FI78941B - FOERFARANDE FOER VARMPRESSNING I EN PAPPERSBANA OCH TORKNINGSANORDNING FOER TILLAEMPNING AV FOERFARANDET. - Google Patents

Description

78941 1 Paperirainan kuumapuristusmenetelmä ja menetelmää soveltava kuivatuslaite Förfarande för varmpressning i en pappersbana och torkningsanordning for tlllämpning av förfarandet 578941 1 Paper web hot pressing method and drying apparatus applying the method Förfarande för varmpressning i en pappersbana och torkningsanordning for tlllämpning av förfarandet 5

Keksinnön kohteena on menetelmä paperirainan tai vastaavan puristami-10 seksi ja veden poistamiseksi rainasta, jossa menetelmässä käytetään hyväksi kuumapuristusvaihetta, jossa rärkä paperiraina puristetaan yli 100°C:n lämpötilaan kuumennetun sylinteripinnan tai vastaavan telapinnan kanssa välittömässä kosketuksessa, joka menetelmä käsittää esikuumen-nuspuristusvaiheen, jossa käytetään suhteellisen pitkää puristusaikaa ja 15 suhteellisen alhaista puristuspainetta, jossa menetelmässä esikuumen- nuspuristusvaiheen palkeen seuraa vaihe, jossa paperirainaan kohdistuvaa puristuspainetta olennaisesti lasketaan, ja viimemainitun vaiheen jälkeen seuraava valhe, jossa raina ohjataan nlppipuristusvaiheeseen tai vastaavaan, jossa paperirainaa puristetaan edellistä vaihetta olennai-20 sesti suuremmalla, sopivimmin kertaluokkaa suuremmalla, huippupaineella.The invention relates to a method for pressing a paper web or the like and removing water from a web, which method utilizes a hot pressing step in which a crumbly paper web is pressed in direct contact with a heated cylinder surface or a similar roll surface above 100 ° C, the method comprising a preheating pressing step, using a relatively long compression time and a relatively low compression pressure, in which method the bellows of the preheating compression step is followed by a step of substantially lowering the compression pressure on the paper web, and a subsequent step after , preferably at an order of magnitude higher peak pressure.

Keksinnön kohteena on lisäksi keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite, joka käsittää kuumasylinterin tai vastaavan telan, jolla on sileä kuumennettu vaippapinta, joka on kuumennettavissa 25 yli 100°C;n lämpötilaan ennen sen kohdatessa välittömästi puristettavan rainan.The invention further relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention, comprising a hot cylinder or a similar roll having a smooth heated jacket surface which can be heated to a temperature above 100 ° C before it immediately encounters the web to be pressed.

Ennestään tunnettu yleisin tapa poistaa kuiturainoista, etenkin paperi-ja kartonkirainoista vettä on johtaa raina kahden vastakkain olevan 30 telan muodostaman puristusnipin läpi. Tunnetusti vedenpoistonipeissä käytetään yhtä tai kahta puristuskudosta, jotka kuljettavat rainasta poistuneen veden edelleen ja toimivat rainaa eteenpäin kuljettavana kudoksena.The most common way previously known to remove water from fibrous webs, especially paper and board webs, is to guide the web through two pressing nips formed by two opposing rolls. As is known, dewatering nipples use one or two compression fabrics which convey the water discharged from the web and act as a web-conveying fabric.

35 Paperikoneiden tuotantonopeuksien kasvaessa on nippipuristuksena suoritettava vedenpoisto muodostunut nopeuden nostamista rajoittavaksi pullonkaulaksi. Tämä johtuu siitä, että telaparin muodostamat puris- 2 78941 ^ tinnipit ovat alueeltaan lyhyitä, joten suurilla nopeuksilla rainan viipymäaika näissä puristinnipeissä jää lyhyeksi. Etenkin rainan kuitu-struktuurin virtausvastuksen takia vesi kuitenkin tarvitsee tietyn ajan poistuakseen rainasta telan onsipintaan tai puristinkudokseen.35 As the production speeds of paper machines increase, dewatering by nip pressing has become a bottleneck limiting the increase in speed. This is because the press nips formed by the pair of rollers are short in range, so that at high speeds the residence time of the web in these press nips remains short. However, especially due to the flow resistance of the fibrous structure of the web, water needs some time to leave the web on the hollow surface of the roll or the press fabric.

55

Ennestään tunnetusti on käytetty useita peräkkäisiä puristinnippejä, joko ns. kompakteja puristinosia, josta on esimerkkinä hakijan "Sym-Press"-ν -puristinosa tai useita erillisiä peräkkäisiä puristinnippejä. Nippi-puristimet vaativat kuitenkin verraten suuren tilan, etenkin jos käytetään 10 erillisiä peräkkäisiä puristinnippejä. Puristinosien kompakti rakenne puolestaan aiheuttaa vaikeuksia eri osien optimaalisessa sijoittelussa puristintelojen ja -kudosten vaihdossa sekä käytön kannalta esim. paperi-hylyn poisjohtamisessa.It is known that several successive press nips have been used, either the so-called compact press sections, such as the applicant's "Sym-Press" -ν press section or several separate successive press nips. However, nip presses require a relatively large space, especially if 10 separate consecutive press nips are used. The compact structure of the press parts, on the other hand, causes difficulties in the optimal placement of the various parts in the replacement of the press rolls and fabrics, and in terms of use, e.g. in draining the paper wreck.

15 Nippipuristimissa käytetään yleisesti imuteloja, jotka ovat verraten kalliita komponentteja ja jotka kuluttavat imuenergiaa. Imuteloissa on käytettävä rei'itettyä vaippaa, mikä aikaansaa ongelmia imutelojen mekaanisessa kestävyydessä.15 Nipple presses commonly use suction rollers, which are relatively expensive components and consume suction energy. Suction rollers must use a perforated jacket, which causes problems with the mechanical strength of the suction rollers.

20 Jos nippipuristimissa vedenpoistotehoa yritetään kasvattaa nippipainetta lisäämällä, tullaan tietyllä viivapaineella sille rajalle, jossa nippi-paineen lisääminen ei enää auta, sillä rainan struktuuri ei enää kestä puristusta.20 If nip presses attempt to increase the dewatering efficiency by increasing the nip pressure, a certain line pressure is reached at the limit where increasing the nip pressure no longer helps, as the web structure can no longer withstand the compression.

25 Telanippien puristusaluetta voidaan pyrkiä pidentämään käyttämällä suuremman halkaisijan omaavia teloja ja pehmeitä puristinkudoksia, mutta näissäkin keinoissa tulee nopeasti taloudellisen toteutuksen raja vastaan.25 Attempts can be made to extend the compression range of the roll nips by using larger diameter rolls and soft press fabrics, but even in these means the limit of economic implementation is quickly reached.

Edellä esitettyjen ongelmien takia ja muista syistä on viimeaikoina 30 keksitty ns. pitkänippipuristimia. Näiden osalta viitataan esimerkkeinä US-patentteihin 3 783 097, 3 808 092, 3 808 096, 3 840 429, 3 970 515, 4 201 6 24 ja 4 229 253 sekä hakijan FI-patentteihin 65104, 70952 ja 71369.Due to the problems presented above and for other reasons, 30 so-called The extended-nip. For these, reference is made, by way of example, to U.S. Patents 3,783,097, 3,808,092, 3,808,096, 3,840,429, 3,970,515, 4,201,624 and 4,229,253 and Applicant's FI Patents 65,104, 70,952 and 7,1369.

35 On ennestään tunnettua käyttää puristinosan yhteydessä höyrylaatikkoja tai vastaavia kuumennuslaitteita, joilla puristettavana olevan rainan veden ja kuidukon lämpötilaa nostetaan veden viskositeetin ja rainan li 3 78941 Ί elastisten ominaisuuksien muuttamiseksi niin, että veden poisto tehostuu. Näillä kuumennuslaitteilla voidaan rainan kuiva-ainepitoisuutta puristin-osan jälkeen nostaa vain joitakin prosenttiyksikköjä.It is already known to use steam boxes or similar heating devices in connection with the press section, in which the temperature of the water and the fiber of the web to be pressed is raised in order to change the viscosity of the water and the elastic properties of the web. With these heating devices, the dry matter content of the web after the press section can only be increased by a few percentage points.

5 Ennestään tunnetaan myös ns. kuumapuristusmenetelniä, joiden osalta viitataan esimerkkinä US-patenttiin nro ä 324 613, jonka mukaisesti paperi-rainaa puristetaan telanipissä, jossa toinen tela tai sylinteri on pinta-kuumennuksella kuumennettu yli 100°C lämpötilaan. Mainitussa nipissä paperirainan pintavesi saadaan höyrystymään ja paineinen höyry puhaltaa 10 paperin kuidukon välitiloihin puristettua vettä puristinhuopaan. Tällä tunnetulla kuumapuristusmenetelmällä saavutettu kuiva-ainepitoisuus on varsin hyvä, mutta ongelmana on suuren nopeuden koneen lyhyt nippiaika, koska telanipin puristusaika on vain r.. 1...3 ms, jolloin höyrystyminen ei ehdi kunnolla käynnistyä, ellei telan lämpötila ole hyvin korkea 15 (luokkaa 500°C). Telan korkeasta lämpötilasta seuraa ongelmia etenkin kuristuskudoksen ja telan kestävyyden suhteen.5 The so-called hot pressing processes, for which reference is made, by way of example, to U.S. Patent No. 324,613, according to which a paper web is pressed in a roll nip in which another roll or cylinder is heated to a temperature above 100 ° C by surface heating. In said nip, the surface water of the paper web is made to evaporate and the pressurized steam blows water pressed into the intermediate spaces of the paper fiber 10 into the press felt. The dry matter content achieved by this known hot pressing method is quite good, but the problem is the short nip time of the high speed machine, because the pressing time of the roll nip is only r ... 1 ms, so that evaporation does not start properly unless the roll temperature is very high 15 ( order of 500 ° C). The high temperature of the roll causes problems, especially with respect to the choke fabric and the durability of the roll.

Tunnettujen kuumapuristinmenetelmien osalta viitataan vielä julkaisuun:With regard to known hot press methods, reference is also made to the publication:

The Institute of Paper Chemistry "Impuls Drying" (oheisena liitteenä 1). 20 "Impuls Drying"-julkaisussa esitetyssä menetelmässä on em. US-patentin menetelmän ongelmaa eli nippiajan lyhyyttä pyritty korjaamaan siten, että telanipin sijasta käytetään kuumennetun telan tai sylinterin js ns. pitkänippikengän muodostamaa pidennettyä nippiä. Täten paperirainan pinnan veden höyrystymisellä on huomattavasti enemmän aikaa kuin em.The Institute of Paper Chemistry "Impuls Drying" (attached Appendix 1). In the method disclosed in "Impuls Drying", an attempt has been made to correct the problem of the method of the above-mentioned U.S. patent, i.e. the shortness of the nip time, by using a heated roll or cylinder and so-called so-called nip. an extended nip formed by a long nip shoe. Thus, the evaporation of water on the surface of the paper web has considerably more time than the above.

25 US-patentin telanippirakenteessa. Ongelmaksi jää kuitenkin erityisesti ohuilla paperilajeilla tarvittava suuri puristuspaine (60...120 bar), joka aihettaa pitkän nipin liukukengän ja liukuhihnan voiteluongelmia, joita vielä lisää korkea lämpötila.25 in the roll nip structure of the U.S. patent. However, the high compression pressure (60 ... 120 bar) required for thin paper types in particular remains a problem, which causes lubrication problems for the long nip slide and the conveyor belt, which are exacerbated by the high temperature.

30 Kuumapuristustekniikan tason osalta viitataan vielä FI-patenttihakemuk-seen 853273 (vast, kv-hakemus PCT/SE 85/00009, prioriteetti SE 84 00256-7, 19.1.1984). Tämän viitteen esittämässä menetelmässä paperirainaa puristetaan telanipissä siten, että puristinkudosta kuumennetaan nipin ulkopuolelta kuumennuslaittein. Nipissä paperirainasta puristuu vettä tämän 35 kuumennetun kudoksen suuntaan. Väitetty hyvä kuiva-ainepitoisuus saavutettaneen mm. sitä kautta, että kuuman puristinkudoksen ja puristettavan paperin väliin muodostuu höyrykerros, jonka väitetään estävän tehokkaasti 4 78941 1 paperin uudelleenkostumisen. Ongelmana menetelmässä on mm. sekä kuuman-kestävän puristuskudoksen aikaansaaminen että nippiajan lyhyys. Kaiken kaikkiaan kyseinen menetelmä ei vaikuta uskottavalta ja toimintakelpoiselta, ei ainakaan nykyisessä kehitysvaiheessaan.30 With regard to the state of the art of hot pressing, reference is also made to FI patent application 853273 (corresponding to international application PCT / SE 85/00009, priority SE 84 00256-7, 19 January 1984). In the method disclosed in this reference, the paper web is pressed in a roll nip so that the press fabric is heated from outside the nip by heating devices. In the nip, water is compressed from the paper web in the direction of this heated fabric. The claimed good dry matter content is likely to be achieved e.g. by the formation of a vapor layer between the hot press fabric and the paper to be pressed, which is claimed to be effective in preventing rewetting of the 4 78941 1 paper. The problem with the method is e.g. both the provision of a heat-resistant press fabric and the shortness of the nip time. Overall, this method does not seem credible and workable, at least not at its current stage of development.

5 Tämän keksinnön tekniikan tasoon kuuluu lisäksi edellä jo alustavasti mainittu ns. normaali kuumapuristus, joka suoritetaan käyttäen paperi-ralnan lisäkuumennuksena esim. höyrylaatikkoa. Tämä puristustapa on hyvin yleinen esim. hakijan Sym-Press II1 -puristinosalla. Tässä 10 menetelmässä paperirainan lämpötila jää kuitenkin aina alle 100°C:een, joten nipissä ei synny paineisen höyryn "läpipuhallusta" eikä vastaavaa puristustulosta.The state of the art of the present invention further includes the so-called normal hot pressing, which is carried out using, for example, a steam box as additional heating of the paper web. This method of pressing is very common, for example, in the applicant's Sym-Press II1 press section. In this method, however, the temperature of the paper web always remains below 100 ° C, so that no "blow-through" of pressurized steam or a corresponding compression result is generated in the nip.

Ennestään tunnetaan myös "displacement pressing"-menetelmä, jossa puhal-15 letaan paperirainan läpi puristusvaiheen aikana paineilmaa tai -höyryä ja saadaan paperirainan kuidukon välistä pois sinne puristunutta vettä. Tämä menetelmä ei kuulu varsinaisiin kuumapuristusmenetelmiin. Tästä menetelmästä ei ole esitetty tuotantokoneeksi soveltuvia laitteisto-ehdotuksia. Vaikeutena on järjestää läpipuhallus puristusvyöhykkeelle.A "displacement pressing" method is also known, in which compressed air or steam is blown through the paper web during the pressing step and water is pressed out between the fibers of the paper web. This method is not part of the actual hot pressing methods. No hardware proposals suitable for the production machine have been presented for this method. The difficulty is to arrange a blow-through to the compression zone.

2020

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on kehittää edelleen ennestään tunnettuja kuumapuristusmenetelmiä niin, että niissä ilmeneviä ja niiden käyttöä rajoittavia epäkohtia voidaan välttää tai ainakin vähentää.It is an object of the present invention to further develop previously known hot pressing methods so that the disadvantages which occur in them and which restrict their use can be avoided or at least reduced.

25 Keksinnön erityistarkoituksena on aikaansaada sellainen kuumapuristus-menetelmä, jolla puristinosan jälkeiseksi kuiva-ainepitoisuudeksi saadaan yli 50 X ja edullisissa olosuhteissa jopa 60...70 X. Tällä kuiva-ainepitoisuuden nostamisella voidaan paperin valmistuksen energiahyöty-suhdetta olennaisesti nostaa, sillä tunnetustihan puristamalla toteu-30 tetun vedenpoiston energiahyötysuhde on jopa noin seitsemän kertaa suurempi kuin haihduttamalla tapahtuvassa vedenpoistossa.It is a particular object of the invention to provide a hot-pressing process which produces a dry matter content of more than 50 X after the press section and, under preferred conditions, up to 60 ... 70 X. By increasing this dry matter content, the energy efficiency of papermaking can be substantially increased. The energy efficiency of the dewatered treatment is up to about seven times higher than that of the dewatering by evaporation.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että esi-35 kuumennuspuristusvaihe, paineenlaskuvaihe ja edellisen vaiheen jälkeen olennaisesti välittömästi suoritettava intensiivinen nippipuristusvaihe tai vastaava suoritetaan suuriläpimittaisen sylinterin tai telan sileän li 5 78941 1 vaippapinnan yhteydessä ja että nippipuristusvaihe tai vastaava toteutetaan niin suurella huippupaineella, että paperirainan läpi puhaltuu vesihöyryä aikaansaaden rainan kuitujen välitiloissa olevan veden poispuhal-lusta ja täten tehostuneen vedenpoiston.In order to achieve the above and later objects, the method of the invention is mainly characterized in that the pre-heating pressing step, the pressure lowering step and the intensive nip pressing step or the like substantially immediately after the previous step are performed in connection with a large-diameter cylinder or roll at such a high peak pressure that water vapor is blown through the paper web, causing the water in the intermediate spaces of the web to be blown out and thus enhanced dewatering.

55

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että laite käsittää kombinaationa puristustelan, jonka ympärille on järjestetty johto- ja kiristystelojen 10 ohjaama puristusliukuhihna ja joka puristustela on järjestetty muodostamaan telapurlstusnipin kuumasylinterin kuumennetun pinnan kanssa, ennen telapuristusnippiä esikuumennuspuristusvaiheeseen järjestetyn puris-tuskenkälaitteen, jonka nippipuristuskenkä muodostaa yhdessä kuumasylin-15 terin pinnan kanssa pitkän puristusvyöhykkeen olennaisesti välittömästi ennen telapuristusnippiä, ja johon esikuumennuspuristusvaiheeseen ennen pitkänippipuristuskenkää voi lisäksi olla sovitettu kuumasylinterin pintaa vasten puristustela muodostamaan esipurlstusnippi, 20 mainitun pitkänipin ja telanipin läpi johdetun vettä vastaanottavan puris-tuskudoksen, joka on johdettu puristettavan rainan ja mainitun puristus-liukuhihnan välissä puristusvyöhykkeiden kautta.The device according to the invention is mainly characterized in that the device comprises in combination a press roll around which a press conveyor belt guided by guide and tension rollers 10 is arranged and which press roll is arranged to form a roller With the surface of the blade substantially immediately prior to the roll pressing nip, and to which preheating pressing step prior to the long nip pressing shoe may further be fitted against the surface of the hot cylinder a press roll to form between the conveyor belt through the compression zones.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella saadaan tehokas veden-25 poisto ennenkaikkea siksi, että paperirainan pinnan veden höyrystymiselle on pitkän esipuristusvaiheen ansiosta riittävästi aikaa, yleensä n. 5...50 ms, sopivimmln n. 10...30 ms, puristuskengän mitoituksesta riippuen.The method and device according to the invention provide efficient dewatering, in particular because the surface of the paper web has sufficient time for the water to evaporate due to the long pre-compression step, usually about 5 to 50 ms, preferably about 10 to 30 ms, depending on the sizing of the press shoe.

Keksinnössä veden höyrystymistä tehostetaan pienipaineisella välivyöhyk-30 keellä ja puristus lopulliseen kuiva-ainepitoisuuteen suoritetaan suuri-paineisessa telanipissä, jossa tapahtuu myös läpipuhallusta kuitujen välisen veden poistamiseksi. Täten keksinnön menetelmällä ja laitteella saavutetaan suhteellisen suuri kuiva-ninepitoisuus, joka on yleensä alueella 50...70 %.In the invention, the evaporation of water is intensified in a low-pressure intermediate zone and the compression to the final dry matter content is carried out in a high-pressure roll nip, where blowing also takes place to remove water between the fibers. Thus, the method and apparatus of the invention achieve a relatively high dry matter content, which is generally in the range of 50 to 70%.

Ennestään tunnetuissa laitteissa esiintyneet ongelmat tulevat keksinnön ansiosta eliminoiduiksi pääasiassa seuraavasti. Paperirainan pinnan 35 6 78941 1 kuumennusaikaongelma on keksinnössä ratkaistu suhteellisen pienipainei-sen pitkänippikenkärakenteen avulla. Liukukengän voiteluongelma on keksinnössä eliminoitu, koska pienehkö puristuspaine riittää. Voiteluaineen roiskumisongelmaa voidaan tarvittaessa vähentää vesivoitelulla.Due to the invention, the problems encountered in the prior art devices are eliminated mainly as follows. The heating time problem of the paper web surface 35 6 78941 1 is solved in the invention by means of a relatively low-pressure long nip shoe structure. The lubrication problem of the slipper is eliminated in the invention because a lower compression pressure is sufficient. If necessary, the lubricant spill problem can be reduced by water lubrication.

5 Keksinnön ansiosta ei tarvita kovin suurta puristuspainetta, koska varsinainen vedenpoistonippi on suuren puristuspaineen mahdollistava tela-nippi, jota tarvittaessa vielä voidaan pidentää ja puristusimpulssia suurentaa ns. joustohihnan tai joustavalla materiaalilla pinnoitetun puristintelan avulla.Thanks to the invention, a very high compression pressure is not required, because the actual dewatering nip is a roller nip enabling a high compression pressure, which can be further extended if necessary and the compression pulse can be increased by the so-called by means of an elastic belt or a press roll coated with an elastic material.

1010

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellusesimerkkei-hin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitetut.In the following, the invention will be described in detail with reference to some application examples of the invention shown in the figures of the accompanying drawing, to the details of which the invention is not limited.

15 Kuvio 1 esittää kaaviollisena poikkileikkauskuvana keksinnön mukaista kuumapuristuslaitetta.Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a hot pressing device according to the invention.

Kuvio IA esittää kuvion 1 mukaisessa laitteessa toteutuvaa puristuspaineen jakaumaa.Fig. 1A shows the compression pressure distribution realized in the device according to Fig. 1.

2020

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla kahden telanipin ja niiden välissä olevan pitkän nipin variaatiota.Figure 2 shows a variation of the two roll nips and the long nip between them in a manner similar to Figure 1.

Kuvio 2A esittää kuvion 2 mukaisen laitteen puristuspaineen jakaumaa.Fig. 2A shows the compression pressure distribution of the device of Fig. 2.

2525

Kuvio 3 esittää leikkauksia III-III kuvioissa 1 ja 2.Figure 3 shows sections III-III in Figures 1 and 2.

Kuviot 4,5,6 ja 7 esittävät eräitä vaihtoehtoisia keksinnössä käytettävän puristushihnan sovellusmuotoja.Figures 4,5,6 and 7 show some alternative embodiments of a press belt used in the invention.

3030

Kuvio 8 esittää ensimmäistä toteutusesimerkkiä keksinnön mukaisen kuuma- f TM^ puristuslaitteen sijoituksesta hakijan Sym Press -puristinosan yhteyteen.Fig. 8 shows a first embodiment of the placement of the hot pressing device according to the invention in connection with the applicant's Sym Press section.

35 Kuvio 9 esittää sellaista keksinnön toteutusta, jossa puristinosassa käytetään kahta keksinnön mukaista kuumapuristuslaitetta peräkkäin.Fig. 9 shows an embodiment of the invention in which two hot pressing devices according to the invention are used in succession in the press section.

7 78941 1 Keksinnön mukainen kuumapuristuslaite KP käsittää suhteellisen suuren halkaisijan D omaavan kuumennetun telan tai sylinterin 10, jolla on sileä ulkopinta 10', ja joka on varustettu käytöllä 10a. Sylinterin tai telan 10 pintaa kuumennetaan sisä- ja/tai ulkopuolisesti höyryllä, liekkikuu-5 mennuksella, erilaisella säteilyllä kuten infrapunasäteilyllä, mikroaalto-kuumennuksena tai pyörrevirtoihin perustuvilla induktiokuumennuslait-teilla. Kuviossa 1 ja 2 on kaaviollisestl esitetty induktiokuumennus-laite, liekkikuumennuslaite tai infrapunakuumennuslaite 11, joka kuumentaa sylinterin 10 pintaa 10' kosketuksettomasti ilmavälin liv kautta, 10 sektorilla E, jonka suuruus on sopivimmin yli 90°. Kuvioon 1 on kaavallisesti merkitty myös höyrynsyöttölaitteet 16,17 joilla on johdettavissa ylipaineista höyryä sylinterin 10 päässä olevan höyrykytkimen välityksellä sylinterin 10 sisälle yhteen 17 kautta höyryputkien välityksellä esim. samalla periaatteella kuin sinänsä tunnetuissa kuivatusosan kuiva-15 tussylintereissä.The hot pressing device KP according to the invention comprises a heated roll or cylinder 10 having a relatively large diameter D, having a smooth outer surface 10 'and provided with a drive 10a. The surface of the cylinder or roll 10 is heated internally and / or externally by steam, flame-moon heating, various radiations such as infrared radiation, microwave heating or eddy current-based induction heating devices. Figures 1 and 2 schematically show an induction heating device, a flame heating device or an infrared heating device 11 which heats the surface 10 'of the cylinder 10 non-contact through the air gap liv, 10 in a sector E, preferably greater than 90 °. Fig. 1 also schematically shows steam supply devices 16, 17 with which overpressure steam can be led via a steam switch at the end of the cylinder 10 inside the cylinder 10 via 17 via steam pipes, e.g. on the same principle as in drying cylinders of the drying section known per se.

Sylinterin 10 pinnan 10' lämpötilaksi Tq järjestetään Tq > 100° kun pinta 10’ kohtaa puristushuovan 12 pinnalla kuumapuristukseen tuotavan rainan W, jonka kuiva-ainepitoisuutta on merkitty KA^. Riippuen keksinnön mukai- 20 sen kuumapuristuslaltteen sijoituksesta prosessin, KA^n vaihtelee välillä KA. = 15...55 %. inThe temperature Tq of the surface 10 'of the cylinder 10 is arranged to be Tq> 100 ° when the surface 10' encounters a web W to be hot-pressed on the surface of the press felt 12, the dry matter content of which is denoted KA 2. Depending on the placement of the hot press die according to the invention in the process, KA 1 n varies between KA. = 15 ... 55%. in

Kuumapuristuslaltteen KP puristuskenkälaite 30 käsittää pitkänippipuris-tuskengän 31, jossa on läpäisemätöntä liukuhihnaa 25 vastassa hydro-25 staattinen painekammio 32. Puristuskenkälaite 30 käsittää runkopalkin 30a, joka ulottuu kuten kuviosta 3 näkyy, paperirainan W koko leveydelle. Runkopalkin 30a varaan on järjestetty sylinterilohko 33, jonka paine-tilaan 37 on johdettavissa paineväliaineen paine tai paineet paineläh-teestä, jota kuviossa 3 on kaaviollisestl esitetty lohkolla 40. Sylinteri-30 lohkossa 33 on tiivistetty mäntä 34, jossa on pltkänippivyöhykkeellä A liukuhihna 25 sisäpintaa vasten toimiva liukupinta 35. Hydrostaattiseen palnekammioon 32 johdetaan porausten 38 kautta painetilasta 37 paine-voiteluainetta.The press shoe device 30 of the hot pressing bed KP comprises a long nip press shoe 31 with a hydro-static pressure chamber 32 opposite the impermeable conveyor belt 25. The press shoe device 30 comprises a frame beam 30a extending as shown in Fig. 3 over the entire width of the paper web W. A cylinder block 33 is arranged on the frame beam 30a, to the pressure space 37 of which the pressure of the pressure medium or pressures from the pressure source shown schematically in Fig. 3 is blocked in block 40. The cylinder-30 block a functioning sliding surface 35. A pressure lubricant is supplied from the pressure chamber 37 to the hydrostatic chamber 32 through the bores 38.

35 Liukuhihnan 25 sisäpinnan voitelua voidaan tarvittaessa tehostaa suihkuttamalla pitkänippivyöhykkeen A tulopuolelle laittein 26 voiteluaineen suihkut S. Voiteluaine on esim. vettä tai öljyä tai niiden emulsiota.35 If necessary, the lubrication of the inner surface of the conveyor belt 25 can be enhanced by spraying lubricant jets S on the inlet side of the long nip zone A with devices 26. The lubricant is, for example, water or oil or an emulsion thereof.

8 78941 1 Pitkänippipuristinkenkä 31 on hydrostaattinen, hydrodynaaminen tai niiden yhdistelmä. Pitkänippipuristimen rakenteen yksityiskohtien osalta viitataan esimerkkinä hakijan aikaisempiin FI-patentteihin nrot 65104, 70952 ja 71369.8 78941 1 The long nip press shoe 31 is hydrostatic, hydrodynamic or a combination thereof. With regard to the details of the construction of the long nip press, reference is made as an example to the applicant's earlier FI patents Nos. 65104, 70952 and 71369.

55

Kenkälaitteen listamainen mäntä 34 on järjestetty painetiiviisti sylin-teritilaan 37 tiivisteiden 36 avulla. Yhden yhtenäisen männän 34 ja liu-kukengän 31 asemesta voidaan käyttää sylinterilohkossa 33, esimerkiksi sen porauksiin sovitettua sylinteri-mäntäsarjaa, jonka eri sylintereihin 10 on johdettavissa säädetty paine niin, että puristuspaineen poikkisuun-taista jakaumaa voidaan hallita esimerkiksi sellaisilla laitteilla ja säätömenetelmissä, jotka on esitetty hakijan Fl-hakemuksessa nro 864564.The strip-like piston 34 of the shoe device is arranged in a pressure-tight manner in the cylinder-space 37 by means of seals 36. Instead of a single unitary piston 34 and a slide shoe 31, a set of cylindrical pistons arranged in a cylinder block 33 can be used, for example in its boreholes, the different cylinders 10 having a controlled pressure so that the transverse distribution of the compression pressure can be controlled, for example, by means of in Applicant's F1 Application No. 864564.

Kuvion 1 mukaisesti läpäisemätön liukuhihna 25 on johtotelan 22, puristin-15 telan 20 ja kiristystelojen 23 ohjaama. Liukuhihnan 25 silmukan ympärille on järjestetty roiskeveden keräyskaukalo 27, jota tarvitaan etenkin silloin kun käytetään kuvioissa 5,6 ja 7 esitettyä onsipinnoilla 28b,28c,28d varustettua liukuhihnaa. Puristustela 20 on sileällä pinnalla 20' ja käytöllä 20a varustettu ja sen jälkipuolella on voiteluaineen keräyskaukalo 20 24, josta voiteluaine syötetään kierrätyslaitteella (ei esitetty) edelleen käytettäväksi.As shown in Figure 1, the impermeable conveyor belt 25 is guided by a guide roll 22, a press-roll 15, and tension rollers 23. Arranged around the loop of the conveyor belt 25 is a splash water collecting trough 27, which is especially needed when using the conveyor belt with hollow surfaces 28b, 28c, 28d shown in Figs. 5, 6 and 7. The press roll 20 is provided with a smooth surface 20 'and a drive 20a, and behind it is a lubricant collection trough 20 24 from which the lubricant is fed by a recycling device (not shown) for further use.

Kuumennettu sylinteri 10 ja puristustela 20 muodostavat väliinsä nipin N, jonka jälkeen raina W eroaa puristushuovasta 12, joka johdetaan kun-25 nostettavaksi. Sen jälkeen raina W seuraa sylinterin 10 sileää pintaa 10', jolta se erotetaan vetona käytöllä 13a varustetun paperin johto-telan avulla ja siirretään johtotelan 14 ohjaaman kuivatuskudoksen 15 kannatukseen, joka vie rainan W kuivatusosalle, jossa vedenpoistoa jatketaan haihduttamalla. Kuumapuristuslaitteen KP jälkeistä rainan W kuiva-30 ainepitoisuutta on merkitty KA^^. Yleensä kyseinen kuiva-ainepitoisuus KA * 50...70 %. outThe heated cylinder 10 and the press roll 20 form a nip N between them, after which the web W separates from the press felt 12, which is led when 25 is to be lifted. The web W then follows the smooth surface 10 'of the cylinder 10, from which it is separated by a traction by means of a paper guide roll provided with a drive 13a and transferred to a support roll 14 guided drying fabric 15 which takes the web W to a drying section where dewatering is continued by evaporation. The dry matter content of the web W after the hot pressing device KP is denoted KA ^^. In general, this dry matter content is KA * 50 ... 70%. out

Kuviossa 2 esitetty kuumapuristuslaite KP eroaa kuviossa 1 esitetystä siinä, että kuumennetun sylinterien 10 yhteyteen on muodostettu kaksi 35 nippiä ja joiden välillä on puristuskenkälaite 30 ja sen pitkä- nippipuristuskenkä 31. Muilta osin rakenne on kuviossa 1 esitetyn kaltainen.The hot pressing device KP shown in Fig. 2 differs from that shown in Fig. 1 in that two nips 35 are formed in connection with the heated cylinders 10 and between which there is a pressing shoe device 30 and its long nip pressing shoe 31. In other respects the structure is as shown in Fig. 1.

9 78941 1 Seuraavassa selostetaan kuvioihin 1 ja IA viitaten keksinnön ensimmäinen menetelmätoteutusmuoto. Paperirainaa W puristetaan suhteellisen pieni-paineisen (p^) pitkänippipuristuskengän 31 avulla hihnan 25 ja puristin-huovan 12 välityksellä kuumaa (T^ > 100°C) sylinterin 10 pintaa 10' vasten 5 ja aikaansaadaan paperirainan W pintaa 10' vasten olevan pinnan kuumeneminen yli 100°C:n lämpötilaan. Mainittu pinnan 10' lämpötila sen tullessa rainan kanssa kosketuksiin on alueella T * 105...500°C. Vastaava o lämpötila Tq^ rainan W erotessa pinnasta 10' on yleensä alueella = 100...300°C. Pitkänippipuristuskengän 31 painetaso on esim.9 78941 1 A first embodiment of the method of the invention will now be described with reference to Figures 1 and 1A. The paper web W is pressed against the surface 10 'of the hot (T 1> 100 ° C) cylinder 10 by means of a belt 25 and a press felt 12 by means of a relatively low-pressure (p 1) long nip press shoe 31 and causes the surface of the paper web W to heat over To a temperature of 100 ° C. Said surface temperature 10 'when it comes into contact with the web is in the range T * 105 ... 500 ° C. The corresponding temperature Tq ^ when the web W separates from the surface 10 'is generally in the range = 100 ... 300 ° C. The pressure level of the long nip press shoe 31 is e.g.

10 Pj 0,1...5 MPa, jolloin voidaan käyttää laitteilla 26 suihkuina S syötettävänä voiteluaineena esimerkiksi vettä tai vesi-öljy-emulsiota. Suurempi paine edellyttäisi voiteluöljyn käyttöä, poiskaavarointla ja öljysumua, mistä seuraa edellä kosketellut epäkohdat. Pitkänippikenkä 31 on hydrostaattinen, hydrodynaaminen tai niiden yhdiste. Pitkänippipuris-15 tusvaiheen jälkeen paperirainaan W kohdistuva paine laskee hihnan 25 kireyden määräämälle tasolle p' vyöhykkeellä P^ ja paperirainan W veden höyrystyminen tehostuu paineen laskun p^ -> pQ ansiosta. Paine pQ = T/R, missä T = hihnan 25 kiristysjännitys ja R = sylinterin 10 säde = D/2. Vyöhykkeen jälkeen seuraa nipissä N tapahtuva intensiivinen puristus-20 vaihe, jossa paperirainaa W puristetaan suurella paineella sylinterin 10 tai vastaavan telan ja puristustelan 20 välissä. Tätä vaihetta on kuviossa IA esitetty C^rllä ja puristuspaineen maksimi on tällöin Pmax 8 MPa. Puristusvaiheessa vesihöyry puhaltuu paperirainan W läpi aikaansaaden sen kuitujen välitiloissa olevan veden poispuhallusta ja näin ollen tehos-25 tuneen puristustuloksen ja entistä suuremman kuiva-ainepitoisuuden KA^^.10 Pj 0.1 ... 5 MPa, in which case, for example, water or a water-oil emulsion can be used as the lubricant to be fed by the devices 26 as jets S. Higher pressure would require the use of lubricating oil, waste disposal, and oil mist, resulting in the disadvantages discussed above. The long nip shoe 31 is hydrostatic, hydrodynamic or a combination thereof. After the long nip pressing step 15, the pressure on the paper web W decreases to a level p 'determined by the tension of the belt 25 in the zone P 1, and the evaporation of water from the paper web W is enhanced by the pressure drop p 1 -> p Q. Pressure pQ = T / R, where T = tension of the belt 25 and R = radius of the cylinder 10 = D / 2. The zone is followed by an intensive pressing-20 step in the nip N, in which the paper web W is pressed with a high pressure between the cylinder 10 or the corresponding roll and the pressing roll 20. This step is shown in Fig. 1A by C 1 and the maximum compression pressure is then Pmax 8 MPa. In the pressing step, water vapor is blown through the paper web W, causing it to blow out the water in the interstices of the fibers and thus to give an efficient compression result and an even higher dry matter content KA 2.

Koska puristuspaine kasvaa välipalneesta p^ maksimlpaineeksi Pmflx hyvin jyrkästi ja nopeasti paperirainasta W liukuhihnan 25 pinnan puoleiselta osalta puristuva kylmempi vesi joutuu kosketuksiin vesihöyryn kanssa, 30 tapahtuu höyrykuplien romahtaminen ns. kavitaatio ja/tai imploosio ja niiden ansiosta vedenpoiston edelleen tehostuminen.Since the compression pressure rises very sharply and rapidly from the intermediate pp to the maximum pressure Pmflx from the paper web W on the surface side of the conveyor belt 25, the colder water being compressed comes into contact with the water vapor, the collapse of the vapor bubbles takes place. cavitation and / or implosion and, as a result, further enhancement of dewatering.

Liukuhihnana 25 voidaan myös käyttää ns. joustohihnaa, jonka avulla tela-nipin vyöhykettä Cj ja samalla puristusaikaa voidaan pidentää ja puris-35 tusimpulssia nostaa. Tarvittaessa voidaan käyttää myös erillistä jousto-nauhaa, joka johdetaan kulkemaan liukuhihnan 25 ja huovan 12 välistä.The so-called conveyor belt 25 can also be used. an elastic belt, by means of which the zone Cj of the roll nip and at the same time the pressing time can be extended and the pressing pulse 35 can be increased. If necessary, a separate elastic band can also be used, which is passed between the conveyor belt 25 and the felt 12.

ίο 7 8 941 1 Koska puristinhuovasta 12 ei voida puristaa vettä telojen onsipintoihin, on onsipinta mahdollista tehdä hihnaan 25, miltä osin viittaamme kuvioihin 5,6 ja 7.ίο 7 8 941 1 Since it is not possible to press water from the press felt 12 onto the hollow surfaces of the rollers, it is possible to make the hollow surface on the belt 25, in which respect we refer to Figures 5, 6 and 7.

5 Kuvioissa 2 ja 2A esitetty keksinnön toteutus poikkeaa laiteratkaisun osalta kuviossa 1 esitetystä siinä, että laitteeseen kuuluu lisäksi ennen puristuskenkälaitetta 30 sijoitettu puristintela 21, jolla on sileä vaippapinta 21' ja joka on varustettu käytöllä 21a. Puristintela 21 on sijoitettu liukuhihnan 25 silmukan sisälle ja tela 21 muodostaa nipin 10 kuumasylinterin 10 kanssa. Raina W tuodaan puristushuovan 12 kannatuksessa suoraan nippiin niin, että raina W tulee välittömästi sylinterin 10 kuumennettua sileää pintaa 10' vasten. Vastaavasti puristus-huopa 12 erotetaan toisen nipin N^q jälkeen rainasta W, joka seuraa sylinterin 10 sileää pintaa 10', jolta se erotetaan vapaana vetona W^.The embodiment of the invention shown in Figures 2 and 2A differs from that shown in Figure 1 in that the device further comprises a press roll 21 located before the press shoe device 30, having a smooth jacket surface 21 'and provided with a drive 21a. The press roll 21 is placed inside the loop of the conveyor belt 25 and the roll 21 forms a nip 10 with the hot cylinder 10. The web W is introduced directly into the nip under the support of the press felt 12 so that the web W comes immediately against the heated smooth surface 10 'of the cylinder 10. Correspondingly, the press felt 12 is separated after the second nip N 1 q from the web W following the smooth surface 10 'of the cylinder 10, from which it is separated as a free tension W 1.

1515

Kuviossa 4 on esitetty keksinnössä käytettäväksi soveltuva sileä liukuhihna 25a, jonka paksuus s^ = 3...15 mm. Hihna 25a voi olla esim. polyuretaania tai kuumankestävämpää polyimidia, jonka kovuus on sopivimmin alueella 10...100 P & J. Hihnassa 25a voidaan tarvittaessa käyttää vah-20 vikekudosta ja/tai kuituvahvistusta 29.Figure 4 shows a smooth conveyor belt 25a with a thickness s ^ = 3 ... 15 mm suitable for use in the invention. The belt 25a may be, for example, polyurethane or a more heat-resistant polyimide, the hardness of which is preferably in the range 10 ... 100 P & J. If necessary, reinforcement fabric and / or fiber reinforcement 29 can be used in the belt 25a.

Esimerkkejä onsipintahihnoista, joiden onsipinta tulee puristushuopaa 12 vasten ja jolla onsipinnalla on tarkoitus siirtää vettä 12 huovasta puris-tusvyöhykkeen ulkopuolelle, on esitetty kuvioissa 5,6 ja 7.Examples of hollow surface belts having a hollow surface against the press felt 12 and intended to transfer water from the felt 12 outside the press zone are shown in Figures 5, 6 and 7.

2525

Kuviossa 5 on esitetty hihna 25b, jonka keskimääräinen paksuus on sopivimmin s^ 3...15 mm. Sen huopaa 12 vasten tulevalla puolella on karkea-rakenteisen kudoksen 28b muodostama onsipinta. Kudos 28b on esim. polyesteriä ja hihnan 25b muu osa polyuretaania tai polyimidia, jonka kovuus 30 on alueella 10...100 P & J.Figure 5 shows a belt 25b, the average thickness of which is preferably s ^ 3 ... 15 mm. The side facing its felt 12 has a hollow surface formed by a coarse-textured fabric 28b. The fabric 28b is e.g. polyester and the rest of the belt 25b is polyurethane or polyimide having a hardness 30 in the range of 10 ... 100 P&J.

Kuviossa 6 on esitetty uraonsipinnalla 28c varustettu hihna, jossa on vahvikeverkosto 29. Onsipinta 28c muodostuu pitkittäisestä konesuuntai-sesta urituksesta, jossa sopivimmin uran leveys = 0,4...1 mm, urien 35 syvyys C£ = 1...4 mm ja hihnan 25c paksuus s^ * 5...20 mm ja vahvike- kudoksella 29 varustetun esim. polyuretaania tai polyimidia olevan runko-kerroksen kovuus 10...60 P & J.Figure 6 shows a belt with a groove surface 28c with a reinforcing mesh 29. The hollow surface 28c consists of a longitudinal machine direction groove, preferably with a groove width = 0.4 ... 1 mm, a groove 35 depth C £ = 1 ... 4 mm and the thickness of the belt 25c s ^ * 5 ... 20 mm and the hardness of the body layer provided with the reinforcing fabric 29, e.g. polyurethane or polyimide, 10 ... 60 P & J.

li Π 78941 1 Kuviossa 7 on esitetty onsiplnnalla 28d varustettu liukuhihna 29d, jonka onsipinta 28d muodostuu sokeaporauksista. Sopivimmin porausten halkaisija d^ = 1,5...4 mm ja m 5...25 mm ja porausten syvyys d^ * 1,5...10 mm ja hihnan 25d paksuus 6...25 mm. Hihnassa 25d on vahvikekudos 29 ja 5 sen runko-osa on tehty esim. polyuretaanista tai polyimidista, jonka kovuus on alueella 10...100 P & J. Kuten sanottu, onsipinnat 28b,28c ja 28d tulevat puristushuopaa 12 vasten ja hihnojen 25 vastakkaiset sileät ja liukkaat pinnat puristuskenkää 31 vasten.Fig. 7 shows a conveyor belt 29d provided with a hollow surface 28d, the hollow surface 28d of which consists of blind holes. Most preferably the diameter of the bores d ^ = 1.5 ... 4 mm and m 5 ... 25 mm and the depth of the bores d ^ * 1.5 ... 10 mm and the thickness of the belt 25d 6 ... 25 mm. The belt 25d has a reinforcing fabric 29 and 5 its body part is made, for example, of polyurethane or polyimide with a hardness in the range of 10 ... 100 P & J. As said, the hollow surfaces 28b, 28c and 28d come against the press felt 12 and the opposite straps 25 are smooth. and slippery surfaces against the press shoe 31.

10 Kuvioissa IA ja 2A on esitetty vyöhykemerkintöjen A-E alapuolella olevalla keskirivillä esimerkkejä mainittujen vyöhykkeiden edullisista pituuksista (mm) ja alimmilla riveillä vastaavat viipymäajat (mm), kun käytetään koneen nopeutta v 20 m/s.Figures 1A and 2A show in the middle row below the zone markings A-E examples of the preferred lengths (mm) of said zones and the corresponding residence times (mm) in the lower rows when using a machine speed v 20 m / s.

15 Kuvioissa 1 ja IA vaihetta Aj voidaan nimittää esikuumennuspuristus- vaiheeksi, vaihetta B^ paineen laskun ansiosta höyrynmuodostusvaiheeksi ja vaihetta varsinaiseksi (intensiiviseksi) puristus- ja läpipuhallus-vaiheeksi.In Figures 1 and 1A, step Aj can be referred to as the preheating compression step, step B as the steam generation step due to the pressure drop, and the step as the actual (intensive) compression and blow-through step.

20 Kuviossa 2 ja 2A esitetyt vastaavat vaiheet voidaan nimittää seuraavasti. Vaihe Ajossa nipissä käytetään huippupuristuspainetta Pmaxj* on kysymys ensimmäisestä esikuumennuspuristusvalheesta, vaiheessa paineen laskuvaiheesta, vaiheessa toisesta esikuumennuspuristusvalheesta, valhe D£ on paineenlasku- ja höyrynmuodostusvaihe ja vaihe Ej varsinainen 25 (intensiivinen) puristus- ja läpipuhallusvaihe.The corresponding steps shown in Figures 2 and 2A can be named as follows. Step The peak nip pressure Pmaxj * is used in the nip operation, it is the first preheating compression step, the pressure drop step in the step, the second preheating press step in the step, the lie D £ is the pressure drop and vapor generation step and the step Ej is the actual 25 (intensive) compression and blow-through step.

Kuvioissa 8 ja 9 on esitetty kaksi keksinnön eri sovellustapaa yhdistet-tynä hakijan Sym-Press ΙΙν -puristusosaan. Raina W muodostetaan muo-dostusvliralle 40, siirretään huovalle 41 pick-up-telan imuvyöhykkeellä 30 41a. Raina W siirretään edelleen huovan 41 kannatuksessa ensimmäisen nipin läpi, muodostuu puristintelan 43 ja imutelan 44 välille. Nipin Nj kautta kulkee alapuolinen purlstushuopa Nj. Imutelan 44 imusektorllla 44a on höyrylaatikko 49. Imutelan 44 ja slleäpintaisen keskustelen 45 välille muodostuu toinen nippi N„. Raina W tarttuu keskutelan 45 sileään 35 pintaan 45' ja siirtyy sillä kolmanteen nippiin N^, joka muodostuu keskus-telan 45 ja onslpintatelan 46 välille. Kolmannen nipin N^ läpi kulkee purlstushuopa 47.Figures 8 and 9 show two different embodiments of the invention combined with the applicant's Sym-Press ΙΙν. The web W is formed on the forming web 40, transferred to the felt 41 in the suction zone 30a of the pick-up roll. The web W is further transferred in the support of the felt 41 through the first nip, formed between the press roll 43 and the suction roll 44. The underlying spraying felt Nj passes through the nip Nj. The suction sector 44a of the suction roll 44 has a steam box 49. A second nip N „is formed between the suction roll 44 and the surface 45. The web W adheres to the smooth surface 45 'of the center roll 45 and passes to the third nip N 1 formed between the center roll 45 and the hollow surface roll 46. A spray felt 47 passes through the third nip N 1.

i2 78941 1 Kuvion 8 mukaisesti raina siirretään paperijohtotelalla 52 imusiirto- telalle 48, jonka imuvyöhykkeellä 48a raina W tartutetaan puristushuovalle 12, jonka kannatuksessa raina W ohjataan keksinnön mukaisen kuumapuris-tusmenetelmän ja -laitteen KP kautta, joka on yksivaiheinen.i2 78941 1 According to Fig. 8, the web is transferred by a paper guide roll 52 to a suction transfer roll 48, in the suction zone 48a of which the web W is gripped by a press felt 12, under which the web W is guided by a single-stage hot pressing method and apparatus KP according to the invention.

55

Kuvion 9 mukaisesti käytetään kahta peräkkäistä keksinnön mukaista kuuma-puristusmenetelmää ja -laitetta KPj ja KP^, joissa paperinjohtotelalta 52 raina W johdetaan ensimmäiselle huovalle 12a ja sen kannatuksessa ensimmäisen kuumapuristusvaiheen KP^ läpi ja edelleen paperinjohtotelan 13a 10 johtamana ensimmäiseltä kuumapuristussylinteriltä 10A toiselle huovalle 12b ja sen kannatuksessa toisen kuumapuristussylinterin 10B ja toisen kuumapuristusvaiheen KP£ kautta ja edelleen johtotelan 13b ohjaamana kui-vatusviiralle 15, jolle raina W tartutetaan imulaatikoiden 51 avulla ja johdetaan kuivatusviiralla kuivatusosan sylinterien 50 yli.According to Fig. 9, two successive hot pressing methods and devices KP 1 and KP 1 according to the invention are used, in which the web W is passed from the paper guide roll 52 to the first felt 12a and supported by the first hot press step KP 1 and further from the first hot press cylinder 10A to the second felt 12A in support through the second hot pressing cylinder 10B and the second hot pressing step KP £ and further under the guidance of the guide roll 13b to the drying wire 15, to which the web W is gripped by the suction boxes 51 and guided by the drying wire over the drying section cylinders 50.

1515

Kun kuvion 9 mukaisesti käytetään kahta peräkkäistä kuumapuristusvaihetta ΚΡ^ ja KP2, saadaan suuri kuiva-ainepitoisuus KA^^, joka on luokkaa 65-70 Z. Lisäksi saadaan aikaan se etu, että käyttämällä kuvion 9 mukaisesti järjestettyä kahta peräkkäistä toisiinsa nähden käännettyä lait-20 teistoa, saadaan raina W puristetuksi molemmilta pinnoiltaan kuumasylin-terien 10A ja 10B sileitä pintoja 10' vasten. Täten raina W saadaan rakenteeltaan hyvin symmetriseksi ja molemmilta pinnoiltaan yhtäläiseksi, mikä on tärkeä ominaisuus etenkin painopapereilla.When two successive hot pressing steps ΚΡ ^ and KP2 are used according to Fig. 9, a high dry matter content KA ^ ^ of the order of 65-70 Z is obtained. In addition, the advantage is obtained that by using two successive inverted laws arranged according to Fig. 9, the web W is pressed on both surfaces against the smooth surfaces 10 'of the hot cylinder blades 10A and 10B. Thus, the web W is made very symmetrical in structure and equal in both surfaces, which is an important feature especially on printing papers.

25 Tehostuneen vedenpoiston ansiosta keksinnön mukaisella menetelmällä, joka voidaan toteuttaa yksi- tai useampivaiheisena, saadaan aikaan entistä suurempi puristinosan lähtökuiva-ainepitoisuus KA , joka on jopa luokkaa 65-70 Z etenkin kun käytetään useampivaiheista (kuvio 9) keksinnön toteutusta. Tämän lisäksi on tärkeää se, että keksinnön mukai-30 sella kuumapuristuksella voidaan rainan W suuri kuiva-ainepitoisuus saavuttaa rainaa W liikaa tiivistämättä, mikä on edullista paperin useiden laatuominaisuuksien kannalta. Pinnoiltaan yhtenäinen ja rakenteeltaan hyvin symmetrinen raina W on myös saatavissa aikaan etenkin edellä kuviossa 9 esitetyllä keksinnön kaksivaiheisella toteutusmuodolla.Thanks to the enhanced dewatering, the method according to the invention, which can be carried out in one or more stages, provides an even higher starting dry matter content KA of the press section, which is even of the order of 65-70 Z, especially when using a multi-stage (Figure 9) embodiment of the invention. In addition, it is important that with the hot pressing according to the invention, a high dry matter content of the web W can be achieved without compacting the web W too much, which is advantageous for several quality properties of the paper. A web W with a uniform surface and a very symmetrical structure is also obtainable, in particular with the two-step embodiment of the invention shown in Fig. 9 above.

3535

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.In the following, the claims are set forth within the scope of the inventive idea defined by which the various details of the invention may vary and differ from those set forth above by way of example only.

lili

Claims (12)

1. Menetelmä paperirainan (W) tai vastaavan puristamiseksi ja veden poistamiseksi rainasta (W), jossa menetelmässä käytetään hyväksi kuuma- 5 puristusvaihetta, jossa märkä paperiraina (W) puristetaan yli 100°C:n lämpötilaan kuumennetun sylinteriplnnan (10') tai vastaavan telapinnan kanssa välittömässä kosketuksessa, joka menetelmä käsittää esikuumen-nuspuristusvaiheen (A^» jossa käytetään suhteellisen pitkää puristusaikaa ja suhteellisen alhaista puristuspainetta, jossa mene-10 telmässä esikuumennuspuristusvaiheen (A^;Ä2»B2,C^) jälkeen seuraa vaihe (B^Dg) , jossa paperirainaan (W) kohdistuvaa puristuspainetta (P^ -> pQ) olennaisesti lasketaan, ja viimemainitun vaiheen jälkeen seuraava vaihe, jossa raina (W) ohjataan nippipuristusvaiheeseen (Cj;^2) ta* vastaavaan» jossa paperirainaa (W) puristetaan edellistä vaihetta (b) olennaisesti 15 suuremmalla, sopivimmin kertaluokkaa suuremmalla, huippupaineella ^max*^max2^ * tunnettu siitä, että esikuumennuspuristusvaihe (Aj^2,82^2) , paineenlaskuvaihe ja edellisen vaiheen jälkeen olennaisesti välittömästi suoritettava intensiivinen nippipuristusvaihe ((^^2) tai vastaava suoritetaan suuriläpimittaisen sylinterin tai telan 20 (10;10A,10B) sileän vaippapinnan (10') yhteydessä ja että nippipuristus vaihe ((^{£2) tai vastaava toteutetaan niin suurella huippupaineella (p ,p 9), että paperirainan läpi puhaltuu vesihöyryä aikaansaaden infix maxz rainan (W) kuitujen välitiloissa olevan veden poispuhallusta ja täten tehostuneen vedenpoiston. 25A method of pressing a paper web (W) or the like and removing water from the web (W), the method utilizing a hot pressing step in which a wet paper web (W) is pressed above a cylinder surface (10 ') heated to a temperature of more than 100 ° C or the like. in direct contact with, the method comprising a preheating pressing step (A ^ »using a relatively long pressing time and a relatively low pressing pressure, in which the step is followed by a preheating pressing step (A ^; Ä2» B2, C ^) followed by a step (B ^ Dg), wherein the compression pressure (P ^ -> pQ) applied to the paper web (W) is substantially reduced, and after the latter step, the next step in which the web (W) is directed to a nip pressing step (Cj; ^ 2) or the corresponding step of compressing the paper web (W) from the previous step ( b) with a peak pressure ^ max * ^ max2 ^ * of substantially 15, preferably more than an order of magnitude, characterized in that the preheating pressing step (Aj ^ 2.82 ^ 2), pressure drop the image step and the intensive nip pressing step ((^ ^ 2) or the like performed substantially immediately after the previous step are performed in connection with the smooth jacket surface (10 ') of the large diameter cylinder or roll 20 (10; 10A, 10B) and that the nip pressing step ((^ ^ £ 2) or the corresponding is carried out at such a high peak pressure (p, p 9) that water vapor is blown through the paper web, causing the infix maxz web (W) to blow out the water in the spaces between the fibers and thus to enhance dewatering. 25 1 Patenttivaatimukset1 Claims 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperirainan (W) kuumennuspintana käytetyn verraten suuriläpimittaisen sylinterin tai telan (10;10A,10B) sileää vaippapintaa (10') lämmitetään lämpötilaan Tg, joka on alueella n. Tg = 105...500°C, ja että sy- 30 linteriä tai vastaavaa telaa (10,10A,10B) kuumennetaan sisäpuolisesti höyryllä tai vastaavalla väliaineella ja/tai ulkopuolisesti magneettisella induktiokuumennuksella, liekkikuumennuksella, mikroaaltokuumennuksella ja/tai infrasäteilykuumennuksella.Method according to Claim 1, characterized in that the smooth jacket surface (10 ') of the relatively large-diameter cylinder or roll (10; 10A, 10B) used as the heating surface of the paper web (W) is heated to a temperature Tg in the range of about Tg = 105 ... 500 ° C, and that the cylinder or similar roll (10, 10A, 10B) is heated internally with steam or a similar medium and / or externally with magnetic induction heating, flame heating, microwave heating and / or infrared heating. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että IA 78941 1 esikuumennuspuristusvaihe suoritetaan pääasiallisesti pitkänippipuristus-vaiheessa (A^;C2) liukuhihnan (25) ja rainan (W) välisen puristushuovan (12) välityksellä, 5 että pitkänipplpuristusvaiheessa (A^;C^) puristuspainetaso on alueella Pj = 0,1...5 MPa, sopivimmin Pj = 0,2...1 MPa, jonka vaiheen pituus on n. 100-700 mm, sopivimmin n. 200-400 mm, että edellisen vaiheen jälkeen välittömästi seuraa paineenlasku ja höy-10 rystymisvaihe (b), jossa vallitsevan alhaisen puristuspaineen (p^) määrää liukuhihnan (25) kiristyspaine p^ = T/R, missä T on liukuhihnan (25) kiristysjännitys ja R on vastasylinterin (25) säde, ja jonka vaiheen pituus on alueella 30-300 mm, sopivimmin 50-100 mm ja 15 että edellisen vaiheen jälkeen seuraa olennaisesti välittömästi intensiivinen nippipuristusvaihe ja läpipuhallusvaihe (C^;E2)» j°ssa käytettävä puristushuippupaine p = 5-10 MPa, sopivimmin p = 7-9 MPa ja IQ3X indx jonka vaiheen pituus on alueella n. 20-130 mm, sopivimmin n. 30-80 mm.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the preheating pressing step IA 78941 1 is performed mainly in the long nip pressing step (A 1; C 2) by means of a pressing felt (12) between the conveyor belt (25) and the web (W), and in the long nip pressing step (A 2). C ^) the compression pressure level is in the range Pj = 0.1 ... 5 MPa, preferably Pj = 0.2 ... 1 MPa, with a phase length of about 100-700 mm, preferably about 200-400 mm, that immediately after the previous step, a pressure drop and a steam-10 kneading step (b) follow, where the prevailing low compression pressure (p ^) is determined by the conveyor tension pressure p ^ = T / R, where T is the tensioning tension of the conveyor belt (25) and R is the counter-cylinder ) radius, and having a phase length in the range of 30-300 mm, preferably 50-100 mm, and 15 that the preceding phase is followed substantially immediately by an intense nip pressing step and a blow-through step (C ^; E2) »pressing pressure p = 5-10 MPa , preferably p = 7-9 MPa and IQ3X indx jon the length of the ka phase is in the range of about 20-130 mm, preferably about 30-80 mm. 4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esikuumennuspuristusvaihe (Α^,Β^,Ο^) aloitetaan kuumennus-sylinterin (10) ja puristustelan (21) välisessä ensimmäisessä tela-nipissä (Njq), minkä jälkeen seuraa paineenlaskuvaihe (B^) ja pitkä-nippinen esikuumennuspuristusvaihe (C^), jonka jälkeen seuraavat pai-25 neenlasku- ja höyrynmuodostusvaihe (D^) ja varsinainen intensiivinen nippipuristus- ja läpipuhallusvaihe (E^) (kuviot 2 ja 2A).Method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the preheating pressing step (Α ^, Β ^, Ο ^) is started in the first roll nip (Njq) between the heating cylinder (10) and the pressing roll (21), followed by a depressurization step (B 1) and a long-nip preheating pressing step (C 2), followed by a depressurization and steam generation step (D 2) and an actual intensive nip pressing and blowing step (E 2) (Figs. 2 and 2A). 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pitkänippipuristusvaiheessa (Aj:C£) liukuhihnan (25) ja pitkä- 30 nippipuristuskengän (31) välisenä voiteluaineena käytetään vettä tai vesiöljyemulsiota ja pitkänippipuristuskenkänä (31) käytetään hydrostaattista, hydrodynaamista kenkää tai näiden kenkien yhdistelmää.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that in the long nip pressing step (Aj: C £) water or a water-oil emulsion is used as the lubricant between the conveyor belt (25) and the long nip pressing shoe (31) and a hydrostatic, hydrodynamic shoe or a combination of these shoes. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että menetelmässä pitkänippipuristusvaiheen (Aj;C£) ja mahdollisen edellisen nippipuristusvaiheen (A^) läpi on johdettu joustohihna, jolla telanipin (N) tai nippien (^jo'^20^ Puristusaikaa on pidennetty ja puris-tusimpulssia tarvittaessa nostettu. Il 15 78941Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that in the method an elastic belt is passed through the long nip pressing step (Aj; C £) and, if applicable, the previous nip pressing step (A 2), with which the roll nip (N) or nips (N 2) The compression time has been extended and the compression pulse has been increased if necessary Il 15 78941 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että menetelmässä sen käsittelyyn johdettavan rainan kuiva-ainepitoisuus on alueella KA^n * 15-55 % ja yksi- (KP^) tai kaksivaiheisen (KPj,KP2) keksinnön menetelmän toteutuksen jälkeen rainan kuiva-aine- 5 pitoisuus KA on alueella KA 50...70 %. r out outMethod according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the dry matter content of the web to be treated in the process is in the range KA ^ n * 15-55% and after carrying out the process of the invention with one (KP 1) or two stages (KP 1, KP 2) the dry matter content KA of the web is in the range KA 50 ... 70%. r out out 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään kahta peräkkäistä keksinnön mukaista kuumapuristusvaihetta (KP^ ja KP^) siten, että ensimmäisessä vaiheessa 10 kuumennettua sileää pintaa (10') vasten olleen rainan (W) pinnan vastakkainen pinta tulee vastaavaa kuumennettua sileää pintaa (10') vasten jälkimmäisessä kuumapuristusvaiheessa (KI^) (kuvio 9).Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the process uses two successive hot-pressing steps according to the invention (KP 1 and KP 2) such that in the first step 10 the surface of the web (W) facing the heated smooth surface (10 ') is opposite. comes against the corresponding heated smooth surface (10 ') in the latter hot pressing step (KI ^) (Fig. 9). 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen menetelmän toteuttamiseen 15 tarkoitettu laite, joka käsittää kuumasylinterin (10) tai vastaavan telan, jolla on sileä kuumennettu vaippapinta (10), joka on kuumennettavissa yli 100°C:n lämpötilaan ennen sen kohdatessa välittömästi puristettavan rainan (W), tunnettu siitä, että laite käsittää kombinaationa 20 puristustelan (20), jonka ympärille on järjestetty johto- ja kiristystelo-jen (22,23) ohjaama puristusliukuhihna (25) ja joka puristustela (20) on järjestetty muodostamaan telapuristusnipin (Nj^q) kuumasylinterin (10) kuumennetun pinnan (10') kanssa, 25 ennen telapuristusnippiä (Nj^q) esikuumennuspuristusvaiheeseen järjestetyn puristuskenkälaitteen (30), jonka nippipuristuskenkä (31) muodostaa yhdessä kuumasylinterin (10) pinnan (10') kanssa pitkän puristusvyöhykkeen olennaisesti välittömästi ennen telapuristusnippiä (Nj^q), ja johon esi-30 kuumennuspuristusvaiheeseen ennen pitkänippipuristuskenkää voi lisäksi olla sovitettu kuumasylinterin (10) pintaa (101) vasten puristustela (21) muodostamaan esipuristusnippi (Njq)» mainitun pitkänipin ja telanipin (N) läpi johdetun vettä vastaanottavan 35 puristuskudoksen (12), joka on johdettu puristettavan rainan (W) ja mainitun puristusliukuhihnan (25) välissä puristusvyöhykkeiden kautta. i6 78941Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 8, comprising a hot cylinder (10) or a similar roll having a smooth heated jacket surface (10) which can be heated to a temperature above 100 ° C before it immediately encounters the web to be pressed ( W), characterized in that the device comprises in combination 20 a press roll (20) around which a press conveyor belt (25) guided by guide and tension rollers (22, 23) is arranged and which press roller (20) is arranged to form a roll press nip (Nj ^ q ) with the heated surface (10 ') of the hot cylinder (10), a press shoe device (30) arranged in the preheating pressing step before the roll pressing nip (Nj ^ q), the nip pressing shoe (31) together with the surface (10') of the hot cylinder (10) forming a long pressing zone substantially immediately a roll pressing nip (Nj ^ q), and to which the pre-heating pressing step before the long nip pressing shoe may be further fitted with a hot cylinder Against the surface (101) of the inter (10), the press roll (21) forms a pre-press nip (Njq) »a water-receiving press fabric (12) 35 passed through said long nip and roll nip (N), which is guided by the web (W) to be pressed and said press belt (25) through the compression zones. i6 78941 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteessa on puristusliukuhihnana (25) onsipinnalla varustettu hihna (25b,25c,25d), jonka onsipinta (28b;28c;28d) on järjestetty puristus-huovan (12) rainapuolen vastakkaista pintaa vasten ottamaan vastaan 5 rainasta (W) ja puristuskudoksesta puristuvaa vettä ja kuljettamaan sitä pois.10. The apparatus of claim 9, characterized in that the device is puristusliukuhihnana (25) provided with a hollow-faced belt (25b, 25c, 25d), whose hollow face (28b, 28c, 28d) is arranged in the press-felt (12) of the web side against the opposite surface of the against 5 water (W) and water pressed from the press fabric and to transport it away. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, jossa on puristustelan (21) ja kuumasylinterin (10) muodostama esipuristusnippi (N^), t u n - 10. e t t u siitä, että paperiraina (W) ja vettä vastaanottava puristus- kudos (12) on johdettu yhdessä puristusliukuhihnan (25) kanssa esipuristus-nipin (N^), pitkänippipuristuskengän (31) ja intensiivisen puristusnipin (N ) läpi, minkä jälkeen raina (W) irrotetaan puristuskudoksesta (12) ja johdetaan mainitun kuumasylinterin (10) pinnalla (10') paperinjohto-15 telalle (13) tai vastaavalle.Apparatus according to claim 9 or 10, having a pre-pressing nip (N 1) formed by the press roll (21) and the hot cylinder (10), characterized in that the paper web (W) and the water-receiving press fabric (12) are derived together with a press conveyor belt (25) through a pre-press nip (N 2), a long nip press shoe (31) and an intensive press nip (N), after which the web (W) is detached from the press fabric (12) and a paper line is passed on the surface (10 ') of said hot cylinder (10) -15 for a roller (13) or the like. 12. Jonkin patenttivatimuksen 9-11 mukainen laite, tunnettu siitä, 20 että kuumasylinterin (10) pinnan aksiaalisuuntainen lämpötilaprofiili on kuumennuslaitteella (11) järjestetty säädettäväksi ja/tai että telanipin (N) tai telanippien (N^qj^q) aksiaalisuuntainen paine-jakautuma on järjestetty esimerkiksi taipumakompensoiduilla teloilla 25 säädettäväksi ja/tai että mainitun pitkänippipuristuskengän (31) aksiaalisuuntainen painejakau-tuma on järjestetty, sopivimmin paineväliaineella kuormitettavilla sylin-teri-mäntä-sarjoilla, säädettäväksi paperirainan (W) poikkisuuntaisen 30 ominaisuusprofiilin säätämistä ja hallitsemista varten. 35 II 17 78941Device according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the axial temperature profile of the surface of the hot cylinder (10) is arranged to be adjustable by the heating device (11) and / or that the axial pressure distribution of the roll nip (N) or roll nips (N). is arranged, for example, by deflection-compensated rollers 25 and / or that the axial pressure distribution of said long nip press shoe (31) is arranged, preferably by means of cylindrical-piston sets loaded with a pressure medium, to adjust the transverse weathering of the paper web (W). 35 II 17 78941