CN103370589A - 用于对连续纸幅进行浸渍和干燥的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于用溶于水的尿素树脂对连续纸幅（1）进行浸渍和干燥的方法和一种相应的设备。这样的纸幅（1）例如用作家具膜或层压地板，在已知的实际中为了与基材粘合而只采用三聚氰胺树脂。这比较昂贵。因此本发明的目的是，提供一种方法，在该方法中在运行可靠性高时浸渍有尿素树脂的纸幅（1）与基材可粘合。这通过如下方式得以实现，即，在每个干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）内单独确定纸幅（1）的温度，为每个干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）如此控制循环空气的量和/或温度，使纸幅（1）的温度最大为99℃，而且排出空气从所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）中的第一干燥区中抽出而新鲜空气输送给所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）中的最后的干燥区。

Description

用于对连续纸幅进行浸渍和干燥的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于水的尿素树脂对连续纸幅进行浸渍和干燥的方法，其中，将配量的量的尿素树脂涂覆到纸幅上，将该纸幅在干燥器内悬浮地引导穿过经过加热的空气并且干燥到事先确定的剩余湿度，其中，空气的至少一部分循环运行，确定纸幅的温度并且通过改变多个不同的干燥区中的干燥参数来对干燥进行控制。
此外，本发明还涉及一种用于实施所述方法的相应的设备。
背景技术
这样的经过浸渍的纸幅本身是已知的并且例如用作家具膜或用于层压地板（Fussbodenlaminat）。在此，对品质有高要求。因此迄今为止在实际中主要采用昂贵的三聚氰胺树脂用于浸渍。
在这种情况下，装饰纸用三聚氰胺树脂浸湿并且用热空气干燥。在高温和压力下与基材、例如刨花板挤压时，三聚氰胺树脂使得表面耐划并且使装饰纸与基材可靠地粘合。为了节省成本，可以采用便宜得多的尿素树脂用于第一浸渍。然后为了实现层压制件的所要求的表面特性并且为了保障与贴边（Patte）的粘合，经过浸渍的幅面必须在两侧涂敷三聚氰胺树脂。
在通常的干燥方法中，用纯的尿素树脂浸渍的幅面不可能与基材粘合。
由EP966641A1已知了一种用于对纸幅进行浸渍和干燥的方法，在该方法中，借助所测量的单位面积重量的值来控制三聚氰胺树脂的设定涂覆。借助加热的空气来实施干燥并且借助经过浸渍的纸幅的最终湿度来控制干燥。
所期望的是：在对纸幅进行浸渍时，尽可能用便宜得多的尿素树脂来代替三聚氰胺树脂。
WO2008/134823A1介绍了一种用于制造经过浸渍的纸的方法，在该方法中采用尿素树脂进行浸渍。借助近红外线来实施干燥，其中，尽可能避免树脂的交联（vernetzen）。在用尿素树脂浸渍的薄膜与基材进行挤压时，少量的交联允许完成可靠的粘合。该方法的缺点在于：没有获得所要求的运行可靠性。此外，需要昂贵的电能。在彩色装饰的情况下，具有不同颜色的位置由于不同的吸收和反射而进行不同的干燥，使得幅面总体上具有不均匀的湿度。
发明内容
因此本发明的第一目的是，提供一种具备所要求的运行可靠性的方法，其中，尽可能阻止尿素树脂的交联，并且该方法在能量成本有利的情况下即使在所有装饰变型中也保障均匀的干燥。
另一目的是提供一种用于实施所述方法的设备。
第一目的通过权利要求1的特征得以实现。在每个干燥区中单独确定和控制纸幅的温度，并且为每个干燥区如此控制循环空气的量和/或温度，使得纸幅的温度最大为99℃、优选最大为80℃至85℃。通过这种方式可靠地实现了在每个干燥区中都不超过尿素树脂的临界温度并且尽管如此也很均匀地实现了所要求的干燥度。特别是尽可能阻止尿素树脂的交联，从而在之后层压（Laminieren）时保障例如与板材的固定粘合。因此与迄今为止的实际情况不同可以应用便宜得多的尿素树脂。为此，阻止交联是决定性的。
将排出空气从干燥区中的第一干燥区中抽出并且将新鲜空气输送到干燥区中的最后一个干燥区（在本申请中，方向说明、位置和类似内容始终与纸幅的运送方向相关）。这使得在排出空气量尽可能小的同时尽可能大量的新鲜空气流经每个干燥区。与纸幅的温度相关地对循环空气的量和/或温度进行控制能够实现在循环量高的同时在干燥区的沿纸幅的运送方向的第一干燥区内的高温。在此，没有或仅有少量的空气到达下一个温度较低的干燥区内。因此可以可靠地维持纸幅的最大温度，其中，特别是在第一干燥区内能够实现高的蒸发功率。总体上可以在没有明显的相互影响的情况下在各干燥区中由高向低地调节分级的温度，这样尽管纸幅的温度低但是还可以实现总体上高的蒸发比率（Verdampfungsrate）。特别是阻止空气从温度较高和含水量高的干燥区流入温度较低的、相邻的后续干燥区内并且这样导致纸幅的不允许的高温。
尿素树脂具有附加的优点：它是稀液状的并且因此更好且更快地浸渍到纸幅内。因此浸渍变得简单。
另外，用尿素树脂浸渍的并且随后干燥的纸幅可印花，从而可以在短时间内改变印刷装饰（Druckdekor），而无需更换纸幅的储料卷筒。通过这种方式大大简化了用于纸幅的储存。
从属权利要求涉及的是本发明的有利的设计结构。
在所述方法的一种特别的设计结构中，新鲜空气借助排出空气在热交换器内被预热。通过这种方式降低了干燥的能量消耗。
在另一种设计结构中，在技术上合理地避免了环境空气不受控制地进入干燥器，为此在纸幅的进入干燥器的入口处和出口处设置有相应的闭锁闸，这些闭锁闸例如受到闭锁空气（Sperrluft）的冲击。通过这种方式实现：新鲜空气尽可能只进入最后的干燥区。
在另一种设计结构中，直接借助可燃的气体来加热空气，其中，在此产生的燃烧气体与从其中相应的干燥级中抽出的空气相混合并且然后作为加热气体输送给这个干燥级。在此，每个干燥级配置有一个自己的燃烧器。燃烧气体与来自各干燥级的空气的混合和由此实现的冷却使得干燥器的排出空气大幅度减少；必须加热较少的新鲜空气。
在另一种设计结构中，干燥器内的空气具有最大为10%的相对湿度、优选最大为5%。通过这种方式形成空气的高吸水能力并且因此获得经济而快速的干燥。
在另一种设计结构中，第一干燥级内的空气的温度为120℃至300℃、优选为150℃至200℃，而在最后的干燥级内为60℃至100℃、优选为70℃至90℃。在第一干燥级与最后的干燥级之间的各干燥级内，将空气的温度调节到第一干燥级内的温度与最后的干燥级内的温度之间的数值，其中，温度从其中一个干燥级到沿纸幅的运送方向的下一个干燥级逐级降低。通过这种方式对于每个干燥级来说形成尽可能高的蒸发功率，而不超过纸幅的允许的温度。
在另一种设计结构中，在干燥之后在纸幅上涂覆三聚氰胺树脂。通过这种方式实现了完成涂层的纸幅的高品质的表面。该表面尽可能满足了只浸渍和/或涂敷有三聚氰胺树脂的纸幅的要求，但是其中，用根据本发明的方法明显降低了生产成本。
第二目的通过权利要求8的特征得以实现。关于所述方法的陈述均相应地有效。
附图说明
参照示意图来进一步阐述本发明。附图中：
图1为用于对连续纸幅进行浸渍和干燥的设备的示意图；和
图2为气体加热的干燥区的示意图。
具体实施方式
如从图1中可以看到的那样，用于对连续纸幅1进行浸渍和干燥的设备包括用于配量地涂覆尿素树脂的第一涂覆装置2和干燥器3。优选在干燥器3后连接有用于卷起经过浸渍的纸幅1的卷取机4，沿按照箭头5的方向运送所述纸幅。
第一涂覆装置2包括熔敷轧辊（Antragswalze）6、转向轧辊7以及未示出的用于输送尿素树脂的装置。
此处，干燥器3模块构件式地（baukastenartig）包括四个基本上同样构造的干燥区3.1、3.2、3.3、3.4并且由壳体包围。在干燥区3.1、3.2、3.3、3.4的相邻的干燥区之间分别设置有隔板。
如从图2中特别清楚看到的那样，每个干燥区3.1、3.2、3.3、3.4都包括循环空气鼓风机8、设置在纸幅1的上方和下方的、用于将作为循环空气引导的空气吹到纸幅1上的喷嘴箱9、用于对循环空气进行加热的装置以及用于引导循环空气的通道或管道。在每个干燥区3.1、3.2、3.3、3.4内如此设置有测量装置10，使得在干燥区3.1、3.2、3.3、3.4的后部区域中可确定纸幅1的温度。测量装置10例如包括无接触运行的红外线传感器。循环空气鼓风机8设置在干燥区3.1、3.2、3.3、3.4内部的吸气室11中并且在压力侧借助各通道连接在喷嘴箱9上。
用于加热循环空气的装置包括带有燃烧管13和燃烧空气鼓风机14的气焊枪12、混合空气鼓风机15和连接的空气通道。混合空气鼓风机15在吸气侧与吸气室11连接而在压力侧与燃烧管13连接。燃烧管13的排出口如此与吸气室11连接，使得在运行中完全杜绝由混合空气鼓风机15吸入的循环空气与从燃烧管13的排出口导入到吸气室11中的经过加热的循环空气的混合。
备选地，用于加热循环空气的装置包括未示出的第一热交换器，该第一热交换器配置在循环空气鼓风机8的吸入侧并且可以用加热介质如热油或蒸汽来冲击。
纸幅1的进入第一干燥区3.1的入口和从最后的干燥区3.4出来的出口分别配置有闭锁闸16。每个闭锁闸16可以单独地用新鲜空气如此冲击，从而最大限度地避免环境空气意外侵入干燥器3和空气从该干燥器中流出。
在第一干燥区3.1处，排气管道17连接在壳体上，该排气管道在第二热交换器18之后转入烟囱。在第二热交换器18上另外连接有新鲜空气管道19，该新鲜空气管道通到最后的干燥区3.4中。为了升高压力，在新鲜空气管道19中整合有新鲜空气鼓风机20。
在运行中将纸幅1从储料卷筒21中抽出并且引导穿过第一涂覆装置2。在此处如已知的那样将水溶液中的尿素树脂均匀地分布到纸幅1上并且配量为事先确定的单位面积重量例如每平方米50克的尿素树脂干量。尿素树脂浸渍到纸幅1内，使得该纸幅均匀地浸透。
然后将经过浸渍的纸幅1输送到干燥器3，在该干燥器内悬浮地沿运送方向运送该纸幅并且将该纸幅干燥到事先确定的例如7%的剩余湿度。为此，在干燥区3.1、3.2、3.3、3.4内用加热的循环空气冲击纸幅1。
在每个干燥区3.1、3.2、3.3、3.4内，借助相应的循环空气鼓风机8循环输送循环空气。在此，将循环空气从吸气室11中抽出，借助气焊枪12的燃烧废气加热，通过循环空气鼓风机8输送到喷嘴箱9内并且从这些喷嘴箱中如此吹到纸幅1上，使得该纸幅保持悬浮。燃烧废气为了冷却而与来自干燥区3.1、3.2、3.3、3.4的空气混合，其中，借助混合空气鼓风机15将所述空气从所属的干燥区3.1、3.2、3.3、3.4中抽出并且将该空气引入燃烧管13。这样生成的气体混合物作为经过加热的空气为了加热循环空气而引入吸气区11进入循环空气鼓风机8的直接吸气区域。将经过加热的空气如此直接输送到循环空气鼓风机8的吸入侧，从而阻止与由混合空气鼓风机15抽出的空气进一步混合。
在干燥区3.1、3.2、3.3、3.4内如此调节循环空气，使得该循环空气具有小于5%的低的相对湿度。由于在所有干燥区3.1、3.2、3.3、3.4内纸幅1的温度控制在80℃，所以在水蒸发高的情况下获得尽可能高的循环空气温度并且由此为所有干燥区3.1、3.2、3.3、3.4获得低的相对湿度。一定量的新鲜空气在第二热交换器18内由来自第一干燥区3.1的排出空气预热并且借助新鲜空气鼓风机20和新鲜空气管道引入到最后的干燥区3.4内。
借助排气管道17将所述排出空气从第一干燥区3.1中引导出，在热交换器18中冷却并且－必要时在经过处理后－通过烟囱到达室外。如已知的那样，根据过程条件来事先确定和控制排出空气的量和由此还有新鲜空气的量。
在每个干燥区3.1、3.2、3.3、3.4的终端处借助测量装置来确定纸幅1的温度。为每个干燥区3.1、3.2、3.3、3.4如此控制空气（循环空气）的温度和/或量，使得纸幅1的温度为80℃。空气的温度在第一干燥区3.1内例如最高为180℃并且随后逐级地下降到例如第二干燥区3.2内的110℃，第三干燥区3.3内的90℃和最后的干燥区3.4内的80°。通过这种方式可靠地阻止了尿素树脂过强地交联。
可以设置有其它的测量探针以及控制回路，其中，纸幅1的温度作为上一级的主导参数（Leitgroesse）是决定的。
在干燥之后，在卷取机4内将经过浸渍的纸幅1卷绕成卷筒。
备选地，借助横切割机将纸幅1切成整张。
在本发明的一种备选的设计结构中，在干燥器3与卷取机4之间设置有未示出的印刷机，该印刷机在运行中在经过浸渍的纸幅1的一侧印刷装饰。
在本发明的另一种备选的设计结构中，在干燥器3与卷取机4之间或在印刷机与卷取机4之间设置有第二涂覆装置，该第二涂覆装置在运行中以已知的方式将三聚氰胺树脂涂覆到必要时印花的那侧并且对该三聚氰胺树脂进行配量。由三聚氰胺树脂构成的层然后在另外的干燥装置中干燥，其中，纸幅的温度保持最高99°。
附图标记列表
1   纸幅
2   涂覆装置
3   干燥器
4   卷取机
5   箭头（运送方向）
6   熔敷轧辊
7   转向轧辊
8   循环空气鼓风机
9   喷嘴箱
10  测量装置
11  吸气室
12  气焊枪
13  燃烧管
14  燃烧空气鼓风机
15  混合空气鼓风机
16  闭锁闸
17  排气管道
18  第二热交换器
19  新鲜空气管道
20  新鲜空气鼓风机
21  储料卷筒

Claims (12)

1.用于用溶于水的尿素树脂对连续纸幅（1）进行浸渍和干燥的方法，其中：
－将配量的量的尿素树脂涂覆到所述纸幅（1）上；
－将所述纸幅（1）在干燥器（3）内悬浮地引导穿过经过加热的空气并且干燥到事先确定的剩余湿度，其中，空气的至少一部分作为循环空气循环运行；
－确定所述纸幅（1）的温度；和
－通过改变多个不同的干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）中的干燥参数来对干燥进行控制，
其特征在于：在所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）的每一个干燥区内单独确定和控制所述纸幅（1）的温度，为所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）的每一个干燥区如此控制所述循环空气的量和/或温度，使得所述纸幅（1）的温度最大为99℃，而且排出空气只从所述干燥区的第一干燥区（3.1）中抽出而新鲜空气只输送到所述干燥区的最后的干燥区（3.4）内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：借助所述排出空气对所述新鲜空气进行预热。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：阻止环境空气不受控制地侵入所述干燥器（3）。
4.如权利要求1至3之任一项所述的方法，其特征在于：所述循环空气直接借助可燃的气体加热，其中，在此产生的燃烧气体与从所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）的所属的干燥区中抽出的空气混合并且随后作为加热气体输送给这个干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）。
5.如权利要求1至4之任一项所述的方法，其特征在于：所述干燥器（3）内的循环空气具有最大10%的相对湿度。
6.如权利要求1至5之任一项所述的方法，其特征在于：所述循环空气的温度在第一干燥区（3.1）内为120℃至300℃而在最后的干燥区（3.4）内为60℃至100℃。
7.如权利要求1至6之任一项所述的方法，其特征在于：在干燥之后将三聚氰胺树脂涂覆到所述纸幅（1）上。
8.用于用溶于水中的尿素树脂对连续纸幅（1）进行浸渍和干燥的设备，该设备包括：
－用于将尿素树脂配量地涂覆到所述纸幅（1）上的第一涂覆装置（2）；
－具有用于悬浮地引导的和用于将经过加热的、至少部分循环运行的循环空气吹到所述纸幅（1）上的装置的干燥器，其中，该干燥器（3）具有多个干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）；
－用于确定所述纸幅（1）的温度的至少一个测量装置（10）；和
－用于改变所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）内的干燥参数的控制回路，
其特征在于：所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）的每一个干燥区都具有用于确定所述纸幅（1）的温度的测量装置（10），所述控制回路如此对所述干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）的每一个干燥区中的循环空气的温度和/或量施加影响，使得所述纸幅的温度最大为99℃，而且只为所述干燥区的第一干燥区（3.1）配置排气管道（17）而只为所述干燥区的最后的干燥区（3.4）配置新鲜空气管道（19）。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于：设置有用于借助所述干燥器（3）的排出空气对新鲜空气进行加热的热交换器。
10.如权利要求8或9所述的设备，其特征在于：不仅所述纸幅（1）的进入所述干燥器（3）的入口还有出口都相应地配置有闭锁闸（16）。
11.如权利要求8至10之任一项所述的设备，其特征在于：每个干燥区（3.1、3.2、3.3、3.4）配置有用于可燃的气体的燃烧器（12），其中，能借助混合空气鼓风机（15）将所述干燥级（3.1、3.2、3.3、3.4）的空气输送给燃烧管（13）内的燃烧气体，并且其中，与所述空气混合的燃烧气体作为加热气体能引导到所述干燥级（3.1、3.2、3.3、3.4）内。
12.如权利要求8至10之任一项所述的设备，其特征在于：在所述干燥器（3）之后设置有用于涂覆三聚氰胺树脂的第二涂覆装置。
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