SK123698A3 - Core and a method of manufacturing such - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby lepenkovej trubice, najmä špirálovito vinutej lepenkovej trubice, vytváranej z na seba vrstvených vrstiev lepenky pomocou navíjania, lepenia a následného vysúšanla.

Doterajší stav techniky

Rúna ČI tkaniny, vyrábané v papierenskom priemysle, v textilnom priemysle alebo v priemysle výroby plastických hmôt, sú obvykle navíjané na lepenkové trubice za úôelom vytvorenia valcov alebo kotúóov.

Tieto lepenkové trubice, vyrobené z lepenky alebo z kartónu, najmä špirálové lepenkové trubice, sú vyrábané lepením Jednotlivých vrstiev lepenky, lepených vzájomne na seba jedna na druhú, a Ich následným špirálovitým navíjaním na špeciálnom špirálovom stroji.

Šírka, hrúbka a počet vrstiev lepenky, ktoré sú potrebné na výrobu lepenkovej trubice, sa príslušne mení v závislosti na rozmerových a pevnostných požiadavkách na lepenkovú trubicu, ktoré má byť vyrobená, pričom šírka vrstvy lepenky býva obvykle od 50 do 850 mm, hrúbka vrstvy býva cd 0,3 d: 1,3 mm a počet vrstiev lepenky býva od 5 do 32·. Pevnosť lepenkových vrstiev sa mení v závislosti na pevnostných požiadavkách, kladených na výslednú lepenkovú trubicu.

Hrúbka sieny lepenkcvej trubice sa pohybuje vo veľmi širokom rozmedzí a býva typicky vo veľkosti od 0,50 do 18 mn. Gim r.rubsia bude hrúbka steny lepenkovej trubice, tým viac vrstiev lepenky bude potrebné na Jej vytvorenie. Bez ohľadu na tieto vrstvy lepenky potom vlhkosť kartónového materiálu, vstupujúceho do Špirálového stroja, býva obvykle rovnaká a homogénna.a τ: napríklad 3 %, čo často zodpovedá aj požiadavkám r.a vlhkosť hotovej lepenkovej trubice.

Pretože je veľký pocez vrstiev lepenky vzájomne na seba spojovaný nenášanim lepidla na veľké povrchové plochy za účelom vytvorenia hrubej steny lepenkovej trubice, a pretože Je obsa'n sušiny 61 suchého materiálu v lepidle obecne veľmi nízky, a to zhruba od 80 do 60 %, potom vlhkosť lepenky v špirálovom stroji úplne Jasne vzrastá, a to obvykle až na 11 až 18 %. Z toho dôvodu potom musí byt vyrzbená lepenková trubica pred svojím dohotovením vysúšaná, aby bola pripravená na dodávku k užívateľovi 61 zákazníkovi.

Vysúšanle Je uskutočňované vháňaním mierne zohriateho vzduchu do nastchovaných lepenkových trubíc. Toto vysúšanle Je veľmi pr&cné a veľmi náročné na čas, lebo steny lepenkových trubíc, ktoré majú byť vysúšané, sú pomerne hrubé. Počas vysúšanla sa v takomto hrubom materiáli nevyhnutne vytvára vlhkostný gradlent.

Inými slovami predtým, ako začnú lepenkovej trubice, musí byť povrch vysušený ešte byť vysúšané vnútorné časti steny Uvedený vlhkostný gradlent môže tvoriť niekoľko percentuálnych Jednotiek vlhkosti na niekoľkých milimetroch. Toto Je znázornené formou príkladu na priloženom grafe, ktorý zobrazuje typicky vlhkostný profil v stene lepenkovej trubice. Na teplotný gradient známych lepenkových Trubíc Je typické, že sa nikdy úplne nevyrovana. pokiaľ bol už raz vytvorený.

Pri nanášaní lepidla na vrstvu lepenky začnú Jej vlákna bobtnať. Počas vysúšanla lepenkovej Trubice sa potom Jej vlákna znova zmršťujú, lebo ich vlhkcsť klesá. Pri vysúšaní sú lepenkové trubice obvykle tesno nastohované vo vzájomne sa presahujúcom usporiadaní. V dôsledku tohto stohovacieho usporiadania potom každá iepenková trubica vysychá najmä vo vnútri lebo zohriaty vzduch Je preháňaný práve vnútrajškom lepenkových trubíc.

Pri tesnom nastohovaní sa vlhkostný gradient vytvára v Jednom smere, to Je v smere 5., takže vlhkosť klesá od blízkosti vonkajšieho obvodu lepenkovej trubice smerom na vnútornú povrchovú plochu steny lepenkovej trubice (vid obrázok).

Z toho dôvodu potom, pretože má stena lepenkovej trubice rozdiely vo svojom obsahu vlhkosti, a pretože na zmršťovanie dochádza v rozdielnom čase počas vysúšanla, čo má tiež roztvárací účinok na konštrukciu lepenkovej trubice, dochádza na vyvíjanie pomerne silných vnútorných napätí v stene lepenkovej trubice.

Napätia tiež vznikajú v dôsledku rozdielov v uhloch lepenkových pásov rôznych vrstiev lepenky, ku ktorým dochádza v dôsledku geometrie špirálovej lepenkovej trubice. Tieto napätia môžu v horšom prípade dokonca spôsobiť poškodenie materiálu. V každom prípade vSal: zoslabujú pevnosť lepenkovej trubice, pokiaľ Je vystavená namáhaniu či pnutiu. priiom typickým príkladom takéhoto namáhanie býva skľuóovadlové upínancie zaťaženie (ked materiálu nesený ôi podopieraný lepenkovou trubicou, ktorá je upnutá v relatívne krátkych skľučovadlách) .

takzvané Je valec

Vnútorné pnutie v lepepenkovej trubici môže byť zisťované odrezaním tenkého prstencovítého odrezku tejto lepenkovej trubice, alebo skúšaním ôl testovaním lepenkových trubíc, ktoré boli vysušené a ošetrené rôznym spôsobom, na špeciálnych testovacích zariadeniach na zisťovanie skľučovadlovej upinacej pevnosti.

Problémom vlhkosti papierovej trubice sa zaoberajú napríklad patentové spisy EP 0 699 516 a EP 0 554 168.

Predmetom vynálezu, obsiahnutého v patentovom spise EP 0 699 518, Je spôsob a zariadenie, ktorými možno vyrábať papierovú trubicu s nízkym obsahom vlhkosti tak, že svetlotlačový materiál môže byť navíjaný na túto papierovú trubicu veľmi rýchlo po JeJ vyrobení.

Toho sa dosiahne regulovaním obsahu vlhkosti základného papierového materiálu na napred stanovenú hodnotu (napríklad 6 ±1 a to za použitia vo vode rozpustného lepidla v takom malom množstve, ktoré spôsobí, že lepidlo vytvorí plastický švík na strane základného papiera.

Hotová trubica ochladzovaná, takže musí byť bud čas a priestor, vysušená alebo potrebný na toto vysúSanie alebo ochladzovanie hotovej trubice, môže tyť eliminovaný. Tento patentový spis EP 0 699 518 popisuje spôsob ako docieli t to, aby hotová trubica mala pokiaľ možno čo najnižšiu v1hkost.

Predmetom vynálezu, ktorý Je obsiahnutý v patentovom spise EP 0534 163, Je výroba lepenkovej trubice na fotografický na svetlo citlivý materiál, vyrobený z drevitého základného materiálu, ktorý môže byť recyklovaný, alebo ktorý sa môže v prírodnom prostredí rozkladať.

Toto Je dosiahnuté využitím lepenkovej trubice, pozostávajúcej zo stredovej trubice, vyrobenej v podstate z papiera, a z nárazníkovej vrstvy, obsahujúcej v podstate drevitú buničinu, ktorej hustota nie Je väčšia ako 0,1 g/cm³, pričom Je na tejto nárazníkovej vrstve usporiadaná výstužná vrstva, ktorá pozostáva prevažne z papiera, majúceho pevnosť v ťahu, ktorá nie Je menšia , ako 0,3 kg/15 mm Šírky.

Tento patentový spis EP 0 534 163 popisuje, sko Je možné konštruovať papierovú trubicu na Špeciálne účely, to Je na navíjanie na svetlo citlivého materiálu.

Podstata vynálezu

Predmetom tohto vynálezu Je vyvinúť sposob znižovania, odstraňovania alebo dokonca menenia smeru týchto napätí, a to za tým účelom, aby tým bolo možné docieliť zvýšenie pevnosti a odolnosti proti zaťaženiu lepenkovej trubice. a to najmä v prípade skľuôovadlového upínacleho zaťaženia.

Pri spôsobe podľa tohto vynálezu Je lepenková trubica vyrábaná z na seba navrstvených vrstiev lepenky ich navíjaním, lepením a vysúšaním, pričom charakteristickým znakom predmetu tohto vynálezu Je skutočnosť. že sa obsahy vlhkosti aspoň pri niektorých vrstvách lepenky, vstupujúcich do navíjacieho Štádia, od seba vzájomne odlišujú za účelom dosiahnutia stupňovitej vlhkostnej Štruktúry v rámci steny, vytvárajúcej lepenkovú trubicu, pričom obsah vlhkosti vrstiev lepenky vzrastá smerom na vonkajší povrch lepenkovej trubice.

Ako u2 bolo hore uvedené, boli lepenky či kartóny, známe z doterajšieho stavu techniky, vyrábané tak, že vrstvy lepenky, používané na vytváranie stien iepenkových trubíc mali rovnaký obsah vlhkosti. Počas vysúáania lepenkovej trubice Je vlhkostný gradient vytváraný tak, £e sa vrstvy lepenky, umiestnené čo najbližšie k vnútornej stene (alebo stien), vysúšajú ako prvé, čo môže spôsobiť vznik nežladúclch napätí.

Pokiaľ Je originálny obsah vlhkosti v rôznych vrstvách lepenky usporiadaný v súlade s predmetom tohto vynálezu, napríklad už počas výroby lepenky, alebo odrezávaním pása lepenky, ktoré majú rôzne Šírky a ktoré sú určené pre rôzne vrstvy lepenky, takže vlhkosť zodpovedá vlhkostnému gradientu, na vznik ktorého nevyhnutne dochádza v Jednotlivých vrstvách lepenky počas vysúSania lepenkovej trubice, sú hore popísané napätia minimalizované.

Stupňovitá vlhkostná štruktúra podľa tohto vynálezu môže byť vytvorená vtedy, pokiaľ Je tvar vlhkostného gradientu termodynamickým výpočtom zéklade skúšok.

najprv dosiahnutý Lud alebo jeho stanovením na

Požadované rozdiely v obsahu vlhkosti t to Je stupňovitá vlhkostná štruktúra), môžu byt vytvárané v špirálovom stroji, smenou a/alebo voľbou spôsobu lepenia rôznych vrstiev lepenky (napríklad jednostranne alebo dvojstranné lepenie) , alebo zmenou a/alebo voľbou typu lepidla.

Takže je na lepenie rôznych vrstiev lepenky používaný aspoň Jeden typ lepidla. Požadované rozdiely v obsahu vlhkosti rncžu byt vytvárané v špirálovom stroji tiež zmenou vlastností, najmä obsahom sušiny, typu lepidla, použitého pri lepení rôznych vrstiev lepenky.

Pri spôsoboch zahrnutých v známom stave techniky, mali všetky vrstvy lepenky v rámci steny lepenkovej trubice obvykle rovnaký obsah vlhkosti, napríklad o veľkosti 8 %. Originálny obsah vlhkosti vnútorných vrstiev lepenkovej trubice, vyrobenej spôsobom podľa tohto vynálezu, Je napríklad 6 %, a zvyšuje sa smerom na vonkajší povrch lepenkovej trubice najprv na 7 %. potom na 8,5 %, a konečne na vonkajšom povrchu až na zhruba 10 %.

Lepením sa obsah vlhkosti zvyšuje, lebo v lepidle Je pochopiteľne obsiahnutá voda. ktorá musí byt odstraňovaná počas vysúšania. Avšak orignálne ustanovená stupňovitá vlhkostná štruktúra podľa tohto vynálezu je udržiavaná v každej fáze, pričom Je zabránené vzniku škodlivých a nebezpečných napätí pri vysušení.

Hore uvádzané hodnoty vlhkosti sú len ako príklad, lebo v každom prípade možno uplatniť aj iné typy stupňovitej vlhkostnej štruktúry, napríklad v súlade s požadovaným konečným vlhkostným obsahom hotovej lepenkovej trubice.

A naviac môže byť napríklad vonkajšia vrstva lepenky ľavým vysúšačom, a to za účelom vlastného uskutočňovania vysúšacleho procesu, alebo môžu byť vysúšacle vrstvy lepenky usporiadané na obidvoch povrchoch steny lepenkovej trubice v súlade s vlhkostným gradientom, predpokladaným na základe typu vysúšanla.

Odolnosť proti skľučovadlovému upínaciemu zaťaženiu Je pri lepenkovej trubici, vyrobenej spôsobom podľa tohto vynálezu, dokonca o SO % vyššia v porovnaní s lepenkovýml trubicami, vyrobenými v súlade so spôsobmi, známymi z doterajšieho stavu techniky, pokiaľ sú vystavené nevýhodným napätiam.

Tieto údaje sú obsiahnuté v dalej uvedenej tabuľke, obsahujúcej hodnoty odolnosti proti skľučovadlovému upínaciemu zaťaženiu pri lepenkových trubiciach, vyrobených v súlade so spôsobmi, známymi z doterajšieho stavu techniky, a pri lepenkových trubiciach, vyrobených spôsobom podľa tohto vynálezu.

Odolnosť proti skľučovadlovéitu upír.* c lemu naťaženiu kN/100 r. n (ľ

Lepenková trubica

Porovnávacia Stupňovitá hodr.11 e 3) vlhkosť na tlačiarenský papier na hĺbkotlačový papier 1.3C· na hĺbkotlačový papier 3,4C

0,95

3,30 .30 (1) definovaná na pomoci pristroja .-.bistrom Core Tester (viď patentový spis EP 509 135-, dĺžka skúšobnej lepenkovej trubice 100 mm, silové zrýchlenie na maximum 180 s (3) dlhodobý Štatistický priemer pre danú akosť lepenkovej trubice

Spôsob podía tohto vyr.álezu môže byť tiež použitý pri výrobe predpnutých lepenkových “.rubíc, a to tak, že v lepenkovej trubici Je vytvorené napätie, ktoré Je opačné na smer napätí, ktcré 3Ú vytvárané pri skľučovadlovom upínacom zaťažení. Tým dochádza na podstatné zvýšenie pevnosti lepenkovej trubice. Toho sa dosiahne napríklad Ľvýšenín vlhkosti lepenkovej trubice po Jej vysušení.

Predmet tohto vynálezu nie je nijak:· obmedzený hore popísanými príkladnými uskutočneniami, lebo Je možné vytvoriť celý rad rôznych modifikácií a dalsíeh uplatnení predmetu tohto vynálezu v rámci vynálezeckého rozsahu, vymedzeného v priložených patentových nárokoch.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY ti /MC-fy

   1. Spôsob výroby lepenkovej trubice a na seba navrstvených vrstiev lepenky ich navíjaním, lepením a vysúkaním, vyznačujúci sa tým, íe sa obsahy vlhkosti aspoň pri niektorých vrstvách lepenky, vstupujúcich do navíjacieho štádia, od seba vzájomne odlišujú za účelom dosiahnutia stupňovitej vlhkostnej štruktúry v rámci steny, vytvárajúcej lepenkovú trubicu, pričom obsah vlhkosti vrstiev lepenky vzrastá smerom na vonkajší povrch lepenkovej trubice.
2. 3. Spôsob požila nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že obsahy vlhktsti. to Je stupňovitá vlhkostná štruktúra, boli zvolené v súlade s vlhkostným gradientom, vytvoreným v siene lepenkovej trubice počas vysúšanla tejto lepenkovej trubice.

   5. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa t ý m, že vlhkosť lepenkovej trubice sa po vysušení lepenkovej trubice zvyšuje sa účelom dosiahnutia ťahového efektu, rozťahujúceho štruktúru lepenkovej trubice.
3. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že rôzne vlh kostné obsahy vrstiev lepenky sú vytvárané strojom na výrobu lepenky počas výroby lepenky a/alebo následným podrezávaním lezenkových pásov, ktoré majú rozdielnu šírku, a ktoré 3ú určené na rôzne vrstvy lepenky.
4. 5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že požado 11 vané rozdiely v obsahu vlhkosti sú vyivérané v špirálovom stroji zmenou a/alebo voľbou spos:?'.i lepenia rôznych vrstiev lepenky, napríklad Jednostranným alebo obo J s t ranným lepením.
5. 6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, Ze poZado vane rozdiely v obsahu vlhkosti sú vytvárané v špirálovom stroji použitím aspoh Jedného typu lepidla na lepenie rôznych vrstiev lepenky.
6. 7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že požado vané rozdiely v obsahu vlhkosti sú vytvárané v špirálovom stroji zmenou vlastností typu lepidla, použitého na lepenie rôznych vrstiev lepenky.
7. 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúci sa tým, že požado vané rozdiely v obsahu vlhkosti sú vytvárané v špirálovom stroji zmenou obsahu sušiny pri type lepidla, použitého na lepenie rôznych vrstiev lepenky.
8. 9. Lepenková trubica, tvorená na seba naskladanými vrstvami lepenky, vyznačujúca sa tým, Ze táto lepenková trubica pozostáva z vrstiev lepenky, pričom obsah vlhkosti aspoft niektorýc?. vrstiev lepenky, vstupujúcich do navíjacej etapy, bol upravený zámerne tak, aby sa obsahy vlhkosti od seba vzájomne odlišovali za účelom dosiahnutia stupňovitej vlhkostnej štruktúry v rámci steny, vytvárajúcej lepenkovú trubicu, pričom sa obsah vlhkosti jednotlivých vrstiev lepenky smerom na vonkajší povrch lepenkovej trubice zvyšuje.