Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

KTAD02 Massa och pappersteknik > F9 - Paper/paperboard machine finishing > Flashcards

F9 - Paper/paperboard machine finishing Flashcards

1
Q

Vilka är de tre huvudsakliga indelningarna i en pappersmaskin? Vilka delar ingår i dem?

A

Blöta änden, press sektionen och torra änden.

Blöta änden:

  • Inloppslådan/virasektionen
  • början av presssektionen

Press sektionen:

  • slutet av press sektionen
  • torknings sektionen 1
  • film press (sizing press)
  • torknings sektionen 2 (Yankecylindern)

Torra änden:

  • film press (sizing press)
  • torknings sektionen 2 (Yankecylindern)
  • kalandrering (on-line eller off-line coating)
  • upprullning
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad sker i en film press (sizing press)?

A
  • (unsized) Pappersvira kommer in
  • Åker genom ett sorterings nyp (sizing nip) som bildats av två stora cylindrar varpå det sitter “roll baldes” mot som också sitter vid sk “sizing jets” som sprutar ut sizinget på cylindrarna
  • ut kommer ett “sized” papper.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q 
Yankeecylinder finnish (machine glazing)
Storlek?
Hur går det till?
Vad ger metoden?
Hur är den i förhållande till andra?
A
  • Iggesund Workington - glazing cylinder i torkavsnittet (kallas en MG- eller Yankee-cylinder).
  • Stora, Diameter över 6 m.
    1) Ånga uppvärmd med en spegellik yta av polerat stål
    2) Kartongnätverket, som innehåller cirka 40% fukt, fäster vid polerade stålytan.
    3) Nätverket torkar i kontakt med den roterande cylindern tills fuktinnehållet är otillräckligt för att bibehålla vidhäftningen.
    4) Ytan lämnar sedan cylindern och fäster vid kartongnätverket och bibehåller den höga jämnheten som det polerade stålet tillför, och fortsätter torkningsprocessen på mindre cylindrar.
  • Metoden ger en jämn yta utan förlust av tjocklek, och bibehåller därför god styvhet för den givna ytan .
  • ger snabbare torrhalt än multicylinder, energieffektiviteten är dock lägre
  • Behöver inte lika mycket kalandrering efter
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Ytlimning av papper
Var adderas det?
Varför?

A

Var: vid size pressen

Varför: ytstyrka, interna bindningar, förbättra tryckbarhet, öka hydrofobiska egenskaperna, mindre absorbering (av bläck tex)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad är syftet med sizing?

A
  • Syftet är att förhindra vätskor penetrera arken genom att “täppa igen” porerna
  • Kan göras med intern (mäldlimning) och ytlig (ytlimning)
  • Helst vill man ha sizing på båda sidorna av ark
  • Viss del av sizinget absorbetas av arken men det tas bort i nypet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Exempel på vad som kan användas till limning (sizing)?

A

Stärkelse som tex:

  • Majs
  • Potatis
  • oxiderad
  • katjonisk stärkelse
  • etylerad
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Olika typer av ytlig size press?

A
  • Vertikal (enklast men kan ge ojämnt sizing på olika sidor)
  • Horisontell (vanligare men kan vara svårare att koppla)
  • Inclines (lutning, mellanting)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Vad är kalandering?

A
  • Att pressa med en rulle
  • “stryka med ett strykjärn”
  • Jämnar ut ytan på ett papper eller en kartong (går också med plast och textil)
  • Stål eller polymer
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Vilka parametrar påverkar kalanderingen?

A
  • tryck
  • temp
  • fukthalt
  • hårdhet på rullarna
  • antal rullar
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Viktiga variabler vid kalandering?

A
  • papprets orginalegenskaper

- kalandern själv med rullande kontakt med papprets yta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Kalanderingen ger effekt på pappret genom att:

A
  • replikering av valsarnas yta (behöver inte alltid va glansigt som är målet, ibland vill man göra en ojämnare yta eller kanske matt, på plast vill man tex ha en ojämnare yta så att man kan trycka direkt på plasten)
  • papprets kompression
  • partikel orientation
  • flödet av beläggning
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Vad kan man ha för olika konfigurationer när de kommer till kalandering?
Parametrar för tryckdistrubering?
Cylinder typ/nyp?
Antal cylindrar/nyp?

A

Tryckdistrubering:

  • cylindermaterial
  • tryckvariation i CD
  • antal kalanderings nyp

Cylinder typ/nyp?

  • hård mot hård
  • mjuk mot hård
  • mjuk mot mjuk
  • borste (gammal metod för kartong)

Antal cylindrar/nyp?

  • singel nyp
  • multipla nyp
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Kontrollerande parametrar för nypens tryckprofil?

A
  • Främre belastning
  • bakre belastning
  • avböjning på kronans (mitt) påverkan på mätprofil (expandera, diametern ändras i CD)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Om båda kanterna är mjuka på valsen/rullen (pga tjockleken tunn på kanterna). Hur kan man korrigera valsen så att ytan blir jämn?

Vad händer om båda kanterna är hårda?

A

Ökar rullens avböjning på diametern i mitten på båda sidorna av mitten utan att byta ut nyp-lasten

Om båda kanterna är hårda då kan man istället minska böjningen genom att minska tjockleken i mitten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Vad innebär det att ha mjuk kalandering?
När brukar det användas?
Hur många nyp?
Finns det olika varianter?

A
  • Då används en mjuk polymerbelagdvals och en metallvals.
  • Används ofta vid förpackningskalandering där man vill behålla en viss böjstyvhet
  • Har ofta två nyp (4 valsar, 2 av varje)
  • On-machine (mjuk kalandering, glansig kalandering med hård/mjuk rullar)
  • On-machine (matt kalandering med mjuk/mjuk rullar)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vad finns det för olika typer av konventionell kalandering?

A
  • Maskin kalandering (hårda rullar, MF)
  • Borst kalandering (gammal metod för kartongtillverkning)
  • Mjuk kalandering (en nyp per mjuk rulle)
  • Multipla nyp kalandering (intermediär mjulrulle)
  • Vid nyp sko kalandering
  • Varm metallbälte kalandering (valmet)
  • Vattenkylande kalandering (Valmet)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Vad finns det för Multipla nyp kalandering (intermediär mjulrulle)

A
  • Off-machine (superkalandering)

- On-machine (Janus, OptiLoad etc)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Vad är en superkalandering?
Vad vill man öka?
Hur är det upplagt?
Till vilka produkter används det?

A
  • En mängd kalanderingsrullar bestående av metall och polymer/bomull.
  • Papper passerar genom rullarna för att öka densitet, mjukhet och glans
  • vertikal med varierande hårda metallvalsar och mjuka polymer/bomulls valsar (finns också andra material)
  • Hårda rullen pressas hård mot mjuka rullen för att pressa materialet.
  • Används mestadels off-machine, på tunnare papper (nyhetstidningar, skrivpapper)
  • Hård pressning av papper
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

När och hur används superkalandering? Vad kan man lägga till för att förbättra?

A
  • Används för WFC (wood free coated), LWC (light weight coated) och SC ()
  • används alltid off-line
  • upp till 17 rullar
  • hastighet mindre än 1200 m/min
  • temp mindre än 100°C

Man kan lägga till:

  • extra värmeenheter (induktionsuppvärmning) gör att det blir möjligt att ändra temperaturen för pappret och nypet i närheten.
  • Ångduschar, kan anpassa papprets temperatur och fuktigheten
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hur kan man påverka hur mycket pappret komprimeras och hur mjukt det blir under kalandering?

A
  • Genom att påverka linjelasten och temperaturen

- Påverkar mest porerna mellan fibrerna

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Vad avgör hur lång belastningstid, tryckbelastning vid kalandering?
Vad händer om det är mjuk eller hård?

A
  • hur lång belastningstid vid kalandering avgörs av hårdheten på cylindern
  • hårdare => högre tryckbelastning och kortare belastningstid
  • mjukare => lägre tryckbelastning och längre belastningstid
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Positiva och negativa aspekter med kalandering?

Speciella effekter?

A

POS:
+ mjukhet ökar (rotogravyr)
+ glans ökar (bestrykning)
+ absorption och poröshet minskar (SC papper, kartong)
+ ludd tendens minskar + tjocklekskontroll (specialpapper)
+ tvåsidig kontroll (trycka papper)

NEG:

  • Bulk och styvhet minskar
  • styrkegenskaper minskar
  • ljusspridning minskar
  • opacitet och ljushet minskar
  • svarthet, fläckar ökar
  • spärrar ökar
  • skrynklor och kalanderingsskärningar ökar
  • körbarhet minskar
  • kostnad ökar

SPECIELLA EFFEKTER:

  • nätet breddas <0.5%
  • torkning av papper 1-10%-enhet
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Vanliga mål för pigmentbestrykning av papper och kartong:

A
  • att erhålla en jämn, slät och homogen yta
  • förbättrad tryckbarhet
  • förbättrade optiska egenskaper
  • etiska skäl
  • barriäregenskaper (förpackningsmaterial)
  • ge nya funktioner till pappret (tex självkopierande papper)
  • speciella applikationer hos slutanvändarna (tex bestrykning av silikonpappret vid tillverkning av självhäftande etiketter)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Vad finns det för sidoeffekt med pigmentbestrykning?

A
  • ökad styvhet kan erhållas (men obestukna har fortfarande högre styvhet än alla bestukna)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Övergripande steg i bestrykningsprocessen

A

1) Baspapper + Smet
2) Applicering
3) utmätning
4) torkning
5) kalandrering

26
Q

Hur kan bestryknings- och torkstationer vara installerade?

A
  • on-line (som en del av pappersmaskinen)

- off-line (installerade som en separat maskin)

27
Q

Vad består bestrykningsstationen av (2 sätt)?
Vad är kvaliteten känslig för?
Hur påverkar detta kompletta pappersmaskinen?

A
  • en appliceringsenhet och en doseringsenhet (blad eller stav) där överskott tas bort eller
  • en fördoseringsenhet och en appliceringsenhet (dvs. allt som appliceras kommer att finnas i den bestrukna produkten)
  • Kvaliteten hos bestrukna produkter är mycket känsliga för stora aggregat av sammanklumpade bestrykningskomponenter eller luft i bestrykningssmeten.
  • En stor del av smeten återcirkuleras efter det att den skrapats av som överskott.
  • En komplett pappersmaskin har därför en omfattande anläggning med pumpar, lagringstankar, filtreringsutrustning, blandningsenheter, avluftningsenheter, osv.
28
Q

Exempel på delar i en bestrykningsmaskin

A

1) avrullning
2) förkalandrering
3) bestrykningsstation
4) IR-tork
5) Luftkåpor (torkning)
6) Cylindertork
7) bestrykningsstation
8) Upprullning

29
Q

Vad finns det för olika tekniker när de kommer till bestrykning?

A
  • Metered Size Press (MSP) eller Film Press för tvåsidig bestrykning. “Stav bestryker”
  • Luftknivsbestrykare
  • Short Dwell-Time Application (SDTA)
  • Bladbestrykning med höghastighets jetapplicering
  • Ridåbestrykning (en av de äldsta, använd fortfarande vid tillverkning av choklad)
  • Spraybestrykning för tvåsidig bestrykning
30
Q

Kort om bladbestrykning

A
  • Uppkommer mycket höga skjuvhastigheter under bladet, i storleksordningen 10^6 /s
  • Har appliceringseheter
  • En doseringsenhet. Större delen av den påförda smeten skrapas av vid bladet och återanvänds.
31
Q

Bestrykning: olika blad och stav doseringssystem

A
  • Högvinkel bladbestrykning (bladvinkel >30°)
    Stiff blade, Rigid blade, Bevelled blade.
  • Lågvinkel bladbestrykning (bladvinkel 0-15°)
    Bent blade
    mer flexibel
  • Stavbestrykning. Staven roterar med ca 40-300rpm i motsatt riktning som pappersbanan. Smutspartiklar och lösta fibrer tvättas då bort. Typisk stavdiameter är 10-12 mm.
32
Q

Vad finns det för tre olika appliceringssystem vid bladbestrykning

A
  • Roll application (autoblade, metso)
  • Jet application (opticoat jet, metso)
  • SDTA, short dwell time application (optiblade, metso)
    Förbättrad modell med ett tätande blad som förhindrar uppkomsten av virvlar.
33
Q

Film bestrykning
Problem?
Olika sorter?
Fördelar med film bestrykning?

A
  • Filmpressen kan ha problem med filament vid utgående nyp vid höga hastigheter. När dessa filament brister ger de upphov till en smetdimma (s.k. misting) och till en ojämn yta (s.k. orange peel).
  • Moder valsbestrykare–Filmpress ( Filmlimpress och MeteredSizePress –MSP)
  • Olika sorter:
  • TWIN Sizer, HSM
  • Twin sizer Gravure
  • BILLBLADE
  • Överföring av en doserad film
  • God körbarhet
  • Bra täckförmåga
  • Tvåsidig samtidig bestrykning
  • kompakt layout
  • Flexibel
  • kan både användas för ytlimningoch bestrykning
34
Q

Film bestrykning - TWIN sizer, HSM

A
  • Volumetrisköverföring av smet genom att en trådlindad vals istället för stav används.
  • Valsdiameter ca 300 mm.
  • Ger höga pålägg också vid låga maskinhastigheter.
35
Q

Film betrykning - Twin Sizer Gravure

A
  • Denna MSP har kapacitet att arbeta vid höga torrhalter. Också låga
  • pålägg kan appliceras vid höga torrhalter. Överskott av smet tas bort ned
  • ett mjukt doseringsblad. Pålägg justeras med valshastighet eller bladtryck
36
Q

Film bestrykning - BILLBLADE

A
  • Introducerades av UMV CoatingSystem AB under 1960-talet.
  • ABC-system
  • Det var ett koncept som möjliggjorde samtidig 2-sidig bestrykning. BILLBLADE används fortfarande över hela världen.
  • kontroll av bladtryckoch bladvinkel samt till HSM eller till fördosering med gravyrvals för att uppnå högre maskinhastigheter och ökad frihet vad gäller smetformulering
  • blad på ena sidan och cylinder på andra
37
Q

Vad är ett ABC-system?1

A

tip loading system

38
Q

Luftkniv bestrykare

A
  • Låga maskinhastigheter (max ca 400m/min)
  • Låg torrhalt (ca 45%)
  • Konturbestrykning ( bra fibertäckning)
39
Q

Ridåbestrykare

A
  • Industriell bestrykning upp till 10 skikt
  • relativt nytt
  • Låg torrhalt (ca 45%)
  • Konturbestrykning (bra fibertäckning)
  • kan behöva förbehandling innan om man vill ha väldigt fin yta
40
Q

Slot die bestrykning

A
  • upp till två skikt
41
Q

Invo tip

A
  • polymerspets
  • elastomer
  • fastsatt på en ihålig stav
42
Q

Vilka två typer av fördelning av smeten på baspapprets yta finns det vid bestrykning?

A

Spackling:

  • Jämn yta med ojämnt masspålägg
  • dålig fibertäckning
  • fås med bladbestrykning
  • lämpligt för papper som skall tryckas i djuptryck

Konturbestrykning:

  • ojämn yta med jämnt masspålägg
  • bra fibertäckning
  • fås med luftkniv och ridåbestrykning, men viss tendens till detta fås även med MSP
  • lämpligt för papper som skall tryckas i offset
43
Q

Vad ger filmbestryckning?

A
  • ett mellanting mellan spackling och kontur

- fås av filmlimpress

44
Q

Vad finns det för komponenter i en bestrykningssmet?

A

1) Pigment
- främst lera och kalciumkarbonat (CaCO3)

2) Bindemedel
- Dispersionsbindemedel: Latex bestående av styrenbutadien, akrylat eller polyvinylacetat
- Vattenlösliga bindemedel: stärkelse, barboxymetylcellulosa (CMC), PVOH, protein, alkalisvällbara förtjockare

3) Additiv
- dispergeringsmedel, viskositetsmodifiersre, konserveringsmedel, vitmedel, smörjmedel, skumdämpande, biocider

4) Vatten

Latex bestående av styrenbutadien, stärkelse, PVOH och protein kan ge en bra barriär även utan pigment.

45
Q

Tänka på vid val av pigment i bestryknings smeten?

A
  • stor inverkan på skiktets porositet
  • geometrisk form av pigmenten har en direkt inverkan på deras packningsförmåga
  • sfäriska pigentpartiklar packas lättare än flakformiga och ger bättre barriär.
  • flakformiga pigmentpartiklar packad lättare än nålformiga
  • hög packningsförmåga => låg porositet (bättre barriär) men => låg viskositet hos smeten

pigmentblandningar har oftast en god packningsförmåga då små pigment kan packas i mellanrummet mellan stora

  • ökad form av pigment (tex flakformiga med kornformighet) => ökad porositet, men porositeten hos det torra skikt påverkas av kalandrering
46
Q

Vad används för förbestrykning

A

Används oftast recepturer som består uteslutande av CaCO3

47
Q

Topbestrykningen

A
  • används oftast lerbaserade smeter eller smeter baserade på blandningar av fin. CaCO3 och en ulttafin lera (sk ultrafine glossing kaolin)
  • ett traditionellt recept för toppbestrykningen kan se ut som 85 delar finn CaCO3 och 15 delar ultrafin lera
48
Q

Bindemedels tre huvudfunktioner

A

1) bindemedel håller ihop pigment och binder den till pappersytan
2) fyller “tomrum” och förbättrar tryckbarhet

3( påverkar viskositet och vattenretention

49
Q

Exempel på pigment i bestrykningssmet?

A

Kaolin-lera:

  • består huvudsakligen av mineralen kaolinit, som är en hydratiserad aluminiumsilikat
  • kemisk formel Al2O3 * 2SiO2* 2H2O
  • Densitet ca 2600 kg/m3
  • ”Aspect ratio” kallas också ”Formfaktor” a/b, a =längd, b=höjd

Mald kalciumkarbonat:

  • GCC = groundcalcium carbonate
  • Bryts från sedimentära lager av marmor, kalksten, krita, dolomit och mals.
  • Densitet ca 2700 kg/m3
50
Q

Bestrukna produkter delas upp efter fiberråvara och användningsområde, vad finns det för uppdelning?

A

Trähaltigt baspapper (mechanicalbasepaper)

Träfritt baspapper (woodfreebasepaper)

Bestruken kartong (coatedpaperboard)

51
Q

vad finns det för mängd typiska pålägg för bestrukna produkter (pigment bestrykning)?

Enkel
Dubbel
Trippel

A

Enkelbestruket 8-16 g/m2per sida

Dubbelbestruket 14-26 g/m2per sida

Trippelbestruket 24-40 g/m2per sida

52
Q

Vad är ytlimning eller pigmenterad ytlimning

A

När det är mindre än 5 g/m2och sida vid bestrykningen

EX: PVOH-baserad barriär kan ligga på 2-3 g/m2

53
Q

Trähaltigt bestruket papper delas upp i följande produkter:

A

ULWC (Ultra light weight coated): Ytvikt35 -50 g/m2.

LWC (Light weight coated): Pålägg per sida 6-12 g/m2. Ytvikt40-80 g/m2(mest typiskt 50-65 g/m2)

MWC (Medium weight coated): Pålägg per sida: 12-25 g/m2. Ytvikt70 -130 g/m2(mest typiskt 70-90 g/m2).

HWC (High weight coated): Pålägg per sida: 24-40 g/m2. Ytviktmellan100-135 g/m2.

54
Q

Dubbel-eller trippelbestruket

A

MFC (Machine finished coated): Pålägg per sida: 2-10 g/m2. MFC har högre bulk och därför högre styvhet än LWC av motsvarande ytvikt.

55
Q

Vad finns det för olika ändamål med bestrykning?

A

Mer bestrykning:

  • högre ljushet
  • jämnare yta
  • högre glans
  • tryckbarhet ökar och ger tydligare tryck (högre kontrast)

Ex:
- papperspåsar, så man kan trycka direkt på påsen

56
Q

Vilken är den vanligaste torkmetoden?

A

multi-cylinder

57
Q 
TAD-cylindern
Hur fungerar den?
Nackdelar
Fördelar med processen
Fördelar med produkten
Hur är den jämfört med andra torkprocesser?
A
  • torkar arken på en porös TAD-cylinder genom att suga varm luft genom banan. Undertryck i TAD-cylindern. TAD-tråden och den porösa TAD-cylindern torkar arken
  • Finns olika kombinationer med två TAD-cylindrar samt TAD med Yankee.
  • Naturlig gas eller propen används oftast som den termiska energikällan för uppvärmning av luften.
  • Energiöverföringen mellan varm luft och porösa nätet är väldigteffektivt och har hög torkhastigheter.
  • Kräver mycket elektrisk energi till fläktarna
  • Fördelar: får ett papper med högre kapacitet för vatten upptag / kg papper och att pappret är mjukare och har högre bulk (lägre densitet).
  • Mängden evaporerat vatten är dubbelt i TAD än för Yankee.
58
Q

Skillnad på inter och ytlig sizing?

A

Ytlig sizing:

  • modifierad stärkelse och polymer dispersioner på ytorna av redan format papper eller kartong.
  • Syftet är att reglera ytporosioteten för tryckning, minska ytludd, förbättra ytfinnish och förbättra ytplockningsmotståndet eller den inre styrkan hos pappret

Intern sizing:
- minska hastigheten för vätskeinträngning i pappersstrukturen genom att behandla massan med hydrofoba ämnen, vilket gör det torkade arket vattenavvisande.

59
Q

Vad finns det för nackdelar med att minska tjockleken?

A
  • för kartong och andra produkter som kräver så hög böjstyvhet som möjligt är det en stor nackdel då böjstyvheten avgörs på tjockleken.
  • kan också vara positivt men då är det viktigt att få tillräckligt med papper på en rulle med en specifik diameter vilket då kan öka med en minskad tjocklek.
60
Q

Effekterna av en mer deformerbar stödrulle på nypförhållandena är här indelade i fyra egenskaper (som naturligtvis är mer eller mindre inbördes relaterade):

A

1) minsking i maximal tryck level, mer jämt distribuerat tryck i MC
2) förlänga nyp uppehållstid
3) värmeöverföring
4) överensstämmelser med lokala variationer i pappersstrukturen

KTAD02 Massa och pappersteknik (12 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions