 7-10 %.

': 30 Jenkkisylinterin 2 pinnasta raina W irrotetaan kaavarivälineen 3 ja ulosottotelan 4 :, avulla. Kaavarivälineen 3 ja ulosottotelan 4 jälkeen raina W ohjataan kenkä- tai 1< ' " .v ') i ! J 0 i 5 pitkänippikalanterointiyksikön 5 jäykkävaippaisen telan 51 ja joustavavaippaisen telan 52 väliseen pidennettyyn nippiin. Kenkäkalanterointiyksikkö 5, joka sovitettuna keksinnön mukaisesti jenkkisylinterin 2 jälkeen toimii keksinnön mukaisessa sovitelmassa kiillotuskalanterina, joka mahdollistaa halutun paperin tai kartongin 5 laadun kärsimättä jenkkisylinterin 2 rajallisen haihdutuskapasiteetin vuoksi koneen käytetyn ajonopeuden nostamisen suuremmaksi kuin mainittu jenkkisylinterin 2 haihdutuskapasiteetista riippuva suurin ajonopeus. Edullisesti tässä kalanterointiyksikössä 5 kiillotetaan jenkkisylint erillä 2 kiillotetun rainan ”kiiltopintaa”.

10

Kenkäkalanterilla 5 suoritetun kiillotuksen jälkeen raina W voidaan rullata.

Keksinnön mukaisen sovitelman koeajotulosten perusteella on voitu todeta yleisesti, että rainan laatuarvot paranevat, so. rainan taivutusvastus suhteessa rainan 15 paksuuteen pysyy ennallaan, PPS-karheus pienenee ja Hunter-kiilto paranee, kun jenkkisylinteriä seuraa kenkäkalanterointi ja edelleen, että laatuarvojen parantuminen on sitä selvempää mitä suurempi on kenkäkalanterin nipin viivakuorma. Seuraavassa on esitetty vielä taulukkomuodossa muutamien laatuarvoja kenkäkalanterin funktiona.

: 20

Taulukko: saavutettuja laatuarvoja OMINAISUUS jenkkikiillotettu jenkkikiillotettu ja jenkkikiillotettuja kenkäkalanteri kenkäkalanteri käsittely 200 kN/m käsittely 400 kN/m ; 25____

Paksuus, pm 127 121 117

Taivutusvastus ks, mN 150 143 126 \ PPS-karheus, pm 4,2 3,4 2,9

Hunter-kiilto, % 26 30 33

Keksintöä on selostettu edellä vain esimerkinomaisesti sen eräiden edullisina pidettyjen sovellutusmuotojen avulla. Tällä ei ole luonnollisestikaan haluttu rajata 30 6 1 Ί ί. ο υ 1 keksintöä ja kuten alan ammattimiehelle on selvää monet vaihtoehtoiset ratkaisut ja muunnelmat ovat mahdollisia keksinnöllisen ajatuksen ja sen oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn suojapiirin puitteissa.

Claims (6)

1. Menetelmä paperi- ja/tai kartonkirainan (W) pintakäsittelyä varten, tunnettu siitä, että raina (W) kiillotetaan ja kuivataan ensin jenkkisylinterillä (2), minkä 5 jälkeen raina välittömästi kalanteroidaan kenkä- tai pitkänippikalanterointiyksi-köllä (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalanteroinnilla, pyrittäessä tiettyyn paperi- tai kartonkilaatuun, kompensoidaan käytetyn ajono- 10 peuden ja jenkkisylinterin (2) haihdutuskapasiteetista riippuvan suurimman ajonopeuden ero eli jenkkisylinteriä seuraavalla kalanteroinnilla mahdollistetaan jenkkisylinterin ajonopeuden nosto ilman että paperin tai kartongin laatu, so. kiilto ja sileys, kärsii.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalanterointiyk- sikössä (5) kiillotetaan jenkkisylinterillä (2) kiillotettua rainan (W) pintaa.

4. Sovitelma paperin ja/tai kartongin pintakäsittelyä varten, tunnettu siitä, että soviteltua muodostuu yhdistelmästä, jossa on konesuunnassa sovitettuina ensin jenk- 20 kisylinteri (2) ja sen jälkeen kalanterointiyksikkö (5), jonka muodostaa kenkä- tai . pitkänippikalanterointiyksikkö (5). , . 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kalanteriyksikkö (5), pyrittäessä tiettyyn paperi- tai kartonkilaatuun, kompensoi käytetyn ajono- 25 peuden ja jenkkisylinterin (2) haihdutuskapasiteetista riippuvan suurimman ajo-; nopeuden välisen eron eli jenkkisylinteriä seuraava kalanteriyksikkö mahdollistaa ajonopeuden noston ilman että paperin tai kartongin laatu, so. kiilto ja sileys, kärsii.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kalanterointiyk sikkö (5) kiillottaa jenkkisylinterillä (2) kiillotettua rainan (W) pintaa. Λ ' " r ί

8. I L J Ο i