108951108951
Menetelmä ja laitteisto lujuusprofiilin hallitsemiseksiMethod and apparatus for controlling the strength profile
Keksintö kohdistuu menetelmään lujuusprofiilin hallitsemiseksi, jossa liikkuvalle paperi- tai kartonkirainalle suoritetaan liimaus sen pinnan 5 kautta tuodulla liimalla. Keksintö kohdistuu myös laitteistoon, joka käsittää elimet paperi- tai kartonkirainan kuljettamiseksi sekä rainan kulkuradalla liimausyksikön, joka on järjestetty tuomaan liimaa paperi- tai kartonkirainaan.The invention relates to a method for controlling a strength profile in which a moving paper or board web is glued with an adhesive introduced through its surface 5. The invention also relates to an apparatus comprising means for conveying a paper or board web and a bonding unit arranged along the web path to provide adhesive to a paper or board web.
10 Paperin- ja kartonginvalmistuksessa pyritään mahdollisimman tasaiseen profiiliin rainan poikkisuunnassa kaikkien muuttujien osalta. Tärkeitä profiileja ovat kosteusprofiili, neliömassaprofiili, paksuusprofiili ja lujuusprofiili. Profiilit korreloivat jossakin määrin keskenään, mutta kaikkien profiilien saaminen tasaiseksi samanaikaisesti on vaikeaa, koska 15 toimenpiteet yhden profiilin tasoittamiseksi saattavat vaikuttaa toiseen profiiliin epäedullisesti.10 In paper and board making, the aim is to have as uniform a profile across the web as possible for all variables. Important profiles are moisture profile, basis weight profile, thickness profile and strength profile. There is some correlation between profiles, but it is difficult to get all profiles smooth at the same time, since 15 actions to smooth out one profile may adversely affect another.
Rainan neliömassaprofiiliin voidaan vaikuttaa perälaatikolla kahdella tapaa: Syöttämällä säädetysti laimennusvettä eri kohtiin massavirtauk-20 sen leveydellä (ns. laimennusperälaatikko) tai säätämällä perälaatikon huuliaukon muotoa (ns. listasäädetty perälaatikko).There are two ways of influencing the web basis weight profile of the web: By adjusting the dilution water at various points along the width of the mass flow (so-called dilution headbox) or by adjusting the shape of the headbox lip opening (so-called headbox).
;'V Paperin tai kartongin mahdollisimman tasainen lujuusprofiili vaikuttaa · edullisesti ajettavuuteen myöhemmissä käsittelyvaiheissa, kuten jatko- :. *' 25 jalostuksessa ja painatuksessa. Jos profiili saadaan tasaiseksi, voidaan • · · :: käyttää myös matalampaa varmuusrajaa lujuudessa.; 'V The even strength profile of paper or paperboard will: · Advantageously affect later runnability, such as:. * '25 in processing and printing. If the profile is smooth, a lower margin of • strength can also be used.
• · · • · • · * * *• · · • · • * * *
Lujuusprofiiliin voi vaikuttaa epätasainen vedenpoisto esim. vedenpoisto-osan viiran likaisuudesta, vedenpoistoelementtien epätasaisuuk-30 sista tai puristinosan puristinhuopien likaisuudesta tai kuluneisuudesta johtuen. Myös epätasainen tiheys epätasaisen retention ja sen seu- »»»·» rauksena epätasaisen rainan tiivistymisen johdosta tuottaa epätasaisen lujuusprofiilin.The strength profile may be affected by uneven dewatering, for example due to wire dirt in the dewatering section, unevenness in the dewatering elements, or dirt or wear on the press section press felts. Also, the uneven density as a result of uneven retention and consequent uneven web compacting produces an uneven strength profile.
| * • · 108951 2| * • · 108951 2
Lisäksi perälaatikon virtausolosuhteista voi johtua kuituorientaatiovir-heitä rainaan, jotka heikentävät lujuusprofiilia.In addition, the headbox flow conditions may result in fiber orientation errors in the web, which weaken the strength profile.
Kartongin lujuutta nostetaan siihen lisättävällä liimalla. Liimaus voidaan 5 toteuttaa märän pään lisäyksenä lisäämällä lujittavaa ainetta kulumassan joukkoon ennen radan muodostusta. Toinen tapa on suorittaa liimaus jo muodostuneelle radalle tuomalla vesipohjainen liima sen pinnan kautta rainan kuituverkostoon. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi lii-mapuristimella, jossa vesipohjainen liima-aine, kuten tärkkelys, paine-10 taan kahden telan välisessä nipissä rainaan.The strength of the board is increased with the adhesive added. Bonding can be accomplished by adding a wet end by adding a reinforcing agent to the wear mass prior to forming the web. Another way is to perform bonding to an already formed web by applying a water-based adhesive through its surface to the web of fibers. This can be done, for example, with a glue press, in which an aqueous adhesive, such as starch, is pressurized in a nip between two rolls to the web.
Lujuusprofiiliongelmia esiintyy miltei kaikissa kartonkityypeissä. Epätasaisen lujuusprofiiiin syyt voivat olla moninaiset, esim. retentioprofiili, puristusprofiili, kuivatusprofiili, orientaatioprofiili tai joku muu tekijä voi-15 vat aiheuttaa epätasaisen lujuusprofiin. Eräissä tapauksissa on havait-! tu, että kartonkia valmistavilla laimennusperälaatikolla ja rataan sitä lu jittavaa liimaa levittävällä liimapuristimella varustetuilla laineri- ja fluting-koneilla ei päästä hyvään lujuusprofiiliin. Epätasaisen lujuusprofiiiin johdosta joudutaan lujuuden varmuusrajaa nostamaan, mikä lisää kus-20 tannuksia.Strength profile problems occur in almost all board types. The reasons for an uneven strength profile may be manifold, e.g., retention profile, compression profile, drying profile, orientation profile, or other factors may result in an uneven strength profile. In some cases, it is observed! It is noted that liner and fluting machines equipped with a paperboard dilution headbox and an adhesive press applying adhesive to the web do not achieve a good strength profile. Due to the uneven strength profile, the safety margin of the strength has to be raised, which increases the cost.
Profiilin säätö liimapuristimella on tunnettu mm. suomalaisesta paten-:/Y tista 90319, jota vastaa US-patentit 5,159,893 ja 5,304,391. Tässä : ·· säädetään paperi- tai kartonkirainan kosteusprofiilia säätämällä liima- 25 puristimen toisella telalla tuotavan liimafilmin profiilia tarkoituksena saada kiinnirullaimessa rullattavan rainan kosteusprofiili tasaiseksi. Lu-·· ’ ’ : juusprofiilin säätöä ei käsitellä kyseisessä julkaisussa.The profile adjustment with an adhesive press is known e.g. Finnish Patent No. 90319, corresponding to U.S. Patents 5,159,893 and 5,304,391. Here: ·· The moisture profile of the paper or board web is adjusted by adjusting the profile of the adhesive film to be introduced on the second roll of the adhesive press in order to achieve a uniform moisture profile of the web being rolled. Lu ·· '': Adjusting the hair profile is not discussed in this publication.
Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat, ja esittää ratkaisu, 30 jolla voidaan parantaa erityisesti pinnan kautta liimattujen kartonkiraino-jen lujuusprofiilia. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että rainan lu-juusprofiili tai sen kanssa korreloiva profiili liimauksen jälkeen määritetään, ja saadun profiilin perusteella ennen liiman tuomista rainaan rai-35 nalle suoritetaan profiloiva käsittely, jolla vaikutetaan rainan kykyyn 108951 3 vastaanottaa liimaa eri kohdissa rainan poikkisuunnassa. Tällä tavalla voidaan lujuusprofiili tasata tai saada halutuksi muista profiileista riippumatta, ja itse liimaus voidaan suorittaa profiloimattomasti. Sen seurauksena, että lujuudessa voidaan käyttää alempaa varmuusrajaa, voi-5 daan paperin- tai kartongin valmistuksessa vähentää myös kuitu- ja tärkkelyskustannuksia.The object of the invention is to eliminate the above drawbacks and to provide a solution for improving the strength profile of cardboard webs glued in particular through the surface. To accomplish this purpose, the method of the invention is essentially characterized by determining the web strength profile or its correlating profile after gluing, and based on the resulting profile, prior to applying the glue to the web, a profiling treatment is performed which affects the web's at points across the web. In this way, the strength profile can be smoothed or desired independently of the other profiles, and the gluing itself can be carried out without profiling. As a result of using a lower margin of strength, the cost of fiber and starch can also be reduced in the manufacture of paper or board.
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan liimatusta rainasta mitataan lujuusprofiili tai sen kanssa korreloiva profiili on-line-mittauksena liikku-10 vasta rainasta, ja mainittu profilointi suoritetaan takaisinkytketysti mittaustulosten perusteella. Mittaus voidaan toteuttaa on-line-mittauksena liikkuvasta rainasta esimerkiksi kireysprofiilin mittauksena, joka korreloi lujuusprofiilin kanssa. Toinen tapa on suorittaa ultraäänen etenemisnopeuteen paperirainassa perustuva mittaus. Etuna on-line -mittauksesta 15 on mm. lajinvaihdon nopeutuminen huomattavasti, sillä yleensä lajin-vaihdon jälkeen lujuusprofiilit eivät ole olleet tyydyttäviä.According to a preferred embodiment, the strength profile or a profile correlating therewith is measured on the bonded web as an on-line motion measurement of the web, and said profiling is performed on the basis of the measurement results. The measurement can be carried out as an on-line measurement from a moving web, for example as a measurement of the tension profile, which correlates with the strength profile. Another way is to perform a measurement based on the ultrasound propagation speed on the paper web. The advantage of on-line measurement is 15 mm. Significant acceleration of species change, since generally after the change of species the strength profiles have not been satisfactory.
Keksinnöllä päästään hyvään lujuusprofiilin tasaisuuteen siten, että liiman tuontikohdassa, esimerkiksi liimapuristimen nipissä voidaan vali-20 koidusti saada liima-aine tunkeutumaan eri tavalla rainaan eri kohdissa rainan poikkisuuntaa, eli heikompiin kohtiin voidaan saada enemmän lujittavaa liimaa.The invention achieves a good uniformity of the strength profile so that at the point of application of the adhesive, for example, in the nip of the adhesive press, the adhesive can be selectively caused to penetrate the web differently at different points across the web, i.e. weaker points.
On havaittu, että esimerkiksi laimennusprofilointi vaikuttaa kosteuspro-j :. "· 25 tiiliin, jolla on puolestaan vaikutusta liimaustulokseen pintaan tehdyssä i liimauksessa. Näin ollen voidaan profilointi ennen liimaa levittäviä eli- miä toteuttaa esimerkiksi kosteusprofilointina tunnetuilla kosteusprofi-lointilaitteilla, joista yksi esimerkki on US-patentissa 5 286 348 esitetty :" *: profiloiva kostutuslaite.It has been found, for example, that dilution profiling affects the humidity pro. "· 25 bricks, which in turn affect the gluing result of gluing to the surface. Thus, profiling before the glue-applying members can be accomplished, for example, by moisture profiling devices known as moisture profiling, one example of which is U.S. Patent 5,286,348:" .
30 • . Laitteistolle keksinnön toteuttamiseksi on puolestaan tunnusomaista se, ' ‘ että siihen kuuluu paperi- tai kartonkirainan kulkuradalle ennen liimaus- yksikköä sijoitettu profilointilaite, joka on järjestetty vaikuttamaan profi-:··.· loidusti rainan kykyyn vastaanottaa liimaa ja joka on yhteydessä lujuus- j 108951 4 profiilin tai lujuusprofiiiin kanssa korreloivan profiilin mittauslaitteeseen, joka on sijoitettu liimausyksikön jälkeen.30 •. The apparatus for carrying out the invention, in turn, is characterized in that it comprises a profiling device disposed on a paper or board web path prior to the gluing unit, which is arranged to influence the web's ability to receive adhesive and which is associated with strength. to a profile or strength profile correlating profile to a measuring device positioned after the gluing unit.
Laitteistolla voidaan toteuttaa lujuusprofiiiin säätö on-line ja korjata 5 esim. aikaisemmista käsittelyvaiheista tai profiilin säädöistä johtuvat epätasaisuudet, jotka voivat vaikuttaa liiman tunkeutumiseen rainaan ja sen kautta rainan lujuusprofiiiin poikkisuunnassa. Profiilin mittauslaite voidaan yhdistää paperi- tai kartonkikoneen säätöautomatiikkaan, ja annetun asetusarvoprofiilin avulla voidaan toteuttaa lujuusprofiiiin opti-10 mointi.The apparatus can implement on-line strength profile adjustment and correct for irregularities, e.g., due to previous processing steps or profile adjustments, which may affect the adhesive penetration into the web and thereby the web strength profile in the transverse direction. The profile measuring device can be combined with the control automation of the paper or board machine, and the given setpoint profile can be used to provide an optimum of the strength profile.
Profiloiva laite on edullisimmin profiloiva kostutuslaite, jolla voidaan samalla vaikuttaa rainan kosteusprofiiliin sen optimoimiseksi, ja liimausyksikön jälkeen sijaitseva profiilin mittauslaite on edullisesti ΜΙ 5 reysprofiilin mittauslaite tai ultraäänen etenemisnopeutta rainassa mit-taava laite.Most preferably, the profiling device is a profiling wetting device that can simultaneously influence the moisture profile of the web to optimize it, and the profile measuring device located downstream of the gluing unit is preferably a re 5 reef profile measuring device or ultrasonic propagation speed measuring device.
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, joissa 20 kuva 1 esittää sivukuvantona kartonkikonetta ja siihen liitettynä ."!. kaaviona keksinnön mukaista menetelmää, · kuva 2 esittää kaavamaisesti rainan poikkisuuntaista profiilia, :’;/j 25 kuva 3 esittää profiilinmittauslaitetta, jota voidaan käyttää keksinnössä, kuva 4 esittää toisessa suoritusmuodossa käytettävää profiilinmit-.··; 30 tauslaitetta, ja kuva 5 esittää kaavamaisesti tapaa vaikuttaa rainan kosteusprofii-: : liin.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a side elevational view of a carton machine and connected thereto. "Figure 2 schematically illustrates a transverse profile of the web: Figure 3 shows a profile measuring device in the invention, Figure 4 illustrates a profile gauge for use in another embodiment, and Figure 5 schematically illustrates a way of influencing the moisture profile of a web.
108951 5108951 5
Kuvassa 1 on esitetty kartonkikone, johon kuuluu muodostusosa F eli formed, jossa perälaatikosta syötetään vettä läpipäästävälle liikkuvalle muodostusviiralle tai kahden liikkuvan muodostusviiran väliin tietyssä sakeudessa kuitususpensiota, johon voi olla lisättynä erilaisia täyte- ja 5 apuaineita vedenpoistoon, retentioon ja paperin tai kartongin rakenteeseen vaikuttamiseksi. Keksintö soveltuu laimennusperälaatikolla varustettuihin paperi- tai kartonkikoneisiin, eli muodostusosan F perälaa-tikko on tällöin laimennusperälaatikko, jossa massan sakeuteen voidaan vaikuttaa valikoidusti eri kohdissa massavirtauksen leveyttä. 10 Keksintö ei ole kuitenkaan rajoittunut tällaisella perälaatikolla varustettuihin koneisiin, vaan sitä voidaan käyttää lujuusprofiilin hallitsemiseen kaikissa konetyypeissä.Figure 1 illustrates a board machine comprising a forming part F, wherein water is fed from a headbox to a mobile permeable forming wire or between a two forming forming wire at a certain consistency with a fiber suspension which may be added with various fillers and diluents. The invention is applicable to paper or board machines equipped with a dilution headbox, i.e. the headbox of the forming part F is then a dilution headbox where the consistency of the pulp can be selectively influenced at different points in the width of the mass flow. However, the invention is not limited to machines with such a headbox, but can be used to control the strength profile in all types of machines.
Muodostusosalla F tapahtuu vedenpoistoa muodostusviiran/-viirojen 15 läpi, jotka ovat sinänsä tunnettuja. Muodostusosalta F kuituraina, jossa kuidut ovat jo muodostaneet kuituverkoston ja jossa niiden orientaatio konesuunnan ja poikkisuunnan suhteen on jo määräytynyt, siirtyy puris-tinosalle P, jossa vettä puristetaan pois rainasta puristintelojen tai niiden kautta vietyjen puristinhuopien tai vastaavien avulla. Puristinosalta 20 raina siirtyy kuivatusosalle D, jossa tapahtuu rainan kuivatus kohdistamalla siihen lämpöä (kuvassa kontaktikuivauksella viemällä rainaa kuivat ussy I i n te rie n kautta). Kuivatusosalla, joka kuvan mukaan koostuu i ; v useammista kuivatussylinterien muodostamista kuivatusryhmistä, raina kuivataan loppukosteuteen, jossa se voidaan rullata kiinnirullaimes-25 saR.The forming member F is dewatered through the forming wire (s) 15, which are known per se. From the forming section F, the fibrous web, where the fibers have already formed a fibrous network and where their orientation with respect to the machine direction and the transverse direction has already been determined, is transferred to the press section P where water is extruded from the web by press rolls or through press felts. From the press section 20, the web is transferred to the drying section D, where the web is dried by applying heat (in the picture, by contact drying, passing the web through a dry Ussy I n te rie). With a drying section consisting of i; v of a plurality of drying groups formed by drying cylinders, the web is dried to a final moisture, where it can be rolled on a reel-25 saR.
Kuivatusosalla D rainan kuivattua tietylle kosteustasolle suoritetaan rainan liimaus liimapuristimella S, joka muodostaa liimausyksikön. Liima-puristimessa raina viedään kahden telan muodostaman nipin lävitse, . ·; 30 jossa nipissä vesipohjainen liima-aine, yleisesti tärkkelys, puristetaan rainaan. Liimapuristin voi olla ns. lammikkotyyppinen puristin, jossa nipin sisäänmenopuolella rainan molemmille puolille muodostuu liima-aineen lammikko, tai fiimiliimauspuristin, jossa liima tuodaan telojen väliseen nippiin telojen pinnoille levitettyjen filmien muodossa. Liimapuristi- 108951 6 men S jälkeen suoritetaan loppukuivaus liimatulle rainalle kuivatusosan D jäljellä olevissa kuivatusryhmissä.After the dryer section D is dried, the web is glued to a certain moisture level by means of a sizing press S which forms a sizing unit. In the adhesive press, the web is passed through a nip formed by two rolls,. ·; 30 in which a water-based adhesive, generally starch, is pressed into the web. The adhesive press may be so-called. a pond type press in which a pool of glue is formed on the nip inlet side on both sides of the web, or a film glue press where the adhesive is applied to a nip between rolls in the form of films applied to the roll surfaces. After the adhesive press 108951 6, the final drying of the glued web is performed on the remaining drying groups of the drying section D.
Liimapuristimessa S rainan sisään viedyllä liima-aineella voidaan nos-5 taa rainan lujuutta. Kuitenkin esimerkiksi laimennusperälaatikosta johtuvat epätasaisuudet rainan kosteuspoikkiprofiilissa vaikuttavat samalla epätasaisesti liimaukseen ja sitä myöten lujuusprofiiliin. Tästä johtuen ennen liimapuristinta S, esimerkiksi kuivatusosalla D, on profiloiva kostutuslaite M1, jolla rainan poikkisuuntainen kosteusprofiili saadaan 10 sopivaksi liimauksen kannalta. Käytännössä tämä toteutetaan siten, että ennen kiinnirullainta R sijaitsee lujuusprofiilin tai sen kanssa korreloivan profiilin mittauslaite 1, jonka antamaa mittaustulosta käsitellään I tietojenkäsittely-yksikössä 2, joka on järjestetty ohjaamaan kostutuslai- tetta M1 kosteusprofiilin säätämiseksi ennen liimapuristinta S.In the adhesive press S, the adhesive introduced into the web can increase the web strength. However, irregularities due to, for example, the dilution headbox, also have an uneven impact on the moisture profile of the web, and thus on the strength profile. As a result, before the sizing press S, for example, the drying section D, there is a profiling wetting device M1 which makes the transverse moisture profile of the web 10 suitable for sizing. In practice, this is accomplished by prior to the retractor R, a measuring device 1 of a strength profile or a profile correlating therewith, the measurement result of which is processed I in a data processing unit 2 arranged to control the humidifier M1 to adjust the moisture profile S before the glue press.
1515
Kostutuslaitteiden yhteisvaikutuksella rainan poikkisuuntainen kosteus-profiili saadaan sopivaksi ennen liimausta. Rainan kosteuden nosto lisää liiman tunkeutumiskykyä rainaan, ja näin voidaan vaikuttaa sääde-tysti liiman tunkeutumiseen rainaan ja vastaavasti rainan lujuuteen koko 20 koneleveydellä. Kostutuslaitteita M1 voi esimerkiksi olla puristinosalla P ja/tai jo muodostusosalla F. Ennen liimapuristinta S voi siis olla yksi tai useampia profiloivia kostutuslaitteita M1, jotka voivat olla vettä neste-;·γ muodossa suihkuttavia kostuttimia tai sitä höyrynä tuovia höyrylaati- ; koita. Näille laitteille on ominaista, että niillä voidaan vaikuttaa rainan 25 kosteusprofiiliin ennen liimausta. Yhtä tai useampaa tällaista kostutus- :...'· laitetta voidaan ohjata tietojenkäsittely-yksikön 2 avulla.By interacting with the wetting devices, the transverse moisture profile of the web is obtained before gluing. Raising the moisture of the web increases the permeability of the adhesive to the web, and thus the adhesive penetration of the adhesive into the web and, accordingly, the web strength throughout the machine width 20 can be controlled. For example, moistening devices M1 may be provided on press portion P and / or forming member F. Thus, prior to the size press S, there may be one or more profiling moistening devices M1, which may be water vaporizers or vaporizers for vaporizing water; cherries. These devices are characterized in that they can influence the moisture profile of the web 25 before gluing. One or more such humidifying devices may be controlled by means of a data processing unit 2.
Tietojenkäsittely-yksikössä 2, joka tulee käsittää paperi- tai kartonkiko-: neen säätö- ja ohjausautomatiikassa olevien yhden tai useamman toi- .···; 30 minnallisen osan kokonaisuudeksi, voi olla myös muita toimintoja. Kek- . sintöön kuuluu erityisesti lujuusprofiilin optimointi vastaavan ase- ’ ‘ tusarvoprofiilin pohjalta (nuoli oikealta yksikköön 2). Tämä tapahtuu on line -mittauksella mittauslaitteelta 1 saadun tiedon (pistekatkoviiva) avulla tai vaihtoehtoisesti valmiista, rullatusta rainasta suoritettujen off-: 35 line -mittausten avulla (mittausprofiili, ehjä viiva). Lujuuden asetusarvo- 108951 7 profiilin ja tuotteesta mittaamalla saatujen profiilien perusteella säädetään yhden tai useamman kostutuslaitteen M1 avulla kosteusprofiilia lujuuden asetusarvoprofiiliin pääsemiseksi. Voidaan antaa myös kosteuden asetusarvoprofiili ennen liimapuristinta S, mutta se tulee laskea 5 lujuusprofiilin tai vastaavan perusteella.In the data processing unit 2, which must comprise one or more functions in the control and guidance automation of the paper or board machine. ···; As a whole, there may be other functions. Biscuits. in particular, optimization of the strength profile based on the corresponding setpoint profile (right arrow to unit 2) is included. This is done by on-line measurement using data from measuring device 1 (dotted line) or alternatively by off-line 35 measurement (measuring profile, intact line) from the finished rolled web. Based on the profile of the setpoint strength 108951 7 and the profiles obtained by measuring the product, the moisture profile is adjusted by means of one or more humidifying devices M1 to obtain the setpoint profile of the strength. The moisture setpoint profile before the adhesive press S may also be provided, but should be calculated from the 5 strength profile or the like.
Myös kosteusprofiilia mitataan liikkuvasta rainasta on-line -periaatteella, ja tämä tapahtuu kostutuslaitteen/-laitteiden M1 jälkeen ennen liimapuristinta S mittauslaitteella 3a ja kuivatusosan D ja kiinnirullaimen R vä-10 Iissä mittauslaitteella 3b. Näillä saatuja kosteusprofiilitietoja käytetään kosteusprofiilin optimoinnissa kosteuden asetusarvoprofiilin (nuoli vasemmalta yksikköön 2 kuvassa 1) mukaiseksi ohjaamalla niiden perusteella laitteita M2, jotka säätävät kosteusprofiilia liimapuristimen S jälkeen ja joita voi olla sijoitettuna yksi tai useampi liimapuristimen S ja 15 kiinnirullaimen R väliselle kuivatusosan D osuudelle. Tällainen laite M2 voi olla profiloidusti rainaa kuivaava laite, esim. infrapunakuivain, tai myös kostutuslaite. Kummallakin tavalla (rainan kostutus tai kuivaus) voidaan vaikuttaa rainan kosteusprofiiliin. Liimapuristimen ja kiinnirullaimen R välisellä osuudella voi olla kumpaakin tyyppiä olevia profiloivia 20 laitteita.Also, the moisture profile is measured on the moving web on-line, and this is done after the wetting device (s) M1 before the sizing press S with the measuring device 3a and with the measuring device 3b in the drying section D and the retractor R. The moisture profile data obtained therein is used to optimize the moisture profile to the humidity setpoint profile (left arrow to unit 2 in Figure 1) by controlling the devices M2 that adjust the moisture profile after the squeezer S and may be positioned on one of Such a device M2 may be a profile drying device, e.g. an infrared dryer, or also a humidifying device. Either way (wetting or drying of the web), the moisture profile of the web can be influenced. The portion between the adhesive press and the retractor R may have profiling devices of both types.
Kuvassa 2 on esitetty kaavamaisesti eräs rainan poikkisuuntainen pro-; V fiili, joka kuvaa rainan lujuusominaisuuksia. Kysymyksessä on poikki- :·: · suuntaisen lujuuden profiiliin (CD-lujuusprofiiliin) verrannollinen profiili, :. ’i 25 joka kuvaa konesuuntaisen ja poikkisuuntaisen lujuuden suhteen ja kautumista paperi- tai kartonkirainan poikkisuunnassa (MD/CD-profiili).Fig. 2 schematically shows a transverse pro- V a feel which describes the strength properties of the web. This is a cross sectional profile: ·: · proportional to the Strength Strength Profile (CD Strength Profile),:. 25, which describes the machine-to-machine and transverse strength and cross-section in the paper or board web (MD / CD profile).
; Tämä kuvaa myös kone- ja poikkisuuntaisen orientaation suhdetta, josta tuotteelle tärkeät lujuusominaisuudet ovat riippuvaisia. Pyrkimyksenä on tavallisesti mahdollisimman tasainen MD/CD-profiili ilman piik-.··. 30 kejä, jotka vastaavat heikkoja poikkisuuntaisia lujuuden (CP-lujuuden) kohtia rainassa. Suhde voi jo Ha vetolujuuksien tai puristuslujuuksien suhde. Tärkein säädettävä ominaisuus on poikkisuuntainen puristuslu-juus, eli käytännössä pyritään tasaiseen poikkisuuntaisen puristuslu-juuden profiiliin rainan poikkisuunnassa, tai profiiliin, jolla on haluttu , » : 35 muoto. Rainasta voidaan määrittää sopivalla menetelmällä profiili, joka i i ! 108951 8 korreloi riittävällä tarkkuudella tämän profiilin tai muun säädettävän lu-juusprofiilin kanssa.; This also illustrates the relationship between machine and transverse orientation on which the strength properties important to the product depend. The aim is usually to have the MD / CD profile as flat as possible without the spike ··. 30 fences corresponding to weak transverse strengths (CP strengths) in the web. The ratio can already be Ha Ratio of tensile or compressive strengths. The most important property to be adjusted is the transverse compression strength, i.e., in practice, a uniform transverse compression strength profile in the transverse direction of the web, or a profile having the desired »: 35 shape is sought. The profile can be determined by a suitable method, which i i! 108951 8 correlates with sufficient accuracy to this profile or other adjustable strength profile.
Lujuusprofiilin tai sen kanssa korreloivan profiilin mittauslaite 1, joka 5 pystyy mittaamaan profiilia ohikulkevasta rainasta on-line -periaatteella, on esimerkiksi kireysprofiilin mittauslaite. Kireysprofiili korreloi erityisesti MD/CD-profiilin kanssa ja keksinnön tavoitteita (tasainen tai halutun muotoinen poikkisuuntaisen puristuslujuuden profiili rainan poikkisuun-nassa) ajatellen riittävän hyvin myös poikkisuuntaisen puristuslujuuden 10 profiilin kanssa. Mittauslaite voi olla esimerkiksi suomalaisessa patentissa 80522 ja vastaavassa US-patentissa 5,052,233 esitetty, liikkuvan rainan ja pinnan väliseen ilmapatjan paineeseen perustuva mittauslaite. Kuvassa 3 on esitetty sivukuvantona tällainen mittauslaite 1. Mittauslaite perustuu kaarevan ohjauspinnan yli kulkevan rainan W ja ohjaus-15 pinnan väliin jäävän ilmapatjan paineeseen. Paineenmittausanturit A ovat yhteydessä ilmapatjaan ohjauspintaan avautuvien aukkojen kautta. Laitteen avulla on mahdollista saada sähköinen mittausviesti, joka ilmoittaa paineet ja niihin verrannolliset rainan kireydet eri kohdilla rainan poikkisuunnassa. Ohjauspinta voi olla poikkisuunnassa kulke-20 vassa palkissa ja siinä on aukkoja sopivalla jaolla.The strength profile or correlation profile measuring device 1 which is able to measure the profile of a passing web on-line is, for example, a tension profile measuring device. In particular, the tension profile correlates well with the MD / CD profile and with respect to the objectives of the invention (flat or desired shape of transverse compression strength profile in the transverse direction of the web) also with the transverse compression strength profile 10. The measuring device may be, for example, a measuring device based on the pressure of an air mattress between a moving web and a surface disclosed in Finnish Patent 80522 and the corresponding U.S. Patent 5,052,233. Fig. 3 is a side view of such a measuring device 1. The measuring device is based on the pressure of the air mattress between the web W passing over the curved guide surface and the guide-15 surface. The pressure gauges A are connected to the air mattress through openings in the control surface. With the device, it is possible to obtain an electrical measuring message which indicates the pressures and the corresponding tension of the web at various points across the web. The guide surface may be transverse to the traversing beam and have openings of suitable spacing.
Kuvassa 4 on esitetty toinen profiilin mittauslaite 1. Kysymyksessä on ns. TSOja TSI-arvoja mittaava laite, jota on tarkemmin selostettu · esim. US-patentissa 5,808,199. Mittaus perustuu ultraäänen etenemis- 25 nopeuteen rainan W tason suunnassa. Mittauslaite käsittää liikkuvan rainan W pintaan kosketuksissa olevan lähettimen A1 (kitkapään) ja sen yhteydessä olevan referenssivastaanottimen Aref (mikrofonin), ja matkan päässä siitä olevan vastaanottimen A2 (mikrofonin), joka on . ·*: rainan ja sitä ohjaavan telan kontaktilinjan kohdalla. Mittauslaite kyke- .···. 30 nee mittaamaan ultraäänipulssin etenemisnopeuden rainan W tason suunnassa. Lähettimen ja vastaanottimen välisen suoran suuntaa ‘ : muuttamalla voidaan nopeus mitata eri suunnissa ja ekstrapoloida no- peus poikkisuunnassa, ja näin saadaan määritettyä ns. TSO (Tensile · Stiffness Orientation), eli rainan elastisten ominaisuuksien orientaatio.Figure 4 illustrates another profile measuring device 1. This is a so-called. A device for measuring TSI values for TSOs, as further described in, e.g., U.S. Patent 5,808,199. The measurement is based on the ultrasound propagation speed in the direction of the W plane of the web. The measuring device comprises a transmitter A1 (friction head) in contact with the surface of the moving web W and a reference receiver Aref (microphone) connected thereto, and a receiver A2 (microphone) at a distance therefrom, which is. · *: At the contact line of the web and the roller guiding it. Measuring Device Capability ···. 30 measures the ultrasonic pulse propagation velocity in the W plane direction. By changing the direct direction between the transmitter and the receiver ': changing the velocity can be measured in different directions and extrapolating the velocity in the transverse direction, thus determining the so-called. TSO (Tensile · Stiffness Orientation), or orientation of the elastic properties of the web.
,·. · 35 Samoin voidaan määrittää rainan elastisia ominaisuuksia kuvaava TSI·. · 35 A TSI describing the elastic properties of the web can also be determined
108951 9 (Tensile Stiffness Index) konesuunnassa ja poikkisuunnassa. Tämä TSI -arvo, joka on verrattavissa muiden materiaalien kimmomoduuliin, korreloi rainan lujuuden kanssa, ja esimerkiksi TSI rainan poikkisuunnassa korreloi rainan poikkisuuntaisen lujuuden, esim. puristuslujuuden 5 kanssa, ja vastaavasti TSI-profiili korreloi poikkisuuntaisen puristuslujuuden profiilin kanssa.108951 9 (Tensile Stiffness Index) in machine direction and cross direction. This TSI value, which is comparable to the elastic modulus of other materials, correlates with the web strength, and for example, the TSI in the transverse direction of the web correlates with the transverse web strength, e.g., compression strength 5, and the TSI profile correlates with the transverse compression strength profile.
Kuvassa 4 on esitetty on-line-mittaus liikkuvasta rainasta, mutta ultraäänen etenemiseen perustuvaa menetelmää voidaan käyttää myös 10 mittaamaan elastisia ominaisuuksia eri suunnissa valmiista, rullatusta rainasta off-line.Figure 4 shows an on-line measurement of a moving web, but the ultrasound propagation method can also be used to measure the elastic properties in different directions from a finished rolled web off-line.
Kaikissa kuvien 3 ja 4 esittämissä järjestelyissä on mahdollista saada profiili suorittamalla mittaukset eri kohdilla rainan poikkisuunnassa. 15 Mittaukset voidaan tehdä samanaikaisesti useammassa mittauspisteessä, jolloin saadaan profiili liikkuvasta rainasta tietyllä hetkellä. Mittaus voidaan suorittaa myös peräkkäin eri mittauspisteistä liikkuvan rainan poikkisuunnassa, jolloin saadaan myös profiilitiedot. Tämä vaihtoehto käy, jos profiilivirhe on stabiili ajan funktiona.In each of the arrangements shown in Figures 3 and 4, it is possible to obtain a profile by making measurements at various points across the web. Measurements can be made at several measuring points simultaneously to obtain a profile of a moving web at a given time. The measurement can also be made sequentially from different measuring points in the transverse direction of the moving web, thus also providing profile information. This option occurs if the profile error is stable over time.
2020
Kuvassa 5 on esitetty rainan kulkusuuntaan katsottuna tapa vaikuttaa rainan kosteusprofiiliin sen poikkisuunnassa ennen liimausta. Kostu-/ tuslaitteen M1 periaate on esitetty kaavamaisesti, eikä sen tarkoitus ole :··:· [ kuvata kostutuslaitteen rakennetta yksityiskohtaisesti. Tältä osin viita- 25 taan esim. US-patentissa 5,286,348 esitettyyn vettä nestemuodossa le-vittävään profiloivaan kostutuslaitteeseen ja esim. suomalaisessa pa-tentissä 91900 ja sitä vastaavassa US-patentissa 5,416,980 esitettyyn profiloivaan höyrylaatikkoon. Periaatteena on jakaa kosteutta nesteen tai höyryn muodossa rainan W leveydelle siten, että rainan poikki .··. 30 ulottuvassa rakenteessa olevat suuttimet, aukot tai vastaavat syöttöeli- met 4 on sijoitettu sellaiselle jaolle, että ne periaatteessa kykenevät le-' vittämään kostuttavaa ainetta tasaisesti rainaan. Profiloinnin suorittami- ': seksi on yksittäisistä syöttöelimistä 4 tulevaa aineen virtausta mahdol- lista säätää ohjaamalla säätöelimiä 5 kuten venttiileitä, säätökaroja tai | : 35 vastaavia, jotka ovat aineen jakokanavan 6 ja syöttöelimien 4 välissä.Figure 5 illustrates a way of affecting the moisture profile of the web in its cross direction before gluing, viewed in the direction of travel of the web. The principle of the humidifier M1 is shown schematically and is not intended to: ··: · [describe the structure of the humidifier in detail. In this regard, reference is made, for example, to a liquid-forming profiled wetting device disclosed in U.S. Patent No. 5,286,348, and, for example, to a profiled steam box disclosed in Finnish Patent No. 91900 and the corresponding U.S. Patent No. 5,416,980. The principle is to distribute moisture in the form of a liquid or vapor across the width of the web W so that it crosses the web. The nozzles, openings, or similar feed members 4 in the extending structure are so spaced that they are in principle capable of uniformly distributing the wetting agent into the web. For the purpose of profiling, it is possible to control the flow of material from the individual feeders 4 by controlling the control members 5 such as valves, control spindles or | : 35 corresponding between the substance distribution channel 6 and the supply means 4.
108951 10108951 10
Kostutuslaitteen tarkempi rakenne riippuu siitä, onko kostuttava aine neste vai höyry, ja kostutuslaitteet, joilla voidaan suorittaa profiloiva kostutus, ovat alalla sinänsä tunnettuja.The precise design of the wetting device depends on whether the wetting agent is liquid or vapor, and wetting devices capable of performing profiling wetting are well known in the art.
5 Kostutuslaite voi olla myös rainaan kontaktissa oleva elin, kuten tela, hihna tai vastaava. Tällaisen elimen pintaan levitetään profiloidusti kostutusvettä, joka siirtyy kontaktissa elimen pinnalta rainaan.The humidifying device may also be a member in contact with the web, such as a roll, belt or the like. The surface of such a member is provided with a profile of wetting water which is transferred in contact from the surface of the member to the web.
Keksintöä ei ole rajoitettu edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan 10 sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. On esimerkiksi mahdollista pyrkiä muunkin muotoiseen lujuusprofiiliin rainan poikkisuunnassa kuin täysin tasaiseen, jos se jostain syystä on tarkoituksenmukaista, ja tällainen profiili voidaan antaa asetusarvoprofiiliksi ja säätää yhtä tai useampaa p rof i loi n ti I ai te tta 15 sen perusteella. Samoin keksintö soveltuu käytettäväksi myös sellaisis-| sa menetelmissä, jossa lujuusprofiili mitataan rullatusta rainasta, joskin on-line -mittauksella saadaan se etu, että säätö on tällöin välitöntä.The invention is not limited to the above embodiments, but may be modified within the scope of the inventive idea of the claims. For example, it is possible to aim for a shape profile in a transverse direction of the web other than perfectly flat, if for some reason it is appropriate, and such a profile can be given as a setpoint profile and adjusted based on one or more profiles. Similarly, the invention is applicable to use in such | in methods where the strength profile is measured from a rolled web, although on-line measurement has the advantage that the adjustment is then immediate.
Il· « » · 1 i » * *»Il · «» · 1 i »* *»
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20002556AFI108951B (en) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Process and apparatus for controlling a strength profile |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20002556AFI108951B (en) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Process and apparatus for controlling a strength profile |
| FI20002556 | 2000-11-22 |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20002556A0 FI20002556A0 (en) | 2000-11-22 |
| FI108951Btrue FI108951B (en) | 2002-04-30 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20002556AFI108951B (en) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Process and apparatus for controlling a strength profile |
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI108951B (en) |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20002556A0 (en) | 2000-11-22 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2167292C (en) | System for overall control of the different transverse profiles in a paper web manufactured by means of a machine for the manufacture of a web material, such as a board or paper machine and/or a finishing machine | |
| JP4644372B2 (en) | Paper web or cardboard web processing method and processing apparatus | |
| US6401355B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing calendered paper | |
| JP2000345490A (en) | Production of paper web or paperboard web and paper machine or paperboard machine | |
| CA2372918C (en) | Method and arrangement for producing calendered paper or board | |
| EP1097269B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing surface-treated printing paper | |
| FI116075B (en) | Paper machine control system | |
| US6440271B1 (en) | Method and apparatus in moistening of a web | |
| US6716316B2 (en) | Process for conditioning a circulating felt belt | |
| JP4761770B2 (en) | Machine comprising a non-contact application device and a material smoothing device for processing a sheet of material, preferably made of paper or cardboard, and optionally producing a sheet of material prior to the processing | |
| US20050003083A1 (en) | Method for producing sized paper or cardboard | |
| FI108951B (en) | Process and apparatus for controlling a strength profile | |
| US7540940B2 (en) | Machine for making/treating a sheet of material | |
| FI112684B (en) | Method for measuring and controlling curvature in a paper or paperboard web and a paper or paperboard machine line | |
| FI125147B (en) | System and process for making paper or cardboard | |
| FI106271B (en) | A method for controlling the curl of the paper and a paper or cardboard machine line applying the procedure | |
| JP2000314090A (en) | Paper web moisturizing system | |
| US20050274474A1 (en) | Papermaking machine | |
| FI105350B (en) | Method and apparatus for making calendered paper | |
| US20140314946A1 (en) | Assembly for a Device of a Fiber Web Production Line | |
| FI120368B (en) | Method and arrangement for controlling the properties of a fiber web | |
| FI94779B (en) | Method and apparatus for controlling the variation of the transverse stress of a web | |
| FI105839B (en) | Method and apparatus for producing surface-treated printing paper | |
| FI108475B (en) | Still for measuring a paper web | |
| FI117679B (en) | Procedure and arrangement for making paper |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |