FI111476B - Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi - Google Patents
Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi Download PDFInfo
- Publication number
- FI111476B FI111476B FI990558A FI990558A FI111476B FI 111476 B FI111476 B FI 111476B FI 990558 A FI990558 A FI 990558A FI 990558 A FI990558 A FI 990558A FI 111476 B FI111476 B FI 111476B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- paper
- coating
- base paper
- calendered
- coated
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 62
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 53
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 40
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 11
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 7
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/30—Pretreatment of the paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/08—Mechanical or thermomechanical pulp
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/266—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension of base or substrate
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
111476
Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi 5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä kalanteroidun ja päällystetyn paperin valmistamiseksi. Pohjapaperi kalanteroidaan moninippikalan-terilla, esimerkiksi superkalanterilla, Optiload-kalanterilla tai Janus Concept-kalanterilla.
10
Keksinnön kohteena on myös menetelmän soveltamiseen tarkoitettu sovitelma sekä menetelmän mukaisesti valmistettu paperi .
15 Keksintö liittyy korkealaatuisten painopaperien valmistukseen käyttäen on-line kalanterointia ja päällystystä. Online ratkaisuissa päällystysasemat ja kalanteri on sijoitettu samaan linjaan paperikoneen perään ja valmistettava paperirata johdetaan suoraan paperikoneelta jälkikäsitte- 20 lyyn ilman välirullausta. Kalanteroituja paperilaatuja on valmistettu off-line laitteistoilla, jolloin yhtä paperikonetta kohti on käytetty kahta tai kolmea erillistä kalan-teria, joilla on ollut omat auki- ja kiinnirullaimet. Tunnettujen moninippikalantereiden nopeus on estänyt niiden » 25 käytön nopeiden paperikoneiden on-line kalantereina. Nykyisin on kuitenkin kehitetty uusia moninippikalantereita ja uusia moninippikalanterityyppejä, joiden nopeus on voitu nostaa paperikoneiden ja päällystysasemien tuotantonopeuden tasolle, jolloin ne voidaan liittää suoraan samaan tuotan- 30 tolinjaan paperikoneen kanssa. Kaikissa moninippikalante-reissa on useita nippejä, jotka tavallisimmin koostuvat kovista ja pehmeistä teloista. Pehmeiden telojen pinta on valmistettu paperista tai muusta sopivasta kuitumateriaalista tai nykyisin yhä useammin tätä tarkoitusta varten ke- 111476 2 hitetyistä polymeerimateriaaleista. Kovat telat valmistetaan yleisimmin valuraudasta ja harvemmin teräksestä ja tavallisesti niitä voidaan lämmittää öljyllä, höyryllä tai muilla tavoin, esimerkiksi induktiokuumentamalla.
5
Kalanteroinnin tarkoitus on parantaa paperin kiiltoa, sile-yttä ja muita paperin pinnan ominaisuuksia, jotka liittyvät painettavuuteen. Nämä ominaisuudet vaikuttavat painojäljen loppulaatuun.
10
Painojäljen sileys saadaan aikaan kohdistamalla paperin kuituihin samanaikaisesti lämpöä ja korkea paine lämmittämällä kovia teloja ja painamalla teloja suurella voimalla vastakkain niin , että niiden välille nippiin syntyy suuri 15 viivapaine. Paperin kuidut saavuttavat näiden voimien vaikutuksesta lasilämpötilansa ja nippikuorman vaikutuksesta tapahtuvat muodonmuutokset jäävät pysyviksi. Paperin liukuminen telojen pintoja vasten saattaa myös lisätä kuitujen muodonmuutoksia ja lisätä siliämisvaikutusta.
20
Kun moninippikalanterointia on käytetty, paperi on tavallisesti valmistettu paperikoneessa ja tarvittaessa päällystetty. Molemmissa tapauksissa päällystämätön tai päällystetty paperi on tavallisesti rullattu konerullille ja ka-25 lanteroitu erillisissä kalantereissa. Paperi on kuivattu erittäin kuivaksi, noin 1-3% kosteuteen paperin kokonaispainosta ja paperi on kostutettu ennen kalanterointia uudelleen suhteellisen korkeaan, noin 6 - 10% kosteuteen. Hyvin matalaan kosteuteen kuivaamisen ja uudelleen kostutta-30 misen tarkoituksena on tasoittaa poikittaissuuntainen (CD) kosteusprofiili. Tätä menetelmää käytetään erityisesti su-perkalanteroidun eli SC-paperin valmistuksessa. Lyhyt säilytys konerullilla tasaa rullan kosteusvaihtelut kuten uu-delleenkostuttaminenkin. Nykyisissä on-line kalantereissa- 111476 3 kin paperi kuivataan hyvin matalaan kosteuteen ja kostutetaan uudelleen kalanterointiin sopivaan kosteuteen juuri ennen kalanterointia. Menetelmä on siten lähes sama kuin off-line kalanteroinnissakin paitsi että kosteutta tasaavaa 5 säilytystä ei käytetä.
Uudelleen kostuttaminen voidaan tehdä esimerkiksi Yhdysvaltalaisessa patentissa 5,286,348 kuvatuilla vesisuihkuyksi-köillä, joilla saadaan aikaan hyvä kosteusprofiili radan 10 poikittaissuunnassa.
Kuivaamisen ja kostuttamisen ongelmana on muun muassa kosteuden tasaantumiseen tarvittava aika ja lisääntynyt energian tarve, joka johtuu kostuttamiseen tarvittavan veden 15 haihduttamisesta. Suuremman kuivatustarpeen vuoksi koneen pituus ja tilantarve kasvavat verrattuna laitteisiin, joissa kostutusta ei tarvittaisi. Epätasainen kosteus johtaa kiiltovaihteluihin ja vaihteluun paksuusprofiilissa, sillä kosteus vaikuttaa voimakkaasti kuitujen deformoitumiseen.
20 Jos paksuusprofiili ei ole tasainen, rullaus vaikeutuu ja asiakasrullissa voi esiintyä jopa poikittaissuuntaisia muh-kuroita. Nämä muhkurat vähentävät paperin ajettavuutta painokoneessa, jalostuskoneissa ja vähentävät siten lopputuotteen laatua asiakkaan näkökulmasta.
25
Valmistettavan paperin kosteusprofiilia hallitaan nykyisin useilla tavoilla erityisesti radanmuodostuksen alkuvaiheessa. Nykyisissä prosesseissa kosteusprofiilin hallinnan tarkoituksena on varmistaa koneen ja valmistettavan tuotteen 30 hyvä ajettavuus. Tämä on ymmärrettävää, koska ajettavuuteen voimakkaasti vaikuttavalla kireysprofiililla on voimakas riippuvuus kosteusprofiiliin. Off-line-kalanteroinnissa kosteusprofiili yritetään pitää niin tasaisena kuin mahdollista niissä osissa prosessia, jossa sen vaikutus ajetta- 111476 4 vuuteen on suurin.
Paperin päällystyksen tarkoituksena on osaltaan parantaa painettavuutta. Päällystämisellä vaikutetaan paperin val-5 koisuuteen, sen pinnan tasaisuuteen ja painopinnan kiil- , toon. Siten päällystämisen tavoitteet ovat osittain samat kuin kalanteroinninkin. Paperin käyttötarkoituksesta riippuu, kuinka paksua päällystekerrosta käytetään, mitkä pääl-lysteseokset ovat sopivia ja kuinka moneen kertaan paperi 10 päällystetään. Päällysteseos voidaan levittää paperin pinnalle monella eri tavalla, joilla jokaisella saadaan aikaan erilainen lopputulos ja lopputuotteen pinta. Tavallisesti suuremmalla päällystemäärällä ja useammilla päällysteker-roksilla saadaan aikaan parempi painopinta, joten taidepai-15 nopapereissa saattaa olla useita päällystekerroksia ja päällysteen kokonaismäärä on useita kymmeniä grammoja neliömetrillä paperin kummallakin puolella. Kevyesti päällystetyillä painopapereilla (LWC) paperin yhden puolen pääl-lystemäärä on huomattavasti pienempi, tavallisesti noin 5 -20 15 g/m2. Pienimmät päällystemäärät eivät välttämättä peitä paperin pintaa kokonaisuudessaan, vaan päällyste jää kaa-vinterän tai muun tasoituselimen kaapimana paperin pinnan-karheuden muodostamiin laaksokohtiin. Päällystepaksuus ·· vaihtelee siten paperin karheusprofiilin mukaan, joten pai- 25 nopinta ei ole ominaisuuksiltaan aivan tasainen. LWC- paperin painatusominaisuudet ovat kuitenkin paremmat kuin vastaavan päällystämättömän paperin ja se soveltuukin hinnaltaan kohtuullisen edullisena hyvin käyttökohteisiin, joissa tarvitaan suhteellisen hyvää painopintaa edulliseen *" 30 hintaan. Luonnollisesti LWC-paperin ominaisuudet riippuvat oleellisesti pohjapaperin tyypistä ja laadusta sekä käytettävästä päällystemäärästä ja päällysteestä. Koska pienellä päällystemäärällä ei saavuteta suurta vaaleuden lisäystä, pohjapaperin on oltava riittävän vaaleaa. Niinpä LWC- 111476 5 pohjapaperi sisältääkin tavallisesti sellukuitua, jonka tehtävä on lujuuden lisäämisen ohella parantaa vaaleutta. LWC-paperin ominaisuuksien takia sitä ei tavallisesti ka-lanteroida, koska kalanteroinilla ei voida oleellisesti , 5 vaikuttaa tämän paperilaadun ominaisuuksiin.
Runsaasti täyteaineita sisältävän mekaaniseen massaan pohjautuvan paperin päällystys on ollut mahdollista ainoastaan silloin, kun täyteainepitoisuus on riittävän pieni. Mekaa-10 nisesta massasta valmistetun pohjapaperin lujuus on alhaisempi kuin sellupitoisesta puuvapaasta massasta valmistetun paperin ja täyteaineiden lisääminen laskee pohjapaperin lujuutta entisestään. Esimerkiksi teräpäällystyksessä suurin täyteainepitoisuus, jolla päällystys on mahdollista, on 15 korkeintaan 15% edullisissa olosuhteissa. Niinpä runsaasti täyteainetta sisältävää, ainakin osittain mekaaniseen massaan pohjautuvaa paperia ei ole. valmistettu.
Päällystettyjen ja erityisesti täyteaineita sisältävien pa-20 perien yksi ongelma liittyy niiden kierrätettävyyteen. Jos paperi kierrätetään takaisin kuiduksi, siitä on poistettava täyteaineet ja päällyste, mikä vaatii runsaasti energiaa ja erityisesti voimakkaita kemikaaleja. Jos tällainen paperi ,· loppukäytetään polttoaineena, päällyste ja täyteaineet jää- 25 vät palamattomina tuhkaksi, joka vaikeutta polttamista ja jota on vaikeaa käyttää taloudellisesti hyödyksi. Tuhkan määrään vaikuttaa myöskin pohjapaperin kuitujen laatu. Sellu palaa lähes täydellisesti, mutta hiokekuidut sisältävät palamattomia aineksia, jotka lisäävät tuhkan määrää.
j 30 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa uuden tyyppistä paperia ja päästä aikaisempaa edullisemmin ainakin samaan painopinnan laatuun kuin nykyisillä vastaavaan käyttötarkoitukseen tar- 111476 6 koitetuilla paperilaaduilla, erityisesti LWC-papereilla.
Keksintö perustuu siihen, että valmistettu pohjapaperirata kalanteroidaan moninippikalanterissa kosteana ja kalante-5 roitu paperi päällystetään kalanteroinnin jälkeen hyvin pienellä päällystemäärällä.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 10 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 11 tunnusmerkkiosassa .
15
Keksinnön mukaiselle paperille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.
20
Keksinnön avulla voidaan tuottaa hiokekuidusta valmistetusta pohjapaperista hyvin kevyesti päällystämällä laadultaan LWC-paperia vastaavaa paperia edullisimmin tuotantokustan-nuksin. Keksinnön avulla voidaan valmistaa päällystettyä 25 paperia peruslujuudeltaan heikosta pohjapaperista, koska keksinnön mukaisella tavalla tehty kalanterointi parantaa paperin lujuutta. Prosessia optimoimalla voidaan saavuttaa jopa korkeampikin laatutaso. Menetelmän avulla voidaan laskea korkealaatuisen kevyesti päällystetyn painopaperin hin-30 ta aivan uudelle tasolle. Koska paperin kokonaispäällyste-määrä vähenee, kierrätyksessä erotettavan aineksen määrä vähenee vastaavasta pohjapaperista valmistettuun päällystettyyn paperiin nähden. Koska päällystemäärä on pieni, pohjapaperin neliöpaino voi olla vastaavasti suurempi, joi- 111476 7 loin voidaan käyttää pienemmän lujuuden antavia kuituja tai suurta täyteainemäärää paperin lujuuden tai ajettavuuden putoamatta. Jos voidaan käyttää hiokekuitua ja suurta täyteainemäärää sellukuidun sijasta, pohjapaperin hinta jää t 5 alhaisemmaksi ja ohuilla päällystemäärillä päällysteen hin takin on pieni. Koska päällystettä käytetään vain vähän ja sen kuiva-ainepitoisuus voi olla suuri, tarvittava kuivain-teho on huomattavasti pienempi kuin esimerkiksi LWC-paperia valmistettaessa. Pienemmän tarvittavan kuivaintehon takia 10 koneesta voidaan tehdä lyhyempi ja energiankulutus valmistettua paperitonnia kohti on pienempi.
Kun moninippikalanterointi tehdään ennen päällystystä, paperin pinnasta saadaan erittäin tasainen päällystystä var-15 ten ja tämä tasaisuus siirtyy päällystetyn paperin pinnan ominaisuuksiin. Kalanteroitu pinta imee vähemmän vettä ja käsitellyt kuidut turpoavat vähemmän. Tällöin esikalante-roinnin ansiosta päällystyksen aikana ei tapahdu oleellista kuitukarhenemaa, joka lisäisi pinnan karheutta päällystyk-20 sen jälkeen. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä ohutta päällystettä käytettäessä, koska ohut päällystekerros peittää huonommin mahdollista karhenemaa. Samanaikaisesti tosin ohuen päällystekerroksen sisältämä alhainen vesimäärä vähentää kuituihin imeytyvän veden määrää ja kuivatustapahtu-25 ma on nopeampi ja veden imeytymisaika lyhyempi.
Keksintöä voidaan soveltaa edullisesti on-line prosesseihin, jolloin koko valmistuslinjasta saadaan kompakti. On mahdollista, että keksintöä sovelletaan myös ratkaisuihin, 30 joissa pohjapaperin valmistus, kalanterointi ja päällystys tapahtuu eri vaiheissa. Tällöin voi olla kuitenkin vaikeaa hallita muun muassa kalanterointiin menevän paperin kosteutta ilman lisäkostutusta, mistä aiheutuu lisäkustannuksia. Muutenkin off-line valmistusmenetelmät ovat tavallisesti 111476 8 kalliimpia kuin on-line menetelmät.
Pohjapaperin kostuminen on pienen päällystemäärän takia vähäistä, joten ajettavuus pysyy hyvänä koska pohjapaperin 5 lujuus ei heikkene vettymisen vaikutuksesta. Myöskin pape- i rin kuidut turpoavat vähän osittain kalanteroinnin vaikutuksen takia ja osittain vähäisen imeytyneen vesimäärän takia .
10 Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisen piirustuksen avulla, joka esittää kaaviona yhtä keksinnön mukaista sovitelmaa paperin valmistamiseksi.
Kuviossa on esitetty paperikoneen jälkikäsittelyosa, joka 15 on järjestetty keksinnön mukaisella tavalla. Tässä tapauksessa paperi valmistetaan paperikoneessa ja kuivataan haluttuun loppukuivuuteen kuivainsylinteriryhmässä 1. Kui-vainsylinteriryhmältä 1 paperirata viedään moninippikalan-terille 3, joka on edullisimmin Optiload-kalanteri, jossa 20 eri telanippien paineita voidaan säätää itsenäisesti toisin kuin superkalanterissa, jossa koko telaryhmä puristetaan kokoon nippikuorman aikaan saamiseksi. Optiload- ja super-kalanterin lisäksi voidaan käyttää muitakin moninippikalan-.· tereita, joilla päästään riittävään radan sileyteen, esi- 25 merkiksi Janus Concept kalenteria. Optiload-kalanteri käsittää päällekkäin sovitettuja kovia kuumennettavia teloja 4 ja niiden väliin sijoitettuja pehmeitä teloja 5. Telojen järjestys voi vaihdella ja kuormitusteloina voidaan käyttää . sekä pehmeitä että kovia teloja kalanterin rakenteen mu- • t 30 kaan. Paperirata 2 ohjataan kalanterin läpi ja telanippien kautta ohjainteloilla 6. Koska moninippikalanterit ovat sinänsä tunnettuja, niiden rakennetta tai erilaisia kuormitus- ja telanippien muodostustapoja ja telojen kuumennusta-poja ei esitetä tässä tarkemmin.
111476 9
Kalenterin 3 jälkeen rata johdetaan päällystysasemalle 7, . joka on tässä esimerkissä kaksipuoleinen filminsiirtopääl-lystin. Vaihtoehtoisesti päällystysasema voi olla kaksipuoleinen spraypäällystysasema tai kaksi peräkkäin sijoitettua 5 yksipuoleista asemaa. Erilaisten lyhytviipymäpäällystinten käyttö on myös ajateltavissa, mutta niillä on hyvin vaikeaa päästä keksinnön edullisella toiminta-alueella oleviin pieniin päällystemääriin. Teräpäällystinten, vaahtopäällystin-ten tai verhopäällystinten käyttö on myös ajateltavissa, 10 mutta filminsiirtomenetelmä ja sprayapplikointi näyttäisivät olevan valmistettavan paperin laadun kannalta edullisimpia ja niillä päästään parhaiten keksinnön kannalta edullisiin päällystemääriin. Päällystysaseman jälkeen seuraa kosketukseton kuivain 8, joka voi olla mitä tahansa 15 tunnettua tyyppiä ja kuivainsylinteriryhmä 9. Kuivainsylin-teriryhmältä 9 rata viedään kiinnirullaimelle 11 vetote-lanippien 10 kautta, joiden avulla ylläpidetään ratakireyt-tä. Haluttaessa edelleen parempaa paperin pinnan kiilto-kontrastia, paperi voidaan käsitellä vielä esim. softkalan-20 terillä ennen kiinnirullausta. Edellä kuvatun kuivaustavan sijasta voidaan käyttää muitakin kuivausmenetelmiä ja niiden yhdistelmiä.
• * Keksinnön mukaan paperikoneessa valmistettu paperi 2 kuiva- 25 taan kalanterointiin sopivaan kosteuteen ja johdetaan sitten moninippikalanteriin 3. Kalanteroitavan paperin kosteuden tulee olla välillä 4 - 14% paperin kokonaispainosta, tyypillinen kosteusprosentti on 7 - 10, edullisimmin 8 - 10. Tällä paperin kosteudella päästään moninippikalanteril-30 la PPS-S10 karheuteen, joka on korkeintaan 2,5 pm ja jopa arvoihin 1 - 1,5 pm PPS-S10. Kalanterointi myös tiivistää paperin pinnan. Tällöin paperin pinnan laatu on optimaalinen filminsiirtopäällystystä varten ja sopii erittäin hyvin 111476 10 myös spraypäällystykseen. Yhteistä näille päällystystavoil-le on se, että niillä pystytään levittämään hyvin tasainen ja pieni päällystemäärä paperin pinnalle. Koska edellä kuvatulla tavalla kalanteroidun paperin pinta on hyvin tiivis 5 ja tasainen, paljon kuiva-ainetta sisältävä päällyste ei tunkeudu paperin kuitujen väliin ja paperin pinnassa ei ole epätasaisuuksia, joiden laaksokohtiin päällyste asettuisi. Siten paperin pinnan hyvä tasaisuus kopioituu päällystetyn pinnan tasaisuudeksi ja pinnan laadusta tulee hyvä. Tasai-10 selle pinnalle levitetty ohutkin päällystekerros antaa myös hyvän peiton, koska päällystekerros on tasapaksu koko paperin pinnan yli ja sen peittokyky käytetään siten optimaalisesti hyväksi. Päällysteenä voidaan käyttää mitä tahansa ns. pigmenttipäällystettä kuten kaoliinia tai kalsiumkarbo-15 naattia, joka sisältää paperin pintaan jääviä kiinteitä partikkeleita, polymeeriyhdisteitä tai vastaavia. Keksinnön edullisimman suoritusmuodon mukaan pohjapaperi sisältää huomattavan määrän täyteainetta eli ainakin 15% ja edullisimmin ainakin 20%. Täyteaineen avulla parannetaan kalante-20 rointitulosta ja voidaan edelleen laskea pohjapaperin hintaa. Täyteaineena voidaan käyttää paperin valmistuksessa yleisesti käytettäviä täyteaineita, esimerkiksi samoja aineita kuin käytettävässä päällysteessäkin.
25 Keksinnön mukaista menetelmää on kokeiltu koejoissa, joissa superkalanteroidun paperin pintaan levitettiin spraypääl-lystimellä ja Optisizer-filminsiirtopäällystimellä 2, 3 ja 5g/m2 päällystemäärät/puoli. Parasta laatua saatiin käyttäen 2 - 3 g/m2 päällystemäärää superkalanteroidun paperin 30 pinnalle päällystäen. Painetun pinnan laatu oli parempi kuin referenssinä käytetyn superkalanteroidun paperin, täy-teainepitoinen 57g/m2 SC, ja kuitukarheneman suhteen paperi oli parempi kuin 51 g/m2 LWC. Ilman loppukalanterointia päästiin erinomaiseen painetun ja painamattoman pinnan vä liseen kiiltokontrastiin.
11 111476
Esimerkki 5
Seuraavassa esimerkissä vertaillaan keksinnön mukaisen menetelmän etuja perinteiseen LWC-valmistusmenetelmään tuotteella, jonka neliöpaino on 60 g/m2.
10 Vertailtava asia_uusi konsepti_LWC
mekaaninen massa 40 g/m2 22 g/m2 pohjan sellu - 16 '1 pohjan tuhka 16 '1 2 ' ' 15 päällystemäärä 4 1' 20 11 kosteus paperikoneen jälkeen 8 - 10% 2-3% hyötysuhde 88% 82% päällystys 2 puol SS 2 terää 20 päällysteen kuivatus lx 4 g/m2 2x 10 g/m2 koneen pituus 85% 100% * · 25 Edellä mekaaninen massa ja pohjan sellu kuvaavat pohjapaperiin käytettävää kuitumateriaalia, pohjan tuhka siitä poltettaessa jäävää tuhkamäärää, joka kuvaa erityisesti täy-teainemäärää. Hyötysuhde on käyntihyötysuhde, joka kuvaa .. katkojen määrää ja päällystys tehdään kahdella Symsizer™- 30 filminsiirtopäällystimellä ja vastaavasti kahdella terä- päällystimellä. Kuten vertailusta nähdään kuivatusjärjestelyiden suhteen keksinnön mukainen järjestely on ylivoimainen tarvittavaa energiamäärää ja koneen pituutta tarkastel- 111476 12 taessa. Koneen pituus on verrannollinen sen hintaan.
Seuraavilla hinnoilla voidaan laskea suhteelliset valmistuskustannukset keksinnön mukaiselle paperille verrattuna 5 edellä kuvattuun LWC-paperiin.
mekaaninen massa 1500 mk/t sellu 2500 mk/t tuhka 600 mk/t 10 päällyste 1500 mk/t
energia 100 mk/MWH
Koska eri tuotannontekijöiden hinnat voivat vaihdella, edellä kuvatut hinnat ovat vain suhteellisia laskenta-15 arvoja. Niiden avulla päästään laskelmaan, jonka mukaan keksinnön mukaisen paperin valmistaminen on noin 28% edullisempaa kuin LWC-paperin valmistaminen valmistettua tonnia kohti. Suurin säästö syntyy siitä, että voidaan käyttää hiokkeesta valmistettua pohjapaperia sellupitoisen paperin 20 sijaan. Loput säästöstä syntyy kuitumassan korvaamisesta täyteaineilla ja energiansäästöstä. Lisäksi hyötysuhteen paranemisen ansiosta saadaan 6% lisää tuotantoa ja investointikustannukset alenevat.
• < 9 25
Edellä esitettyjen lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin suoritusmuotoj a.
^ Keksinnön mukaisen paperin pohjapaperi voi luonnollisesti 30 sisältää tai olla sellukuitua, mutta tällöin sen hinta nousee oleellisesti. Laitteistoon kuuluu luonnollisesti oleellisena osana mitta- ja säätölaitteita prosessin ohjaamiseksi. Näitä ovat esimerkiksi kosteuden mittaus- ja säätölait- 111A7'§ 13 teet. Nämä laitteet eivät kuitenkaan kuulu keksinnön piiriin, joten niitä ei tässä kuvata tarkemmin.
• · « 1
Claims (21)
111476
1. Menetelmä paperin valmistamiseksi, jossa menetelmässä paperikoneella valmistettu pohjapaperi päällystetään ja ka- 5 lanteroidaan sen painatusominaisuuksien parantamiseksi, tunnettu siitä, että - asetetaan valmistetun pohjapaperin kosteusprosentti 10 välille 4 - 14% paperin kokonaispainosta, - viedään pohjapaperirata (2) moninippikalanteriin (3) , 15. kalanteroidaan pohjapaperia moninippikalanterilla (3), ja - päällystetään kalanteroitu pohjapaperi (2) ainakin yhdellä päällystekerroksella. 20
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että valmistetaan päällystetty paperi käyttäen pohjapaperia, joka sisältää ainakin 15%, edullisimmin 20% täyteainetta. 25
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalanteroidaan pohjapaperia (2) siten, että sen PPS-S10 karheus on korkeintaan 2,5 pm • 1
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että päällystetään kalanteroitu pohjapaperi (2) päällystekerroksella, jonka neliöpaino on korkein- 111476 taan 5 g/m2, edullisesti korkeintaan 3 g/m2.
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että kalanteroidaan pohjapaperia (2) siten, et-5 tä sen PPS-S10 karheus on 1 -1,5 ym.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että päällystetään paperin molemmat puolet samanaikaisesti. 10
7. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pohjapaperi (2) päällystetään filminsiirtomenetelmällä.
8. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pohjapaperi (2) päällystetään sprayapplikointimenetelmällä.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-20 t u siitä, että paperi kalanteroidaan Optiload™- kalanterilla.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n - « # n e t t u siitä, että viedään paperirata suoraan paperiko-25 neen kuivatussylinteriryhmältä (1) kalanterille (3) ja siltä edelleen suoraan päällystysasemalle (7).
11. Sovitelma paperikoneessa valmistetun pohjapaperiradan käsittelemiseksi, joka sovitelma käsittää moninippikalante- 30 rin ja ainakin yhden päällystysaseman ja jossa moninippika-lanteri on radan kulkusuunnassa ennen ensimmäistä päällys-tysasemaa, tunnettu siitä, että moninippikalanteri on sovitettu paperikoneen yhteyteen siten, että paperiko- 111476 neen kuivainsylinteriryhmältä (1) tuleva paperirata (2) voidaan viedä suoraan kalanterille.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, t u n - 5. e t t u siitä, että päällystinaseman päällystinlaite on filminsiirtopäällystin.
13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että päällystinaseman päällystinlaite on 10 spraypäällystin.
14. Paperi, joka käsittää moninippikalanteroidun pohjapaperin ja ainakin paperin toisella puolella päällystekerrok-sen, jonka neliöpaino on korkeintaan 5 g/m2. 15
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen paperi, jossa ainakin yhden päällystekerroksen neliöpaino on korkeintaan 3 g/m2.
16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen paperi, jossa pohjapa-20 peri sisältää mekaanista massaa.
17. Patenttivaatimuksen 14 mukainen paperi, jossa pohjapaperi sisältää ainakin 15% täyteainetta.
18. Patenttivaatimuksen 14, 16 tai 17 mukainen paperi, jos sa pohjapaperi koostuu hiokkeesta ja täyteaineesta.
19. Patenttivaatimuksen 14 mukainen paperi, jossa pohjapaperin PPS-10 karheus on korkeintaan 2,5 pm, edullisimmin 1 3 0 - 1,5 pm.
20. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen paperi, jossa pohjapaperi sisältää ainakin 20% täyteainetta. 111476
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI990558A FI111476B (fi) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi |
US09/936,628 US6589388B1 (en) | 1999-03-12 | 2000-03-10 | Method for manufacturing coated paper and a coated paper |
CA002365991A CA2365991A1 (en) | 1999-03-12 | 2000-03-10 | Method and apparatus for manufacturing coated paper and a coated paper |
AU32944/00A AU3294400A (en) | 1999-03-12 | 2000-03-10 | Method and apparatus for manufacturing coated paper and a coated paper |
PCT/FI2000/000191 WO2000055424A1 (en) | 1999-03-12 | 2000-03-10 | Method and apparatus for manufacturing coated paper and a coated paper |
DE10084346T DE10084346T1 (de) | 1999-03-12 | 2000-03-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung beschichteten Papiers und Kartons |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI990558A FI111476B (fi) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi |
FI990558 | 1999-03-12 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI990558A0 FI990558A0 (fi) | 1999-03-12 |
FI990558A FI990558A (fi) | 2000-09-13 |
FI111476B true FI111476B (fi) | 2003-07-31 |
Family
ID=8554183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI990558A FI111476B (fi) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6589388B1 (fi) |
AU (1) | AU3294400A (fi) |
CA (1) | CA2365991A1 (fi) |
DE (1) | DE10084346T1 (fi) |
FI (1) | FI111476B (fi) |
WO (1) | WO2000055424A1 (fi) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI20011291A (fi) * | 2001-06-18 | 2002-12-19 | Metso Paper Inc | Menetelmä ja paperikone päällystetyn paperin valmistamiseksi |
FI20011429A0 (fi) * | 2001-07-02 | 2001-07-02 | Upm Kymmene Corp | Painopaperi ja menetelmä sen valmistamiseksi |
US20050098285A1 (en) * | 2002-06-24 | 2005-05-12 | Richard Aust | Machine for making/treating a sheet of material |
US7399381B2 (en) * | 2002-06-24 | 2008-07-15 | Voith Paper Patent Gmbh | Machine for producing and treating a sheet of material |
DE20221941U1 (de) * | 2002-06-24 | 2009-07-16 | Voith Patent Gmbh | Maschine zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn mit einer wenigstens ein Kontaktlos-Auftragswerk aufweisenden Auftragseinrichtung |
DE10228117A1 (de) * | 2002-06-24 | 2004-01-22 | Voith Paper Patent Gmbh | Maschine zur Behandlung einer Materialbahn vorzugsweise aus Papier und Karton sowie ggf. zur der Behandlung vorausgehenden Herstellung der Materialbahn, mit einer Kontaktlos-Auftragseinrichtung und einer Materialbahnglättungseinrichtung |
US7871496B2 (en) * | 2003-11-28 | 2011-01-18 | Voith Paper Patent Gmbh | Paper machine |
DE102004003921A1 (de) * | 2004-01-27 | 2005-11-24 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn |
JP2008503659A (ja) * | 2004-07-02 | 2008-02-07 | メッツォ ペーパー インコーポレイテッド | 繊維状紙匹を塗布するための方法及び装置 |
FI20085765A0 (fi) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä painopaperin valmistamiseksi |
EP2270279B1 (de) * | 2009-06-30 | 2012-01-18 | Andritz Küsters GmbH | Kalander zum Glätten einer Papierbahn |
US9481777B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-11-01 | The Procter & Gamble Company | Method of dewatering in a continuous high internal phase emulsion foam forming process |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4289808A (en) * | 1978-07-19 | 1981-09-15 | Westvaco Corporation | Process for producing dry finished paperboard |
DE427887T1 (de) * | 1989-11-16 | 1991-11-07 | Beloit Corp., Beloit, Wis. | Vorrichtung zur beschichtung. |
JP2623378B2 (ja) * | 1991-04-22 | 1997-06-25 | 日本製紙株式会社 | 塗工装置及びそれを用いた塗工紙の製造方法 |
JP2927986B2 (ja) * | 1991-06-11 | 1999-07-28 | 日本製紙株式会社 | 塗工紙の製造方法及び塗工紙 |
US5286348A (en) | 1991-10-16 | 1994-02-15 | Valmet Automation (Canada) Ltd. | Electronic flow modulated cross direction moisture actuator |
US5320897A (en) * | 1992-02-18 | 1994-06-14 | Kanzaki Paper Mfg. Co., Ltd. | Ink jet recording paper and method of producing it |
JPH05279996A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-26 | New Oji Paper Co Ltd | 剥離紙用原紙の製造方法 |
FI98388C (fi) * | 1993-11-29 | 1997-06-10 | Valmet Paper Machinery Inc | Sovitelma paperin päällystyslinjassa ja menetelmä paperiradan pään viemiseksi |
DE4400609A1 (de) * | 1994-01-12 | 1995-07-13 | Haindl Papier Gmbh | Dünndruckpapier und Verfahren zu dessen Herstellung |
SE503580C2 (sv) * | 1995-03-16 | 1996-07-08 | Korsnaes Ab | Bestruken kartong för formade artiklar, produktionslinje för produktion av bestruken kartong, förfarande för framställning av bestruken kartong samt sätt att minska sprickbildningsbenägenheten vid vikning av en bestruken kartong |
JPH0970570A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 記録材料用支持体の製造方法 |
DE19545408C5 (de) * | 1995-12-06 | 2004-01-22 | Voith Sulzer Papiermaschinen Gmbh | Verfahren zur Oberflächenveredelung einer Kartonbahn |
US6113986A (en) * | 1996-02-01 | 2000-09-05 | Fort James Company | Coated base products, apparatus and process for producing same |
-
1999
- 1999-03-12 FI FI990558A patent/FI111476B/fi active
-
2000
- 2000-03-10 DE DE10084346T patent/DE10084346T1/de not_active Ceased
- 2000-03-10 WO PCT/FI2000/000191 patent/WO2000055424A1/en active Application Filing
- 2000-03-10 AU AU32944/00A patent/AU3294400A/en not_active Abandoned
- 2000-03-10 US US09/936,628 patent/US6589388B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-10 CA CA002365991A patent/CA2365991A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2365991A1 (en) | 2000-09-21 |
FI990558A0 (fi) | 1999-03-12 |
DE10084346T1 (de) | 2002-07-25 |
FI990558A (fi) | 2000-09-13 |
US6589388B1 (en) | 2003-07-08 |
WO2000055424A1 (en) | 2000-09-21 |
AU3294400A (en) | 2000-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6699362B1 (en) | Method for the manufacture of paper, and paper machine line | |
EP1417377B1 (en) | Method, paper machine and base paper for the manufacture of lwc printing paper coated once | |
EP1054100B1 (en) | Method for manufacturing a paper or board web and a paper or board machine | |
US8062479B2 (en) | Paper machine | |
EP1086272B1 (en) | Method for manufacture of paper and a paper machine | |
FI111476B (fi) | Menetelmä ja sovitelma päällystetyn paperin valmistamiseksi sekä päällystetty paperi | |
EP3805453B1 (en) | Paper production | |
EP1337705B1 (en) | Method for the manufacture of paper, in particular of coated fine paper, and a paper machine line in particular for the manufacture of coated fine paper | |
EP1238155B1 (en) | Method and arrangement for producing calendered paper or board | |
EP2931972A1 (en) | A method of manufacturing of glassine paper | |
US20040026054A1 (en) | Method for manufacturing a coated fibre web, improved paper or board machine and coated paper or board | |
CN1387599A (zh) | 未涂布的纸及纸板产品 | |
US6551454B1 (en) | Method for producing coated calendered paper | |
CA2628404C (en) | Mechanical fibers in xerographic paper | |
JP2008231591A (ja) | 塗被紙の製造方法及び塗被紙 | |
Näätsaari | Coat weight and drying power control | |
WO2001032982A1 (en) | Calendering arrangement for a paper machine | |
US20100006251A1 (en) | Method and arrangement for the production of a wood-free coated, matte or semi-matte paper web | |
WO2000032870A1 (en) | Method for producing coated calendered paper | |
Pikulik | [$ Papridry^{TM} $], A New Technique for Drying of Paper and Board | |
Wikström | 15 Calendering |