CN101338530B

CN101338530B - 多层纸页夹网成形装置与方法

Info

Publication number: CN101338530B
Application number: CN2008100300602A
Authority: CN
Inventors: 陈克复; 莫立焕; 李军; 杨仁党; 杨飞
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2028-08-07
Also published as: CN101338530A

Abstract

本发明公开了多层纸页夹网成形装置与方法。该装置上脱水网和下脱水网形成上下夹网，在真空成形辊与真空胸辊之间两网汇集组成接纳纸浆的楔形口；从上到下由长漂流片、短漂流片将楔形口分成三部分，长漂流片由长漂流片固定支座固定在多层流浆箱主体上，短漂流片由短漂流片固定支座固定在多层流浆箱主体上。该方法下层A浆流进入脱水楔形区，进行初脱水，到脱水板组的始端与中层B浆流汇合，B浆流均布于A浆流上方，上层C浆流进入脱水楔形区，进行初脱水，但还未形成纸幅，在脱水板组中部起，A、B、C浆流一起经过脱水板组和真空脱水箱的脱水，三层纸幅已形成。本发明具有工艺简单、能耗低、节约原材料、投资少、结构紧凑等优点。

Description

多层纸页夹网成形装置与方法

技术领域

本发明涉及纸页成形装置和方法，具体涉及一种多层纸页夹网成形装置与方法。

背景技术

多层成形技术是对多层流动的纸浆同时进行脱水成形而得到具有多层纤维结构的新型造纸技术。其优点是：1)能改变表层及中层纤维配比，可以在中层利用较多的二次纤维，达到节约资源、保护环境的目的，实现纸页内部及表面结构优化；2)采用多层成形技术，可生产特殊功能或性能的纸和纸板，并显著改善纸或纸板的质量。

目前，应用比较多的多层纸页成形装置主要是多园网成形装置。中国实用新型专利02253118.1公开了一种多圆网不排污水箱板瓦楞纸造纸机，它主要由3-8个圆网、一条上毛毯、一条下毛毯构成；3-8个圆网，其轴线相互平行，其前面各设有一流浆箱，各网顶的偏后上方均设有一伏辊，上毛毯成环接，其下半环的下表面分别与各圆网顶部的上表面成小变角近切向绕接而其上表面则与各圆网的上伏辊成小变角绕接，上毛毯穿经预压榨部的各上、下辊之间并与伏辊压榨器的比较靠前的上伏辊成包绕联接，下毛毯在预压榨部其上表面与上毛毯的下表面相叠合并同向运行，而后下毛毯与伏辊压榨器的最后一对伏辊中较靠后的下伏辊成包绕联接。该技术存在占地面积大、能耗高、效率低、产品质量差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于客服现有技术的缺点，提供了一种具有良好成形和脱水性能、结构紧凑的多层纸页夹网成形装置和方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

多层纸页夹网成形装置，上脱水网包覆在真空成形辊和导网辊的曲面上形成环路，受张力拉紧；下脱水网包覆在真空胸辊、真空伏辊和导网辊的曲面上，并紧贴在脱水板组和真空脱水箱组上形成环路，受张力拉紧；脱水板组和真空脱水箱组位于真空胸辊和真空伏辊之间，上脱水网和下脱水网形成上下夹网，在真空成形辊与真空胸辊之间两网汇集组成接纳纸浆的楔形口；从上到下由长漂流片、短漂流片将楔形口分成三部分，长漂流片由长漂流片固定支座固定在多层流浆箱主体上，短漂流片由短漂流片固定支座固定在多层流浆箱主体上；多层流浆箱主体上由上到下依次设有上布浆支管及阶梯扩散管、中布浆支管及阶梯扩散管和下布浆支管及阶梯扩散管，上布浆支管及阶梯扩散管、中布浆支管及阶梯扩散管和下布浆支管及阶梯扩散管分别与上层布浆总管、中层布浆总管和底层布浆总管连通；引纸毛布包覆引纸辊，引纸辊与下脱水网紧密接触。

为进一步实现本发明的目的，所述多层流浆箱主体与真空成形辊之间设有档封片之一；多层流浆箱主体与真空胸辊之间设有档封片之二。所述脱水板组由多组脱水板组成。所述真空脱水箱组由4个真空箱组成，第一个真空箱真空度为11～13kPa，第二个真空箱真空度为18～22kPa，第三个真空箱真空度为28～32kPa，第四个真空箱真空度为38～42kPa。

该装置中，多层流浆箱可以提供三种不同性质的浆流上网成形，为防止这三种浆流过早接触混合，采用长漂流片和短漂流片把它们隔开，分别经过初步脱水到一定程度之后底层浆、中层浆、上层浆才依次汇合。真空胸辊和下脱水网对底层浆初步脱水，中层浆在下脱水网离开真空胸辊时和底层浆汇合后一起在真空胸辊、下脱水网以及真空脱水板组前半部分的作用下进行初步脱水。上层浆在真空成形辊和上脱水网的作用下进行初步脱水。后半部分的脱水板组、真空脱水板组、真空伏辊和上下脱水网对汇合后的浆流继续脱水。真空胸辊、真空成形辊、真空伏辊、脱水板组、真空脱水箱组和导网辊起到张紧、支撑上下脱水网和改变上下脱水网装箱的作用，使上下脱水网形成楔形区承接流浆箱来浆并脱水形成湿纸幅。引纸辊把湿纸幅从下脱水网转移到引纸毛布上，并附着引纸毛布上送到压榨部继续脱水。

多层纸页夹网成形方法：下层A浆流进入脱水楔形区，首先在真空胸辊的作用下进行初脱水，脱水后浓度提高，纸幅初步形成，到了脱水板组的始端与中层B浆流汇合，均布于下层A浆流上方，一起继续由脱水板组脱水，A、B浆流形成的两层纸幅初步形成；上层C浆流进入脱水楔形区，首先在真空成形辊的作用下进行初脱水，浓度提高，但还未形成纸幅，在脱水板组中部起，A、B、C浆流一起经过脱水板组和真空脱水箱的脱水，三层纸幅已形成；再通过真空伏辊的脱水，三层纸幅的浓度已达到进入压榨部进行压榨的要求。

所述上层C浆流进入楔形区后在真空成形辊的作用下18～22％(重量)的水被脱出。

所述下层A浆流进入脱水楔形区在真空胸辊的作用下18～22％(重量)的水被脱出。

所述真空伏辊空度在50～85kPa，纸幅干度达到18～25％(重量)。

本发明，下层A浆流、上层C浆流以及中层B浆流的A、B、C仅仅表示僵流的来源不同。

本发明的多层纸页夹网成形技术具有封闭脱水成形、减少空气干扰、减少纸页两面差、结构紧凑、可生产各种特殊类型的纸和纸板、可提高纸页成形速度等优点，因此更加适用于现代高速造纸机，代表了当前先进的技术装备水平。

本发明提供的多层纸页夹网成形装置具有独特的纸浆上网方式，即三部分纸浆流依次汇合形成纸幅，具有占地面积小、效率高、能耗低、成纸层间结合强度高等优点，可用于车速达到1000m/min或以上的现代高速造纸机。

本发明提供的多层纸页夹网成形装置和方法可用于生产需要分步成形的纸和纸板(如特种纸的防伪纸、包装纸的挂面箱板纸)，能抄出质量优越的纸和纸板。

本发明的原理：多层流浆箱底层浆布浆总管来的浆，流经布浆支管和阶梯扩散管，达到高强微湍流状态喷射到包覆在真空胸辊上的下脱水网进行初步脱水，离开真空成形辊时脱水量约达到18～22％(质量)；多层流浆箱中层浆布浆总管来的浆，流经布浆支管和阶梯扩散管，达到高强微湍流状态，在中层浆和底层浆之间短漂流片的导流下均匀喷射到脱水约18～22％(质量)的底层浆上，在下脱水网和真空脱水板组作用下继续脱水，达到脱水板组中点时脱水量约18～22％(质量)；多层流浆箱上层浆布浆总管来的浆，流经布浆支管和阶梯扩散管，达到高强微湍流状态，在上层浆和中层浆之间的长漂流片导流下，经真空成形辊和上脱水网初步脱水，到达脱水板组中点时脱水量约18～22％(质量)，并在此与底层、中层浆流汇合并均匀分布在其上面；汇合后的三层浆流继续在上脱水网、下脱水网、脱水板组后半部分脱水板和真空脱水箱组作用下脱水，到达真空伏辊时纸幅的干度为固含量12％～18％，再经真空伏辊的脱水达到固含量18％～25％的干度，然后在引纸辊的作用下转移到引纸毛布上，再送到压榨部继续脱水。

该发明与现有技术相比具有以下优点：

1、能改变表层及内层纤维配比，实现纸页内部及表面结构优化，显著改善产品的质量。

2、三层浆流在较低干度下结合，具有更好的层间结合强度。

3、纸浆封闭脱水成形，减少空气干扰，减小纸页两面差，脱水效率高，节能能耗。

4、该多层纸页成形装置结构紧凑，占地面积小，制造成本低、操作简便。

附图说明

图1为本发明的多层纸页夹网成形装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，多层纸页夹网成形装置包括：上层布浆总管1，中层布浆总管2，底层布浆总管3，上布浆支管及阶梯扩散管6、下布浆支管及阶梯扩散管4、中布浆支管及阶梯扩散管5、多层流浆箱主体7，长漂流片固定支座10、短漂流片固定支座9、长漂流片12，短漂流片13，档封片之一14、档封片之二15，真空胸辊16，真空成形辊17，下脱水网18，上脱水网19，脱水板组20，真空脱水箱组21，真空伏辊22，导网辊23，引纸辊24，引纸毛布25。

上脱水网19包覆在真空成形辊17和导网辊23的曲面上形成环路，受张力拉紧；下脱水网18包覆在真空胸辊16、真空伏辊22和导网辊23的曲面上，并紧贴在脱水板组20和真空脱水箱组21上形成环路，受张力拉紧；脱水板组 20和真空脱水箱组21位于真空胸辊16和真空伏辊22之间，脱水板组20由多块脱水板组成，支撑下脱水网18并使下脱水网18紧贴其表面运行。真空脱水箱组21由多个真空脱水箱组成，支撑下脱水网18并使下脱水网18紧贴其表面运行。上脱水网19和下脱水网18两个环型成形网形成上下夹网，在起始部位(真空成形辊17与真空胸辊16之间)使两网汇集组成接纳纸浆的楔形口，形成了上下夹网成形装置；从上到下由长漂流片12、短漂流片13将楔形口分成三部分，从下到上，A、B、C三层浆流分别从这三层进入楔形口。长漂流片12由长漂流片固定支座10固定在多层流浆箱主体7上，短漂流片13由短漂流片固定支座9固定在多层流浆箱主体7上。多层流浆箱主体7上由上到下依次设有上布浆支管及阶梯扩散管6、中布浆支管及阶梯扩散管5和下布浆支管及阶梯扩散管4，上布浆支管及阶梯扩散管6、中布浆支管及阶梯扩散管5和下布浆支管及阶梯扩散管4分别与上层布浆总管1、中层布浆总管2和底层布浆总管3连通。多层流浆箱主体7与真空成形辊17之间设有档封片之一14，多层流浆箱主体7与真空胸辊16之间设有档封片之二15，防止浆流流出楔形区域。引纸毛布25包覆引纸辊24，引纸辊24与下脱水网18紧密接触。

长漂流片12是上层C浆流与中层B浆流间的漂流片，短漂流片13是中层B浆流与下层A浆流间的漂流片。长漂流片12漂浮于上层C浆流与中层B浆流之间；短漂流片13漂浮于中层B浆流与下层A浆流之间。长漂流片12和短漂流片13是由聚碳酸酯材料做成的薄片。A、B、C三层浆流分别受到漂片13和漂片12的限制隔开，长漂流片伸长到脱水板组中点D处为止，短漂流伸长到脱水板组的前端为止，使得A、B、C三层浆具有同样浓度、压力、流速。由上层浆布浆总管1与上布浆支管及阶梯扩散管6组成的流道保证了上层浆流C引入楔形口长漂流片12上方流道。由中层浆布浆总管2与中布浆支管及阶梯扩散管5组成的流道保证了中层浆流B引入楔形口长漂流片12与短漂流片13之间的流道。由下层浆布浆总管3与下布浆支管及阶梯扩散管4组成的流道保证了下层浆流A的引入楔形口短漂流片13下方流道。A浆流由于档封片之一14的作用不会流出楔形区域，C浆流由于档封片之二15的作用也不会流出楔形区域。

真空胸辊16使下层A浆流进行初期脱水，并导引下脱水网18组成楔形口；真空成形辊17使C层浆流进行初期脱水，并导引上脱水网19组成楔形口；真空伏辊22，引导下脱水网改变绕向并吸附已成形的纸幅，使其到达引纸辊24被引纸毛毯25带入压榨部；上下脱水网受张力拉紧，并通过脱水板20及真空脱水箱组21，一直到真空伏辊22，使楔形口内的纸浆受到挤压吸附，透过上下脱水网进行脱水；脱水板组20支撑下脱水网18，使下脱水网18紧贴其表面运行，并进行A层浆流和B层浆流的脱水，脱水板组的后半部分还要同时对A、B、C三层浆流进行脱水。真空脱水箱组21支撑下脱水网18，使下脱水网18紧贴其表面运行，并同时对A、B、C三层纸浆流纸幅脱水。

使用时，下层A浆流在满足工艺条件下进入脱水楔形区，首先在真空胸辊16的作用下进行初脱水，真空胸辊真空度为38～42kPa，离开真空成形辊时脱水量约达到18～22％(质量)；到了脱水板组20的始端与中层B浆流汇合继续由脱水板组20脱水，到脱水板组中端又与上层C浆流汇合，继续由脱水板组进行脱水；B层浆流在满足工艺条件(浆浓、流速、纤维分布)下进入脱水楔形区，在脱水板组的始端与下层A浆流汇合，均布于下层A浆流上方由脱水板组脱水，到脱水板组中端D时又与上层C浆流汇合，继续由脱水板组进行脱水，达到脱水板组中点D时脱水量为18～22％(质量)；上层C层浆流在满足工艺条件(浆浓、流速、纤维分布)下进入脱水楔形区，首先在真空成形辊17的作用下进行初脱水，真空成形辊真空度为38～42kPa，到了脱水板组的中端D时与A、B浆流汇合，到达脱水板组中点D时脱水量约20％，均布于A、B浆流之上，并一起由后半部分脱水板组和真空脱水箱组21作用下脱水，真空脱水箱组21由4个真空箱组成，第一个真空箱真空度为11～13kPa，第二个真空箱真空度为18～22kPa，第三个真空箱真空度为28～32kPa，第四个真空箱真空度为38～42kPa，到达真空伏辊22时纸幅的干度为固含量12％～18％；再经真空伏辊的脱水达到固含量18％～25％的干度，真空伏辊22真空度为60～75kPa，然后在引纸辊24的作用下转移到引纸毛布25上，再送到压榨部继续脱水。

下层A浆流经过真空胸辊16脱水后浓度提高，纸幅初步形成，经过脱水板组20前半部的脱水，A、B浆流形成的两层纸幅初步形成。

上层C浆流经过真空形成辊17的脱水后，浓度提高，但由于真空成形辊的脱水能力是可控的，虽浓度提高但还未形成纸幅，在脱水板组20中部起，A、B、C层浆流一起经过脱水板组20和真空脱水箱组21的脱水，三层纸幅已形成，再通过真空伏辊的脱水，三层纸幅的浓度已达到进入压榨部进行压榨的要求；A、B、C三层浆流从脱水板组中点起在上脱水网19的限制及挤压下，虽然从上脱水网19脱出一部分水，但在脱水板组、真空脱水箱组及真空伏辊的作用下，基本是在下脱水网18脱水，这样保证了三层纸幅的紧密度。

具有真空区及脱水区的真空成形辊17，上层C浆流进入楔形区后，能保证纸浆中20％水被脱出。具有真空区及脱水区的真空胸辊16，由于下层A浆流在生产实践中作为基材，浆流大，进入楔形区后，能保证下层A浆流纸浆中20％水被脱出。具有由多个脱水板组成的脱水板组20，使A、B浆流结合后到达脱水板组20的中点D并与C浆流汇合时，已有20％(质量)水被脱出。这样，A、B、C三层浆流在D点汇合时具有同样的浓度，脱水板组开始对三层纸流共同脱水。具有多个真空脱水箱的脱水箱组21，使三层纸幅在这里受到进一步脱水，真空脱水箱真空度在10～40kPa。具有进一步脱水成形的真空伏辊，使三层纸幅在这里受到进一步脱水，真空伏辊真空度在50～85kPa，纸幅干度达到固含量18～25％左右。

本发明提供的多层纸页夹网成形装置与方法具有工艺简单、能耗低、节约原材料、投资少、结构紧凑等优点。用于多层纸种的生产，如挂面纸或纸板，可赋予产品更多性能如表层具有高印刷性能、某层具有较强的机械性能或憎水性等。

Claims

1.多层纸页夹网成形装置，其特征在于，上脱水网包覆在真空成形辊和导网辊的曲面上形成环路，受张力拉紧；下脱水网包覆在真空胸辊、真空伏辊和导网辊的曲面上，并紧贴在脱水板组和真空脱水箱组上形成环路，受张力拉紧；脱水板组和真空脱水箱组位于真空胸辊和真空伏辊之间，上脱水网和下脱水网形成上下夹网，在真空成形辊与真空胸辊之间两网汇集组成接纳纸浆的楔形口；从上到下由长漂流片、短漂流片将楔形口分成三部分，长漂流片由长漂流片固定支座固定在多层流浆箱主体上，短漂流片由短漂流片固定支座固定在多层流浆箱主体上；多层流浆箱主体上由上到下依次设有上布浆支管及阶梯扩散管、中布浆支管及阶梯扩散管和下布浆支管及阶梯扩散管，上布浆支管及阶梯扩散管、中布浆支管及阶梯扩散管和下布浆支管及阶梯扩散管分别与上层布浆总管、中层布浆总管和底层布浆总管连通；下布浆支管及阶梯扩散管竖直设置多层流浆箱主体的下部，位于真空胸辊外侧，使下层A浆流从真空胸辊下侧面进浆，下层A浆流进入脱水楔形区在真空胸辊的作用下18～22％重量的水被脱出；引纸毛布包覆引纸辊，引纸辊与下脱水网紧密接触。

2.根据权利要求1所述的多层纸页夹网成形装置，其特征在于，所述多层流浆箱主体与真空成形辊之间设有档封片之一；多层流浆箱主体与真空胸辊之间设有档封片之二。

3.根据权利要求1所述的多层纸页夹网成形装置，其特征在于，所述脱水板组由多组脱水板组成。

4.根据权利要求1所述的多层纸页夹网成形装置，其特征在于，所述真空脱水箱组由4个真空箱组成，第一个真空箱真空度为11～13kPa，第二个真空箱真空度为18～22kPa，第三个真空箱真空度为28～32kPa，第四个真空箱真空度为38～42kPa。

5.应用权利要求1所述装置的多层纸页夹网成形方法，其特征在于：下层A浆流进入脱水楔形区，首先在真空胸辊的作用下进行初脱水，下层A浆流进入脱水楔形区在真空胸辊的作用下18～22％重量的水被脱出，脱水后浓度提高，纸幅初步形成，到了脱水板组的始端与中层B浆流汇合，B浆流均布于下层A浆流上方，一起继续由脱水板组脱水，A、B浆流形成的两层纸幅初步形成；上层C浆流进入脱水楔形区，首先在真空成形辊的作用下进行初脱水，浓度提高，但还未形成纸幅，在脱水板组中部起，A、B、C浆流一起经过脱水板组和真空脱水箱的脱水，三层纸幅已形成；再通过真空伏辊的脱水，三层纸幅的浓度已达到进入压榨部进行压榨的要求。

6.根据权利要求5所述的多层纸页夹网成形方法，其特征在于：上层C浆流进入楔形区后在真空成形辊的作用下18～22％重量的水被脱出。

7.根据权利要求5所述的多层纸页夹网成形方法，其特征在于：真空伏辊空度在50～85kPa，纸幅干度达到固含量18～25％。