CN101084345A - 用于处理纤维幅材的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于处理纸张或板式幅材(1)或类似纤维幅材的方法或装置，在该方法中，处理混合物涂布在幅材表面上。在该方法中，将被处理的幅材(1)被引导离开压制夹持部(8)并且在辊(8)之间的夹持部进行压制。在幅材进入夹持部之前，一定量的处理混合物涂布到幅材(1)的至少一侧，当它进入夹持部时，处理混合物仍然是湿的。

Description

用于处理纤维幅材的方法和装置

本发明涉及一种根据权利要求1的序言的用于处理纤维幅材的方法，该方法具体地包括浆料混合物、涂层或相应的处理混合物，特别是在板式幅材上的涂布。本发明也可以应用于纸幅材和其它类似的纤维幅材。

本发明也涉及一种意图应用该方法的装置。

本申请涉及通过压延来进行幅材的上浆、着色和涂覆和处理。今后本发明特别地使用作为示例的上浆来描述，上浆是本发明最优先应用的。本发明当然可以应用于上面提到的其它用途。

术语浆料通常指水-淀粉混合物，其被涂布在板或纸的表面，并且被压入幅材内部，例如在卷轴之间的夹持部。浆料用于增加幅材的强度。浆料也可以改善纸张的表面性能和印刷适性。除了淀粉，浆料混合物还可以包括很多添加剂，而在一些情况下，乳胶也可以用作浆料中的粘合剂。原理上，本发明可以适用所有浆料混合物和不同种类的纤维幅材。产品的强度是一些纸板等级的最重要的属性中的一个，如用在瓦楞纸板制造中的衬里和瓦楞。由于浆料的使用可以，尤其，相当地增加弯曲度和表面强度，打算在纸板等级中使用大量的浆料。目前，使用槽涂布设备获得更大的涂布量，但是对于现在的需求，其最大的运行速度太低。因此在现代纸板机器中，膜转移涂布用于涂布浆料。在膜转移涂布中，浆料首先涂布在膜转印辊的表面，通过该辊浆料转移到幅材上。在纸板机器中，经常使用两侧同时涂布，在这种情况下，幅材通过由两个膜转移辊之间的夹持部传输。每个辊具有其自己的涂布束。使用这些设备，可能在幅材表面上获得适当大的涂布量，表示成30-35g/m²的湿膜。

使用不同于浆料的涂层混合物的方式中，目的是使涂层混合物的固体微粒保留在幅材的表面上。

然而，膜转移涂布机具有局限性，将减少其效率和经济。由于在膜转移辊的夹持部中获得的夹持压力，获得良好的浆料到幅材的纤维结构中的渗透性，但是夹持部的长度是很短的，因此实际上吸收进入的幅材的浆料只发生在夹持部之后。由于实际上浆料的干燥必需在夹持部之后立即开始，这样幅材触摸上是干的，并且可以控制，总的吸收时间保持很短。使用膜转移涂布机或多个涂布机，即使相当大数量的处理助剂可以被涂布在幅材上，槽可以在幅材表面和膜转移辊之间出现。槽的产生导致在高幅材速度时飞溅的缺陷，但是即使在低速时槽也可以容易地发生。这种所谓的小槽的产生限制了最大的涂覆量，由于槽导致飞溅、幅材振动，并且当它快速旋转时，空气通过夹持部渗透。在膜转移夹持部中，由于大量的浆料，幅材变湿，会导致可运行性问题。当它变湿时，幅材变弱使得它可以更容易地撕破。另外，湿润和干燥改变了幅材的尺寸，并且尺寸的改变必需被考虑，通过调整幅材张力或者可能地通过使用涂布机辊。膜转移涂布机的涂覆室设计地非常精确，以保证浆料的均匀涂布。但是，连续地从纤维幅材表面分离的材料，可以直接运行到膜转移辊的表面，或沿着机器循环进入到涂覆室。这会产生干扰，特别是当它在刮刀辊之下时，并且甚至可以堵塞涂覆室。进一步，刮刀辊和其支持物限制涂覆室，由于辊表面磨损迅速，会导致短的服务周期。这导致直接维护成本，并且由于服务中断使得产量减少。这些问题在使用循环纤维的机器中更重要，因为通常纤维中的外来物质可导致磨损，其中最重要的是成为沙状和特别地研磨剂颜料涂层微粒。由于在纸板的制造中，循环的纤维是重要的原料，特别在用于制造纸板的机器中，这些问题更突出。在涂布期间，空气和混杂物可以容易地进入涂布机的机器循环，并且必需通过有效地空气清除和过滤设备来清除。这些设备是昂贵的，并且必要的机器循环变长的并且其功率变大。

在膜转移涂布中显现的问题和限制，在不同产品的制造中具有不同的重要性。很明显，幅材破坏的危险，在纸板等级时和在薄纸时不一样大，可能由循环纤维制造。另一方面，当制造打印纸或纸板时，具有较小的污染和设备的磨损。

本发明意图形成一种方法和装置，其中在移动的纤维幅材上可能涂布的处理助剂的量可以在宽范围内改变，助剂是有利于表面浆料或颜料涂层，并且可以避免出现在传统膜转移或槽压上胶机的涂布中的局限性。

本发明意图形成一种方法和装置，在其辅助下，可以避免涂布后的分离干燥和接下来夹持部的挤压。

本发明以使用喷射涂布设备，涂布到幅材至少一个表面的处理助剂混合物为基础，在这之后，离开涂布点的一定距离，幅材引导进入两移动表面之间的夹持部。进一步，依据本发明的一个实施例，幅材在涂布后被引导到夹持部，其中与幅材接触的至少一个表面被加热。

更具体的，依据本发明的方法的特征在于，如权利要求1的特征部分所描述的内容。

依据本发明的装置，依次，其特征在于权利要求17的特征部分所描述的。内容

在本发明的帮助下，可以获得相当的优势。

本发明最重要的优势是在很大面积上的可变涂布量。具体地，大涂布量使依据本发明的方法比以前的方法更有优势。由于长延迟时间，即使大量浆料混合物有时间来固着在幅材的表面和幅材的内侧上，并且不压到辊夹持部的外部。在原理上，在该方法的帮助下，能够使用想要的大量浆料，至少在现有已知上浆产品限制的范围内。如果需要，大涂布量允许新类型产品的制造。浆料的量和特性可通过喷嘴的供应量或通过改变喷嘴尺寸的辅助来调整。简单地通过改变涂布单元和压辊之间的距离，延迟被调整。浆料渗透的最终调整通过改变压辊夹持部的夹持压力来进行。

优选地涂布在幅材的两侧同时进行，在这种情况下，只需一个涂布站和必需的干燥器。在幅材的每一侧，涂布不同量的浆料混合物，或在幅材的每一侧使用不同处理助剂混合物，是没有问题的。该方法还允许直接在湿润表面上的双重涂布。这可通过在普通膜转移单元方法中形成的辊夹持部执行，以这种方式，压辊具有传统的涂布束，这样浆料的第二层在辊夹持部中转移到幅材上。处理助剂混合物可以被热涂布在幅材表面，在这种情况下，它将比通常更好地流动，并且在幅材表面上干燥和固着地更快。由于幅材可以为涂布设备带来热，直接形成干燥器，水的蒸发也被加快。

压延夹持部也可以用作辊夹持部，例如，其方式是辊中的一个是软辊，并且另一个是加热的辊。相应地，一个或两个辊可以用带替换，或夹持部可由靴式压延机而形成。由于加热的辊或带和长的优选可调整的延迟，压制后的干燥可被取消，如果在夹持部中转移到幅材的干燥作用是足够的。在这种情况下，可以在本发明的帮助下，仅用涂布的干燥和热压制夹持部取代涂布，涂布的夹持部压制、压延和干燥。具体地，然后昂贵的流动或红外干燥器可以取消，系统的购买成本减少，并且可以适用于小的空间，当重建生产线时有特别的优势。该解决方案最适用于颜料涂布，因为在有淀粉成分的浆料的情况下，浆料到热辊或带表面的粘附，可以阻止该方法的使用。在和浆料的连接中，特别注意热表面材料的选择，从而避免粘附。

除了上述的优点，在膜转移压制中可避免浆料的弱化，这可使浆料在幅材上渗透不充足，即限制产品强度，通过膜转移夹持得到大量的浆料，即避免在辊夹持中形成太大的槽，并且涂布杆和杆支架和辊表面的快速磨损，特别在循环地纤维机器中。因为没有涂覆室，可避免室由从幅材上分离的材料堵塞。从幅材上分离的材料不进入机器循环，这样处理助剂混合物不需要为了清除杂质被过滤。返回循环通常不需要，因为所有涂布混合物可以直接引导到幅材上。如果过多的处理助剂必需从辊或喷射室中收集，它可以简单的方法引导回供应盒。数量然后变小并且必要的转移设备变得便宜。除了这些，槽压制机具有由于从槽飞溅带来的速度限制的缺点，限制在现在需要的幅材速度的使用的可能性。

下面，本发明在示例的辅助下并且参考附图进行研究。

图1表示本发明一个实施例的示意图。

图2表示本发明第二实施例的示意图。

图3表示图2的细节。

在图1中发示出的根据本发明的浆料站适用于生产线。在幅材1运送的方向上，首先来到干燥器滚筒组2，从此处幅材1被直接引导到涂覆设备3。在涂覆设备3之后，随着压辊4和空气干燥器5，从此处幅材5被引导到后处理。在干燥器滚筒组2和涂覆设备3之间具有用于监视幅材1的测量设备6。

涂覆设备3包括安装在框架7的轴承上的压辊8，并且其形成夹持部，幅材1通过夹持部被处理运送。压辊8和框架7可以是传统膜转印涂布机的一部分，因此从这点看，涂覆设备相应于膜转印涂布机，除了涂覆设备的辊8已经被移走。幅材1被引导，以便经由导向辊9直接向下运行到辊8。幅材导向辊9和压辊8之间的区域通过幅材两侧的罩壳10进行封装。幅材1然后在由幅材引导辊9、压辊8和罩壳10密封的空间中进行传递，幅材1的边缘和可能存在的间隙可用橡胶或片状金属密封条进行密封。用于在幅材表面涂布浆料喷射的必要数量的喷射喷嘴11位于罩壳10的内部。压力-涂布喷嘴优选用作喷射喷嘴11，通过这样的喷嘴，可以获得平均的覆盖，虽然没有弥散气体的干燥作用。喷嘴的压力可以很低，通常小于1Mpa，通常约为1-10巴。但是，浆料混合物中的水含量非常大，例如，弥散气体不能有害地干燥罩壳内的浆料混合物，其中湿度很高。如果需要，水蒸气可用作喷嘴内的弥散气体，其中将完全不会发生罩壳干燥，而浆料混合物可同时加被加热。在该实施例中，不需要浆料恢复系统，因为浆料混合物然后在室中罩壳壁上浓缩，或者室中的薄雾将落或流到压辊8上并且从其上到幅材1上。罩壳10的壁可被加热，其中包装粘附在壁上的浆料薄雾将不会干燥。如果流到压辊8上的浆料混合物导致幅材1上的缺陷，过多的浆料可被收集，因此，在罩壳10的下部分使用沟槽并且引导回机器循环或到浆料采集器。

如果幅材用颜料涂层处理，当使用空气弥散喷嘴时，涂层混合物的干燥可能成为更大的问题。这样对于使用压力涂布喷嘴来涂布混合物甚至更有害。然后还优选涂覆室的表面不被加热，而是相反地将被冷却，以便防止颜料涂层的干燥。随着温度增加，淀粉-浆料混合物的流动性增加，但是包括更大量的矿石基固体的颜料涂层的干燥非常快，如果水可以从混合物蒸发到环境中。

如果需要，可以使用多行喷射喷嘴。在这种情况下，如果一个喷嘴行不起作用，例如在清洗期间，作其它的喷嘴可以继续运行。根据本发明的设备，当用于两侧涂覆时是最有利的，但是如果需要，可以使用只在一侧的自然涂覆。在幅材打断或其它产品打断期间，喷嘴束从罩壳转离到清洗槽，并且如果需要，例如通过180E或90E，使得喷嘴可以检查、清洗或替换。罩壳的壁可优选被打开来清洗。

在上面描述的实施例中，延迟时间可通过改变喷嘴行在罩壳10中的位置而被调整。在这种情况下，然而，罩壳壁将变大并且调整距离通常很短。

在根据图2和图3的解决方案中，整个喷嘴罩壳10被相对于压辊8移动。在这个实施例中，幅材1被引导从导向辊10直接向压辊8的夹持部，以这种方式，幅材的两侧同时和压辊8接触。这使得涂覆和压幅材1的两侧之间的延迟和距离相同。喷嘴罩壳10设置在导向装置12的基体13上，平行于幅材1运行并且可以沿导向装置移动，以便改变浆料混合物涂布点和压辊8之间的夹持部之间的距离。该导向装置12的长度可以很大。在实际中，仅受到可用空间和幅材自由拖拉多长限制的导向装置12的长度和最大延迟，可被接收同时在控制下保持。

根据本发明，延迟被调整，以便在夹持部后在幅材上形成所需量的处理助剂。该调整可以通过处理助剂的量或其它制造或产品的质量因素改变一次而发生，产品质量因素如幅材速度、幅材基的材料或类似物。可选择的是，可以在测量的基础上连续地进行调整。调整可以基于夹持后处理助剂量的测量、轮廓、或表面的性质、或甚至调整根据幅材速度来进行。

在喷嘴罩壳10中，在幅材1两侧有喷嘴束14。上述例子中提出的原理可应用于操作、定位和维护喷嘴10。但是喷嘴罩壳10的结构是不同的。因为辊8、10不从环境中密封在罩壳10的内部。幅材1通过狭窄的入口间隙15到过罩壳10。和幅材1一起传输的空气在狭窄间隙处形成高压力，并且防止浆料雾从此处进入罩壳。空气不显著地通过狭窄间隙15进入罩壳，喷嘴的操作也不会打断。在这种情况下，喷嘴11确定方向为和幅材1相同的方向，使得喷嘴的喷射16沿着通过幅材1运送的空气牵引，并且将到达幅材1上。在幅材1的传输方向的拖尾方向，也有一个狭窄出口间隙19。该间隙19通过加热的室17来限定两侧。这些室的作用是防止在幅材1的拖尾方向的区域浆料混合物变干。为作室的替换，可以使用加热的板或甚至未加热的表面。过多的处理助剂雾通过排列在加热的室内部的出口通道18而被清除。如果需要，真空可以用于清除这些薄雾。或者在由幅材带来的空气的辅助下，在罩壳内部可以产生少的超出压力。空气可以吹入在幅材拖尾侧的出口间隙，例如，使用类似于空气调节器的设备，以便防止薄雾的逃逸。根据本实施例，分离浆料涂布设备可以设置成在幅材的任何位置操作，使得幅材1的线纹相当丰富，只要在压辊前有足够长的平直部分。

在本发明的范围内，当它到达压辊夹持部时，涂布在幅材1上的混合物将变湿。在这种情况下，术语湿润指在夹持部压力的辅助下，可以使浆料渗透进入幅材，即浆料混合物可以被压入纤维层。否则从夹持部无法得到好处。在浆料混合物涂布和压制夹持部之间的距离以及压制-夹持部压力的辅助下，可按需要调整进入幅材1的渗透。浆料混合物当然也可以从夹持部以固定地距离涂布在幅材上，但是在这种情况下，可调整的坚固部分可以失去。当它进行时，浆料混合物通常是热的，约为50-85℃，并且浆料可被加热，为了维持其处于这个温度，在浆料进入喷嘴前使用热交换器或甚至在喷嘴中通电、或甚至在喷嘴束中用循环加热介质的空气。浆料的加热将减少其粘度，提高喷嘴中液滴的形成，并且改进幅材表面水的蒸发。由于幅材来自干燥器辊组的最终辊，它通常很热，使得水有效地从渗透热幅材表面的热浆料混合物中蒸发。当使用颜料涂层时，也可以使用加热的混合物，并且当转移到热幅材上时，特别优选的是水有效地从涂层混合物中蒸发。热涂层混合物的使用，可以，然而导致不想要的涂敷室壁上的涂层混合物变干，这样当使用热涂层混合物时必需特别注意防止变干并且保持涂敷室干净。

作为用于该方法的膜转移压制机中的辊的代替，可以使用例如压延夹持部，其中一个辊具有柔软表面以及另一个辊是加热的硬辊。两个辊也可以是软的或硬的，一个或多个辊可被加热。如果辊是相互不同的，两个辊夹持部可能是必需的。在这种情况下，然而，后面的辊夹持部对处理助剂渗透的作用将很小，因为幅材表面在第一辊夹持部后可以变干。作为辊夹持部的代替，可以使用带或靴形压延机，其包括一个或两个连续的夹持部。如果金属带用在压延机中，带可以容易地被加热或冷却，来改变幅材的表面特性。

本发明广泛适用于使用在改造或更换现有槽浆料压制机或膜转移压制机中。在这种情况下，该技术需要形成槽被移除，或相应地涂敷室和涂层或浆料循环被移除。通过在辊夹持部前放置喷射涂覆束，这些涂敷方法根据本发明被重置。这种类型的重建，相当便宜并且在它的辅助下，使用的运行速度和处理助剂的量可以实质上增加。由于更大量的处理助剂，设备可以被用于制造比以前更宽的产品范围。

Claims (32)

1.用于处理纸张或板式幅材(1)或类似纤维幅材的方法，该方法包括在幅材表面涂布处理混合物，在该方法中：

将被处理的幅材(1)被引导离开干燥器滚筒组(2)的最后滚筒，以便运动离开两个移动表面之间的压制夹持部(8)，

处理混合物在压制夹持部(8)中被压入幅材(1)，

在幅材进入夹持部之前，一定量的处理混合物涂布到幅材(1)的至少一侧，当它进入夹持部时，处理混合物仍然是湿的，

其特征在于：处理混合物在干燥器滚筒组(2)的最后滚筒和压制夹持部(8)之间的区域涂覆到幅材(1)的表面上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在幅材进入压制夹持部之前，处理混合物从喷射喷嘴(11)涂覆到幅材(1)的两侧。

3.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：至少保留在幅材(1)上的处理助剂的数量通过改变喷射喷嘴(11)和夹持部之间距离来改变，以便改变它们之间的延迟时间和处理助剂涂覆在幅材上的固着程度。

4.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：处理混合物在从喷嘴(11)供应到幅材表面上之前被加热。

5.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：浆料混合物从至少辊(8)的形成压制夹持部的一个表面涂覆，以便使将多余浆料引导到压制夹持部，从而到幅材(1)的表面上。

6.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：使用压力涂覆喷嘴，将处理混合物涂覆在幅材的表面上。

7.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：使用气体涂覆喷嘴，将处理混合物涂布在幅材的表面上。

8.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：幅材(1)被引导，以便运行离开优选为膜转移压机的辊的两辊(8)之间的夹持部。

9.如上述权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于：幅材(1)被引导以便运行离开一个辊和带之间的夹持部。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：至少一个辊或带的表面是软的。

11.如权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于：至少一个辊或带的表面是硬的。

12.如权利要求8-11任一项所述的方法，其特征在于：至少一个辊或带可被加热。

13.如权利要求8-12任一项所述的方法，其特征在于：至少一个辊或带可被冷却。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于：在加热的辊或带的辅助下，相当大量的热转移到幅材(1)，这样在压制夹持部(8)之后不需要干燥。

15.如权利要求1-14任一项所述的方法，其特征在于：幅材在涂布后在压制夹持部(8)内被压延。

16.如权利要求1-15任一项所述的方法，其特征在于：靴形夹持部用作压制夹持部(8)。

17.用于处理纸张或板式幅材(1)或类似纤维幅材的装置，通过该装置，处理混合物涂布到幅材(1)的表面上，该装置包括：

至少一个压制夹持部(8)，

把幅材(1)带到压制夹持部(8)的元件，以及

用于涂布处理混合物的元件，使得湿润的处理混合物至少到达元件(8)和幅材(1)之间的夹持部，

其特征在于：用于涂布处理混合物的元件是喷射喷嘴(11)，喷射喷嘴(11)以可调整的距离设置在幅材从压制夹持部(8)的到达方向上，以便将处理混合物供应到幅材(1)的至少一个表面上。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于：喷射喷嘴(11)设置在幅材(1)的两侧上。

19.如权利要求17-18任一项所述的装置，其特征在于：用于加热处理混合物的元件在处理混合物供应到幅材前被加热。

20.如权利要求17-19任一项所述的装置，其特征在于：形成夹持部的元件中的至少一个是辊(8)，其中元件用于在形成压制夹持部的至少一个辊(8)的表面上涂布处理混合物。

21.如权利要求17-20任一项所述的装置，其特征在于：喷射喷嘴是压力涂布喷嘴。

22.如权利要求17-20任一项所述的装置，其特征在于：喷射喷嘴是气体涂布喷嘴。

23.如权利要求17-22任一项所述的装置，其特征在于：喷射喷嘴位于罩壳(10)中。

24.如权利要求17-23任一项所述的装置，其特征在于：喷射喷嘴位于罩壳中，其相对于压制夹持部的辊(8)可以移动。

25.如权利要求17-24任一项所述的装置，其特征在于：用于形成夹持部的元件是两个辊(8)，并且幅材(1)被引导以便运行离开优选膜转移压制机的辊的两个辊(8)之间的夹持部。

26.如权利要求17-25任一项所述的装置，其特征在于：形成夹持部的元件中的至少一个是带，并且幅材(1)被引导以便运行离开至少一个辊和带之间的夹持部。

27.如权利要求25或26所述的装置，其特征在于：至少一个辊或带的表面是软的。

28.如权利要求25-27任一项所述的装置，其特征在于：至少一个辊或带的表面是硬的。

29.如权利要求25-28任一项所述的装置，其特征在于：至少一个辊或带可被加热。

30.如权利要求25-29任一项所述的装置，其特征在于：至少一个辊或带可被冷却。

31.如权利要求17-30任一项所述的装置，其特征在于：压制夹持部(8)是压延夹持部。

32.如权利要求17-30任一项所述的装置，其特征在于：压制夹持部(8)是靴形夹持部。

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