SE536202C2 - Förfarande och maskin för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper - Google Patents

Description

535 202 arrangemang kräver att tre valsar samverkar, vilket är svårt på grund av böjning av valsarna i nypen. Kräppningsviran kan dessutom utsättas för förslitning när den kommer i kontakt med överföringsvalsen.

En annan maskin för tillverkning av pappersbanor visas i US-patentet nr. 6187137.

Detta dokument visar hur en våt bana först kan överföras från forrrmingspartiet till en första överföringsbeklädnad och från den första överföringsbeklädnaden till en andra överföringsbeklädnad, vilken kan vara anordnad för att ge textur och bulk åt banan. Överföring till den andra överföringsbeklâdnaden kan utföras med hjälp av "rush transfer", varefter banan kan överföras till en cylindertork.

Ytterligare en annan maskin diskuteras i US-patentet nr. 5830321. I detta patent diskuteras "rush transfer" och överföringen äger rum när de inblandade beklädnadema passerar över en sugsko respektive ett avböjningselement.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfimiingen avser ett förfarande för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper. Förfarandet innefattar att forma en fiberbana och på en vattenmottagande filt föra den formade fiberbanan vidare till ett avvattningsnyp (ett pressnyp där vatten pressas ut ur banan). Avvattningsnypet bildas av en första pressenhet och en andra pressenhet. Ett ändlöst band leds genom nypet tillsammans med fiberbanan och filten.

Det ändlösa bandet har en sida som är belagd med polyuretan och som ligger i kontakt med fiberbanan i avvattningsnypet. Förfarandet innefattar dessutom steget att fiberbanan efter avvattningsnypet förs vidare av det ändlösa bandet till en ändlös texturerad beklädnad/ett ändlöst texturerat band som är genomsläppligl genomsläppli gt för luft och till vilken/vilket banan överförs från det ändlösa bandet. Den texturerade beklädnaden löper med en lägre hastighet än det ändlösa bandet. Efter överföringen till den texturerade beklädnaden förs fiberbanan vidare av den texturerade beklädnaden till en torkcylinder. Banan överförs från det ändlösa bandet till den texturerade beklädnaden i ett överföringsnyp bildat mellan en första vals hos Överföringsnypet som ligger inuti det ändlösa bandets slinga och en andra vals hos Överföringsnypet som är en sugvals placerad inuti den texturerade beklädnadens slinga. Överföringsnypet har en längd i maskinriktningen som ligger inom området 5 mm - 40 mm, företrädesvis 15 mm - 30 mm. 10 15 20 25 30 536 202 Den första valsen hos överföringsnypet och det ändlösa bandet kan fördelaktigt ha en bredd som överskrider bredden hos den texturerade beklädnaden.

Torkcylindem är företrädesvis en Yankeecylinder från vilken banan kräppas loss, men den kunde även till exempel vara en genomblåsningstorkcylinder, dvs. en TAD- cylinder.

Det ändlösa bandet kan ha en hastighet som är 5 % - 25 % högre än hastigheten hos den texturerade beklädnaden, eller 8 % - 25 % högre än hastigheten hos den texturerade beklädnaden. I många praktiska utföringsformer kan man använda en hastighet som är 10 % - 15 % högre än hastigheten hos den texturerade beklädnaden.

Linjebelastningen i överföringsnypet kan ligga inom området 0,5 kN/m - 15 kN/m.

Den andra valsen hos överföringsnypet kan arbeta med ett invändigt undertryck inom området 10 kPa - 70 kPa, eller inom ett smalare område om 10 kPa - 40 kPa.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen har det ändlösa bandet en luftgenomsläpplighet som inte överskrider 0,15 m/s (mätt vid en tryckskillnad om 125 kPa mellan de motsatta sidorna av det ändlösa bandet). Värdet 0,15 rn/s motsvarar 35 CFM. Enheten CFM (kubikfot per minut) är inte en SI-enhet, men är den enhet som normalt används för luftgenomsläpplighet inom papperstillverkningsområdet. Det ändlösa bandet är företrädesvis en slätt band, dvs. ett band som har en slät yta.

Företrädesvis bör åtminstone den sida som vänder mot fiberbanan i avvattningsnypet ha en slät yta.

Bandet är företrädesvis ett slätt band som är ogenomträngligt för vatten.

Utföringsforrner där bandet är ett texturerat band som kan ge en tredimensionell struktur åt den sida av pappersbanan som kommer i kontakt med bandet är dock tänkbara. Banan kan därigenom bli strukturerad på bägge sidor (dvs. få en tredimensionell struktur på bägge sidor).

Den texturerade beklädnaden kan i utföringsfonner av uppfinningen valfritt passera förbi en suglåda som arbetar vid ett sådant undertryck att fiberbanan pressas längre in i den texturerade beklädnaden innan flberbanan kommer fram till torkcylindem.

Suglådan kan arbeta vid en undertryck om 20 kPa - 70 kPa.

Uppfinningen avser även en maskin för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper. Maskinen innefattar ett fonnningsparti som omfattar en första och en andra formningsbeklädnad, ett avvattningsnyp bildat av en första och en andra pressenhet 10 15 20 25 30 536 202 genom vilket avvattningsnyp en vattenmottagande filt är anordnad att bära en fiberbana fonnad i forrnningspartiet, ett ändlöst band som är anordnat för att löpa i en slinga genom avvattningsnypet och har minst en sida belagd med polyuretan så att den polyuretanbelagda sidan kommer att vända mot pappersbanan som passerar genom avvattningsnypet, en texturerad beklädnad som är anordnad för att fånga upp pappersbanan från det ändlösa bandet vid en punkt nedströms om avvattningsnypet, samt en torkcylinder till vilken den texturerade beklädnaden är anordnad att bära pappersbanan. Maskinen innefattar dessutom ett överföringsnyp i vilket pappersbanan överförs från det ändlösa bandet till den texturerade beklädnaden. överföringsnypet bildas av en första vals hos överföringsnypet placerad inuti det ändlösa bandets slinga och en andra vals hos överföringsnypet som är en sugvals, som är placerad inuti den texturerade beklädnadens slinga. Överföringsnypet har en nyplängd i maskinriktningen som ligger inom området 5 mm - 40 mm, företrädesvis 15 mm - 30 mm.

Den första valsen hos överföringsnypet och det ändlösa bandet har företrädesvis en bredd som överskrider bredden hos den texturerade beklädnaden. Bredden hos den första valsen hos överföringsnypet och bredden hos det ändlösa bandet kan lämpligen ha en bredd som överskrider bredden hos den texturerade beklädnaden med 10 mm - 300 mm.

En av de första och andra pressenhetema i avvattningsnypet kan vara en vals med förlängt nyp. Överföringsnypet är i fördelaktiga utföringsforrner av uppfinningen placerat på ett avstånd om 1 m - 7 m från avvattningsnypet, företrädesvis 2 m - 6 m.

En suglåda kan valfritt vara anordnad för att verka på den texturerade beklädnaden för att pressa banan längre in i ytan av den texturerade beklädnaden (med hjälp av sug tack vare undertrycket i Suglådan) för att ytterligare öka bulken hos banan. Fiberbanan pressas således längre in i ytan av den texturerade beklädnaden av vakuumet i suglådan.

Detta äger rum innan fiberbanan kommer fram till torkcylindem. Undertrycket i Suglådan verkar genom den texturerade beklädnaden som är genomsläpplig för luft.

Suglådan verkar därigenom även på banan på ett sådant sätt att banan pressas in i ytan av den texturerade beklädnaden. Suglådan är placerad vid en punkt mellan överföringsnypet och torkcylindem.

I vissa utföringsforrner är torkcylindern en Yankeetorkcylinder till vilken pappersbanan överförs från den texturerade beklädnaden i ett andra överföringsnyp, bildat mellan en 10 15 20 25 536 202 nypvals och Yankeecylindern. I sådana utföringsformer kan en schaber företrädesvis vara anordnad för att verka på Yankeecylindern.

I andra utföringsfonner kan torkcylindem vara en genomblåsningstorkcylinder som omsluts av den texturerade beklädnaden över en del av sin omkrets.

Det ändlösa bandet kan i fördelaktiga utföringsformer ha en luftgenomsläpplighet som inte överskrider 0,15 m/s (35 CFM).

Den vattenmottagande filten som passerar genom avvattningsnypet kan fördelaktigt även vara en av forrnningsbeklädnadema i formningspartiet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur l visar en schematisk sidovy av en första utföringsform av uppfinningen där en Yankeetorkcylinder används.

Figur 2 visar en schematisk sidovy av en andra utföringsfonn av uppfinningen där torkcylindem är en genomblåsningstorkcylinder.

Figur 3 är en schematisk framställning av en tredje utföringsform av uppfinningen som liknar figur 2 förutom en detalj.

Figur 4 är en schematisk framställning av ytterligare en arman utföringsform.

Figur 5 är en schematisk framställning av en utföringsforrn där en Yankeetorkcylinder används i kombination med en genomblåsningstorkcylinder.

Figur 6 visar en vy uppifrån av överföringsnypet.

Figur 7 är ett diagram som visar effekten av hastighetsskillnad och undertryck på tjockleken hos den färdigtorkade fiberbanan.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Med hänvisning till figur 1 visas en maskin för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper. Maskinen innefattar ett forrnningsparti. Formningspartiet har en inloppslåda 1 som är anordnad för att spruta in mäld i ett gap mellan en första formningsbeklädnad 3 och en andra fonnningsbeklädnad 5. Båda forrnningsbeklädnaderna 3, 5 kan vara 10 15 20 25 30 35 536 202 hålförsedda viror (dvs. viror som är genomsläppliga för vatten). l fördelaktiga utföringsformer är dock den första formningsbeklädnaden 3 en hålförsedd vira medan den andra forrnningsbeklädnaden 5 kan vara en vattenmottagande filt. Det måste förstås att, inom ramen för denna patentsökan och ett eventuellt patent utfärdat från densamma, termen "forrrmingsbeklädnad" används för vilken beklädnad som helst som används vid fonnning av fiberbanan. Detta kunde omfatta både hålförsedda viror och flltar.

Hänvisningssiffran 2 betecknar en formningsvals. I figur 1 visas det hur den första fommingsbeklädnaden 3 är anordnad för att löpa i en slinga styrd av ledvalsar 4. Den andra fommingsbeklädnaden 5 styrs av ledvalsar 6. Den nyss formade banan bärs på utsidan av filten 5 till ett avvattningsnyp PN (dvs. ett pressnyp PN) bildat mellan en första pressenhet 8 och en andra pressenhet 9. I utföringsfonnen i figur 1 är filten som passerar genom avvattningsnypet identisk med en av formningsbeklädnaderna. Det måste förstås att utföringsforrner där banan först formas mellan två forrnningsbeklädnader och därefter överförs till en filt som inte används som en forrnningsbeklädnad är tänkbara. Maskinens totalkonstruktion blir dock kompaktare när en av formningsbeklädnadema är samma filt som bär banan till avvattningsnypet PN.

Pressenhetema 8, 9 kommer normalt att bildas av valsar, såsom exempelvis böjningsreglerade valsar. I avvattningsnypet PN pressas vatten ut ur fiberbanan så att torrhalten hos banan ökar. Torrhalten efter avvattningsnypet PN kan ligga inom området 40 % - 50 %. Valfritt kan även en sugvals 21 vara anordnad inuti den andra formningsbeklädnadens 5 slinga för att avvattna filten och den nyss formade banan genom vakuumavvattning. Ett ändlöst band 1 1 är också anordnat för att passera genom avvattningsnypet PN tillsammans med filten 5 och banan W. Det ändlösa bandet 11 bildar en slinga och kan vara styrt av ledvalsar 22. Åtminstone den sida av det ändlösa bandet 1 1 som vänder mot pappersbanan är belagd med polyuretan så att den polyuretanbelagda sidan av det ändlösa bandet 11 kommer att vända mot pappersbanan när banan och det ändlösa bandet 11 passerar genom avvattningsnypet. Den polyuretanbelagda sidan av det ändlösa bandet ll är slätare än filten. Banan kommer därför att vidhäfta till det polyuretanbelagda ändlösa bandet ll efter passage av avvattningsnypet PN. Efter avvattningsnypet PN bärs banan av det ändlösa bandet 1 1 till ett överföringsnyp TN nedströms om avvattningsnypet PN, vilket överföringsnyp TN bildas av en första vals 14 hos överföringsnypet som är placerad inuti det ändlösa bandets 11 slinga och en andra vals 15 hos överföringsnypet som är en sugvals. En texturerad beklädnad 12 löper i en slinga genom överföringsnypet TN och den texturerade beklädnaden 12 kan vara styrd av en eller flera ledvalsar 23. Den andra valsen 15 hos överföringsnypet är placerad inuti den texturerade beklädnadens 12 10 15 20 25 30 35 535 202 slinga. Den texturerade beklädnaden 12 är anordnad för att fånga upp banan från det ändlösa bandet 1 l när banan passerar överföringsnypet TN så att banan överförs till den texturerade beklädnaden 12. Överföringen säkerställs med hjälp av den andra valsen 15 hos överföringsnypet, eñersom denna vals är en sugvals. Den texturerade beklädnaden 12 är lufigenomsläpplig så att den andra valsen 15 hos överföringsnypet kan suga luft genom den texturerade beklädnaden och få banan att vidhäfta till den texturerade beklädnaden. Den luftgenomsläppli ga texturerade beklädnaden 12 kan vara ett vävt material såsom en formningsvira eller en beklädnad för genomblåsningstorkning (TAD- beklädnad). Den släta ytan hos det polyuretanbelagda ändlösa bandet 11 fär banan att vidhäfia till det ändlösa bandet, men vidhäftningskraften är inte särskilt stark och banan kan fångas upp ganska lätt från det ändlösa bandet 11 utan någon betydande risk för banbrott.

Den texturerade beklädnaden har en textur, dvs. en tredimensionell struktur åtminstone på den sida som vänder mot pappersbanan. Den texturerade beklädnaden 12 ger en tredimensionell struktur på banan när den andra valsen 15 hos överföringsnypet (sugvalsen) suger banan med vakuum mot den texturerade beklädnaden 12. Därigenom ökas bulken hos banan. För att ytterligare öka bulken hos banan görs överföringen fiån det ändlösa bandet 11 till den texturerade beklädnaden 12 i form av en "rush transfer", dvs. det föreligger en hastighetsskillnad mellan den texturerade beklädnaden 12 och det ändlösa bandet l 1. Att använda en viss grad av hastighetsskillnad hjälper till med arköverföringen om skillnaden i hastighet inte är alltför stor. Hastighetsskillnader över en viss gräns kan dock i själva verket göra arköverföringen svårare. Skillnaden i hastighet kan även förbättra bulken. När pappersbanan fångas upp av en texturerad beklädnad kan hastighetsskillnaden även bidra till att förbättra pressningen av banan in i den texturerade beklädnaden och därigenom ytterligare förbättra bulken.

Det polyuretanbelagda ändlösa bandet ll är företrädesvis ett band med en slät yta och ogenomträngligt för vatten och luft. Ett ändlöst band 1 l med en texturerad yta (pâ den sida som vänder mot fiberbanan W) och som är ogenomträngligt för vatten och lufi anses inte vara riktigt så fördelaktigt, men nästan lika bra, som ett slätt och ogenomträngligt band. Utföringsfonner där det polyuretanbelagda ändlösa bandet 11 har en begränsad genomsläpplighet för luft är dock även tänkbara. Genomsläppligheten för luft bör inte överskrida 0,15 rn/s (motsvarande 35 CFM) vid ett tryckfall om125 kPa mellan bandets motsatta sidor. Om det ändlösa bandet l 1 är genomsläppligt för luft är ett slätt band det mest föredragna valet, men ett texturerat band med en begränsad genomsläpplighet (inte mera än 0,15 m/s) kan tas i betraktande. 10 15 20 25 30 35 536 202 Användningen av ett polyuretanbelagt band (det ändlösa bandet l 1) är tördelaktig för arkövertöring. I avvattningsnypet PN kommer ytan hos fiberbanan att ha en benägenhet att vidhäfia till polyuretanytan och kommer att följa med det ändlösa bandet 1 1 efter avvattningsnypet PN, i stället för att följa med filten. När banan passerar genom avvattningsnypet PN och vatten tvingas ut ur banan ökar dock torrhalten hos banan.

Jämfört med en bana med låg torrhalt har en torrare bana lägre vidhäftning till ytan hos en överföringsbeklädnad såsom det ändlösa bandet 11. När banan W blir torrare kommer det därför att bli lättare att överföra banan W till en efterföljande beklädnad.

Omedelbart efter avvattningsnypet PN har banan en benägenhet att vidhäfta relativt väl till det polyuretanbelagda ändlösa bandet ll. Uppfinnaren har observerat att fiberbanans W vidhäftning till det ändlösa bandet 1 l minskar med tiden efter passage av avvattningsnypet. Utan att vilja vara bunden av någon särskild teori tror uppfinnaren att en tunn vattenfllm finns närvarande på det ändlösa bandet ll omedelbart efter nypet och att denna tunna vattenfilm ger upphov till vidhäftning mellan det ändlösa bandet 11 och ñberbanan W. Det polyuretanbelagda ändlösa bandet ll komprimeras i avvattningsnypet PN och expanderar efter nypet. Uppfinnaren tror att denna expansion av det ändlösa bandet 1 1 kan få vattenfilmen att brytas sönder. När detta händer minskar vidhäftningen. Expansionen av det ändlösa bandet ll kommer gradvis så att också vidhäflningen minskar gradvis. Vidhäftningen minskar därför med tiden. Oberoende av om denna förklaring är korrekt eller inte så har erfarenhet visat uppñnnaren att vidhäfiningen minskar gradvis efter avvattningsnypet PN. Av denna anledning bör avståndet från avvattningsnypet PN till överföringsnypet TN företrädesvis vara minst 1 m för att ge det ändlösa bandet 11 tid att expandera. I vissa fall kan avståndet behöva vara större, upp till 7 m. Det måste förstås att de nämnda avstånden är användbara för tillämpningar där man använder en hastighet som ligger inom det normala hastighetsområdet för en tissuemaskin. För närvarande (juli 2011) kan nya tissuemaskiner arbeta vid en hastighet om upp till 2000 rn/minut.

Graden av vidhäflning av fiberbanan W till det ändlösa bandet ll är viktig. Inuti och omedelbart efter avvattningsnypet PN är fiberbanans W vidhäftning till det ändlösa bandet ll hög, så att fiberbanan följer med det ändlösa bandet ll i stället för att följa med den vattenmottagande filten 5. Efter avvattningsnypet PN minskar fiberbanans W vidhäftning till det ändlösa bandet 1 1, så att flberbanan lätt kan fångas upp av den ändlösa texturerade beklädnaden 12.

I många realistiska utföringsfonner av uppfinníngen kan det ändlösa bandet 11 löpa 10 % - 15 % snabbare än den texturerade beklädnaden 12, eller 8 % - 15 % snabbare än den texturerade beklädnaden 12. Det är dock önskvärt att hastighetsskillnaden kan göras 10 15 20 25 30 35 536 202 ännu större. Hastighetsskillnader upp till 25 % kan därför ibland komma i betraktande för att ytterligare öka bulken hos banan. Uppfinnaren av den föreliggande uppfinningen har funnit att när längden hos överföringszonen är alltför lång så kan detta ge upphov till skada på banan i samband med "rush transfer". Utan att vilja vara bunden av någon teori tror man att om överföringszonen är alltför läng, så kan detta leda till högre skj uvpåkänning i banan. Ju högre hastighetsskillnaden är, desto större är risken för att banan skadas. Eftersom en högre hastighetsskillnad är önskvärd för att erhålla högre bulk är det högst önskvärt att hastighetsskillnaden kan ökas utan att samtidigt öka risken för att banan skadas. Uppfinnaren har funnit att den maximala längden hos överföringszonen inte bör överskrida 40 mm och företrädesvis bör den inte överskrida 30 mm. Genom att använda ett överföringsnyp mellan två valsar 14, 15 är det möjligt att säkerställa att överföringsnypet kan hållas kort i maskinriktningen. Längden hos överföringsnypet i maskinriktningen är lämpligen 5 mm - 30 mm, företrädesvis 15 mm - 30 mm. Den kan till exempel vara 25 mm. En nyplängd mindre än 5 mm betraktas som opraktisk. Uppfinnaren har funnit att när överföringen genomförs med hjälp av bara en sugsko som i US-patentet nr. 6287426 eller med hjälp av bara en sugvals som verkar på en sida av banan, så blir överföringszonen utdragen och det blir i motsvarande grad svårare att åstadkomma tillförlitlig banöverföring utan skada på banan, särskilt när hastighetsskillnaden är större än 8 %. En kort överföringszon kan åstadkommas med hjälp av ett nyp bildat mellan två valsar. Överföringen kan därigenom genomföras, till och med tillförlitligt och utan skada på banan, även vid hastighetsskillnader som överskrider 8 %.

Den texturerade beklädnaden 12 kan även riskera att skadas i överföringsnypet om dess kanter skulle komma i kontakt med den första valsen 14 hos överföringsnypet. Detta problem är inte så allvarligt när det inte föreligger någon hastighetsskillnad. När en hastighetsskillnad används i överföringszonen kan problemet dock bli mera markant.

Skada på kantema av övertöringsbeklädnaden kan också ge upphov till skada på banan.

För att lösa eller åtminstone minska detta problem kan bredden (dvs. utsträckningen i riktningen tvärs maskinen) hos det ändlösa bandet ll valfritt göras större än bredden hos den texturerade beklädnaden 12. På samma sätt överskrider bredden hos den första valsen 14 hos överföringsnypet lämpligen bredden hos den texturerade beklädnaden 12, så att den kan bära upp det ändlösa bandet 1 1 över hela bredden av det ändlösa bandet 1 1. När det ändlösa bandet ll med sin polyuretanbelagda sida har en större bredd än den texturerade beklädnaden 12 skyddas den texturerade beklädnaden 12 av det ändlösa bandet 1 1. Företrädesvis överskrider även bredden hos den första valsen 14 hos överföringsnypet bredden hos den andra valsen 15 hos överföringsnypet (sugvalsen). 10 15 20 25 30 536 202 10 Bredden hos det ändlösa bandet ll kan överskrida bredden hos den texturerade beklädnaden med 10 mm - 300 mm. Med hänvisning till figur 6 så framgår det att det ändlösa bandet ll är bredare än den texturerade beklädnaden 12.

Det ändlösa bandet 11 är företrädesvis imperrneabelt. Om det inte är helt imperrneabelt bör genomsläppligheten för luft företrädesvis inte överskrida 0,15 m/s mätt vid en tryckskillnad om 125 kPa mellan de två motsatta sidoma av det ändlösa bandet 1 1.

Efier överföringsnypet TN bärs banan av den texturerade beklädnaden 12 till en torkcylinder 17. I utföringsforrnen i figur 1 är torkcylindem 17 en Yankeetorkcylinder och banan överförs till torkcylindem i ett andra övcrföringsnyp, bildat av en nypvals 20 och torkcylindem 17. Banan W kan därefter ledas på torkcylindem till en schaber 18 som kräppar loss banan W från torkcylindem 17. Torkcylindem 17 är invändigt uppvärmd, exempelvis med ånga. Torkcylindem får därigenom vatten att avdunsta från banan W. När banan har separerats från ytan av torkcylindem 17 kan den ledas till en rullstol. I figur 1 visas det hur en pappersrulle 24 formas vid en upprullningsvals 25.

Hänvisningssiffran 19 avser en bärvals. Även om torkcylindem 17 inte nödvändigtvis måste vara en Yankeecylinder, så är det föredraget att torkcylindem är en Yankeecylinder från vilken banan kräppas loss.

Linj ebelastningen i överföringsnypet ligger inom ornrådet 0,5 kN/m - 15 kN/m. Detta är ett område som kan vara lämpligt för ett överföringsnyp med låg belastning där nypet i huvudsak tjänar till att överföra banan från en beklädnad till en annan. Den låga belastningen bidrar till att skydda banan från skada. Det är dock fördelaktigt att en viss belastning appliceras (i motsats till ingen belastning alls), eftersom detta säkerställer att en viss nyplängd kan definieras så att överföringszonen kan begränsas. En viss linjebelastning förbättrar dessutom stabiliteten i nypet, vilket skyddar banan.

Den andra valsen 15 hos överföringsnypet kan lämpligen arbeta med ett invändigt undertryck inom området 10 kPa - 70 kPa. Detta är ett tryckomräde där banan överförs på ett tillförlitligt sätt och som hjälper den texturerade beklädnaden 12 att ge struktur åt banan. Samtidigt är det inte alltför högt, vilket kunde leda till onödigt hög energiförbrukning.

I fördelaktiga utföringsforrner av uppfinningen är överföringsnypet TN placerat på ett avstånd om 1 m - 7 m från avvattningsnypet PN, företrädesvis på ett avstånd om 2 m - 6 rn. 10 15 20 25 30 35 536 202 11 Valfritt kan en suglåda 16 vara anordnad för att verka på den texturerade beklädnaden 12, för att pressa fiberbanan längre in i ytan av den texturerade beklädnaden 12, vid en punkt mellan överföringsnypet och torkcylindern 17. Fiberbanan pressas in i ytan av den texturerade beklädnaden med hjälp av vakuumet (undertrycket) i suglådan.

Därigenom kan struktureringen av banan förbättras så att bulken ökas ytterligare.

Suglådan 16 kan lärnpligen arbeta vid ett undertryck om 20 kPa - 70 kPa. Detta anses vara ett lärnpligt område för att ge ytterligare textur (tredimensionell struktur) åt banan.

För vissa fall kan den övre gränsen för undertrycket i suglådan 16 sättas till 60 kPa.

Med hänvisning till figur 2 visas en andra utföringsforrn av uppfimiingen.

Utföringsformen i figur 2 är väsentligen likadan som utföringsformen i figur 1, förutom att torkcylindem 17 utgörs av en genomblåsningstorkcylinder (TAD-cylinder). l denna utföringsforrn är den texturerade beklädnaden 12 en beklädnad för genomblâsningstorkning (TAD-beklädnad) och het luft blåses från det inre av cylindem 17 genom den texturerade beklädnaden 12. Den texturerade beklädnaden 12 omsluter torkcylindem 17 över en del av Omkretsen av torkcylindem 17. Omslutningsvinkeln kan lämpligen ligga inom området 160° - 340°.

Utföringsforrnen i figur 3 är väsentligen likadan som utföringsforrnen i figur 2, men den första pressenheten 8 bildas här av en vals med förlängt nyp som kan ha en invändig sko 10 kring vilken ett flexibelt band löper i en slinga. En vals med förlängt nyp som har en invändig sko kring vilken ett flexibelt band löper i en slinga kunde användas i alla utföringsforrner av den föreliggande uppfinningen. Sådana valsar med förlängt nyp (ibland även kallade för skopressvalsar) visas i den kända tekniken, se till exempel US- patentet nr. 5662777, US-patentet nr. 6083352, US-patentet nr. 7527708 eller EP 2085513. Dessa dokument visar exempel på valsar med förlängt nyp (skovalsar) som kunde användas som valsar med förlängt nyp i den föreliggande uppfinningen. I utföringsformen i figur 3 är det den första pressenheten 8 som är en vals med förlängt nyp, men det måste förstås att det i stället kunde vara den andra pressenheten 9 som är en vals med förlängt nyp. På samma sätt kunde en vals med förlängt nyp användas i utföringsforrnen i figur l eller figur 2. Om en pressenhet 8, 9 är en vals med förlängt nyp kunde den andra pressenheten 8, 9 valfritt vara en böjningsreglerad vals (en böjningskompenserad vals), som har en mantel som bärs upp invändigt av skor eller av en eller flera hydraulkamrar.

I många utföringsforrner är avvattningsnypet ett nyp som använder en vals med förlängt nyp. l sådana utföringsforrner kan linjebelastningen i avvattningsnypet ligga inom området 200 kN/m - 1000 kN/m, företrädesvis 300 kN/m - 800 kN/m. Det maximala 10 15 20 25 30 35 536 202 12 trycket i avvattningsnypet är dock viktigare än linjebelastningen. Det maximala trycket är det högsta trycket i nypet (det faktiska trycket varierar typiskt i maskinriktningen).

Det maximala trycket kan lämpligen ligga inom området 2 MPa - 8 MPa. Det maximala trycket bör företrädesvis ligga inom området 4MPa - 7MPa. I regel kan en högre linj ebelastning användas när en vals med förlängt nyp används, så att avvattningsnypet är ett förlängt nyp (såsom ett nyp bildat mellan en skopressvals och en cylindrisk motvals). Detta beror på att en vals med förlängt nyp gör det möjligt att fördela linjebelastningen över en större nyparea, så att det maximala trycket blir lägre än i ett nyp mellan tvâ konventionella valsar. Vid en given nyplängd bestäms medeltrycket av linjebelastningen. Det maximala trycket bestäms inte bara av linjebelastningen och nyparean, utan även av geometrin hos nypet som kan bestämma tryckfördelningen.

Linjebelastningen och därmed trycket i nypet bör vara tillräckligt höga för att pressa ut så mycket vatten som möjligt, eftersom en hög torrhalt före torkcylindem minskar energiförbrukningen för torkcylindem (mindre vatten måste avdunstas). En hög linjebelastning med ett i motsvarande grad högt maximalt tryck kan dock minska bulken hos fiberbanan. Tjockleken hos banan minskas, vilket är oönskat. Tissuepapper bör företrädesvis ha en hög bulk, dvs. en hög tjocklek, även när ytvikten är låg. I många realistiska utföringsformer kan linjebelastningen i avvattningsnypet ligga inom området 350 kN/m - 700 kN/m när en av pressenheterna 8, 9 är en vals med förlängt nyp (beroende på nyplängd). Linjebelastningen kunde till exempel ligga inom området 400 kN/m - 600 kN/m. Det maximala trycket bör inte överskrida 8 MPa, eftersom ett högre maximalt tryck sannolikt ger upphov till en betydande bulkminskning. Om awattningsnypet är ett valsnyp som inte omfattar en vals med förlängt nyp kommer nyplängden att vara kortare, vilket kan göra det nödvändigt att använda en mindre linjebelastning. I många fall kan det vara lämpligt att begränsa det maximala trycket till 7 MPa. Samtidigt kommer avvattningen inte att vara så effektiv om linjebelastningen och trycket är alltför låga. Trycket bör därför tillåtas stiga så att det maximala trycket når minst 2 MPa och företrädesvis upp till 4 MPa.

Utföringsformen i figur 4 är väsentligen likadan som utiöringsformen i figur 3, men här har formningspartiet utformats annorlunda och torkcylindem l7 (som även här är en genombläsningstorkcylinder) är placerad i en hög position (i motsats till den lägre positionen i figur 3).

I utföringsformen i figur 5 är uppställningen likartad den i figur 4, men i denna utföringsform följs torkcylindem 17, som är en genomblåsningstorkcylinder, av en andra torkcylinder 26, som är en Yankeetorkcylinder. En nypvals 20 inuti den texturerade beklädnadens 12 slinga bildar ett nyp med den andra torkcylindem 26. l 10 15 20 25 30 536 202 13 detta nyp överförs banan W till Yankeetorkcylindern, från vilken den kräppas loss av en schaber 18.

I alla utföringsfonner kan avvattningsnypet vara ett förlängt nyp eller ett kort valsnyp.

Användningen av ett kort överföringsnyp som är 5 mm - 40 mm minskar risken för att banan skadas vid överföring till den texturerade beklädnaden. Genom att använda ett polyuretanbelagt band som är bredare än den texturerade beklädnaden skyddas även den texturerade beklädnaden i överföringsnypet och risken för skada på den texturerade beklädnaden minskas. Därigenom minskas också risken för skada på banan i överföringsnypet, eftersom en skadad texturerad beklädnad kunde ge upphov till skada på banan, särskilt vid överföring av banan.

I de utföringsfonner där den texturerade beklädnaden är en beklädnad för genomblåsningstorkning (en TAD-beklädnad) kan denna beklädnad till exempel vara en sådan beklädnad som säljs av Albany International under namnet Prolux 003 eller under namnet ProLux 005.

Uppfinningen är i första hand avsedd för sådana tissuepapperskvaliteter som har en ytvikt inom omrâdet 10 g/mz - 30 g/mz, men i vissa fall kan den även användas för papper med ännu lägre vikt, t.ex. ner till 7 g/mz. l normala fall skulle den användas för papper med en ytvikt inom området 14 g/mz - 28 g/mz. De angivna områdena för ytvikt avser vikten hos den färdigtorkade banan, dvs. ytvikten hos papperet som rullas till en pappersrulle på en upprullningsvals.

Det ändlösa bandet ll som används bör ha en slät yta, men ytan kan ha mikroskopiska fördjupningar och det kan exempelvis vara ett sådant band som beskrivs i US-patentet nr. 781 l 41 8.

Ett band som är ett lämpligt val för det ändlösa bandet ll säljs av Albany lntemational under namnet Transbelt®.

Utföringsforrner där fiberbanan formas mellan två formningsviror och därefter förs vidare från en av formningsvirorna till filten som passerar genom avvattningsnypet är tänkbara. Det är dock föredraget att filten som passerar genom avvattningsnypet även är en av beklädnaderna som används i formningspartiet. En sådan konstruktion gör maskinuppställningen kortare och enklare. Mindre utrymme kommer att behövas för maskinen. 10 15 20 25 536 202 14 I ett försök som gjordes med en maskinkonfiguration enligt figur 1 där en vals med förlängt nyp användes i avvattningsnypet PN var linjebelastningen i avvattningsnypet 450 kN/m. Överföringsnypet TN använde en sugvals där undertrycket var 20 kPa. En suglåda liknande suglådan 16 i figur 1 användes också. Undertrycket i suglådan var 20 kPa. Överföríngen genom "rush transfer" i överföringsnypet ägde rum med en hastighetsskillnad om 15 % (det ändlösa bandet löpte med en hastighet som var 15 % högre än hastigheten hos den texturerade beklädnaden 12). Vid en ytvikt om 18,8 g/mz var den erhållna tjockleken 329, vilket innebär en hög bulk.

I figur 7 framgår det hur tjockleken påverkas av hastighetsskillnaden och av undertrycket i suglådan 16. I figur 7 representerar den horisontella axeln graden av "rush transfer", dvs. hastighetsskillnaden, medan den vertikala axeln representerar tjockleken hos fiberbanan när den har torkats till slutlig torrhet. Den övre grafen visar ett fall där undertrycket i suglådan hålls vid 15 KPa. Den nedre grafen (interpolerad från två mätvärden) visar ett fall där undertrycket är noll (eller där ingen suglåda 16 alls används). Såsom framgår i figuren blir tjockleken bättre med ökande hastighetsskillnad i bägge fallen. Användningen av ett undertryck om 15 kPa resulterar dock i högre tjocklek genast från början. Såsom framgår i figur 7 förbättrar användningen av ett undertryck om 15 kPa i suglådan genomgående tjockleken med ungefär 25 um inom de testade områdena.

Uppfinningen kan användas för tillämpningar där hastighetsskillnaden vid "rush transfer" (hastighetsskillnaden i överföringsnypet TN) är större än 8 %. Genom att använda ett överföringsnyp med en nyplängd som inte överskrider 40 mm för att överföra fiberbanan till den texturerade beklädnaden 12 är det möjligt att åstadkomma banöverföring vid högre hastighetsskillnader än 8 %. Uppfinningen kan dock även tillämpas på sådana fall där hastighetsskillnaden är lägre än 8 % för att minska risken att banan skadas i överföringsnypet TM. Det förekommer fall där uppfinningen kan vara användbar till och med när hastighetsskillnaden är bara 5 %.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 536 202 15 PATENTKRAV 1. F örfarande för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper, varvid förfarandet innefattar stegen att forma en fiberbana och på en vattenmottagande filt (5) föra den formade fiberbanan vidare till ett avvattningsnyp bildat av en första pressenhet (8) och en andra pressenhet (9) och där ett ändlöst band (1 1) leds genom nypet tillsammans med fiberbanan och den vattenmottagande filten (S), varvid det ändlösa bandet (11) har en sida som är belagd med polyuretan och som ligger i kontakt med fiberbanan i avvattningsnypet, att efter avvattningsnypet föra fiberbanan vidare med det ändlösa bandet (1 1) till en ändlös texturerad beklädnad (12) som är genomsläpplig för lufi och till vilken banan överförs från det ändlösa bandet (ll), varvid den texturerade beklädnaden (12) löper med en lägre hastighet än det ändlösa bandet (1 1), att efter överíöringen till den texturerade beklädnaden (12) föra fiberbanan vidare med den texturerade beklädnaden (12) till en torkcylinder (17), kännetecknar av att banan överförs från det ändlösa bandet (1 1) till den texturerade beklädnaden (12) i ett övertöringsnyp bildat mellan en första vals (14) hos överföringsnypet som ligger inuti det ändlösa bandets (1 1) slinga och en andra vals (15) hos övertöringsnypet som är en sugvals placerad inuti den texturerade beklädnadens (12) slinga, varvid överföringsnypet har en längd i maskinriktningen som ligger inom området 5 mm - 40 mm, företrädesvis 15 mm - 30 mm. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid den första valsen (14) hos överíöringsnypet och det ändlösa bandet (11) har en bredd som överskrider bredden hos den texturerade beklädnaden (12). Förfarande enligt patentkrav 1 eller patentkrav 2, varvid det ändlösa bandet (l 1) har en hastighet som är 5 % - 25 % högre än hastigheten hos den texturerade beklädnaden (12), valfritt en hastighet som är 10 % - 15 % högre än hastigheten hos den texturerade beklädnaden (12). Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, varvid linjebelastningen i överiöringsnypet ligger inom området 0,5 kN/m - 15 kN/m. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, varvid den andra valsen (15) hos övertöringsnypet arbetar med ett invändigt undertryck inom området 10 kPa - 70 kPa. 10 15 20 25 30 536 202 16 . Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, varvid det ändlösa bandet (1 1) har en luftgenomsläpplighet som inte överskrider 0,15 rn/s och varvid det ändlösa bandet (11) företrädesvis är ogenomträngligt för vatten. . F örfarande enligt något av de föregående patentkraven, varvid den texturerade beklädnaden (12) passera: en suglåda (16) som arbetar vid en undertryck sådant att fiberbanan pressas längre in i ytan av den texturerade beklädnaden (12) av vakuumet i suglådan (16), varvid suglådan är placerad vid en punkt mellan överföringsnypet (TN) och torkcylindem (17) och företrädesvis arbetar vid ett undertryck om 20 kPa - 70 kPa. . Maskin för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper, varvid maskinen innefattar ett formningsparti som omfattar en första och en andra formningsbeklädnad (3, 5), ett avvattningsnyp bildat av en första (8) och en andra pressenhet (9) genom vilket avvattningsnyp en vattenmottagande filt (5) är anordnad att bära en flberbana formad i formningspartiet, ett ändlöst band (1 1) som är anordnat för att löpa i en slinga genom avvattningsnypet och har minst en sida belagd med polyuretan så att den polyuretanbelagda sidan kommer att vända mot pappersbanan som passerar genom avvattningsnypet, en texturerad beklädnad (12) som är anordnad för att fånga upp pappersbanan från det ändlösa bandet (1 1) vid en punkt nedströms om avvattningsnypet, samt en torkcylinder (17) till vilken den texturerade beklädnaden är anordnad att bära pappersbanan, kännetecknad av att maskinen innefattar ett överföringsnyp i vilket pappersbanan överförs från det ändlösa bandet (1 1) till den texturerade beklädnaden (12), varvid överföringsnypet bildas av en första vals (14) hos överföringsnypet placerad inuti det ändlösa bandets (11) slinga och en andra vals (15) hos överföringsnypet som är en sugvals, som är placerad inuti den texturerade beklädnadens (12) slinga, varvid överföringsnypet har en nyplängd i maskinriktningen som ligger inom området 5 mm - 40 mm, företrädesvis 15 mm - 30 mm. . Maskin enligt patentkrav 8, varvid den första valsen (14) hos överföringsnypet och det ändlösa bandet (11) har en bredd som överskrider bredden hos den texturerade beklädnaden (12) och som företrädesvis överskrider bredden hos den texturerade beklädnaden (12) med 10 mm - 300 mm. 10. Maskin enligt patentkrav 8 eller patentkrav 9, varvid en av de första och andra pressenhetema (8, 9) i avvattningsnypet är en vals med förlängt nyp. 10 15 11. 12. 13. 14. 15. 536 202 17 Maskin enligt något av patentkraven 8 - 10, varvid en suglåda (16) är anordnad for att verka på den texturerade beklädnaden (12), för att pressa fiberbanan längre in i den texturerade beklädnaden (12), vid en punkt mellan överfóringsnypet och torkcylindern (17). Maskin enligt något av patentkraven 8 - 11, varvid torkcylindem (17) är en Yankeetorkcylinder till vilken pappersbanan överförs från den texturerade beklädnaden (12) i ett andra övertöringsnyp bildat mellan en nypvals (20) och Yankeecylindem och där en schaber (18) är anordnad för att verka på Yankee- cylindern. Maskin enligt något av patentkraven 8 - ll, varvid torkcylindem (17) är en genomblåsningstorkcylinder som omsluts av den texturerade beklädnaden (12) över en del av sin omkrets. Maskin enligt patentkrav 8, varvid det ändlösa bandet (11) har en luftgenomsläpplighet som inte överskrider 0,15 rn/s. Maskin enligt något av patentkraven 8 - 14, varvid den vattenmottagande fllten (5) som passerar genom avvattningsnypet även är en av formningsbeklädnaderna (3, 5) i formningspartiet.