FI64960C - Transportfilt foer papperstillverkning och foerfarande foer des tillverkning - Google Patents

Description

64960

Kuljetushuopa paperinvalmistusta varten ja menetelmä sen valmistamiseksi 5 Tämän keksinnön kohteena on kuljetushuopa kuiturainan kuljettamiseksi paperikoneen puristinosan läpi, joka kuljetushuopa käsittää ainakin yhden neulatun, kuitujen muodostaman hantuvakerroksen.

Tällainen huopa on tarkoitettu kuiturainan kuljettami-10 seksi sellaisen paperikoneen puristimen läpi, jossa raina joutuu olemaan suhteellisen pitkän ajan kosketuksissa kul-jetushuovan kanssa.

Tavanomaisen huovan käyttäminen kuljetushuopana aiheuttaa huomattavia puhallus- ja jälleenkastumisongelmia 15 johtuen huovan mukanaan kuljettamasta ilmasta ja vastaavasti vedestä.

Tavallinen huopa kuljettaa pinnassa ja sisällä olevissa huokosissa ilmaa. Kun huopa puristuu nipissä kokoon, työntyy ilma ulos huovasta ja nostaa rainan irti huovasta 20 aiheuttaen ns. puhallusta, mikä venyttää, rypistää ja rikkoo rainaa. Mitä suurempi paperikoneen nopeus on, sitä enemmän huopa tuo ilmaa puristusnippiin ja sitä vaikeampi on pu-hallusongelma. Tämä asettaa usein rajan paperikoneen nopeudelle tai puristuspaineelle.

25 Suomalaisesta patenttihakemuksesta 773981 on aikaisem min tunnettua pienentää huovan kuljettamaa ilmamäärää kohdistamalla huopaan samanaikainen kuumennus-, puristus- ja venytysvaikutus huovan pinnan silittämiseksi. Käytännössä on kuitenkin huomattu, että tällainen pinnan silittäminen koh-30 distuu vain huovan pintakerrokseen, joka kuluu nopeasti pois siinä kovassa kulutuksessa, mikä kohdistuu juuri pinnassa oleviin kuituihin huovan kulkiessa kovan nipin läpi.

Tavanomaisen huovan päällystäminen jollain muovilla, kumilla tai muunlaisella päällystysaineella ei myöskään rat- 2 64960 kaise huovan puhallusongelmaa. Eri päällystysmenetelmien haittana on se, että pinta muodostuu liian sileäksi ja tiiviiksi. Tämä vaikeuttaa radan irroittamista huovasta, koska hyvin sileällä ja tiiviillä pinnalla on voimakas adheesio.

5 Tästä syystä esim. kumihihna ei sovellu lainkaan kuljetus-huovaksi juuri pintaominaisuuksien takia.

Aikaisemmin on myös tunnettua, esim. suomalaisesta patenttihakemuksesta 2848/74, käyttää huovan pinnassa suhteellisen hienoja kuituja ja sisemmissä kerroksissa suhteellisen 10 karkeita kuituja. Tällaisessa huoparakenteessa on huovan pinnassa kylläkin pienempiä huokosia, jotka ovat edullisia kuljettamansa pienen ilmamäärän vuoksi, mutta pinnan alla olevien karkeampien kuitukerrosten huokosten sisältämä ilmamäärä aiheuttaa helposti puhallusongelmia, kun huopa pu-15 ristuu nipissä kokoon ja ilma purkautuu huovasta.

Jälleenkastuminen on lähes yhtä merkittävä ongelma kuin puhaltaminen. Kun huopa ja raina ovat suhteellisen pitkän ajan kiinni toisissaan, on huovassa olevalla vedellä mahdollisuus siirtyä rainaan, jos huovan pintakapillaarit 20 ovat liian isoja. Tavanomaisen puristinhuovan pinnassa on juuri tällaisia suuria huokosia ja kapillaareja, joista vesi pääsee helposti imeytymään rainaan, jonka kapillaarit ovat erittäin pieniä.

Lisäksi tavanomaisen puristinhuovan pinta on senverran 25 epätasainen, että rainan kiinnittyminen siihen ei ole kovin voimakas. Tämä vuorostaan voi aiheuttaa sen, että raina, sensijaan että se kulkisi kuljetushuovan mukana, kulkeekin jonkun lähinnä vedenpoistoon tarkoitetun huovan mukana.

Puhallus- ja jälleenkastumisongelman välttämiseksi on 30 aikaisemmin ehdotettu jättää huopa kokonaan pois paperikoneen puristimesta. Kun huopaa ei käytetä, raina joutuu välittömään kosketukseen puristustelan pinnan kanssa. Tällöin rainan irroittaminen suoraan telan pinnasta saattaa aiheuttaa ongelmia johtuen rainan ja sileän telapinnan välisestä 35 suuresta adheesiosta, mikä vahingoittaa rainaa suurilla paperikoneen nopeuksilla.

64960 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuljetus-huopa, joka mahdollistaa kuivattavan rainan kuljettamisen pidemmän aikaa ja suurella nopeudella kosketuksessa kuljetus-huovan kanssa paperikoneen puristinosan läpi ilman että kul-5 jetushuopa aiheuttaa edellä mainittuja puhallus-, jälleen-kastumis- ja tarttumisongelmia. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella kuljetushuovalla, jolle on tunnusomaista se, että huopa on täytetty täyteaineella hahtuvakerroksen rainanpuoleista pintaosaa lukuunottamatta täysin ilmaa lä-10 päisemättömäksi.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kuljetushuo-van sisällä ja pinnassa olevat huokoset tukitaan täyteaineella, mutta samalla säilytetään kuljetushuovalle huopamai-nen mutta tiivis pintakerros. Kuljetushuopa tehdään tällöin 15 mahdollisimman vähän kokoonpuristuvaksi valitsemalla täyteaine siten, että se poistaa huovan kimmoisan liikkeen. Keksinnön mukainen kuljetushuopa mahdollistaa paperikoneen puristinosan nopeuden nostamisen jopa yli 1000 m/min ilman että huopa aiheuttaa puhallus- tai jälleenkastumisongelmia, 20 koska huopa imee vain hyvin vähän vettä ja ilmaa itseensä. Huopa ei siten osallistu veden siirtoon rainasta, vaan se hoidetaan tavanomaisilla avoimilla puristinhuovilla. Huovan pintaominaisuuden ansiosta pinnan adheesio kuiturainaan on pieni, jolloin sen irroittaminen huovasta on helppoa, eikä 25 ole paperin rikkoutumisvaaraa.

On edullista, että huopaa varten käytetään hyvin hienoja kuituja kauttaaltaan läpi huovan, joiden kuitujen hienous on 6 den tai hienompi. Huovan huokoset muodostuvat näin suhteellisen hienoiksi, niin että huopa kyetään tukkimaan 30 kohtuullisella määrällä täyteainetta.

Kokeissa on havaittu, että huovan puristuksen alaisen paksuuden pitäisi edullisesti olla vähintään 45 % alkuperäisestä paksuudesta puristuspaineen ollessa 14 MPa. Näin pystytään vähentämään huovan muuten suurta kimmoista liikettä, 35 koska tavallinen huopa puristuu kokoon jopa kolmanneksen alkuperäisestä paksuudestaan.

4 64960

Keksinnön kohteena on myös menetelmä keksinnön mukaisen kuljetushuovan valmistamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 7.

5 Menetelmälle on ominaista se, että huovan tukkiminen täyteaineella suoritetaan siten, että huovan rainanpuolei-selle pinnalle ei muodostu täyteaineen muodostamaa erillistä päällystekerrosta. Huopaan saadaan näin sen täydellisestä tukkimisesta huolimatta säämiskämäinen pinta, joka ei tartu 10 liian lujasti kuiturainaan.

Huopaan voidaan muodostaa estokerros kalanteroimalla huovan rainanpuoleista pintaa ennen tukkimiskäsittelyä. Näin saadaan huopaan sileä ja tiivis pinta, niin että kalanteroi-tu pintakerros estää täyteainetta tunkeutumasta huovan rai-15 nanpuoleiseen pintaan asti ja pinnan huopamaiset ominaisuudet säilyvät.

Estokerros voidaan myös aikaansaada käyttämällä huovan rainanpuoleisessa pinnassa hienompia kuituja kuin alapuolisissa kerroksissa, jolloin täyteaine, joka johdetaan huopaan 20 vastakkaisen pinnan puolelta, pysähtyy tähän hienoon kuitu-kerrokseen. On edullista liittää tähän valmistustapaan myös kalanterointi, jolloin estokerroksen pintaan ei jää avoimia huokosia, vaan ne tulevat tukituiksi kalenterin lämmöllä ja puristuksella. Mainitut hienommat kuidut ovat edullisesti 25 4 den tai sitä hienompia, kun taas mainitut karkeammat kui dut ovat edullisesti 6 den tai sitä hienompia.

Estokerros voidaan myös aikaansaada sisällyttämällä huovan rainanpuoleisen pinnan alle suodattava välikerros, jolloin on edullista, että välikerros sijaitsee pinnassa 30 olevan hienon kuitukerroksen ja alla olevan karkean kuitu- kerroksen välissä. Suodattava välikerros voi olla esim. kui- 2 tukangas, jonka paino on 20-200 g/m . Välikerros estää täyteainetta tunkeutumasta kuljetushuovan pintaan.

Tukkimiskäsittely voidaan suorittaa suihkuttamalla tai 35 kyllästämällä huopa fulardissa tai levittämällä täyteaine huopaan nostotelalla. Tämän jälkeen huopa kuivataan, ja täyteaine fikseerataan tai vulkanoidaan.

Il 5 64960

Periaatteessa keksintöä voidaan soveltaa myös siten, että huovan pohjakankaalle tai pohjakankaalle ja hahtuvaker-rokselle suoritetaan tukkimiskäsittely täyteaineella ja tämän jälkeen neulataan tai laminoidaan pintahahtuvakerros 5 kiinni täytettyyn pohjakankaaseen tai vastaavasti hahtuva-kerrokseen. Lopuksi huopa kalanteroidaan pinnan silittämi-seksi ja tiivistämiseksi.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa 10 kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen kul- jetushuovan ensimmäistä toteutusmuotoa poikkileikkauksena, kuvio 2 esittää kuljetushuovan toista toteutusmuotoa, ja kuvio 3 esittää kuljetushuovan kolmatta toteutusmuotoa.

15 Kuviossa 1 esitetty kuljetushuopa käsittää tukikudok- sen 1 ja sen molemmille puolille neulatut hahtuvakerrokset 2 sekä tukikudoksen ja hahtuvakerrokset rainanpuoleista pintaa lukuunottamatta täyttävän täyteaineen 3.

Tukikudos 1 antaa huovalle hyvät lujuusarvot sekä pi- 20 tuus- että poikkisuuntaan. Tukikudos on samanlainen kuin käytetään tavallisten neulattujen paperikonehuopien pohjakankaina. Tukikudos voidaan kutoa monofilamentti-, multifilamentti-tai kehrätyistä langoista. Lankarakenne voi olla 1- tai useampikerroksinen.

25 Hahtuvakerrokset 2 koostuvat kuiduista, joiden hienous on vähintään 6 den. Kuidut voivat olla tavanomaisten puris-tinhuopien valmistuksesta tunnettuja kuituja. Kerrokset 2 on aikaansaatu levittämällä tukikudokselle päällekkäisiä harso-kerroksia ja neulaamalla ne toisiinsa ja tukikudokseen.

30 Täyteaineena 3 on käytetty hartsiemulsiota. Sopiva hartsi voi olla akryylihartsi tai jokin seuraavista: epoksi-, fenoli-, polyvinyyliasetaatti-, styreeni-, butadieeni- tms. hartsi. Kova hartsi antaa hyvin vähän kokoonpuristuvan huovan, kun taas pehmeämpi hartsi hiukan lisää kokoonpuristu- 35 vuutta. Täyteaineena voidaan käyttää myös synteettistä tai luonnonkumi lateksia, polyuretaania tai si 1ikonielastomeeria.

6 64960

Huovan rainanpuoleinen pinta 2a on kalanteroitu sileäksi ja tiiviiksi estokerrokseksi 4, jonka huokoset on tukittu kalanteroinnin lämmön ja puristuksen vaikutuksesta, niin että estokerros estää täyteainetta tunkeutumasta huo-5 van rainanpuoleiseen pintaan. Täyteaine tukkii huovan muilta osin täysin ilmaa läpäisemättömäksi.

Kuviossa 2 esitetty kuljetushuopa eroaa edellisestä siinä, että hahtuvakerros 12 koostuu rainanpuoleisesta, hienojen kuitujen muodostamasta kerroksesta 12A ja sen alla 10 sijaitsevasta karkeampien kuitujen muodostamasta kerroksesta 12B. Hienokuituinen kerros 12A muodostaa estokerroksen 14, joka estää täyteainetta tunkeutumasta huovan pintaan 12a. Pinta 12a on edullisesti kalanteroitu. Muilta osin on huopa täydellisesti täyteaineen täyttämä.

15 Kuviossa 3 esitetty kuljetushuopa eroaa kuviossa 2 esitetystä siinä, että hahtuvakerroksen 22 hienokuituisen hahtuvakerroksen 22A ja karheampikuituisen hahtuvakerroksen 22B väliin on sisällytetty suodattavan välikerroksen muodostava kuitukangas 24, joka estää täyteainetta tunkeutumas-20 ta pintakerrokseen 22A ja huovan pintaan 22a. Muilta osin on huopa täydellisesti täyteaineen täyttämä.

Esimerkki 1

Pohjakankaalle, joka oli kudottu monofilamenttilangois-ta 1-kerroksiseksi, neulataan 6 den hahtuvakerros molemmille 25 puolille pohjakangasta. Näin saadun huovan paino oli 1400 g/m^.

Tämän jälkeen huopa kalanteroitiin sen rainanpuoleisen pinnan silittämiseksi ja tiivistämiseksi. Kalanteroitu huopa täytettiin akryylihartsilla fulardissa, ja ylimääräinen 30 hartsi puristettiin pois huovasta. Lopuksi huopa kuivattiin, ja hartsi fikseerattiin. Täyteainetta ei esiintynyt rainan-puoleisella kalanteroidulla pinnalla.

Huopa toimi moitteettomasti paperikoneen puristimen kuljetushuopana ajonopeuden ollessa yli 1000 m/min.

n 7 64960

Esimerkki 2

Pohjakankaalle, joka oli kudottu 2-kerroksiseksi, neulattiin rainan puolelle 6 den hahtuvakerros, jonka pintaan levitetään vielä 3,75 den kuitukerros. Huovan paino 5 oli 1250 g/m2.

Huovan nurjalle pinnalle levitettiin akryylihartsi-emulsiota telalla, joka tunkeutui huovan tukikudokseen ja hahtuvakerrokseen hienokuituiseen pintakerrokseen asti. Lopuksi huopa kuivattiin ja hartsi fikseerattiin.

10 Huopa toimi moitteettomasti paperikoneen puristimen kuljetushuopana ajonopeuden ollessa yli 1000 m/min.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on vain tarkoitettu havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen huopa ja menetelmä sen valmis-15 tamiseksi vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä on mahdollista valmistaa huopa ilman tu-kikudosta, jolloin hahtuvakerros muodostetaan päällekkäisistä non-woven kuitukerroksista, jotka neulataan toisiinsa kerrokseksi, joka kestää täyteainekäsittelyn rasitukset il-20 man tukikudosta. Vaihtoehtoisesti voidaan tukikudos valmistaa langoista, jotka voidaan liuottaa pois esim. kuumalla vedellä ennen täyteainekäsittelyä. Sopivia lankaraaka-ainei-ta ovat alginaatti ja polyvinyylialkoholi. Tällä tavalla saadaan kuljetushuopa sellaiseksi, ettei se käytössä jätä mark-25 keerauksia paperirataan. Tukikudos kuitenkin mahdollistaa hahtuvakerroksen valmistamisen jatkuvana prosessina harso-kerroksista.

Claims (11)

1. Kuljetushuopa kuiturainan kuljettamiseksi paperikoneen puristinosan läpi, joka kuljetushuopa käsittää ai-5 nakin yhden neulatun, kuitujen muodostaman hahtuvakerroksen (2; 12; 22), tunnettu siitä, että huopa on täytetty täyteaineella (3) hahtuvakerroksen (2; 12; 22) rainanpuo-leista pintaosaa (4; 12A; 22A) lukuunottamatta täysin ilmaa läpäisemättömäksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetushuopa, jossa hahtuvakerros (2; 12; 22) on neulattu toispuolisesti lanka-rakenteen muodostamaan tukikudokseen (1), tunnettu siitä, että tukikudos (1) on täytetty pinnasta pintaan täyteaineella (3) täysin ilmaa läpäisemättömäksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuljetushuo pa, tunnettu siitä, että hahtuvakerroksen (2) rai-nanpuoleinen pinta (2a) on kalanteroitu sileäksi ja tiiviiksi estokerrokseksi (4), joka estää täyteaineen (3) tunkeutumisen mainittuun pintaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuljetushuopa, tunnettu siitä, että hahtuvakerros (12) koostuu rai-nanpuoleisesta hienokuituisesta kerroksesta (12A) ja tukiku-doksen (1) puoleisesta karkeakuituisesta kerroksesta (12B), jolloin hienokuituinen kerros estää täyteaineen (3) tunkeutu- 25 misen hahtuvakerroksen rainanpuoleiseen pintaan (12a).

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuljetushuopa, tunnettu siitä, että hahtuvakerroksessa (22) on rai-nanpuoleisen pinnan (22a) alla suodattava välikerros (24), joka estää täyteaineen (3) tunkeutumisen mainittuun pintaan.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kuljetushuopa, tun nettu siitä, että hienokuituisen kerroksen (12A) kuidut ovat 6 den tai hienompia ja että karkeakuituisen kerroksen (12B) kuidut ovat 6 den tai hienompia.

7. Menetelmä paperirainan kuljettamiseksi paperikoneen 35 purjstinosan läpi tarkoitetun kuljetushuovan valmistamiseksi, 64960 jolloin lankarakenteen muodostavaan tukikudokseen (1) neula-taan ainakin toispuolisesti kuitujen muodostama hahtuvaker-ros (2; 12; 22) ja huopa kyllästetään täyteaineella (3), tunnettu siitä, että tukikudos (1) ja hahtuvaker-5 ros (2; 12; 22) täytetään täyteaineella (3) hahtuvakerrok-sen rainanpuoleista pintaosaa (2a; 12A; 22A) lukuunottamatta täysin ilmaa läpäisemättömäksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hahtuvakerrokseen (2) muodostetaan 10 estokerros (4), joka estää täyteaineen (3) tunkeutumisen rainanpuoleiseen pintaan (2a), hahtuvakerroksen (2) rainan puoleista pintaa (2a) kalanteroimalla.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hahtuvakerrokseen (12) sisällytetään 15 rainanpuoleisen pinnan (12a) puolella sijaitseva hienokuituinen hahtuvakerros (12A), joka estää täyteaineen (3) tunkeutumisen rainanpuoleiseen pintaan (12a).

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hahtuvakerrokseen (22) sisällytetään 20 rainanpuoleisen pinnan (22a) alla sijaitseva kuitukangas (24), joka estää täyteaineen (3) tunkeutumisen rainanpuoleiseen pintaan.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukikudos (1) liuotetaan 25 pois ennen hahtuvakerroksen (2) täyttämistä täyteaineella. 10 64960