CN103132361B - 造纸设备及造纸方法 - Google Patents

Abstract

一种造纸设备，包括：纸幅成形部、热风干燥部、纸幅输送部及烘缸干燥部，烘缸干燥部包括烘缸、罩子及对应烘缸设置的传递单元，该传递单元可使纸幅经过烘缸干燥部时选择性的不使用烘缸的干燥功能。当所造纸幅需要利用烘缸干燥时，可将纸幅引入烘缸并在烘缸表面进行干燥。当所造纸幅改变等级而不需要烘缸干燥时，可利用传递单元将纸幅直接引出而不经过烘缸表面，或者利用传递单元使纸幅仅经过烘缸表面而不使用烘缸的干燥功能。如此一个设备即可进行变换以适于生产不同等级的纸张，因此可节省设备购置成本，亦可提高设备的利用率。本发明还涉及一种造纸方法。

Description

造纸设备及造纸方法

技术领域

本发明涉及一种造纸设备及利用该造纸设备进行造纸的造纸方法。

背景技术

在典型的造纸过程中，造纸步骤一般为：首先将造纸用的纸浆引入造纸设备的湿部，纸浆通过流浆箱被引导到移动织物上，并在移动织物上形成移动纸幅，造纸设备的这一部分通常被称为网部(或者成形部)。纸幅随后从网部被先后传递至压榨部、干燥部，从干燥部出来的纸幅的干燥程度即要达到成品的干燥要求。一般在网部中会采用真空泵的抽吸方式来去除移动纸幅中的部分水分，在压榨部中主要采用压榨吸水毯来对纸幅进行机械压榨进一步去除水分，而在干燥部通常采用加热的方式来将纸幅中残留的水分蒸发掉。一般情况下，在经过网部以及压榨部之后，纸幅中的水分含量大约在35％～65％之间，而成品纸幅要求的水分含量为5％或者更小，因此在干燥部为去除纸幅水分所消耗能量占去除水分所消耗能量总和的比例较大。

目前生产生活用纸的造纸设备所采用的干燥方式大致分为热风干燥(又称空气穿透干燥，TAD，Through Air Dried)以及烘缸干燥两种。其中采用热风干燥方式的造纸设备一般无需对纸张进行起皱程序，所生产出来的生活用纸在强度以及松厚度方面较有优势，但是热风干燥的方式能耗较大，鉴于成本方面的考量，热风干燥式造纸设备一般用来生产一些较薄的生活用纸即基重较小的纸，以降低干燥所消耗的能量。采用烘缸干燥方式的造纸机，在能耗方面较热风干燥方式较低，适合于生产厚度要求较高的生活用纸即基重较大的纸，但是烘缸干燥方式需要利用刮刀对纸张进行剥离以及起皱程序，这样会对纸张的强度有所损伤，影响纸张的品质。

在实际生产过程中，如果仅仅采用一种类型的造纸设备来生产不同类型的生活用纸产品，无法兼顾能耗以及产品的品质，最终对造纸企业的生产造成负面影响。很多造纸企业为了兼顾能耗以及产品的品质，通常购置多台分别具有不同干燥方式的造纸设备来进行生产。如此一方面因为造纸设备的造价昂贵，直接导致生产成本上升，另一方面一旦由于市场需求变化导致生活用纸的生产类型变化，会使得某些造纸设备的利用率降低，甚至造成设备的闲置，这些不利因素均是造纸企业亟待解决的重要课题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够消除上述不利因素的造纸设备及利用该造纸设备进行造纸的造纸方法。

一种造纸设备，包括：

纸幅成形部，包括成形辊及围绕成形辊移动的织物，以便将纸浆浇注在织物上形成纸幅；

热风干燥部，设置在纸幅成形部下游，用于对来自纸幅成形部的纸幅进行干燥；

纸幅输送部，设置于纸幅成形部与热风干燥部之间，用于使纸幅从纸幅成形部的织物上分离，并传送至热风干燥部；及

烘缸干燥部，设置在热风干燥部下游，包括烘缸、罩子及对应烘缸设置的传递单元，该传递单元可使来自热风干燥部的纸幅经过烘缸干燥部时选择性的不使用烘缸的干燥功能，当纸幅需要烘缸干燥时，该传递单元将纸幅引入烘缸并在烘缸表面进行干燥；当纸幅不需要烘缸干燥时，该传递单元将纸幅直接从热风干燥部引出而使纸幅不经过烘缸表面或经过烘缸表面而不使用烘缸干燥功能。

一种利用上述的造纸设备进行造纸的方法，包括以下步骤：

在纸幅成形部上形成纸幅；

利用纸幅传送部将纸幅从纸幅成形部传送到热风干燥部进行热风干燥；以及

将纸幅从热风干燥部传送至并经过烘缸干燥部，当纸幅需要烘缸干燥部的烘缸进行干燥时，启用烘缸的干燥功能，且纸幅经过烘缸的表面而被干燥，当纸幅不需要烘缸干燥时，停用烘缸的干燥功能，且纸幅通过烘缸干燥部的传递单元将纸幅直接从热风干燥部引出而使纸幅不经过烘缸表面或经过烘缸表面而不使用烘缸干燥功能。

相较于现有技术，本发明的造纸设备在烘缸干燥部设有传递单元，因此在造纸生产时可灵活使用烘缸干燥部内的烘缸的干燥功能。当所造纸幅需要利用烘缸干燥时，可将纸幅引入烘缸并在烘缸表面进行干燥。当所造纸幅改变等级而不需要烘缸干燥时，可利用传递单元将纸幅直接从热风干燥部引出而不经过烘缸表面，或者利用传递单元使纸幅仅经过烘缸表面而不使用烘缸的干燥功能。如此一个设备即可进行变换以适于生产不同等级的纸张，因此可节省设备购置成本，亦可提高设备的利用率。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明一实施例的造纸设备的示意图，其中的烘缸处于干燥功能停用状态。

图2为本发明一实施例的造纸设备的示意图，其中的烘缸处于干燥功能启用状态。

图3为本发明另一实施例的造纸设备的示意图。

主要元件符号说明

纸幅成形部     10

成形辊         12

导向辊         130、330

织物           14、34

纸幅输送部     20

热风干燥部     30

热风干燥器     32

多孔渗水滚筒   321

罩子           322、422

烘缸干燥部     40

烘缸           421

刮刀           423

传递单元       44、440

传递带         441

传递辊         442、445

纸幅           50

压光辊         60

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参考图1，本发明一实施例的造纸设备包括纸幅成形部10，纸幅输送部20，热风干燥部30和烘缸干燥部40。

纸幅成形部10包括成形辊12和围绕成形辊12移动的织物14。图1中仅示出部分的纸幅成形部10，该实施例中的纸幅成形部10为典型的双网成形部，即设有一对织物14，每一织物14在一系列的导向辊130上形成封闭回路。纸浆通过网前箱(headbox，图未示)浇注在织物14上并在移动的织物14上形成纸幅50。纸幅50通过织物14的移动带到纸幅成形部10与热风干燥部30的接合处，并借助纸幅输送部20的移转，使纸幅50脱离织物14并输送至热风干燥部30内进行干燥。

在本发明的一些实施例中，该纸幅成形部10可以是新月形成形器，也可以是比较传统的长网成形器等。此外，在纸幅成形部10的织物14的回路内还可设置例如是真空脱水器等装置对较湿的纸幅50进行初步的脱水。

纸幅输送部20包括例如是吸附传送箱等类似装置。纸幅50在纸幅输送部20的位置处与纸幅成形部10的织物14分离，并被转移到热风干燥部30的织物34的外侧上。

热风干燥部30包括热风干燥器32、一系列的导向辊330以及形成封闭回路的织物34。纸幅50被移转至织物34上，经过热风干燥器32的干燥后被引导至位于热风干燥部30下游的烘缸干燥部40。热风干燥器32通常包括可旋转的多孔渗水滚筒321和围绕多孔渗水滚筒321部分圆周设置的罩子322。图1所示的热风干燥器32按照内流式布置设计，即干燥空气从罩子322流经纸幅50和织物34，再进入多孔渗水滚筒321的内壁。在其他实施例中，热风干燥器32也可以按照外流式布置设计。此外，在一些实施例中，还可以根据需要设计多个热风干燥器32，对纸幅50进行多次干燥，以达到干燥要求。

在一些实施例中，可在纸幅输送部20与热风干燥器32之间、织物34的回路上，设置例如是压力脱水器等类似装置(图未示)，由此可使纸幅50进入热风干燥器32之前，先对纸幅50进行机械方式的去水操作。

织物34与纸幅50脱离并将纸幅50引入烘缸干燥部40后，可经过回路上设置的清洁装置(图未示)对织物34进行清洁，再回转至纸幅输送部20处传递后续的纸幅50。

在本发明的另外一些实施例中，还可将成形辊12设置在靠近纸幅输送部20的位置处，并将热风干燥部30的织物34作为纸幅成形部10的一部分，与织物14一起夹设由纸浆形成的纸幅50。在经过纸幅输送部20后，纸幅50移转至织物34上并跟随织物34一起移动至热风干燥器32内进行干燥。

烘缸干燥部40包括烘缸421、罩子422及对应烘缸421设置的传递单元44。烘缸421可以是杨克式烘缸，罩子422用于罩住并回收加热的气体。

传递单元44设置成使纸幅50经过烘缸干燥部40时可选择性的不使用烘缸421的干燥功能。本实施例的传递单元44包括传递带441及一系列的传递辊442，传递带441可围绕传递辊442及烘缸421移动并形成封闭回路，传递带441在烘缸421的圆周上部分缠绕烘缸421的表面。应理解本发明中的传递带441可以是毛毯、织物或者由其他材料制成的可用于承载和传递纸幅50的传递物件。

当不需要使用到烘缸421的干燥作用的时候，参图1所示，纸幅50经过热风干燥部30的织物34及导向辊330的传递，并可在与烘缸421接近的一个导向辊330处设置吸附传送装置，使纸幅50脱离织物34并被引导到达烘缸421的表面。纸幅50随后经过传递带441与烘缸421之间，并最终被传送出烘缸干燥部40。此时的烘缸421不起干燥的作用，即烘缸421的表面没有用于干燥的热量，烘缸421相当于仅起到传递作用的辊。可以理解的，由于不需要对纸幅50起皱，与烘缸421配合的刮刀423没有接触纸幅50，而且此时的烘缸421表面没有喷设粘合性化学物质。为避免刮刀423与烘缸421的表面不必要的碰撞，此时的刮刀423可与烘缸421表面分离。

值得指出的是，由于不需要起皱，纸幅50可避免在起皱过程中的压榨，因而可改善纸幅50的松厚度。同时，也可避免因刮刀423碰撞纸幅50而产生的粉尘，改善生产现场的环境。

此外，该传递单元44的传递带441及传递辊442设置成可在纸幅50的横向(CD，Cross Direction)上，也即烘缸421的轴向(在图1中表现为垂直图面的方向)上，相对烘缸421移动。当需要使用烘缸421的干燥功能时，可将传递单元44与烘缸421、罩子422在机器方向(MD，Machine Direction)上，也即纸幅50的前进方向上错开设置。请参考图2，为清楚起见，图中省略传递单元44以表示传递单元44已经在纸幅50的横向上与烘缸421、罩子422发生位移，并在机器方向上与烘缸421、罩子422错开。

当纸幅50从热风干燥部30的织物34上脱离并被移转至烘缸421表面上后，烘缸421、罩子422内通加热气体对贴覆在烘缸421表面的纸幅50进行加热干燥，再通过刮刀423与烘缸421的表面碰撞，完成对纸幅50从烘缸421的表面的剥离与起皱的操作。可以理解地，此时可在烘缸421表面喷射粘合剂、剥离剂等化学物质，以便起皱的操作顺利进行。

由上可知，本发明的造纸设备因为设置有传递单元44，使得纸幅50在经过烘缸干燥部40时可以选择性的不使用烘缸421的干燥功能。也即，当生产的纸种需要烘缸421干燥时，可切换至烘缸421干燥功能启用的状态，而当生产的纸种不需要烘缸421干燥时，可切换至烘缸421干燥功能停用的状态，如此一台设备即可进行多种干燥模式的选择，提高了造纸设备的灵活性，无需购置多台设备，以节省成本。

纸幅50从烘缸干燥部40传出后即可被引入下游的处理工序，例如引入图1中所示的压光辊60进行压光。或者纸幅50也可直接被卷成大纸卷，以待后续的加工。

上述实施例的烘缸421干燥功能停用与启用两个状态中，纸幅50均经过烘缸421的表面。然而本发明并不限于上述实施例中的模式。

请参考图3，其示出了本发明另一实施例的造纸设备。该实施例中的造纸设备与上述实施例中的造纸设备除传递单元440有所变化外，其他的部件均相同，因此相同的部件不再赘述。

该传递单元440包括若干传递辊445，传递辊445用于直接将纸幅50从热风干燥部30引出而使纸幅50不经过烘缸421的表面。具体地，这些传递辊445设置于图2所示的烘缸421的下方。传递辊445将纸幅50从热风干燥部30的织物34上直接引出，使纸幅50不经过烘缸421的表面。可以理解此时的烘缸421可以停止转动，且热风干燥部30的导向辊330和织物34也可设置成与烘缸421的表面分离。

当需要烘缸421干燥时，可设置与烘缸421接近的导向辊330朝向烘缸421移动，使织物34与烘缸421的表面接触，进而将纸幅50从热风干燥部30的织物34上引导至烘缸421表面，完成干燥与起皱的处理。同样可以理解地，纸幅50进入烘缸421干燥时，传递辊445可以停止转动。

Claims (12)

1.一种造纸设备，包括：

纸幅成形部，包括成形辊及围绕成形辊移动的织物，以便将纸浆浇注在织物上形成纸幅；

热风干燥部，设置在纸幅成形部下游，用于对来自纸幅成形部的纸幅进行干燥；

纸幅输送部，设置于纸幅成形部与热风干燥部之间，用于使纸幅从纸幅成形部的织物上分离，并传送至热风干燥部；及

烘缸干燥部，设置在热风干燥部下游，包括烘缸、罩子及对应烘缸设置的传递单元，该传递单元可使来自热风干燥部的纸幅经过烘缸干燥部时选择性的不使用烘缸的干燥功能，当纸幅需要烘缸干燥时，该传递单元将纸幅引入烘缸并在烘缸表面进行干燥；当纸幅不需要烘缸干燥时，该传递单元将纸幅直接从热风干燥部引出而使纸幅不经过烘缸表面或经过烘缸表面而不使用烘缸干燥功能。

2.如权利要求1所述的造纸设备，其特征在于：该传递单元包括若干传递辊，传递辊用于将纸幅直接从热风干燥部引出而使纸幅不经过烘缸的表面。

3.如权利要求1所述的造纸设备，其特征在于：该传递单元包括传递辊及围绕传递辊移动的传递带。

4.如权利要求3所述的造纸设备，其特征在于：该传递带与烘缸的表面用于共同传递纸幅，且烘缸在与传递带共同传递纸幅时不起干燥的作用。

5.如权利要求3所述的造纸设备，其特征在于：该传递辊及传递带设置成可相对烘缸及罩子在纸幅的横向上移动。

6.如权利要求5所述的造纸设备，其特征在于：当该传递辊及传递带相对烘缸、罩子在纸幅的横向上发生位移后，可使纸幅经过烘缸表面并启用烘缸的干燥功能。

7.如权利要求6所述的造纸设备，其特征在于：该烘缸干燥部还包括刮刀，用于对经烘缸表面干燥的纸幅进行起皱。

8.如权利要求1所述的造纸设备，其特征在于：该热风干燥部包括一个或多个热风干燥器。

9.一种利用如权利要求1所述的造纸设备进行造纸的方法，该方法包括以下步骤：

在纸幅成形部上形成纸幅；

利用纸幅传送部将纸幅从纸幅成形部传送到热风干燥部进行热风干燥；以及

将纸幅从热风干燥部传送至并经过烘缸干燥部，当纸幅需要烘缸干燥部的烘缸进行干燥时，启用烘缸的干燥功能，且纸幅经过烘缸的表面而被干燥，当纸幅不需要烘缸干燥时，停用烘缸的干燥功能，且纸幅通过烘缸干燥部的传递单元将纸幅直接从热风干燥部引出而使纸幅不经过烘缸表面或经过烘缸表面而不使用烘缸干燥功能。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：该传递单元包括若干传递辊，传递辊将纸幅直接从热风干燥部引出而使纸幅不经过烘缸的表面。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于：该传递单元包括传递辊及围绕传递辊移动的传递带，当停用烘缸的干燥功能时，该传递带与烘缸的表面用于共同传递纸幅。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：该传递辊及传递带设置成可相对烘缸及罩子在纸幅的横向上移动，当启用烘缸的干燥功能时，使该传递辊及传递带相对烘缸、罩子在纸幅的横向上发生位移，并使纸幅经过烘缸表面。