CN1042745A - 在造纸机内的-装置 - Google Patents

Abstract

本发明与造纸机一个部件中的装置有关，可用外加热装置调节辊子表面的温度对装置中的辊子表面性能进行影响。装置中用加热装置与辊子涂层配合，使热辐射穿过纸幅，或仅直接将辊子表面加热，但不加热辊表面的深层。该辊子涂层用易加热暗色绝缘材料制造。本发明的使用，举例如用于压光辊，或将纸幅与辊子分离。

Description

本发明与造纸机一部件的一装置有关，其中藉助外加热装置通过调节辊子面的温度来影响辊子的表面特性。

本发明还与上述装置的使用有关。

对造纸机的不同部分的辊子和辊子面有许多不同的要求，诸如耐久性，粘附性，转移性，分离性。

例如，在造纸机中普遍使用的所谓闭式挤压部分，有关中间辊子，形成一个压辊钳口，而经常有若干压辊钳口，这种挤压部分先有技术中的一个例子是申请人以sym-Ⅱ为商标在市场上销售的挤压部分，在挤压部分中表面光滑的中间辊，与其它辊子相比较有较大直径，通常是由岩石制成，一般常用花岗岩，它是一种抗拉强度低不均匀的天然材料，而花岗岩在机器制造业中使用问题很多，如果想要加热一花岗岩辊子，其受热变形是非线性的，而且很难予测。

作为一种压辊的材料，花岗岩对纸幅有比较好的粘附，转移和分离，这至少是受欢迎的一个理由，然后其分离性需要进一步改进，特别对非漂白纸质量的情况下。

在先有技术中大家都知道，在挤压时，纸幅是在无支撑下任意地拉离上述中心辊面，考虑到造纸机的运转，这种任意拉离是十分关键的，在上述任意拉离中，速度差异将纸幅伸长，结果就产生了某些缺陷，况且，上述的任意拉离对造纸机的断头形成一敏感的问题，早先，这种分离总是通过机械地拉离来进行的并且加热发生在辊体内，从而整个辊子升温，所以辊子就易磨损，缩短了辊子研磨周期。

由于造纸机日益增加的运转速度，而造纸机经常要生产不同质量的纸，随着石辊面上的不同粘附力，结果形成了拉离纸幅所需的必要拉力的变化，故纸幅的任意分离变为一日益重要的问题。

在申请人的芬兰专利申请No870308，叙述了一种调节系统，其中，在挤压过程中，纸幅从中间辊的光滑表面的拉离能较好的控制，上述发明的具体目的是提供一把纸幅拉离的调节系统，不管纸幅的乾燥程度，或辊子材料的表面能量，或造纸机的运转速度，能够最佳地调节纸幅拉离辊子的拉力。根据芬兰申请870308所述的方法，其特征在于该方法中上述光滑面压辊的表面温度是可调节的，利用这种调节，就会影响到要拉离的纸幅与上述辊子面之间的附着力，从而使拉离角和/或纸幅的拉离力建立在一最佳范围内。

另一方面，根据上述申请所述的发明装置的主要特点在于提供了有关上述光滑面压辊的加热装置，用它来影响到上述压辊的光滑面温度，从而影响到纸幅从上述辊面上的分离。

芬兰申请870308的发明是以观察纸幅和光滑辊面之间交接面的温度影响到纸的干硬程度，所接触材料的表面能量以及水的粘性。而这些参数又重新影响到纸幅和纸幅内所含水分之间的粘附。一方面，是光滑的辊面，另一方面通过建立上述参数的相互关系，将其控制，并以此信息为基础，藉助本发明的调节系统，通过调节辊子面的温度，即使工作条件有很大变化时，也能使纸幅的拉离张力达到一合适的水平。因此，本发明中当适纸机用不同的运转速度并带动不同的纸质时，就能调节辊子光滑面的温度到某个设定值，该设定值对用于各特定时间内所要求纸幅质量和造纸机速度下，提供一最佳的纸幅拉离和一最理想的运转质量。

在芬兰专利申请No870308中，中间压辊或任何其它纸幅脱离相应光滑面的辊子大致上是一涂复金属或镀上陶瓷材料或其混合物的金属罩辊，一铸铁辊子或一没有镀层的金属辊子，藉助可调节的加热装置把它们加热，至少部分地可藉助已知技术，这种加热可在辊子的里面或辊子的外面进行。芬兰专利No.870308决不仅局限用于造纸机封闭的挤压部分中从中心辊分离纸幅，但是此发明目的是一般适用于控制纸幅从压辊光滑面上拉离，也就是说从一辊子上拉离并不一定是中间辊子。

作为先有技术，也引用了芬兰专利申请No870308中的解决方案，主要利用对辊罩加热的效果，对纸幅和辊子面之间存在的水分加热，最好在分离点局部范围内汽化使纸幅从上述辊子面上拉离。因为在该发明中，纸幅的分离工作通过汽化进行，为了拉离纸幅，根本不需将其伸长，纸幅允许从压机的中间辊紧紧拉到干燥部分，例如拉到烘干网。

本发明的目的是进一步发展由上述芬兰专利NO870303和No870309所得出的解决方案，通过更接近上述芬兰专利的目的，是为了更好控制纸幅从压机中间辊光滑面上拉离以及提供一用于调节纸幅拉离辊子的系统。

本发明的一个目的是进一步扩大上述专利的应用范围，这样在各种应用中，不管纸幅干硬程度，不管辊子材料的表面能量也不管造纸机的运转速度，都可将纸幅分离的牵引力作最佳的调节。

本发明的另外一个目的是更加扩大上述专利的应用范围，这样上述专利也能用于除了改变纸幅分离性外，还能改变辊子的其它表面特性。

本发明的一个特殊目的是提供用于辊子合适的表面材料，其中加热装置用于辊子的外侧。

为了达到上述这些目的，根据本发明的装置其主要特点是在装置中使用了这样一种加热装置与辊子涂层的结合，以至于热辐射穿透纸幅并直接辐射到辊子面，但是辊子本身并没有在较大深度内被加热。

根据本发明，涂层和加热相结合的构思是辊子表面材料的深色面可有效地吸收来自加热装置的辐射光，因此辊子面受热而纸幅并未加热，况且可选择涂层材料，使之有绝热作用，从而辊子的其余部分不受热，热量就不会浪费。

上述最有利的外加热装置是一能加热镀层的远红外加热器或一激光加热器，它能加热镀层，远红外加热的好外是辐射热能穿过纸幅而加热辊子面，仅仅辊子的浅表层加热，而辊子其余部分仍保持环境温度，加热器的实施例在申请人早先的专利申请FI-870308和FI870309已有叙述。

涂层的功能是把一热冲击加到纸幅上，热冲击能用于，例如，干燥纸或把纸从辊子上拉离，涂层的特性包括暗色表面，良好热绝缘性，良好的耐热性和抗热冲击性，低的热胀系数，大的热容量，好耐磨性或/和好抗腐蚀性，这类镀层之一是例如氧化铬一氧化硅复合物，此种复合材料可通过热喷涂制造。这种材料的好处是色暗，抗腐蚀，耐磨，为此原因，本发明目的是把上述材料用于各种对象，例如用于压光辊。

因此，使用一种易受热的暗色材料作辊子涂层，根据上述所要求主要的附加特性，仔细选择最后的涂层的材料，涂层可以是，例如，陶瓷或陶瓷复合材料或陶瓷和金属的混合物。

如果，对材料的硬度和耐磨性有要求，采用以氧化铝（AlO）和氧化铬（CrO）为基础的材料是有利的，另一方面，如果对材料的耐热性、抗冲击强度或热绝缘性有所要求。选择以氧化锆（ZrO）为基础的材料是有利的，而对表面处理要求高时，采用以氧化钛（TiO）为基础的材料是有利的。

涂层材料能单独使用或用于多层以使用目的而定，例如为了提供一适当的抗热冲击或绝热等性能。

本发明的一使用对象是压光辊，其加热装置的热效应可穿透纸幅，从而热的辊子面改变了纸的表面性质。合适的涂层材料，例如，是CrO，AlO，TiO。如果需要，氧化锆或其等同物也可用作一薄陶瓷套膜下的一热绝缘。

本发明可用来通过加热（以影响介质的粘度）把纸幅从辊子上拉离或通过汽化辊子和纸幅的交界面，例如，如为加压辊时，则将水汽化，如为涂复装置的校正辊时，则将涂复介质汽化，这安排可用于分别的施胶辊中的校正辊，用一刮刀以便于铲除，在此情况下，热的辊子表面将一部分胶层汽化并把纸幅从辊子上拉离，适于此用途的涂复材料包括诸如CrO。

所应用的对象还可能是一个领纸辊，其中在纸和辊子之间有一毛毡。

涂层的厚度可以从10微米到1毫米，最合适的厚度在50微米到150微米。

当希望获得镀层对辊子好的粘附性，同时增加镀层的韧性和好的耐磨性，在涂层材料中能够用金属作为一合金掺合剂，比例可以从1比10～30（金属与陶瓷比），涂层的一个实例可以是-WC    86    CO    Cr的合金表面层（即碳化钨钴铬的合金材料），通过一氧化锆（ZrO）层与辊子本体隔离。

辊子涂层的制造可应用先有技术领域的方法，例如粉末治金过程。

藉助本发明就能取得超过先有技术的不少优点，可以提供一耐磨面，而同时，利用辊子加热系统和合适选择材料，就能按照所要求的方向精确地改变辊子面的分离性和其他特性。

所以，应用本发明的各种对象简言之是通过加热（即通过影响粘度）或使辊子和低的交接面汽化，加热纸幅或通过加热改变纸的表面特性而把纸从辊子上拉离。

对于这些应用，短波幅射是合适的，当辊射应该穿透纸幅（红外加热器）时，波长是一微米。当辊子面被直接加热，较长波长的辐射是合适的（红外加热器1～5微米，二氧化碳激光器10.6微米），所需要的功率取决于纸幅长度，纸幅厚度，纸幅水分和填充成分，下面表格将给出适合用于本发明的材料实例。

以不同氧化物为基础的表面材料成分举例：

Claims (17)

1、造纸机一部件的装置中，利用外加热装置调节辊子表面的温度，影响辊子表面的性能，其特征在于配置中用一个加热装置与辊子涂层结合，使热辐射透过纸幅，或直接对辊子表面加热，而不使辊子本身有较大深度的加热。

2、如权利要求1所述之装置，其特征为该加热装置为远红外外加热器，可将涂层加热。

3、如权利要求2所述之装置，其特征为运红外加热器的光束，在穿过纸幅加热时，波长为1微米±0.5微米，对辊子表面直接加热时，波长为1-5微米;用激光器对辊子表面直接加热时，波长为10.6微米。

4、如权利要求1至3中之任何项之装置，其特征为该辊子涂层用暗色易加热材料制造。

5、如权利要求1至4中任何项所述之装置，其特征为该辊子涂复绝热，因而对辊子加热的深度不大。

6、如权利要求4与5中所述之装置，其特征为涂复组分的实际选择，根据要求的附加性能，该性能举例如耐磨性，分离性能，抗腐蚀性，绝热性能，耐热性，抗热冲击性能，热张系数及热容量。

7、如权利要求6所述之装置，其特征为涂复为陶瓷，或陶瓷复合材料，或陶瓷与金属混合物。

8、如权利要求6所述之装置，其特征为用以矾土（AlO）或氧化铬（CrO）为基碳的材料，以取得硬度与耐磨性。

9、如权利要求6所述之装置，其特征为使用以二氧化锆为基础的材料，取得耐热性，抗冲击强度，和/或绝热性能。

10、如权利要求6中所述之装置，其特征为在表面处理要求高的应用中，使用以二氧化钛为基础的材料。

11、如权利要求6中所述之装置，其特征为根据用途的差异，可将涂料单独使用，或作若干叠层使用。

12、权利要求1至11中任何项所述之装置在压光辊中之使用，其特征在于使加热装置的加热效果穿过纸幅，从而加热辊子表面改变纸幅表面性能。

13、如权利要求12所述之使用，其特征为适用于这目的的涂复或等同物，举例如CrO，AlO，TiO。

14、如权利要求12所述之使用，其特征为用二氧化锆或等同物，在薄陶瓷辊罩下作热绝缘。

15、如权利要求1至11任何项所述之将纸幅与辊分离的系统的使用方法，方法包括加热（通过改变粘度）或使交接面汽化，例如如为压榨辊则将水分汽化，如为施胶辊等涂复装置之校正辊，则将涂复介质蒸发，以便用刮刀铲除，热辊表面将施胶层加热，使纸幅与辊子分离。

16、如权利要求15所述之使用，其特征为适合此目的之涂复材料，举例为CrO。

17、如权利要求14所述之使用，其特征为应用对象为挤压部中的中间辊，施胶辊，或剥离涂复的校正辊。