CN1039460A - 用于纸幅抑制性干燥的一种工艺方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种在造纸机干燥部对纸幅进行抑制干燥的一种工艺方法。此方法包括以下步骤：在纸幅的行程中用毛毯包覆纸幅，使纸幅绕过此干燥部的一个烘缸，然后将此纸幅绕到紧邻此烘缸下游设置的一导向装置上，使纸幅的卷边现象减至最小限度。

Description

本申请是1987年2月13日公布的共同未决专利申请U.S.S.N.014569的部分续篇。此共同未决申请014569的全部公开内容综合于此作为参考。

本发明涉及一种工艺方法，用来在造纸机的干燥部对纸幅进行抑制干燥。更具体地说，本发明涉及一种工艺方法，其中包括抑制纸幅相对造纸机的横向收缩，从而抑制住纸幅发生卷边。

在纸幅的制造过程，当纸幅业已成形后，即将它在压榨部加压以从中除去其很大一部分水份。然后将纸幅引过干燥部，以便从此纸幅中进一步除水，使得最终的纸幅达到所要求的纸张特性。

典型的干燥部包括排列成第一排与第二排的许多烘缸，其中的第一排配置在较低一排之上。纸幅以蜿蜒构型穿绕过交错排列的上部烘缸与下部烘缸之间，使它的两侧面交替而相续地暴露向烘缸的外表面。

在上述布局中，上排烘缸由一上部干燥毛毯包绕，而下部烘缸则由一上部干燥毛毯包绕。这样的布置是为了使上、下毛毯能在纸幅绕相应的上、下烘缸通过时，抑制此纸幅相对于造纸机横向收缩。但是，上述布置存在这样一个问题：当纸幅在移过上、下烘缸之间的过程中，它并未受到上、下毛毯的支承。纸幅的这种不受抑制的运动就会使它在相对造纸机的横向上收缩，随之造成卷边。

为了使最终获得纸幅中的卷边与皱折现象减少，曾经这样地来装配干燥部，让一单式的干燥毛毯触接纸幅绕过相应的上、下烘缸延伸，使得纸幅在烘缸之间不允许作开式牵引或自由的通过。虽然上述单式毛毯型的或Uno作业的干燥部，在纸幅移过上、下烘缸之间时有助于支承纸幅，但这种单式毛毯型的布置至少具有如下缺点。首先，这一毛毯是设置在纸幅与下部烘缸之间，因而使得下部烘缸为数众多。其次，纸幅在环绕过下部烘缸时是配置在毛毯之外，因而在纸幅绕过下部烘缸之际有可能相对于毛毯发生颤动。纸幅的这种颤动意味着它在环绕过下部烘缸时是不受抑制的。

理想的情况是，纸幅在其通过干燥部的整个过程，应能限制其相对于机器横向的收缩。这种理想情况已通过采用全Bel作业的布置获得实现，后者是在1987年2月13日公布的共同未决专利申请014569中所提出的。

在此未决专利申请014569中公开了一种单排式的干燥部，其中的纸幅与毛毯相互相对相邻的布置，并交替地被导引绕过烘缸与真空校正辊。此种校正辊则取代了前述单式毛毯型装置中下部过多的烘缸。这种真空校正辊在纸幅绕过它时将纸幅拉向它本身，使得纸幅在绕过此真空校正辊时，抑制其相对于造纸机横向收缩。

这样，使得纸幅不仅在它绕过烘缸时而且还在它绕过真空校正辊时，抑制了它在相对于机器横向上的收缩。此外，由于这种真空校正辊的直径远小于烘缸的直径，使纸幅与毛毯在烘缸与校正辊之间形成的一段联合运行长度达到最低程度，因而纸幅在其通过干燥部的绝大部分行程中，它的相对于造纸机横向的收缩便受到了抑制。

上述的对纸幅的抑制，减少了最终所得纸页的卷边与皱折现象，同时还降低了它在处缘处的粒度。此外，由于对纸幅进行了这样一种抑制，就能使网前箱中的堰板开口更其均匀，同时也改进了横向纤维取向的分布。

更确切地说，为了定量地描述常规干燥过程中纸幅在横向上不均匀的收缩率，业已进行过各种实验室的以及工厂规模的研究。上述的不均匀收缩率，乃是网前箱堰板轮廓、纤维取向、纸幅的伸长率与抗张能量吸收等不均匀的主要原因。

抗张能量吸收以后简写为TEA，在1980年出版的“纸业词典（The Dictionory of Poper）”第四版中定义为：纸样在拉应力作用下破裂时吸收的能量，以每单位面积上的能量单位表示，例如公斤-厘米/平方厘米（kg-cm/cm²），它可用于评价在粗笨运输条件下的包装材料。

这种对连续干燥进行的抑制是通过一种无牵引全干燥部来应用的，后者例如见于Beloit公司所提出全Bel作业的概念中，它通过控制横向伸长率与TEA分布，直接影响到成品纸页的性质。此外，这一减小了的收缩率也就使得纸幅边缘的皱折与精度减少。

前述的词典将皱折定义为：“由不均匀干燥与收缩引致的一种起褶状态，它通常出现在干燥过程中几乎未受抑制的纸上”。

此外，粒度在上述词典中定义为纸页或纸板表面外观上的细小变异，它的起源有各式各样的原因，例如毛毯或造纸网的印痕、颜色的不规则分布以及干燥过程中的不均匀收缩率等等。

还有，后面将会更具体地谈到，通过抑制纸幅的横向收缩率，网前箱堰唇的开口能保持得更为均匀，同时能改进横向上的纤维取向分布。

前进全Bel作业包括，在烘缸之间转送纸幅时，给以确实的支承，同时利用衬毯的压力与校正辊的真空来抑制纸幅。上述布置综合的结果，改进了领纸、造纸机的运行能力以及纸页的性质。

在常规的干燥部中，湿纸幅是通过与铸铁、蒸汽加热的烘缸作间歇式接触而干燥的。纸幅与烘缸间的热接触是通过受拉的干燥部合成网来维持的，后者在纸幅包到烘缸上时给它以压力。合成网的张力范围为每线性英寸8至12磅（8～12PLI），视烘缸直径而定，它将施加一范围为0.25至0.35磅/平方英寸（PSI）的网压，以上范围相当于6至10英寸水表高度（WG）。

上述的这一合成网压力不仅改进了干燥接触，还抑制了纸幅，防止它发生收缩。但是，如后所述，随着纸幅通过常规烘缸之间的领纸时，此种抑制便一二再地被解除。

通过维持着在造纸机方向（即纵向）上的牵引力，合成网的压力能继续在此方向上提供某种抑制，然而在机器的横向上，实际上是自由的。纸幅在横向上是自由地收缩，在边缘处尤其如此，在靠近纸幅中心处，这里的纸幅至少是部分地受到外侧部分的抑制，收缩的程度较小。

这种在造纸机横向上的不均匀收缩，产生出种种不均匀的横向纸幅性质，如伸长率、TEA和抗张强度等。

按前述辞典的定义，伸长率是“在抗张强度测量中对应于破裂点的延伸率，它通常以初始长度的百分率表示。”

在横向上高的边缘收缩率也加剧了纸幅易受边缘皱折、卷曲与产生粒度的影响。

在此词典中还将卷曲定义为：“纸样一侧润湿时所形成的曲率，它曾经用作为施胶度侧度的正规术语”。

不对收缩率进行抑制还会增大吸湿膨胀性，同时还对纤维定向带来不利影响。在该“纸业辞典”中将吸湿膨胀性定义为：纸幅因环境相对湿度变化所产生的尺寸变化，它一般用百分率表示，通常在造纸机横向上的要比纵向上的高出若干倍。这一性质对于尺寸要求严的平板纸、卡片纸或纸结构板（壁板、隔音板等），在应用上有很大重要性。

在各式各样的工厂规模实验中，属于上述这类研究的第一个方面是，在大规模生产的造纸机上定量地描述这种不均匀性，然后测定这种不均匀收缩率对机器运行和对成品纸幅性质的影响。

当纸浆从网前箱堰唇释出，通过对加于其上的微细墨水滴进行计量来测定纸幅的横向收缩率。然后将湿润端墨痕间的距离与干燥端的这种距离相比较，来测定横向收缩率分布。

下面讨论在高级纸张造纸机上的有关结果。业已发现，收缩率高度不均，事实上大体呈抛物线分布。正如所预期的，最高的收缩率发生在边缘处，纸幅在这里的横向抑制最小;纸幅收缩率在接近中心处最低，在这里纸幅至少是部分地受到外侧部分的抑制。

然后在实验室对横向的纸样进行实验来测定纸幅性质的变化，有关结果将在后面作较详细的讨论。所得结果表明，纵向伸长率在横向上非常均一，这是由于它受到纵向牵引力控制的结果。然而，横向伸长率则极不均一，看来这是横向收缩的直接反映。换句话说，最高伸长率是出现在纸幅经受了最大收缩的边缘处。

对于此同一的样纸还测量了纵向与横向的抗张强度分布。

在前述词典中，抗张强度定义为：“样纸在规定条件下所形成的最高张应力，它通常用样纸每单位亮度上的力表示”。

后面将会讨论到，纵向上的抗张强度是相当一致的，而且它虽然部分地受到纵向牵引力的影响，但它在横向上不变。但是，横向抗张强度分布不均一，略呈双曲线构型。最低的抗张强度发生在纸幅边缘附近，而这里的横向收缩也是最大的。

从以上实验结果还得知，增强横向抑制，正如在机器中心所经受到的，会随着抗张强度的增大而使伸长率减小。由于横向抗张强度在横向上变化，尽管纵向抗张强度相当均一，但抗张强度比也因此而改变，使最高的抗张强度比出现在边缘处。

抗张强度比乃是横向抗张强度对纵向抗张强度之比，以后将对此详细讨论。

对于上述纸样还测量了TEA分布。横向上的这种分布反映了横向伸长率的不均匀性。但是，这一TEA分布的变化并不正好表示出横向伸长率，这是因为在靠近纸机中心处的损失已由于抗张强度的提高而在极大程度上被抵销。

发生在边缘附近的增大了的收缩还对网前箱的性能带来不利影响。为了在纸轴处产生一均匀的纸张定量分布，堰板开口必须在靠近边缘处封闭。堰板开口在邻近边缘处的这种封闭能降低在边缘处的纸张定量，来补偿靠近边缘处所发生的较高的收缩。纸张定量的这种减少，会使纸幅带着轻的边缘通过压榨部和较前面的几个干燥部，而随着边缘收缩，较轻的边缘最终会加重。

在前述词典中，纸张定量被定义为：“纸会切成一特定的基本尺寸后以磅表示的重量。一令纸的张数通常为500。”

上述不均匀的堰板开口已知由于引致了横向流而造成纤维取向的扭变。

后面将会讨论到，对于前述纸样，纤维取向是通过测量声音模数分布来测定的。纤维取向是用此模数包络线的主轴偏离纵向的角度来表示的。正的角度说明纤维是朝向纸幅的背面，而负的角度表明纤维是朝向纸幅的正面。

正如所预期的，这些纤维的全体都指向纸机的中心，这是由于堰板开口在靠近边缘处封闭来补偿边缘的收缩。

对纸幅作抑制性干燥所取得的前述优点，反映在相当重要的商业利益上已胜过在自由干燥部所生产出的纸幅。

为了由均匀的堰板开口来实现均一的重量分布，就必须控制横向收缩。由于这种收缩是随水份的除去而发生，因而最主要的收缩是发生在有水决泻的开式邻纸中。为了减小收缩率，必须由可靠的抑制来取代开式牵引。

用于消除开式牵引的一种普遍的工业化装置是那种单式等等或蜿蜒形的干燥部。尽管这种蜿蜒形的干燥部确实免除了开式牵引，但它并没有用可靠的抑制来替代开式牵引，而且它只从一面来干燥纸幅。

但是，上述的全Bel作业终究用真空辊取代了这种蜿蜒形干燥部在底部的无效烘缸。如在前述未决专利申请014569中所述，通过在上毛毯与下毛毯单排部之间的交替，于上述装置内保持了双面干燥。

所说单排部的居中的真空辊所起的作用，极其类似于后面将详加讨论的用于实验室研究的衬毯真空箱。此真空维持住抑制，它是当纸幅转送到烘缸之间时通过烘缸的衬毯压力来起作用的。

在常规的蜿蜒形毛毯真空箱内所感生的真空一般只有0.1至0.2英寸水柱（WC），显然这不足以提供足够的收缩抑制。此外，这样低水平的真空也不足以遍及到整个底部烘缸。对于在上部烘缸间有较长的纸幅段而言，在常规的蜿蜒形或单式毛毯干燥部的干燥循环的显著一部分中，纸幅本身保持在未受抑制状态。

真空辊中6至8英寸水柱的真空级基本上等于干燥部合成网所加的抑制。这样的真空级如后面将讨论到的，也等于作可靠的纸幅抑制时所要求的量级。

在各式实验室研究中所采用的纸幅抑制技术被不断地使用，而为了在工业化造纸上实现相同的性质改进，那种干燥抑制方法也被继续地采用，或至少是用在纸幅收缩最大的部分。为了测定自然的或自由的收缩特性，在中间规模造纸机的试样上进行非常专门的实验室试验。

对于所用的配料，当纸幅烘干到40%至60%的干度时，它在纵向与横向上的收缩率都是非常低的。一旦纸幅达到60%干度时，收缩率将增大并维持着高的增大速率，直至纸幅基本干燥。

在干燥部的湿润端已曾采用过蜿蜒形的，而在某些情形下是单排式的干燥部。业已采用这种方法来改进运转性能。但是，由于上述收缩率在60%以上的干度时增加，显然应把单排干燥部用于纸机的干燥端附近，以改进纸张的性质、求得最佳的运转性能和纸幅质量，而在前述未决专利申请014569中则指出，应把这种单排式烘干部结构应用于整个干燥部。

所以，本发明首要目的是提供一种克服先有工艺干燥方法中前述的不足之处的工艺方法，同时提供一种能对纸幅干燥工艺作出相当重要贡献的工艺方法。

本发明第二个目的在于提供一种在干燥部对纸幅进行抑制干燥的工艺方法，包括如下步骤：在纸幅行程中用毛毯包覆纸幅，毛毯环绕着干燥部的烘缸，然后将纸幅绕过部分校正装置，后者设置在紧接烘缸的下游，使纸幅的卷边减到最低限度。

本发明第三个目的是去提供一种工艺方法，其中包括在纸幅通过上述校正装置时，抑制它的横向收缩，使纸幅的卷边得以制正。

本发明第四个目的在于提供一种对纸幅进行抑制干燥的工艺方法，它能减少纸张边缘的皱折与粒度。

本发明的第四个目的在于提供一种可使堰板开口更为均匀的方法，由此来改进横向的纤维取向分布。

本发明之其它目的与优点，可从后面结合各个附图与曲线图所作的详细说明以及后附权利要求书所公开的内容中得知。

本发明涉及一种用于对纸幅进行限制干燥的工艺方法。此种工艺方法包括如下步骤：在纸幅行程中用毛毯包覆纸幅，毛毯环绕着干燥部的烘缸，然后将纸幅绕过部分校正装置，后者设置在紧接烘缸的下游，使纸幅的卷边减到最低限度。

更具体地说，此工艺方法包括这样的步骤;在纸幅通绕过可旋转柱形烘缸的部分外表面时来抑制纸幅的横向收缩，将纸幅从烘缸通到紧邻并处于最接近烘缸下游处的纸幅校正装置，将纸幅绕到此校正装置的部分外表面并在纸幅通过校正装置时抑制其横向收缩，使纸幅的卷边得以制止。

在一项具体的工艺方法中，当纸幅绕过上述外表面时来抑制纸幅的步骤包括：用毛毯包覆纸幅，使纸幅夹在毛毯与此外表面间，让毛毯抑制住纸幅的横向收缩。

将纸幅从烘缸通向纸幅校正装置的步骤包括：使纸幅与毛毯接合运行的一段长度从烘缸通到纸幅校正装置，使纸幅位于毛毯与烘缸之间。

此外，将纸幅包绕到校正装置部分外表面的步骤还包括：将纸幅以及相对此纸幅相邻设置的毛毯包覆到校正装置部分的外表面上，使毛毯夹在此纸幅与校正装置部分的外表面间。

所说工艺方法还包括这一步骤：将纸幅与毛毯绕到校正装置部分的外表面上，通过与毛毯的磨擦接触来转动校正装置。

在纸幅段通过校正辊时对其抑制的步骤包括：从纸幅朝校正辊的方向导入空气流，使纸幅与毛毯段通过校正辊时，纸幅能压入毛毯与之精密一致，从而能限制纸幅的横向收缩。

本发明并不限于上面细述的各个步骤，而是由后附权利要求书规定其范围。后述的此工艺方法各步骤有许多变体与改型，在不偏离本发明依所附权利要求书界定的精神与范围内，熟悉本工艺的人是可以据此作出的。

图1是典型的先有工艺双毛毯式烘干部的侧视图。

图2中的曲线表明纸幅从前边缘到后边缘的百分收缩率。

图3中的曲线比较了纵向与横向的纸幅伸长率的分布。

图4中的曲线比较了纵向与横向上纸幅抗张强度的分布。

图5中的曲线表明了纸幅从前边缘到后边缘的抗张强度比分布。

图6中的曲线分别就纵向与横向表示了纸幅从前边缘到后边缘的抗张能量吸收分布。

图7中的曲线表示了纸幅从前边缘到后边缘的干重。

图8示明了一种网前箱的堰板纵断面图，它的开口剖面结构使获得的干重如图7所示。

图9中的曲线表明了纸幅从前边缘到后边缘的纤维取向分布。

图10中的曲线比较了纸幅的纵向与横向收缩率以及纸幅的真空抑制对此种纸幅收缩率的影响。

图11中的曲线与图9所示的类似，表明纸幅真空抑制对纸样伸长率的影响。

图12中的曲线表明纸幅真空抑制对纸样抗张强度的影响。

图13中的曲线表明纸幅真空抑制对纸样TEA的影响。

图14是单式毛毯干燥部或蜿蜒形行程或UNO干燥部的测视图。

图15是共同未决专利申请014569所述之全Bel作业单排干燥部的侧视图。

图16中的曲线分别表明纸样在纵向与横向上的收缩率特征。

图17中的曲线比较了在抑制和在自由状态下时对纸幅吸湿膨胀性的影响。

图18中的照片表明一自由干燥纸幅的表面，图19中的照片表明一抑制干燥纸幅的表面。

在这些附图所示的各个实施例中，相似的部件标似相似的参考字号。

图1是典型的双毛毯式干燥部的侧视图，此干燥部一般以10标明，它包括有属于上排13的烘缸11与12。此干燥部10还包括有属于下排16的烘缸14与15。纸幅W以正弦波构型通过各烘缸14、11、15与12，使纸幅交替的两侧在其与烘缸14、11、15与12各相应外表面17、18、19与20相接触时被烘干。上部毛毯21先包绕过校正辊22然后绕过烘缸11。此上部毛毯21再进一步绕过另一校正辊23与上部烘缸12。类似地，厂部毛毯24在绕过烘缸14后，再绕过一下部校正辊25与烘缸15，然后绕过另一下部校正辊26。

虽则此种先有技术的干燥部在纸幅绕经相应的上、下烘缸11、12、14与15时使其受到抑制，但当纸幅W在烘缸之间，例如在烘缸14与11之间移行时，它未受到支承，因而相对于收缩说来是未受到抑制的。此种未受支持的纸幅在有关技术中称之为开式牵引27。由于纸幅W在移过开式牵引段27时是无支承的，因而纸幅便产生横向收缩，随之发生卷边、粒度与边缘皱折。

图2中的曲线表明高级纸造纸机中的结果，其中的收缩率得知是极其不均匀的，曲线几乎是抛物型的。正如所预期的，最高的收缩率存在于纸幅有最小横向抑制的边缘处，而纸幅的收缩率在靠近中心处最低，在这里，纸幅至少是部分地受到其部分的抑制。在图2中的曲线，X轴包括从样纸前边缘至后边缘所取的读数，而收缩率的量值表示为初始宽度的百分率。

图3中的曲线表明在实验室测试的一横向纸样，用来测定纸幅性质的变化。如图3所示，其中示明了纵向的与横向的纸幅强度分布。在横向上的纵向伸长率极为均匀，这是由于它受到纵向牵引力的控制。但是，如有关曲线所表明的，横向伸长率则极不均匀。比较曲线28与纵向的曲线29，看来这是横向收缩率的一个直接反映，即最大的伸长率发生在纸幅经受到最大收缩的边缘处。

图4中包括了纸幅的横向抗张强度分布曲线30与纵向抗张强度分布曲线31。图4所示的纵向抗张强度相当均匀，这又是部分地受纵向牵引力的影响所致，而此牵引力在横向上是不变的。但是，横向抗张强度分布则是不均匀的，它表现为略呈“冠冕”形或双曲线形。最低的抗张强度发生在纸幅边缘附近，这里的纵向收缩率最大。

以上论据清楚地表明，横向抑制增强的结果，例如在纸机中心处所经受到的，导致了伸长率的加大而相应地增大了抗张强度。由于这种横向抗张强度在横向上改变而纵向抗张强度保持相当地均匀，因而抗张强度比变化，而最高的比值则发生在边缘处，如图5中抗张强度比曲线32所示。

图6中给出了两条曲线33与34。曲线33表明纸幅在纵向上的TEA分布，而曲线34则表明它在横向上的TEA分布。

对于同一纸样也测量了TEA分布。图6所示的横向分布反映了横向收缩率的不均匀性。不过，此一TEA分布并未显示出横向伸长率也有这么大的改变，这是因为纸机中心附近伸长率的损失已由于抗张强度的增加而部分地得到补偿。

在接近边缘处增大的收缩率还不利于网前箱的性能。为了在纸轴处产生一致的定量分布，堰板开口必须在靠近边缘处封闭，以减少边缘处的定量来补偿边缘附近发生的较高收缩率。这样就会使纸幅以轻的边缘通过压榨部和前面的干燥部，结果使边缘随着收缩而加厚。

图7中的曲线表明了纸样从前边缘至后边缘的干重。

图8中的曲线表明了为获得图7所示结果而需要的堰板开口分布。如图8所示，此开口在相应边缘处减小以在收缩获得相当均匀的最终纸幅。

通过测量声音模数分布测定了纸幅的纤维取向。此分布示明于图8，表示为从纸幅的前至后的曲线图。此曲线图指出了实际读数，而曲线36表示了平均取向。纤维取向以上述声音模数包络的主轴偏离纵向的角度来表示。正的角度表示纤维朝后侧取向，而负的角度则表示纤维朝前侧取向。

在所用的样纸中，纤维都如所期望的，朝纸机中心线取向，这是因为堰板开口在靠近边缘处封闭而补偿了边缘的收缩率。

例

在实验室进行过大量的手工纸实验，结果表明，在干燥过程增强对纸幅的抑制会减小伸长率、增大抗张强度和提高模数。

在本实验中，代替用手工纸而采取中间规模的双长网造纸机按工业速度生产的纸样。将这些纸样在由真空箱支承的干燥部合成网上自由地干燥。各纸样在箱中以不同的真空级干燥，给出不同级的纸幅收缩率抑制。

当箱中无真空时，这种机造纸能够自由地收缩。如图9所示，这方面总的纵向收缩率约为1%，而总的横向收缩率接近7%。但是，随着真空级（干燥抑制）的增大，收缩率便逐渐减少。

这些纸样有关伸长率、抗张强度、模数和TEA的相应纸幅性质，分别示明于图10至13中。工厂规模的实验表明，上述性质有着相同的变化趋势。这种增强了的横向抑制（工业造纸机中心纸样所经受到的，以及实验室研究中由真空箱所导致的）使得成品纸的上述性质有着相似的变化。

更具体地说，图10表明的是纸幅真空抑制对纸幅收缩率的影响，纵向上如曲线38所示，横向上如曲线38所示。

图11表明的是纸幅真空抑制对纸幅伸长率的影响，纵向上如曲线39所示，横向上如曲线40所示。

图12表明纸幅真空抑制对纸幅抗张强度的影响，纵向与横向上分别用曲线41与42表明。

图13表明纸幅真空抑制对纸幅TEA的影响，纵向与横向上分别用曲线43与44表明。

为了在没有不均匀堰板开口的条件下获得一致的定量分布，同时为了生产出具有均匀横向性质分布的纸幅，就必须控制横向收缩率。由于收缩是随着水份的除去而发生，因而绝大部分收缩发生在水决泻时的开式牵引中。为了减小收缩率，这种开式牵引必须由例如共同未决专利申请014569中那种可靠的抑制方法取代。

消除开式牵引的一种普通的工业装置是图14中所示的单毛毯式或蜿蜒形干燥部。

在图14中，烘缸100、101与102组成了一般以103标明的上排，而烘缸104与105则构成下排106。纸幅WA与毛毯F的联合运行段以蜿蜒构型相应地绕过烘缸100、104、101、105与102。尽管在纸幅移行过烘缸之间时，毛毯真空箱107与108会将纸幅拉向毛毯，但这种真空不足以对纸幅作出任何显著的抑制。虽则上述装置确实免除了开式牵引，但它并未作到由可靠的抑制来取代开式牵引，而且它只从一侧来烘干纸幅。

图15示明共同未决专利申请014569中所公开的全Bel作业装置，它包括由烘缸200、201与202组成的一般以203标明的单排。在烘缸200与201之间插放一真空校正辊204。此外，在烘缸201与202之间则设置有另一校正辊205。在这一结构中，图14中所示蜿蜒部中底部无效的烘缸业已除去而代之以真空辊204与205。在这种装置中保持了双面烘缸，即在共同未决申请014569中上毛毯与F毛毯单排部中交替进行烘干。

在上述单排部中间的真空辊204与205所起的作用，极其类似于前述实验室研究中所用的毛毯真空箱。箱中的真空维持着抑制作用，它是在纸幅通过烘缸之间时由干燥毛毯的压力来起作用的。

这一由常规蜿蜒形毛毯真空箱所导致的真空一般只有0.1至0.2英寸水柱，显然不足以提供如图9所示的有效收缩抑制。此外，这样低的真空级不会遍及到整个底部烘缸。对于上部烘缸间长的纸幅段，此纸幅在常规的蜿蜒形干燥部分的烘缸循环中一显著部分上保留于不受抑制的状态。

上述真空辊中6至8英寸水柱的真空级基本上相当于应用到干燥毛毯上的抑制。这一真空级也是图9所示为了进行可靠的纸幅抑制所需要的真空级。

上述实验室研究中所用的纸幅抑制是连续施行的。为了在工业化生产的造纸机上实现对所涉性质获得相同的改进，此种干燥抑制也必须连续地应用，或至少是应用到收缩最大的那些部分。对中间规模的造纸机纸样进行过特殊的实验室研究，来测定天然的或自由的收缩特征。这些纸样中之一的结果示明于图16中。

在图16中，对于此特定的配料来说，纵向与横向的收缩率分别如曲线300与301所示，且此纸幅干燥到从40%到60%的干度时，收缩率最低。

无真空校正辊的蜿蜒形与单排烘缸业已应用于干燥部的湿端，这样作曾是为了改进运行性能，但是根据图16中的结果，这种单排式的干燥部应该用在造纸机干燥端的附近。为了改进纸幅的性质，获得最佳的运行性能和高质量的纸幅，这种单排式的烘干部构型就应用于整个干燥部。

除了上述在纸幅干燥过程中对其抑制而改进了纸幅质量之外，新近的工作业已指出：纸幅在抑制条件下干燥的结果表明，吸湿膨胀性有了显著的减小。示明了图17中的这些结果表明，纸幅在抑制条件下干燥会使其更加稳定，而且纸幅的吸湿膨胀时实际上不受纸幅密度变化的影响，而这种密度变化则源于压榨和来自为纯化结果的细小纤维含量。

在抑制条件下干燥的纸幅显著地不同于自由干燥下的那种纸幅。

收缩率的降低还减小了纸幅易产生卷曲、皱折和起颗粒的边缘。纸幅的这些缺陷都是起因于吸湿膨胀性，而且还因密度、填料分布、细小纤维分布与纤维取向等在Z向上的不均匀性加剧。通过减小吸湿膨胀性，这类缺陷便可大大地减少或消除。图17表明了抑制时吸湿膨胀性的影响，图中上方的曲线400、401与402分示自由干燥的纸幅，而曲线403、404与405则表示在抑制下干燥的纸幅。

图18与19中的照片比较了纸幅的纤维表面特征，其中一纸幅取自造纸机的中心，即处在部分的横向抑制下，而另一片纸幅则取自横向未受抑制的边缘。这些照片表明，纸幅中纤维的扭结以及纸幅的厚度等减少的情况与实验室干燥纸样中看到的相同。

总之，干燥过程发生的纸幅横向收缩极不均匀。此种不均匀的收缩直接影响到横向伸长率、抗张强度、模数与TEA分布。最大收缩发生在边缘邻近。为了在纸轴处获得一致的定量分布，网前箱堰板开口必须在边缘附近减小以补偿边缘收缩。这种不均匀收缩由此向间接地影响纤维取向，而一种单排式的干燥部加上中介的真空辊则能用来控制横向收缩。这种真空辊中的真空级在6至8英寸水柱时将可连续维持干燥毛毯压力所施加的抑制，而能减小边缘收缩率。

对收缩作出的这种控制将产生较均匀的横向性质分布，使堰板开口保持一致、减小纤维取向在横向上的变化，并使发生卷曲、皱折或粒状的边缘的倾向减至最小。此外，纸幅在干燥部间转运时所受抑制则如共同未决专利申请014569中所示，而此种纸幅的抑制是由至少6寸水柱的真空来提供的。

Claims (10)

1、在造纸机干燥部对纸幅进行限制干燥的一种工艺方法，其特征包括以下步骤：

在纸幅行程中以毛毯包绕纸幅且此毛毯绕过干燥部的烘缸；

将纸幅绕过紧邻干燥部下游设置的一部分校正装置，使纸幅的卷边减至最少。

2、在造纸机干燥部对纸幅进行限制干燥的一种工艺方法，其特征包括以下步骤：

在纸幅绕过一可转动的柱形烘缸的部分外表面之行程中，抑制纸幅的横向收缩;

使纸幅从烘缸通到紧邻此烘缸下游设置的一纸幅校正装置上;

将纸幅绕过此校正装置的部分外表面;

在纸幅通过此校正装置的行程中限制纸幅的横向收缩，使纸幅的卷边得以制止。

3、如权利要求2所述的一种工艺方法，其特征是在纸幅绕过上述外表面时来抑制纸幅的步骤包括：以毛毯包绕纸幅使纸幅夹在此毛毯与前述外表面之间，由此使毛毯抑制纸幅的横向收缩。

4、如权利要求2所述的一种工艺方法，其特征是使纸幅从前述烘缸通至一纸幅导向装置的步骤包括：将此纸幅与毛毯的一连合运行段从烘缸通至此纸幅导向装置，使纸幅位于毛毯与烘缸之间。

5、如权利要求2所述的一种工艺方法，其特征是使纸幅绕到上述校正装置部分外表面的步骤包括：将纸幅与相对于此纸幅比邻配置的毛毯包绕上述校正装置的部分外表面，使此毛毯夹在此纸幅与此校正装置的部分外表面之间。

6、如权利要求5所述的一种工艺方法，其特征是使纸幅与毛毯绕到上述校正装置部分外表面上的方法包括：通过使此校正装置与毛毯作摩擦接触来转动此校正装置。

7、如权利要求2所述的一种工艺方法，其特征是在纸幅通过上述校在装置行程中来抑制纸幅的步骤包括：将毛毯夹于纸幅与前述校正装置（即一种可转动的真空校正辊）的外表面之间，使纸幅在绕过此可转动的校正辊时抑制纸幅的横向收缩。

8、如权利要求7所述的一种工艺方法，其特征是在纸幅通过上述校正辊的行程中来抑制纸幅的步骤包括：从纸幅朝此校正辊的方向导入空气流，使纸幅在通过校正辊的行程中将纸幅紧密地压贴毛毯，以使纸幅在横向上的收缩得到抑制。

9、如权利要求2所述的一种工艺方法，其特征是在纸幅通过上述校正装置的行程中对纸幅进行抑制的步骤包括：在纸幅绕过此导向装置的行程中，从纸幅朝此校正装置的方向导入空气流，使得此纸幅的横向收缩在纸幅通过校正装置的行程时得到制止。

10、在纸幅通过造纸机干燥部的行程中来干燥纸幅的一种工艺方法，此工艺方法的特征包括以下步骤：

导引纸幅绕过此干燥部至少一个烘缸的部分外表面;

在纸幅绕过此烘缸的行程中使纸幅夹在此烘缸与一烘干毛毯之间，使此烘干毛毯对纸幅加压，而在纸幅绕过此烘缸的行程中抑制纸幅的横向收缩。

使纸幅与相对于此毛毯比邻配置的干燥毛毯绕过一校正装置，此校正装置紧邻前述烘缸设置，使得在此烘缸与校正装置之间的纸幅与毛毯的自由行程最短;

在纸幅与毛毯通过上述校正装置的行程中对纸幅加压，抑制此纸幅在通过校正装置时所发生的横向收缩，以制止边缘皱折、卷曲与呈现粒状，从而使纸幅在其边缘邻区的吸湿膨胀性与纤维取向，比起在此纸幅边缘之间中途的吸湿膨胀性与纤维取向要较为均匀。

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