CN101892605A - 用于在长压区压榨单元中处理浆幅的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在造纸机或纸板机中在长压区压榨单元(29)中处理浆幅(9)的方法，长压区压榨单元(29)具有一个对置辊(23)和带有旋转的压榨壳体(25)的一个压榨辊(24)，其中，浆幅(9)在对置辊(23)和压榨辊(24)的压榨壳体(25)之间的延伸的压榨压区(26)中脱水。根据本发明，浆幅(9)在压榨辊(24)的旋转的压榨壳体(25)上被运送到转移区(30)，其中，浆幅(9)在离开延伸的压榨压区(26)之后从压榨壳体(25)被递送到转移元件(31，27)上。本发明还涉及压榨装置，利用该压榨装置来执行根据本发明的方法。

Description

用于在长压区压榨单元中处理浆幅的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于在造纸机或纸板机中在长压区压榨单元中处理浆幅的方法，该长压区压榨单元具有带有旋转的压榨壳体的一个压榨辊和一个对置辊，其中浆幅在对置辊和压榨辊的压榨壳体之间的延伸压榨压区中脱水。本发明还涉及压榨装置，使用该压榨装置执行根据本发明的方法。
背景技术
在传统的纸张和棉纸(tissue)生产工艺中，浆幅在热烘前的机械脱水通过将浆幅直接压到干燥筒(杨克式筒)上来进行。DE 102 33 920A1中描述了这种类型的生产工艺。但是，在这些造纸机和棉纸机中，能实现的机械压榨和线载荷受到压力限制，这是因为压力被施加到杨克式干燥筒。借助之前的压榨阶段，例如，如EP 1 075 567 B1中描述的，在独立于杨克式筒的压榨单元中执行机械脱水。这里，能够设定最佳的压榨条件，因为压力不再施加到干燥筒上，且因此不会受到干燥筒的载荷的限制。能通过上述的之前的压榨阶段来实质上改进机械脱水，该压榨阶段优选地在长压区压榨单元(特别是靴型压榨机)中执行。减少了热烘中所牵涉的努力，从而导致能量节约。
EP 1 397 553 B1描述了一种生产浆幅的方法，其中浆幅在被转移到用于热烘的通气鼓(TAD)之前通过靴型压榨机来脱水。
在传统的生产纸板的方法中，现有技术的情况是在热烘之前使用一个或几个分开的压榨阶段来机械脱水。例如，在EP 0 954 634 B1中描述了这种类型的压榨装置。这里，同样地，通常用一个或多个长压区压榨单元，例如，靴型压榨机来执行压榨步骤。
为了在长压区压榨单元(例如，靴型压榨机)中进行脱水，在毛毡上将浆幅输送通过延伸的压榨压区，该延伸的压榨压区通过具有旋转的压榨壳体的靴型压榨辊和对置辊形成。在延伸的压榨压区之后，使毛毡与浆幅尽可能快地分离。随后，浆幅继续在织物上，织物也被输送通过延伸的压榨压区，或者通过对置辊向前运送。
在传统设备中，长压区压榨单元的压榨壳体与延伸的压榨压区中的织物直接接触，并且单独地用于机械脱水。
浆幅的向前输送总是通过其他的结构元件来执行。
发明内容
本发明的目的是公开一种处理浆幅的方法，其中浆幅的脱水和向前输送在两者之间没有任何的浆幅转移的情况下进行。此外，公开了用于造纸机或纸板机的压榨装置的较简单且更紧凑的设置。
在根据本发明的方法中，浆幅在压榨辊的旋转的压榨壳体上被运送到转移区，在该转移区，浆幅在离开延伸的压榨压区之后从压榨壳体被递送到转移元件上。因此，旋转的压榨壳体不仅满足其作为压榨元件的功能，而且同时也用作了在机械脱水之后向前输送浆幅的装置。因而，在一些实施方式中，不需要与毛毡一起延伸通过延伸的压榨压区的转移织物。另外，作为压榨操作的结果，浆幅很好地附着到柔性的压榨壳体。当浆幅从压榨壳体被转移到转移元件时，出现其它方面的益处，这些益处也在下面解释。
如果浆幅在转移区从压榨壳体被递送到转移织物，则是有利的。当这发生时，转移织物可在转移区部分地绕压榨壳体包裹。这导致了能确保可靠的浆幅转移的延伸的转移区。
但是，浆幅也能从压榨壳体被直接转移到辊子上。
浆幅到转移元件的转移能通过辊子来帮助进行，抽吸施加到所述辊子。
在本发明的另一实施方式中，通过压榨辊内占优势的超压力来稳定压榨辊的压榨壳体。这种稳定工艺确保压榨壳体均匀地运行，这也对压榨壳体的使用寿命具有积极效果。
使浆幅在毛毡上被运送通过延伸的压榨压区是明智的。毛毡随后在延伸的压榨压区从浆幅吸收水分。为了避免再弄湿，应在延伸的压榨压区之后使毛毡与浆幅立即分离。
如果上面运送浆幅通过延伸的压榨压区的毛毡具有三维结构，则是有利的，其中浆幅在延伸的压榨压区中被压入该三维结构。因而，浆幅能在压榨过程中屈服进入毛毡的三维结构。结果，压力施加到若干单点上而不是整个区域上，因而例如能实现比在传统棉纸中更好的质量性能。
当浆幅在压榨壳体和转移元件之间存在速度差的情况下从压榨壳体被转移到转移元件时，能同时执行用于浆幅的另一加工步骤。如果转移区中的转移元件以比压榨壳体低的相对速度移动，则浆幅会在其从压榨壳体被转移到转移元件时起绉。转移元件具有比压榨壳体高的相对速度也是可行的，从而允许张力在浆幅的行进方向上施加到浆幅。
在本发明的有益实施方式中，在浆幅转移到转移元件之后，通过清洁装置来清洁压榨壳体。这确保在压榨壳体下次通过压榨压区时没有污染物或残余的浆幅微粒附着到压榨壳体。
在该方法的另一有益实施方式中，在压榨壳体通过延伸的压榨压区之前，将边界面粘性混合物涂敷于压榨壳体的表面。这能通过喷杆来涂敷，例如，喷杆将边界面粘性混合物喷射到压榨壳体上。作为该处理阶段的结果，能有效地控制浆幅到压榨壳体的表面附着。
也能通过借助位于延伸的压榨压区前面的蒸汽吹箱加热浆幅来提高(改变粘性)浆幅在压榨压区的脱水。
本发明还涉及造纸机或纸板机的压榨装置，利用该压榨装置执行根据本发明的方法。在根据本发明的压榨装置中，浆幅被输送通过长压区压榨单元的延伸的压榨压区，其中长压区压榨单元包括具有旋转的压榨壳体的压榨辊和对置辊。在离开延伸的压榨压区之后，浆幅在压榨辊的压榨壳体上被运送到转移元件，该转移元件支撑浆幅。如果所述压榨辊是靴型压榨辊，则是有利的。
如果转移元件为转移织物，则是有利的，转移织物能被结构化或不被结构化。在转移区中，转移织物能部分地绕压榨壳体包裹。可渗透的转移织物还具有的优势是，浆幅从压榨壳体到转移织物的转移通过抽吸装置来帮助进行，该抽吸装置借助穿过转移织物施加的抽吸来保持浆幅。
如果存在用于使浆幅在转移元件和压榨辊之间转移的延伸的转移间隙，则也能实现良好的浆幅转移。如果压榨壳体和转移元件之间的延伸的转移间隙的长度可调节，则浆幅的转移能根据浆幅类型和机器速度而得到最优化。延伸的转移间隙延伸了转移区，其中抽吸也能优选地施加到该延伸的转移间隙，这也能导致可靠的浆幅转移。
如果浆幅在毛毡上被输送通过延伸的压榨压区，则是特别有利的，其中毛毡辊的位置能被以下述方式设定，即使得，作为该设定的结果，在延伸的压榨压区之后毛毡和浆幅之间的接触区域或接触长度能被调节，其中毛毡在延伸的压榨压区之后围绕该毛毡辊偏转。
扩大这个接触区域将导致毛毡在浆幅上行进稍长的时间，这有利于浆幅在压榨壳体上行进以及其到压榨壳体的转移。另一方面，通过减少毛毡和浆幅之间的接触区域，可以在压榨压区之后浆幅与毛毡特别快速地分离，因而防止再弄湿或使弄湿程度最小化。另外，对于浆幅尾端的转移，首先能产生最大可能的接触区域，使得浆幅尾端在压榨壳体上可靠地行进。在穿入浆幅且将其拓宽到压榨机的宽度之后，该接触区域能被再次减小，以便使浆幅的再弄湿程度保持最小化。
附图说明
接下来，借助附图描述本发明，在附图中：
图1示出利用生产棉纸的靴型压榨技术的现有技术的造纸机，
图2示出纸板机的现有技术的压榨部，
图3示出具有根据本发明的压榨装置的棉纸机，
图4示出根据本发明的压榨装置的详图，
图5示出具有根据本发明的压榨装置的纸板机，以及
图6示出传统的和长压区压榨机轮廓的进展。
各个图中的相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
图1示出利用靴型压榨技术的传统棉纸机。浆料悬浮液通过头箱1输送到成形单元，并在胸辊4和成形辊5之间离开头箱1。外部织物2围绕胸辊4包裹。在成形单元中，浆料悬浮液被充分地脱水，以使浆幅9形成在织物3上。织物3优选为毛毡，该毛毡将浆幅9带到靴型压榨辊6。延伸的压榨压区形成在靴型压榨辊5和杨克式筒7之间，在该压区中，浆幅被机械脱水并转移到杨克式筒7。浆幅9的热烘在杨克式筒7上进行。刮刀8从杨克式筒7分离出干的浆幅9。由于浆幅9直接压到杨克式筒7上，所以机械脱水受到限制，这是因为为了稳定性的原因，靴型压榨辊6不能以任何期望的力压到杨克式筒7上。最大的线荷载大致被限制到170kN/m。
作为根据本发明的压榨装置的结果，与图1中的压榨装置相比，能实质上提高浆幅9的机械脱水。
图2示出现有技术纸板机的压榨部11的示意图。这里，压榨部11设置在湿部10之后以及干燥部12之前。浆幅9通过网(wire)13从湿部10转移到压榨部11。浆幅到压榨毛毡14a的转移由转移辊15帮助进行，其中抽吸施加到转移辊15。在压榨部11中，浆幅9通过两个靴型压榨机16a和16b来机械脱水。靴型压榨机16a和16b分别由靴型压榨辊18a、18b和对置辊17a、17b组成。
延伸的压榨压区在每一种情况下都形成在靴型压榨辊18a、18b和对置辊17a、17b之间，浆幅9在该压区被机械脱水。来自浆幅9的水分在该过程中由压榨毛毡14a、14b、14c和14d吸收，压榨毛毡14a、14b、14c和14d也与浆幅9一起被输送通过延伸的压榨压区。
在机械脱水之后，浆幅9借助于转移辊22被转移到干燥部12中的干燥织物21。在干燥部12中，浆幅9在干燥织物21上在干燥筒19和抽吸辊20上以蜿蜒路径上被运送，同时进行热烘。
图3现在示出具有根据本发明的压榨装置的棉纸机，其由长压区压榨单元29组成，该压榨单元包括具有旋转的压榨壳体25的压榨辊24和对置辊23。在压榨辊24和对置辊23之间形成延伸的压榨间隙26。
根据本发明的压榨装置现在操作如下：浆幅9在毛毡33上被运送通过延伸的压榨压区26。在延伸的压榨间隙26中，毛毡33从浆幅9吸收水分。在本示例中，毛毡33具有三维结构。浆幅9因此能在压榨过程中屈服进入毛毡33的三维结构中。因而，压力施加到若干具体点而不是整个区域。在延伸压榨压区26之后，毛毡33直接与浆幅9分开，以便避免再弄湿。
在延伸的压榨压区26之后，浆幅9不再在毛毡33上行进，而是在压榨壳体25上。在转移区30中，压榨壳体25将浆幅9递送到转移元件31上。在本示例中，转移元件31为转移织物27。另一方面，转移元件31还可以是从压榨壳体25接收浆幅9的辊子。抽吸也能被施加到该辊子。
浆幅到转移织物27的转移由抽吸辊28来帮助进行。在抽吸辊28和压榨辊24之间形成有延伸的转移压区32。
在本示例中，转移织物27是可渗透的，但当然完全可以设想使用不可渗透的转移织物27。转移织物27能具有平滑表面或结构化表面。
对于浆幅9的另一加工阶段，即，浆幅9的起绉或伸展，能在转移区30中执行。为了起绉，转移织物27的表面比压榨壳体25稍微有些慢地(较低的相对速度)移动通过延伸的转移间隙32，从而在浆幅9被递送到转移织物27上时被挤压或起绉。相反地，也可以对浆幅9施加张力导致浆幅9被伸展。为了实现这一点，转移织物27比压榨壳体移动得稍微快些(较高的相对速度)。快速移动的转移织物27能对浆幅的转移产生积极效果。
转移织物27应这样调节，即，作为调节过程的结果，转移织物27没有湿或只是有非常少部分地湿。因此，能利用压缩空气，例如压缩空气吹管来执行满足调节。如果用水来调节，则必须保证转移织物27在其再次运送浆幅9之前是干燥的或者通过抽吸被干燥。
为了使浆幅9稳定在转移织物27上，如果抽吸连续地作用到转移织物27运送浆幅9的区域，则是有利的。
在长压区压榨单元29中机械脱水之后，浆幅9在杨克式筒7上进行热烘。借助于刮刀8使干的浆幅9被刮离杨克式筒7。
图3还示出可调节的毛毡辊40。该可调节的毛毡辊40能用于改变毛毡33从长压区压榨单元29的离开角度，例如改变+/-15°。这样，可以在延伸的压榨压区26之后改变毛毡33与浆幅9的接触区域或接触长度。毛毡辊40的调节功能通过双箭头示出。
通过扩大接触区域或增加接触长度，可以确保毛毡33在压榨壳体25上行进较长的时间，同时浆幅9被夹紧在毛毡33和压榨壳体25之间。这对于使浆幅9与毛毡一起在压榨壳体25上行进来说是有益的。毛毡33和浆幅9之间的接触区域的任何减小对在延伸的压榨间隙26之后特别快速地实现毛毡33与浆幅9的分离有影响。为了转移浆幅尾端，应首先设定最大的可能接触区域，使得转移尾端在压榨壳体25上可靠地行进。当浆幅9已经被转移且拓宽到其整个宽度时，接触区域能被再次减小，使得浆幅9的再弄湿保持最小化。
浆幅9能利用蒸汽吹箱36被加热。
图4中更详细地示出了长压区压榨单元29。这里，清楚地示出了在压榨辊24的压榨壳体25和对置辊23之间的延伸的压榨压区26。类似地，压榨辊24的压榨壳体25和转移织物27之间的延伸的转移间隙32清晰可见。压榨辊24设计为靴型压榨辊。
通过利用辊子将转移织物27压紧在压榨壳体25而形成延伸的转移间隙32，在当前情形中，抽吸施加到辊子28，其中压榨壳体25较大程度上遵循转移区30中的辊子28的表面轮廓。对于压榨壳体25的压榨辊24的支撑和引导表面以下述方式形成在转移区30中，即，使得压榨壳体25在该区域朝向压榨辊24的中心轴线39被压入，类似于在该区域的延伸的压榨间隙20中实现的方式。通过改变压榨壳体25的压下深度，能改变延伸的转移间隙32的长度。
超压力被施加到压榨辊24的内部并用来稳定旋转的压榨壳体25。压榨辊24的表面端部具有合适的密封端盖。
长压区压榨单元29的对置辊23能具有横跨机器运行方向的凹槽，以便增强脱水。在此情形中，凹槽应尽可能得窄且彼此靠近，因为这能显著地提高脱水。凹槽宽度小于0.5mm，特别是0.4mm，且在对置辊23的周向方向上观察，凹槽数量为每厘米5个或更多个是理想的。对置辊23的表面壳体能由硬的弹性体或金属制成；凹槽能被非常好地切入这些材料内。
在图4中，设置清洁装置34，以便在转移区30之后清洁压榨壳体25。清洁装置34能包括一个或几个刮刀，但也可以包括用于清洁流体(例如水或空气)的喷嘴。清洁装置34还能用于在转移浆幅9时抬起浆幅。因此，浆幅9能被抬起离开压榨壳体25，例如刮离，并被输送到制浆机，直到浆幅行进已经稳定为止，且浆幅9能被输送到干燥部。
此外，在压榨壳体25通过延伸的压榨压区26之前，边界面粘性混合物能被涂敷于压榨壳体25的表面。例如，其能使用具有喷洒器的喷杆35来涂敷，喷杆35将边界面粘性混合物喷射到压榨壳体25上。能利用该加工步骤来影响浆幅9在压榨壳体25上的表面附着。
用于杨克式筒7的表面处理的所有流体以及TAD化学制品能被用于这个目的。
也能通过借助于例如设置在延伸的压榨压区26前面的蒸汽吹箱36加热浆幅9来提高浆幅9在延伸的压榨压区26中的脱水。
还示出了可调节的毛毡辊40。
图5示出了根据图2的纸板机，但是在此情形中，该机器具有根据本发明的长压区压榨单元29。这里，浆幅9被从压榨壳体25直接转移到干燥部12中的干燥织物21。浆幅在延伸的转移压区32中的转移通过抽吸所施加到的辊子28帮助进行。延伸的转移压区32的长度能通过抽吸所施加到的辊子28进入压榨辊25内的压下深度来调节。
与图2比较显示，在根据本发明的纸板机中不再需要压榨毛毡14c。
在延伸的压榨压区26中，精确限定的压榨轮廓能作用于浆幅9。用于长压区压榨单元29的该类型的压榨轮廓在图6中以曲线37示出。曲线38显示带有标准辊的不具有延伸的压榨压区26的压榨单元的压榨轮廓。可调节的毛毡辊40允许在延伸的压榨压区26之后的毛毡33和浆幅9之间的接触区域或接触长度在此也被设定。
这里还能设置蒸汽吹箱(未显示)，以便在延伸的压榨压区26之前加热浆幅9。
在长压区压榨单元29中，当浆幅9进入延伸的压榨压区26时施加到浆幅9的压榨力应优选地尽可能低。压榨力随后缓慢增加，如通过图6中的曲线37清楚地示出。作为压榨力缓慢升高的结果，维持了浆幅9的比容(体积)。随着浆幅9的干燥度增加，用于进一步脱水的压榨力也能增加，而对体积没有任何实质上的影响。在40％至50％的干燥含量时，压榨力达到最大。在延伸的压榨压区26的末端，压榨力应再次尽可能快速地下降，这是因为这将在很大程度上防止浆幅9被毛毡33再弄湿，或者使浆幅9被毛毡33再弄湿的程度最小化。
附图中所示的实施方式仅是本发明的优选实施方式。本发明还包括其他实施方式，其中，例如转移织物27在转移区30中部分地绕压榨壳体25包裹。这也导致用于浆幅9的转移的延伸的转移压区32的形成。

Claims (24)

1.用于在造纸机或纸板机中在长压区压榨单元(29)中处理浆幅(9)的方法，所述长压区压榨单元(29)具有一个对置辊(23)和带有旋转的压榨壳体(25)的一个压榨辊(24)，其中，所述浆幅(9)在所述对置辊(23)和所述压榨辊(24)的所述压榨壳体(25)之间的延伸的压榨压区(26)中脱水，其特征在于，所述浆幅(9)在所述压榨辊(24)的所述旋转的压榨壳体(25)上被运送到转移区(30)，其中，所述浆幅(9)在离开所述延伸的压榨压区(26)之后从所述压榨壳体(25)被递送到转移元件(31，27)上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆幅(9)在所述转移区(30)中从所述压榨壳体(25)被递送到转移织物(27)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆幅(9)被转移到所述转移区(30)中的辊子。
4.如权利要求1-3中的一项所述的方法，其特征在于，所述浆幅(9)到所述转移元件(31，27)的转移通过被施加了抽吸的辊子帮助进行。
5.如权利要求1-4中的一项所述的方法，其特征在于，所述压榨辊(24)的所述压榨壳体(25)通过所述压榨辊(24)内占优势的超压力来稳定。
6.如权利要求1-5中的一项所述的方法，其特征在于，所述浆幅(9)在毛毡(33)上被运送通过所述延伸的压榨压区(26)。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述毛毡(33)在所述延伸的压榨压区(26)之后与所述浆幅(9)立即分离。
8.如权利要求6或7中的一项所述的方法，其特征在于，所述毛毡(33)具有三维结构，且所述浆幅(9)在所述延伸的压榨压区(26)中被压入该三维结构。
9.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，当所述浆幅(9)被从所述压榨壳体(25)递送到所述转移元件(31，27)时，所述转移元件(31，27)具有对所述压榨壳体(25)的速度差。
10.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述浆幅(9)已经被递送到所述转移元件(31，27)之后，由清洁装置(34)清洁所述压榨壳体(25)。
11.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述压榨壳体(25)通过所述延伸的压榨压区(26)之前，将边界面粘性混合物涂敷到所述压榨壳体(25)的表面。
12.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述浆幅(9)通过位于所述延伸的压榨压区(26)前面的蒸汽吹箱(36)加热。
13.用于处理浆幅(9)的造纸机或纸板机的压榨装置，其中，所述浆幅(9)被输送通过长压区压榨单元(29)的延伸的压榨压区(26)，其中，所述长压区压榨单元(29)包括具有旋转的压榨壳体(25)的压榨辊(24)和对置辊(23)，其特征在于，所述浆幅(9)在所述压榨辊(24)的所述压榨壳体(25)上被运送到转移元件(31，27)，其中在所述浆幅(9)离开所述延伸的压榨压区(26)之后，所述转移元件(31，27)支撑所述浆幅(9)。
14.如权利要求13所述的压榨装置，其特征在于，所述压榨辊(24)被设计为靴型压榨辊。
15.如权利要求13或14所述的压榨装置，其特征在于，所述转移元件(31，27)是转移织物(27)。
16.如权利要求15所述的压榨装置，其特征在于，所述转移织物(27)部分地绕所述压榨壳体(25)包裹。
17.如权利要求15或16所述的压榨装置，其特征在于，所述转移织物(27)被结构化。
18.如权利要求15或16所述的压榨装置，其特征在于，所述转移织物(27)未被结构化。
19.如权利要求15-18中的一项所述的压榨装置，其特征在于，所述转移织物(27)是可渗透的。
20.如权利要求13或14所述的压榨装置，其特征在于，所述转移元件(31)是辊子。
21.如权利要求13-20中的一项所述的压榨装置，其特征在于，在所述压榨壳体(25)和所述转移元件(31，27)之间存在用于浆幅的转移的延伸的转移间隙(32)。
22.如权利要求21所述的压榨装置，其特征在于，在压榨壳体(25)和转移元件(31，27)之间的所述延伸的转移间隙(32)的长度是可调节的。
23.如权利要求21或22所述的压榨装置，其特征在于，抽吸被施加到压榨壳体(25)和转移元件(31，27)之间的所述延伸的转移间隙(32)。
24.如权利要求13至23中的一项所述的压榨装置，其特征在于，所述浆幅(9)在毛毡(33)上被运送通过所述延伸的压榨压区(26)，其中，毛毡辊(40)的位置能被以下述方式设定的，即：使得作为所述设定的结果，在所述延伸的压榨压区(26)之后所述毛毡(33)和所述浆幅(9)之间的接触区域能被调节，其中所述毛毡(33)在所述延伸的压榨压区(26)之后围绕所述毛毡辊(40)偏转。
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