CN101824777A - 用于处理由纸或纸板构成的料幅的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理由纸或纸板构成的料幅的方法，至少包括下列步骤：借助一个帘式涂敷机构将液态或糊状涂敷介质不接触式涂敷到连续料幅的至少一面上；在不接触式涂敷前或/和后，这样平整料幅的至少一面，使得料幅粗糙度保持最高5μm；在用于制造和处理料幅的机器内部的一个在线过程中干燥料幅。

Description

用于处理由纸或纸板构成的料幅的方法

本申请是名称为“用于处理料幅优选纸幅和纸板幅的机器以及按选择用于在处理前制造料幅的机器，包括不接触式涂敷装置和料幅平整装置”、国际申请日为2003年6月2日、国际申请号为PCT/EP2003/050209、国家申请号为03814875.7的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于处理由纸或纸板构成的料幅的方法。

背景技术

接触式涂敷装置(涂刷机组)有时会发生问题，亦即由于接触涂敷或涂刷可能影响运行特性(流动性)和运行间断之间的平均运行时间。因此存在涂敷机构(涂刷机构)内料幅断裂的严重危险，其结果是导致整条生产线停机。

与在料幅涂刷方面的在线运行相比，一种脱线运行具有较低的流量效率。

对于许多应用，有高度平整和必要时光泽的材料质量是要求的。为了达到此类质量，料幅可在线在一平整机构内，必要时在双辊软压光机内用机器平整或高度机械化平整地上光。还有许多材料质量，它们按惯例必须在料幅生产后在相应的机器内或在涂刷机上涂刷后再在另一道工序中脱线上光。这种釉光整理对于材料的尤其纸或纸板的表面结构并因而对于视觉印象和可印刷性有很大的影响。尤其对于经涂刷的纸，上光是一个非常重要的过程。在涂刷后实施平整和必要时提供光泽。仅仅通过涂刷大多不能达到足够的平整或没有足够的光泽。

若涂刷在脱线运行中进行，则按惯例釉光整理在一单独的脱线过程中借助一自己的相对于涂刷机独立的平整机(例如超级或上釉压光机或软压光机)实施。由于两个先后借助各自独立的机器实施的脱线过程，所以导致更低的流量效率。

发明内容

本发明的目的是提供前言所述类型的方法，它有良好的运行特性或流动性以及可以提供在流量效率高的同时具有高光滑性和必要时有光泽的材料。

根据本发明，提出一种用于处理由纸或纸板构成的料幅的方法，至少包括下列步骤：借助一个帘式涂敷机构将液态或糊状涂敷介质不接触式涂敷到连续料幅的至少一面上；在不接触式涂敷前或/和后，这样平整料幅的至少一面，使得料幅粗糙度保持最高5μm；在用于制造和处理料幅的机器内部的一个在线过程中干燥料幅。

为达到此目的建议，涂敷装置包括至少一个不接触式涂敷机构，它设计为以赋予涂敷介质的力或/和运动脉冲为基础或/和以涂敷介质的重力引起的运动为基础，将涂敷介质按至少一个自由涂敷介质射流或涂敷介质帘或涂敷介质幕或涂敷介质喷雾滴排出并涂敷在料幅上；并且，沿处理路径在涂敷装置前或/和后，设料幅平整装置。除了以重力为基础涂敷外，还可考虑例如以静电力为基础涂敷。

按本发明的建议，可以在机器(尤其造纸机)内按在线运行或脱线运行的方式将涂敷介质不接触式涂敷在料幅的至少一面上，尤其不接触式(一面或两面)涂刷料幅。组合在机器内的料幅平整装置保证在料幅的一面或两面材料的高光滑性和必要时良好的光泽。

若机器不同时制造料幅，也就是说按脱线运行的方式涂敷(涂刷)和平整，则明显地提高流量效率，因为平整装置和涂敷装置组合在机器内，所以在一个脱线过程中不仅涂敷而且平整。

若机器也用于制造待处理(待涂刷或待平整)的料幅(在线过程)，则就涂敷介质的涂敷而言，在一定程度上综合得到按在线运行方式的传统的接触式涂刷以及按脱线运行方式的传统的不接触式涂刷的优点，也就是说一方面有在线运行的更高的流量效率，以及有不接触式、按传统只在脱线运行时使用的不接触涂刷的更好的流动性。按本发明借助料幅平整装置在线也达到材料的高光滑性或获得必要时良好的光泽。

优选地，机器沿料幅路径至少在涂敷装置前有一个料幅平整装置。料幅平整前接在涂敷介质的涂敷前，由于不接触式涂敷工艺，尤其涂刷工艺，因而是特别有利和高效的，这种工艺基本保持料幅表面的轮廓(就此而言人们称之为所谓的轮廓涂刷工艺)。这意味着，料幅粗糙的轮廓不或仅较少地通过涂敷介质补偿并因而平整。料幅在涂敷介质涂敷前越平滑，达到的产品质量越高。在这方面还应强调指出，先平整以及然后实施轮廓涂刷，比粗糙的轮廓在涂刷后再平整更好。

业已证明有利的是将料幅平整装置设计为将料幅至少一面以这样的方式平整，即，使料幅粗糙度保持在5μm之间，优选地最高3μm。优选地，这些粗糙度值涉及借助PPS法(Parker Print-Surve)确定的值：粗糙度(PPS-10s)≤5μm，≤3μm更好。

有关料幅平整装置或由料幅平整装置达到的料幅粗糙度，首先想到的是，这些粗糙度值以机器的标准运行参数的基础达到。

此外，沿料幅路径再在涂敷装置后可设一料幅平整装置，例如为了达到特别好的平整或具有特别高的光泽。但在许多情况下，一个设在涂敷装置前的料幅平整装置能保证足够的平整或有足够的光泽。

作为料幅平整装置可以有利地有一个平整机构，它包括成组的软压区(Softnip)-压光机、宽压区-压光机、硬压区-压光机、超级压光机、多压区-平整机构(例如烟鲁(Janus))、1-压区(Nip)-压光机、2-压区-压光机。

有关涂敷介质的涂敷优选地采用所谓帘式涂敷工艺(CurtainCoating)。为此建议，设至少一个设计为帘式涂敷机构的不接触式涂敷机构，它将涂敷介质以至少一个帘或幕的形式排出到料幅上，优选地至少主要以涂敷介质重力引起的运动为基础。按另一种方案，也可以使用所谓的喷射涂敷工艺(Spray Coating)。为此建议，设至少一个设计为不接触式涂敷机构，它将涂敷介质以涂敷介质喷雾滴或涂敷介质射流的形式排出到料幅上，优选地主要以在涂敷介质从涂敷机构喷嘴装置排出时赋予它的运动脉冲为基础。

帘式涂敷工艺与喷射涂敷工艺相比是优选的，因为以帘式涂敷工艺为基础可以获得更好的产品质量，以及帘式涂敷工艺比喷射涂敷工艺维护费用通常较低。

按本发明的机器可有至少另一个料幅处理装置。这种料幅处理装置沿料幅路径布置在料幅排出装置与涂敷装置之间，或在涂敷装置与干燥装置之间，或在干燥装置与用于加工或/和承接或/和排出料幅的装置之间，以及与此同时可选择连接在按本发明的料幅平整装置的上游或下游，或组合在料幅排出装置内或涂敷装置内或干燥装置内或用于加工或/和承接或/和排出料幅的装置内。

如已提及的那样，按本发明的机器也可用于制造料幅。为此建议，料幅排出装置包括一个料幅形成装置，它设计为由供给的原料，优选地由纤维悬浮液，连续地形成料幅。因此通常沿料幅路径在料幅形成装置与涂敷装置之间设一脱水和干燥部分，它设计为使连续的料幅至少通过热或/和机械的作用脱水以及将料幅至少干燥到含残余水分。沿料幅路径设在涂敷装置前的料幅平整装置特别恰当的是布置在脱水和干燥部分与涂敷装置之间，或组合在脱水和干燥部分的干燥分段内。在这方面完全可以将至少另一个料幅处理装置沿料幅路径设在料幅形成装置与脱水和干燥部分之间，或脱水和干燥部分与涂敷装置之间，以及与此同时可选择连接在按本发明的料幅平整装置上游或下游，或组合在料幅形成装置或脱水和干燥部分内。

但机器也可以涉及一种在脱线过程中实施料幅的介质涂敷和平整的机器。为此，料幅排出装置可包括一个料幅退卷装置，用于将料幅从各自的料幅卷筒退卷。上面已提及的沿料幅路径设在涂敷装置前的料幅平整装置通常布置在料幅退卷装置与涂敷装置之间。完全可以设至少另一个料幅处理装置，它沿料幅路径布置在料幅退卷装置与涂敷装置之间，以及与此同时可选择连接在按本发明的料幅平整装置上游或下游，或组合在料幅退卷装置内。

还应提及，不接触式涂敷借助一种相应的涂敷装置尤其当涂敷介质在机器内多个涂敷位置涂敷到连续料幅上时也是有利的。料幅通过涂敷介质的不接触式涂敷与通过接触涂敷相比应力较小，所以降低了料幅断裂的危险并因而改善运行特性或流动性。

按本发明的另一方面，本发明还涉及用于将液态或糊状涂敷介质涂敷到优选地由纸或纸板构成的连续料幅上的不接触式涂敷机构，尤其帘式涂敷机构或喷射涂敷机构的应用，以及用于平整连续料幅，优选地纸幅或纸板幅的料幅平整装置的应用。按本发明，不接触式涂敷机构和料幅平整装置结合应用于在用于制造和处理料幅的机器内部的在线过程中或在用于处理料幅的机器内部的脱线过程中，以便一方面将液态或糊状涂敷介质涂敷在连续料幅优选纸幅或纸板幅上，以及另一方面使料幅平整或具有光泽。

有关方法的实施尤其规定为，如果需要，首先干燥，然后平整，然后在需要的情况下再次干燥，然后不接触式涂敷，然后干燥，以及接着在需要的情况下再次平整。

本发明尤其建议，在一个统一的过程中不接触式涂刷和借助恰当的平整机构尤其压光机平整，其中，平整可以在涂刷前或后进行。在涂刷前借助压光机平整替代传统的平整机构，从而在一个统一的过程中达到特别良好的用于涂刷的本底并提高最终的质量(高度平整或有高度光泽)。通过在非常平滑的原材料(原纸)上帘式涂刷，得到非常平滑的最终产品。按本发明在涂刷前或/和后的平整因而有特别重要的意义，因为涂刷质量取决于原材料(原纸)的质量。

还应补充作如下说明。有关涂敷介质的不接触式涂敷，尤其不接触式涂刷，首先考虑以这样的方式涂敷涂敷介质，即，一方面进行不接触涂敷，以及另一方面不再需要计量和优选地不再借助刮浆器或类似物均化涂敷的涂敷介质。因此，涂敷介质的涂敷优选地从一开始起就沿料幅表面进行正确的计量和有足够的均匀度。这意味着在料幅上不过量地涂敷(所谓1比1涂敷)。

附图说明

下面借助附图中表示的实施例详细说明本发明。

图1示意表示按本发明用于制造和处理纸或纸板料幅的机器(图1a、b、c)或一种按本发明用于处理另外制成的纸或纸板料幅的机器(图1d)四种可能的结构举例；

图2表示按用于实施按本发明的机器的第一种实施例相应于图1a的机器的一部分，有一个可以不接触式涂敷涂敷介质的涂敷装置，确切地说处于料幅上侧；

图3表示按用于实施按本发明的机器的第二种实施例相应于图1a的机器的一部分，有一个可以不接触式涂敷涂敷介质的涂敷装置，确切地说处于料幅下侧；

图4表示按用于实施按本发明的机器的第三种实施例相应于图1b的机器的一部分，有一些可以不接触式涂敷涂敷介质的涂敷装置，确切地说处于料幅两侧；

图5表示按用于实施按本发明的机器的第四种实施例相应于图1c的机器的一部分，有一些可以不接触式涂敷涂敷介质的涂敷装置，确切地说处于料幅的两侧。

具体实施方式

图1表示在分图1a、1b和1c中非常示意性地分别列举一个针对按本发明的造纸机的例子。它例如可以涉及长网造纸机等。造纸机10a、10b或10c有一筛网部分12a、12b或12c，包括所属的纸浆网前箱和所属的纸浆供给系统。纸浆供给系统设计为将一种纤维悬浮液按恒定的体积流量供给纸浆网前箱，以及纸浆网前箱和筛网部分用于通过均匀地分布纤维和脱水形成料幅，以及用于料幅导引。沿一个在部分12a、12b或12c中开始的料幅路径，随此部分之后是挤压部分14a、14b或14c，它尤其用于通过挤压料幅保证料幅机械脱水。

沿料幅路径随挤压部分后是干燥部分16a、16b或16c，料幅在其中通过加热干燥(热脱水)。

按图1的例子，在干燥部分后设料幅平整装置18a、18b或18c，例如所谓的压光机(例如软压区-压光机或宽压区-压光机)或其他适用类型的平整机构。

在所有的实施例中，沿料幅路径在平整机构后设不接触式涂刷机组20a或20b或20c作为涂敷装置，优选地设所谓的帘式涂敷机构，它通过不接触的方法将涂敷介质(尤其涂刷介质)涂敷在料幅的一面上，在帘式涂敷机构的情况下优选地至少主要以从缝隙式喷嘴或类似物按所谓的帘或幕排出的涂敷介质的重力引起的运动为基础。所述的涂敷或在料幅的这一面上进行，即它至少在整个料幅路径的大部分作为上侧可以识别；或在料幅的那一面进行，即它至少在整个料幅路径的大部分作为料幅下侧可以识别，但在涂敷机构的区域内必要时部分向上定向。

随涂敷机构或涂刷机组20a或20b之后是最终干燥部分22a或中间干燥部分22b，而随涂刷机组20c后是另一个将介质涂敷在料幅另一面上的涂刷机组24c，它与涂刷机组20c一样按不接触的方式将涂敷介质涂敷在料幅上。按图1b的举例，在中间干燥部分22b后设另一个此类涂刷机组24b。

沿料幅路径随涂刷机组24b或24c之后是最终干燥部分26b或26c，以及在所有三个例子的情况下在料幅路径的末端的料幅卷取装置28a、28b或28c，它用于将一面或两面已涂刷的料幅卷绕在所谓的卷筒上。

分图1d表示按本发明的涂刷机示意图。涂刷机10d有一料幅退卷装置17d，在其中，待处理的料幅从在各自的卷筒上的料幅卷筒退卷。退卷的料幅首先供给料幅平整装置18d，例如所谓的压光机(例如软压区-压光机或宽压区-压光机)或其他适用类型的平整机构，然后料幅两面借助不接触式涂刷机组20d、24d施加涂敷介质。机器10d的结构在一定程度上与按图1c的机器10c的结构一致，因为在介质涂敷之间未规定中间干燥。随涂刷机组24d之后是干燥部分26d，以及在料幅路径末端有料幅卷取装置28d。

图2表示按图1的机器10a的第一种可能的具体化例子。可以看出干燥部分16a的干燥装置30a-1，它用于借助循环的毛毡带32a-1加热干燥料幅M，毛毡带将料幅M压靠在可加热的干燥滚筒34a-1上，料幅M在干燥滚筒上经受一次所谓的接触干燥。为毛毡带32a-1分别配设一个用于干燥毛毡带的干燥滚筒36a-1。

由干燥装置30a-1排出的料幅M经导辊装置38a-1通过料幅平整装置18a的平整机构40a-1导引，它通过两侧作用到料幅M上的平整辊42a-1和44a-1体现。它可例如涉及所谓的软压区-平整机构或宽压区-平整机构。

料幅经另一个导辊装置46a-1通过涂敷装置20a-1导引，它有帘式涂敷机构并通过输出头52a-1体现。输出头按计量输出形式上的涂敷介质幕或涂敷介质帘的涂敷介质，这在图示的实施例中以重力运动为基础撞击在料幅上侧，以及不需要进一步计量和均化地保持在料幅的这一面上，为的是提供期望的涂刷或涂敷。有利地可为输出头52a-1配设如由先有技术已知的用于帘或幕的边缘导引元件或类似物(例如参见DE 100 12 256 A1、DE 197 35 588 A1和DE 195 13 531 A1)。

具有介质涂敷或涂刷的料幅M接着进入作为不接触式干燥装置举例的对流或热空气干燥器60a-1内，料幅M或涂敷在料幅上的涂敷介质在其中干燥到这样的程度，即，使得随后可借助另一个按干燥装置30a-1类型的干燥装置70a-1在不损害质量的情况下进行料幅的接触干燥。干燥装置70a-1与干燥器60a-1一起属于最终干燥部分23a。

由图1a可见，料幅卷取装置28a与最终干燥部分22a连接。但完全可以在料幅卷取装置上游再连接另一些料幅处理装置，例如另一个平整机构。

图3表示按图1a的机器10a的另一种具体化的可能性。可以看出一个按图2的干燥装置30a-1类型的干燥装置30a-2、一个与图2所示平整机构40a-1一致的平整机构40a-2以及一个涂敷装置20a-2，它的帘式涂敷机构仍通过输出头体现，在图3中它表示为52a-2。料幅M通过导辊装置46a-2导引为，与图2的例子相比使料幅的另一面不接触式地施加介质涂敷。仍可为输出头52a-2配设用于涂敷介质帘或幕的边缘导引元件或类似物。

通过不接触式干燥装置60a-2，它除了满足以热空气为基础的不接触式干燥功能外，类似于所谓的空气转向(Airturn)还满足涉及料幅M的不接触式导引和转向功能，接着将料幅供给如图2所示的干燥装置30a-1类型的另一个干燥装置70a-2，它与干燥装置60a-2一起可算作最终干燥部分22a。

对应于图1b的结构可例如这样获得，即，将对应于图2的机器段和对应于图3的机器段在一个机器内串联布置。图4表示了一个相应的例子。沿料幅流动方向可先后看到干燥装置30b-1、平整机构40b、包括一个通过输出头52b-1体现的帘式涂敷机构的涂敷装置20b、不接触式干燥器60b-1、另一个接触式干燥装置30b-2、包括一个通过输出头52b-2体现的帘式涂敷机构的涂敷装置24b、不接触式干燥和导引或转向装置60b-2、以及，另一个接触式干燥装置70b。干燥器60b-1和干燥装置30b-2构成按图1b的中间干燥部分22b。

若要求在料幅M的两面涂敷涂敷介质，则可以在相应地导引料幅的情况下，同样首先借助相应的不接触式涂敷机构将涂敷介质涂敷在料幅的两面上，然后不接触式干燥，以及最终进行接触式干燥。也就是说并不无条件地要求在将涂敷介质涂敷在料幅一面与将涂敷介质涂敷到料幅另一面之间规定中间干燥。图5表示了一个相应的例子，它相应于按图1c的结构的机器具体化。可以看到用30c表示的与装置30a-1一致的接触干燥装置、平整机构40c、第一不接触式涂敷装置20c的第一帘式输出头52c-1、第二不接触式涂敷装置24c的第二输出头52c-2、不接触式干燥器60c、以及与图2中的装置30a-1一致的另一个接触式干燥装置70c。料幅从平整机构40c来，经导辊装置46c首先在第一输出头52c-1下面通过以及接着在第二输出头52c-2下面通过，而且以这样的方式：以帘或幕的形式按计量和不需要事后均化，第一输出头52c-1将涂敷介质施加在料幅M的一面上以及第二输出头52c-2将涂敷介质施加在料幅M的另一面上。在第二输出头52c-2之后设空气引导装置80c，它保证将料幅M两侧不接触地导入干燥器60c，并穿过该干燥器一直导引到接触式干燥装置70c的进口。

对应于图1d的结构同样可借助图5表示。只须用料幅退卷装置代替干燥装置30c。在此退卷装置内从料幅卷筒退卷后的料幅首先供给平整机构40c，然后在不接触式涂敷装置20c和24c内两面涂刷。接着在不接触式干燥器内进行不接触式干燥(尤其通过热空气或/和通过红外辐射)，然后料幅在干燥装置70c两面通过接触被置于一种最终干燥状态。在这之后，只要不规定在相应的处理装置中作其他的处理，例如在相应的附加料辐平整装置内作另一次平整，料幅便在一个图中未表示的料幅卷取装置内卷绕在所谓的卷筒上。

尤其建议，在用于制造和处理或用于处理料幅，优选地纸幅或纸板幅的机器中，规定至少一个包括至少一个不接触式涂敷机构的涂敷装置与至少一个料幅平整装置结合，它们一方面能以不接触的方式将液态或糊状涂敷介质涂敷到连续料幅的至少一面上，以及另一方面可以在一个在线过程或脱线过程中在介质涂敷前或/和后平整连续料幅。

附图标记一览表

10a，10b，10c    造纸机

12a，12b，12c    筛网部分

14a，14b，14c    挤压部分

16a，16b，16c    干燥部分

17d              料幅退卷装置

18a，18b，18c

18d              料幅平整装置

20a，20b，20c

20a-1，20a-2

20d              涂敷装置或涂刷机组

22a              最终干燥部分

22b              中间干燥部分

24b，24c，24d    涂敷装置或涂刷机组

26b，26c，26d    最终干燥部分或干燥部分

28a，28b，28c

28d              料幅卷取装置

30a-1，30a-2

30b-1，30b-2

30c              干燥装置

32a-1            毛毡带

34a-1，36a-1     干燥滚筒

38a-1            导辊装置

40a-1，40a-2

40b，40c         平整机构

42a-1，44a-1     平整辊

46a-1，46a-2

46c              导辊装置

52a-1，52a-2

52b-1，52b-2

52c-1，52c-2  帘式输出头

60a-1，60a-2

60b-1，60b-2

60c           干燥装置(不接触式)

70a-1，70a-2

70b，70c      干燥装置

80c           空气导引装置

M             料幅

Claims (5)

1.用于处理由纸或纸板构成的料幅的方法，至少包括下列步骤：

-借助一个帘式涂敷机构将液态或糊状涂敷介质不接触式涂敷到连续料幅的至少一面上；

-在不接触式涂敷前或/和后，这样平整料幅的至少一面，使得料幅粗糙度保持最高5μm；

-在用于制造和处理料幅的机器内部的一个在线过程中干燥料幅。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：首先干燥，然后平整，然后不接触式涂敷，然后干燥。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征为：首先干燥，然后平整，然后再次干燥，然后不接触式涂敷，然后干燥。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征为：首先干燥，然后平整，然后不接触式涂敷，然后干燥，以及接着再次平整。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征为：首先干燥，然后平整，然后再次干燥，然后不接触式涂敷，然后干燥，以及接着再次平整。

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