SE506597C2

SE506597C2 - Förfarande och anordning för framställning av LWC-papper

Info

Publication number: SE506597C2
Application number: SE9601907A
Authority: SE
Inventors: Irene Wedin; Fredrik Aksnes; Lars Winter; Anette Berg
Original assignee: Sca Graphic Sundsvall Ab
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1998-01-19
Also published as: AU2984697A; SE9601907L; WO1997044524A1; SE9601907D0; EP0907798A1

Description

15 20 25 30 506 597 kN/m, lämpligen 300-400 kN/m och då företrädesvis 350-380 kN/m.

Maskinhastigheten är lämpligen 900-1800 m/min, tex. 1000 m/min. Vid laboratorieförsök med kalandrering av redan tidigare bestruket papper har under de angivna betingelserna med en standardbeläggning uppnåtts en glans enligt Hunter på 50% eller mer vid 75° vinkel. Vid on-line-framställningi stor skala har emellertid ej samma höga glansvärden uppnåtts som vid pilotförsöki mindre skala Ändamålet med uppﬁnningen är att åstadkomma ett högglansigt LWC-papper med användning av en kompaktkalander, där bestrykning och kalandrering sker direkt efter varandra. Beläggningsmängden är lämpligen 7-l2 g/mz/sida: Detta uppnås enligt uppﬁnningen genom ett förfarande, där papperet under kalandreringen bringas att hålla en temperatur under ligninets mjukningspunkt. Detta åstadkommes lämpligen genom kylning av papperet eller den kalla valsen i ett eller ﬂera valspar.

Vid bestrylaiing-glättning i linje har papperet, på grund av den föregående torkningen av beläggningen, en temperatur av 75-90°C vid inloppet i kalandern. Varje valspar utnyttjar en varm vals för att uppvärma beläggningen till tillräckligt hög temperatur för att den skall mjukna En temperatur på valsens yta av storleksordningen 200°C har visat sig fördelaktig. Detta innebär att även papperet värmes upp ytterligare mellan val sparen och papper och beläggning kan uppnå en temperatur av storleksordningen 105°C före inloppet mellan nästa valspar. Den höga temperaturen innebär att även den icke-uppvärmda valsen kommer att få en högre temperatur. Därvid mjulcnar denna vals ytterligare och trycket i valsnypet minskar. Den höga papperstemperaturen innebär dessutom att inte bara beläggningen mjulcnar, även pappersﬁbrerna mjulcnar och valsas ut. Härigenom minskar glättningseffekten på själva beläggningen.

Lämpligen skall den mjuka valsen hålla en hårdhet av Shore D 90-95 eller högre, mätt vid rumstemperatur.När kylning användes erhålles som effekt att den bibehåller en större hårdhet under kalandreringen. Nyptrycket ökar därvid. 10 15 20 25 30 506 597 Då pappersbanan håller en temperatur under ligninets mjukningstemperamr kommer vidare själva pappersbanan ej att tryckas samman av lcraﬁen i valsnypet och hela kraften kommer därför att verka på den mjulcnade beläggningen på den varma sidan.

Kylningen kan åstadkommas på ﬂera sätt. Dels kan pappersbanan kylas före inloppet i kalandem och även mellan valsparen i kalandem. Kylningen kan åstadkommas exempelvis med användning av kyld luft eller genom att avståndet mellan beläggnings- och torkningsstation respektive kalander ökas och genom att avståndet mellan valsparen i kalandem ökas. Det är även möjligt att kyla den mjuka valsen i varje valspar. Detta kan t ex ske genom att dess mantelyta får passera genom ett kylande medium, som kan vara ﬂytande eller gasformigt. Exempel på kylmedium utgör C02, luft, vatten. Det är även möjligt att t ex låta papperet passera över eller mellan ett par kylda rör eller valsar. Dessa åtgärder kan användas antingen separat eller i kombination.

Uppﬁnnjngen hänför sig även till en anordning för framställning av högglansi gt LWC- papper omfattande en station för bestrykning av en LWC-pappersbana, där banan belägges på båda sidoma och beläggningen torkas. Anordningen omfattar en i linje efter bestrylmingsstationen anordnad kompaktkalander med minst två valspar, där i varje par den hårda valsens yta hålles vid en temperatur av 150-210°C, lämpligen ca 200°C, och linjetrycket är 200-470 kN/m, lärnpligen 300-400 kN/m och då företrädesvis 350-380 kN/m, varvid maskinhastighet är 900-1800 rn/min, t.ex. 1000 m/rnin, och organ för att hålla papperets temperatur vid passage genom kalandem under ligninets mjulcningspunkt, lämpligen inom temperaturintervallet 40-100°C, speciellt 60-90°C.

Kylorganet kan utgöras av ett eller ﬂera kylda rör eller valsar, som ligger nära papperet eller ligger an mot papperet innan detta passerar in i kalandem eller vid dess passage mellan valsparen, av kylluftsorgan anordnade före inloppet i kalandem och/eller mellan kalandems valspar, av en anordning, som kyler ytan på den icke-upphettade 10 15 20 25 506 597 11 valsen i ett eller ﬂera valspar, eller kan kylningen åstadkommas genom att avståndet mellan belâggningsstation och kalander ökas och/eller avståndet mellan kalanderparen ökas. En kombination av dessa organ kan även utnyttjas.

Uppﬁnningen hänför sig vidare till en anläggning för framställning av högglansigt LWC-papper, som omfattar en pappersmaskin i linje med en anordning enligt uppﬁnningen.

Exempel : Vid on-line beläggning och glättning i en kompaktkalander mättes papperets temperatur före inlopp i första valsparet, stackl, mellan stackarna och efter stack 2, vid båda stackama stängda, endast en stängd resp. båda öppna Vidare mättes den erhållna pappersbeläggningens densitet, glans (översida resp. undersida) och ytjäninhet (PPS) under samma betingelser. Resultaten framgår av följande tabeller.

Förutsättningarna för försöket var följande: Maskinhastighet: 1000 m/min pålägg: lO+l0 g/mz linjetryck kalandrar: 370 kN/m Temperaturer i olika positioner, °C Tabell 1 Före stack 1 Mellan stackarna Efter stack 2 Stack 1+2 stängd 77 105 103 Stack 1 öppen, 76 78 94 2 stängd Stack 1+2 öppna 77 78 64 Stack 1 stängd, 77 108 (fel vid mätningen) 2 öppen 10 15 20 5 0 6 5 9 7 Tabell 2 Densitet Glans, ös/us PPS, ös/us Stack 1+2 stängd 1080 59/50 1,6/ 1,7 Stack I öppen, 980 31/47 3,1/2,0 2 stängd Stack 1+2 öppna 730 ej analyserat 5,5/5,5 Stack 1 stängd, 970 52/34 2,0/2,9 2 öppen Av resultaten ﬁamgår att då båda stackama är stängda och papperet vid inloppet i den andra stacken uppvisar en temperatur av ca l05°C erhåller undersidan, som kalandreras sist, en väsentligt sämre glans än översidan. Skillnaden i glansvärde är 9 enheter.

Skillnaden är endast 5 enheter mellan det övre skiktet kalandrerat vid en ingående temperatur av 77 °C (52%) och det undre skiktet kalandrerat vid en ingående temperatur av 78 °C (47). På samma sätt är ytjämnhetsskillnaden i det förstnämnda fallet 0,1 enhet, medan ingen skillnad uppmättes i det sistnämnda fallet.

Vidare uppmättes vid ökande temperatur elasﬁcitetsmodulen för ett softkalander- belägg, med hårdheten 91 ShD vid rumstemperatur. På bifogade figur visas elasticitetsmodulen i beroende av temperaturer. Mellan 50 och l05°C minskar elasticitetsmodulen med ca 1 MPa och ökar således elasticiteten väsentligt. En kylning av valsytan kan följaktligen ge en avsevärd ölming av nyptrycket.

Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen har beskrivits med utgångspunkt från LWC-papper och vissa utfóringsformer och exempel. Variationer är emellertid möjliga inom ramen fór bifogade patentkrav. Exempelvis är det möjligt att utnyttja uppfin- ningen även ﬁir framställning av fmpapper.

Claims

10 15 20 25 30 506 597 6 Patentkrav

1. Förfarande för framställning av högglansigt papper, varvid papper förses med en beläggning på båda sidoma, varpå beläggningen torkas och papperet därefter får passera in i en kompaktkalander omfattande två eller ﬂera valspar, vardera omfattande en upphettad hård vals och en icke-upphettad mjuk vals, kännetecknat av att i varje par håller den hårda valsens yta en temperatur av 150-210°C, lämpligen ca 200°C, och är linjetrycket 200-470 kN/m, lämpligen 300-400 kN/m och då företrädesvis 350-380 kN/m, och att maskinhastigheten är 900-1800 m/min, t.ex. 1000 m/rnin.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att papperet under kalandreringen bringas att hålla en temperatur under ligninets mjukningspunkt.

3. Förfarande enligt krav 2, Hnnetecknat av att papperet under kalandreringen bringas att hålla en temperatur av högst l00°C, företrädesvis högst 90°C.

4. Förfarande enligt krav 2 eller 3, ﬁnnetecknat av att papperet under kalandreringen bringas att hålla en temperatur av minst 40°C, företrädesvis minst 60°C.

5. Förfarande enligt något av kraven 2-4, kännetecknat av att papperet före inloppeti kalandem bringas till en temperatur av 20-75°C, företrädesvis 40-60°C.

6. Förfarande enligt något av kraven 2-5, kännetecknat av att ytan på den icke- uppvärmda valsen i ett eller ﬂera valspar kyles till 20-100°C, företrädesvis 60-80°C.

7. Förfarande enligt något av kraven 2-6, kännetecknat av att beläggningen- glättriingen sker i linje med pappersframställningen.

8. F örfarande enligt något av kraven 2-7, kännetecknat av att vid beläggningen påföres beläggning först på ena sidan, varefter denna beläggning torkas, varpå beläggning påföres på den andra sidan och torkas före glätmingen. 10 15 20 25 30 506 597

9. Anordning för framställning av högglansigt papper omfattande en station för bestrykning av en pappersbana, där banan belägges på båda sidorna och beläggningen torkas, kännetecknad av att den omfattar en i linje efter bestrylcxiingsstationen anordnad kompaktkalander med minst två valspar, däri varje par den hårda valsens yta hålles vid en temperatur av 150-210°C, lämpligen ca 200°C, och linjetrycket är 200- 470 kN/m, lämpligen 300-400 kN/m och då företrädesvis 350-380 kN/m, varvid maskinhastighet är 900-1800 m/min, t. ex. 1000 m/min, och organ för att hålla papperets temperatur vid passage genom kalandem under ligninets mjukningspunkt, lämpligen inom temperaturintervallet 40-100°C, speciellt 60-.90°C.

10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att organet för att hålla nere papperets temperatur består av ett eller ﬂera kylda rör eller valsar, som ligger an mot papperet eller ligger nära detta innan det passerar in i kalandern eller vid dess passage mellan kalanderns valspar.

11. 1 1. Anordning enligt lcrav 9, kännetecknad av att organet för att hålla nere papperets temperatur består av kylluftsorgan anordnade före inloppet i kalandem och/eller mellan kalandems valspar.

12. Anordningen enligt krav 9, kännetecknad av att organet för att hålla nere papperets temperatur består av en anordning, som kyler ytan på den icke-upphettade val sen i ett eller ﬂera val spar.

13. Anordningen enligt krav 9, kännetecknad av att organet för att hålla nere papperets temperatur består av ett ökat avstånd mellan bestiylcriingsstation och kalander och/eller mellan valsparen i kalandem.

14. Anläggning för frarnställning av högglansigt LWC-papper, kännetecknad av att den omfattar en pappersmaslcin i linje med en anordning enligt något av kraven 9-13.