CN105200840B - 卷烟纸的带材的干燥方法和由此得到的卷烟纸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在干燥部(2)中干燥卷烟纸的带材(1)的方法，该干燥部包括预干燥部(4)和后干燥部(5)。至少对于预干燥部(4)，所述方法包括：借助围绕多个烘缸(6)和多个输送辊行进的至少一个干燥毯(8)来连续地支撑卷烟纸的带材(1)，以便在该预干燥部(4)中形成单个“蛇行”干燥系统，以便在基本恒定的速度条件下驱动卷烟纸的带材(1)。
Description
技术领域
本发明涉及制造卷烟纸的技术领域，且特别涉及在制造卷烟纸时干燥卷烟纸以便提升其机械性能的操作。
背景技术
按照通常的方式，造纸机生产线，特别是用于制造卷烟纸的生产线在自流浆箱的出口处包括用于通过毯来执行脱水的部分，其后是压榨部，再其后是通向卷绕部的用于干燥纸的部分。
现有技术提出了多种用于造纸的方案，特别是用于干燥纸的方案。举例来说，美国专利第6001421号描述了一种用于干燥纸的带材的机器，该机器具体包括预干燥部和涂布站，其后是后干燥部。每个预干燥部或后干燥部均设有一系列多组烘缸。每组烘缸具有多个烘缸和一个干燥毯，该干燥毯被设置为抵靠烘缸来压榨纸的带材、并相对于输送辊支撑纸的带材。虽然该专利中描述的技术能够控制纸的带材的褶皱或卷曲的倾向，但是该专利没有提供用于对卷烟纸进行干燥的教导，而卷烟纸与其它类型纸相比较为脆弱。
类似地，美国专利第4882854号中描述了一种用于造纸机的干燥部的引导辊装置，该造纸机特别是设有干燥毯，该干燥毯抵靠烘缸来压榨纸的带材，并在纸的带材经过输送辊时支撑纸的带材。该专利没有提供对卷烟纸进行干燥的相关教导。
典型地，卷烟纸在施胶压榨器中接受附加处理，因此干燥部相对于施胶压榨器而在上游和下游被分开，从而形成预干燥部和后干燥部。
卷烟纸的一个特点在于其重量，即其每单位面积的质量所对应的大小。典型地，卷烟纸的重量处于12克每平方米(g/m2)至45g/m2的范围内，更准确来说处于12g/m2至35g/m2的范围内。
卷烟纸相对脆弱，这意味着纸的带材的行进速度需要被限制，以便避免在造纸过程中破坏带材。不幸的是，改善卷烟纸的生产成本特别依赖于提高纸的带材的行进速度。
然而，申请人已发现，提高卷烟纸的带材的行进速度会导致所得到的卷烟纸的机械性能降级，从而对以此方式制造的卷烟纸的后续加工不利。
发明内容
因此，本发明寻求提供一种新式卷烟纸制造技术来纠正现有技术的缺点，该技术能够使纸的带材的行进速度提高，而仍然能够获得机械性能极好的、适合于后续加工的卷烟纸。
为实现该目的，本发明寻求提供一种用于在卷烟纸制造机生产线的干燥部中干燥卷烟纸的带材的干燥方法，该干燥部包括位于自压榨部的出口处和至施胶压榨器的入口处的预干燥部、以及位于自施胶压榨器的出口与至卷绕部的入口之间的后干燥部，所述干燥部具有多个烘缸、多个输送辊、和至少一个干燥毯，该方法包括：至少对于预干燥部，借助围绕位于预干燥部中的所有的烘缸和所有的输送辊行进的至少一个干燥毯来连续地支撑卷烟纸的带材，以在该预干燥部中形成单个“蛇行(Unorun)”干燥系统，以便在基本恒定的速度条件下驱动卷烟纸的带材，由此获得断裂伸长率的数值不小于2.0％、且TEA指标不小于2.0千牛顿米每平方米(kN.m/m2)的卷烟纸。
根据本发明的另一个特征，所述干燥方法包括：对于后干燥部，借助围绕位于后干燥部中的所有的烘缸和所有的输送辊行进的至少一个干燥毯来连续地支撑卷烟纸的带材，以在该后干燥部中形成单个“蛇行”干燥系统，以便在基本恒定的速度条件下驱动卷烟纸的带材，由此获得断裂伸长率的数值不小于2.5％、且TEA指标不小于2.5kN.m/m2的卷烟纸。
根据本发明的另一个特征，所述方法包括：在预干燥部和/或后干燥部中，借助围绕烘缸和输送辊连续行进的一个或多个干燥毯来连续地支撑卷烟纸的带材。
根据本发明的另一个特征，所述方法包括：引起卷烟纸的带材在位于施胶压榨器与后干燥部的第一烘缸之间的吸附输送辊上行进。
本发明的另一个目的是提供一种新式卷烟纸，这种卷烟纸与现有已知的卷烟纸相比，具有更高的机械性能，特别是具有更高的与其断裂伸长率及其TEA指标的数值相关的机械性能。
因此，本发明的另一个目的是提供一种卷烟纸，其断裂伸长率的数值不小于2.0％，且TEA指标不小于2.0kN.m/m2。
因此，本发明的另一个目的是提供一种卷烟纸，其断裂伸长率的数值处于2.5％至3.5％的范围内，且TEA指标处于2.5kN.m/m2至3.0kN.m/m2的范围内。
因此，本发明的另一个目的是提供一种卷烟，其具有：
处于10Coresta单位(CU)至200CU的范围内的孔隙率；
处于12g/m2至45g/m2的范围内的重量；以及
处于20％至40％的范围内的矿物填料含量。
本发明的另一个目的是提供一种卷烟纸制造机生产线中的干燥设备，其能够将纸的带材的行进速度提高到大于每分钟七百米，且甚至能够获得每分钟一千米的行进速度，同时保证按此方法制造的卷烟纸仍然保留其所有的机械性能从而有利于其后续加工。
这种用于卷烟纸制造机生产线的干燥部中的卷烟纸的带材的干燥设备包括位于自压榨部的出口处和至施胶压榨器的入口处之间的预干燥部、以及位于自施胶压榨器的出口与至卷绕部的入口之间的后干燥部，所述干燥部包括多个烘缸、多个输送辊、和至少一个干燥毯。该干燥部包括：
在预干燥部中，唯一的形成单个第一“蛇行”干燥系统的第一系列烘缸和输送辊，至少一个干燥毯围绕第一“蛇行”干燥系统行进以在自压榨部的出口与至施胶压榨器的入口之间连续地支撑卷烟纸的带材；以及
在后干燥部中，唯一的形成单个第二“蛇行”干燥系统的第二系列烘缸和输送辊，至少一个干燥毯围绕第二“蛇行”干燥系统经过以在施胶压榨器的出口与卷绕部的入口之间连续地支撑纸的带材。
此外，用于执行根据本发明的干燥方法的设备还可具有以下附加特征中的至少一个特征和/或另一个特征的组合：
一个或多个干燥毯分别围绕第一系列烘缸和第二系列烘缸行进；
在自施胶压榨器的出口与第二系列中的第一烘缸之间安装有吸附筒；
预干燥部的“蛇行”干燥系统和后干燥部的“蛇行”干燥系统被支撑在实体地板上；以及
预干燥部的“蛇行”干燥系统和/或后干燥部的“蛇行”干燥系统由与卷烟纸的带材的底面和顶面交替接触的多组多个烘缸组成，纸的带材在这些组中的烘缸之间的输送是由一系列成对的输送辊来执行的，以便在卷烟纸的带材的整个行进中连续地支撑带材。
附图说明
根据以下参照附图所作说明，会显现出各种其它特征，这些附图示出本发明的作为非限制性示例的多个实施例。
图1是干燥设备的示例的剖视示意图，其中，仅预干燥部形成“蛇行”干燥系统。
图2是干燥设备的另一示例的剖视示意图，其中，预干燥部和后干燥部形成各自的“蛇行”干燥系统。
图3是干燥设备的另一个实施例的剖视示意图，其中，后干燥部在其入口处设有输送辊。
图4是干燥设备的又一个实施例的剖视示意图，其中，预干燥部具有用于干燥毯的单回路。
图5是干燥设备的再一个实施例的剖视示意图，其中，所述“蛇行”或每个“蛇行”部包括干燥组，这些干燥组与毯的底面和顶面交替地接触，以便对称地干燥毯。
具体实施方式
如图中所见，本发明的主题涉及在生产线上制造卷烟纸的带材1。图1示出干燥部2的第一实施例，干燥部2用于干燥这种卷烟纸带材1，且形成本身已知的造纸机的一部分。
按照传统方式，这样的干燥部2被插置在自压榨部的出口与至轧制部的入口之间，由于该压榨部和轧制部对本领域技术人员而言是已知的而且并不特别构成本发明的主题的一部分，所以不对它们进行更详细的描述。
干燥部2具有用于处理卷烟纸的带材1的施胶压榨器3。因此，干燥部2由预干燥部4和后干燥部5组成，预干燥部4位于压榨部的出口与施胶压榨器3的入口之间，而后干燥部5位于施胶压榨器3的出口与卷绕部(未示出)的入口之间。
根据本发明，预干燥部4包括单个“蛇行”干燥系统，由此实现卷烟纸的带材所需干燥的至少80％。术语“蛇行”干燥系统指的是参照图2和图3中示出的实施例，在文献US2537129中或美国专利第4882854号中给出定义的干燥系统。因此，预干燥部4具有第一系列的烘缸6、输送辊7、和至少一个干燥毯8(图1所示的示例中有多个干燥毯8)；每个干燥毯均呈无端带/环形带(endless strip)的形式，构成一个毯回路，且在毯回路9的多个缸之间行进。由于烘缸6、输送辊7、和干燥毯8对于本领域技术人员而言是公知的且可以按照任意适当方式来实施，所以不对它们进行详细描述。
按照已知方式，每个干燥毯8围绕一组烘缸6和至少一个输送辊7行进，使得干燥毯8相对于烘缸6处在外侧、且相对于输送辊7处在内侧，与卷烟纸的带材1相接触地延伸。
在图1所示的示例中，“蛇行”干燥系统包括(在预干燥部4中的)一系列四组烘缸，每组具有一个干燥毯8和一组两个烘缸6。当然，预干燥部4可具有数量更少或更多的多组烘缸6。类似地，也可设想使用多组烘缸，其中的烘缸数量可处于一个至多于两个的范围内。除了预干燥部4中的第一组烘缸之外，在每组烘缸中，烘缸6的数量等于输送辊7的数量，这些输送辊被设置的方式使得两个烘缸6由一个输送辊7分开。对于预干燥部4中的第一组烘缸来说，进料辊并非输送辊。对于预干燥部4中的第一组烘缸来说，如果烘缸6的数量等于n，则输送辊的数量等于n-1。
因此，“蛇行”干燥系统具有一系列相关的多组烘缸，用以按照连续方式支撑卷烟纸的带材1。每个烘缸组具有至少一个烘缸6和至少一个输送辊7，用于当卷烟纸的带材1经过每个烘缸6时，干燥毯在所述带材的外侧面上连续地支撑该卷烟纸的带材，而当卷烟纸的带材经过输送辊7时，干燥毯在所述带材的内侧面上连续地支撑该卷烟纸的带材。
换言之，“蛇行”干燥系统的每个烘缸组仅具有一个干燥毯，该干燥毯连续地支撑卷烟纸的带材且其被安装的方式使得所有的烘缸都位于干燥毯8的回路的外侧，而所有的输送辊7都位于干燥毯8的回路的内侧。
因此，卷烟纸的带材1与所有的烘缸6直接接触，由此被插置在所有的烘缸6与干燥毯之间；同时由于干燥毯8被插置在输送辊7与卷烟纸的带材1之间，所以卷烟纸的带材1与输送辊间接接触。
应考虑到，预干燥部4中的“蛇行”干燥系统在卷烟纸的带材1的连续支撑期间起作用，以执行带材1所需干燥的至少80％，优选执行所需干燥的100％，以便充分限制纸的带材的拉伸，但因为带材是潮湿的，所以带材仍然能够变形(带材的湿度是断裂伸长率和TEA指标损失的原因)。
有益地，如图1中可看到的那样，干燥毯8的回路被安装为在烘缸6上延伸。其结果是，组成预干燥部4的所有元件可直接安置在容纳造纸生产线的建筑的实体地板S上，而不需要设置基底。
从以上描述可见，卷烟纸的带材1借助至少一个干燥毯8在整个预干燥部4上被连续地支撑，该至少一个干燥毯8围绕位于预干燥部4中的一套烘缸6和输送辊7而行进，从而形成该预干燥部中的“蛇行”干燥系统。换言之，预干燥部4仅包括一个“蛇行”干燥系统，该“蛇行”干燥系统适合于实现卷烟纸的带材1的至少80％的干燥。
在预干燥部中使用单个“蛇行”干燥系统，这使得卷烟纸的带材1能够在其经过预干燥部4时始终被支撑，因此具有降低甚至消除带材的破损、以及消除多个烘缸6之间的速度差(被称为“牵曳”)的优点。因此，卷烟纸的带材1在基本恒定的速度条件下被驱动。如果行进速度的速度变化小于或等于0.1％，则行进速度被认为是基本恒定的。
由于在纸的带材仍然湿润时纸的带材的牵曳减小，所以与通过现有技术装置获得的纸的带材相比，本发明能够获得更高的牵拉断裂伸长率和拉伸能量吸收率(TEA)指标。
因此，能够获得断裂伸长率的数值不小于2％、且TEA指标不小于2.0kN.m/m2的卷烟纸。TEA指标是按照TAPPI标准T494om-01来确定的，而断裂伸长率是使用相同标准中的“拉伸”幅值来限定的。
在图1示出的示例中应观察到，后干燥部5由烘缸6组成；这些烘缸6被设置在顶排与底排中，且纸的带材1在它们之间行进。在纸的带材1经过这样的后干燥部5时，纸的带材1借助被设置在烘缸的上方及下方的多个干燥毯8，相对于每个烘缸6被外侧地支撑。
图2示出了本发明的优选实施例的改型，其中，后干燥部5还具有仅一个系列的烘缸6和输送辊7，这些烘缸6和输送辊7形成单个第二“蛇行”干燥系统，至少一个干燥毯8围绕第二“蛇行”干燥系统行进，以便在这样的后干燥部5中连续地支撑纸的带材，由此实现卷烟纸的带材所需干燥的至少90％。当然，如以上对于第一“蛇行”干燥系统所说明的，通过使用系统10来偏转卷烟纸的带材1的幅的路径，这样的第二“蛇行”干燥系统可按照任何适当形式来形成。
因此，“蛇行”干燥系统包括一系列相关的多组烘缸，用以连续地支撑卷烟纸的带材1。每个烘缸组包括至少一个烘缸6和至少一个输送辊7，用于当卷烟纸的带材1经过每个烘缸6时，干燥毯在所述带材的外侧面上连续地支撑卷烟纸的带材，而当卷烟纸的带材经过输送辊7时，干燥毯在所述带材的内侧面上连续地支撑卷烟纸的带材。除了后干燥部5中的第一组烘缸之外，在每组烘缸中，烘缸6的数量均等于输送辊7的数量，这些输送辊被设置的方式使得两个烘缸6由一个输送辊7分开。对于后干燥部5中的第一组烘缸来说，进料辊并非输送辊。对于后干燥部5中的第一组烘缸来说，如果烘缸6的数量等于n，则输送辊的数量等于n-1。
换言之，“蛇行”干燥系统中的每个烘缸组仅具有一个干燥毯，该干燥毯连续地支撑卷烟纸的带材，且该干燥毯被安装的方式使得，所有的烘缸位于干燥毯8的回路的外侧，而所有的输送辊7位于干燥毯8的回路的内侧。
因此，卷烟纸的带材1与所有烘缸6直接接触，由此被插置在所有的烘缸6与干燥毯之间；同时由于干燥毯8被插置在输送辊7与卷烟纸的带材1之间，所以卷烟纸的带材1与输送辊间接接触。
在后干燥部5中使用单个“蛇行”干燥系统，这使得卷烟纸的带材1能够在其经过后干燥部5时连续地被支撑。卷烟纸的带材1在基本恒定的速度条件下被驱动，从而能够消除各个烘缸之间的牵曳速度差。
应考虑到，后干燥部5中的“蛇行”干燥系统由此对卷烟纸的带材1提供连续的支撑，且实现卷烟纸带材所需干燥的至少80％，并优选实现100％的干燥，从而充分限制纸的带材的拉伸，同时因为纸的带材是潮湿的，所以带材仍然能够变形(其中带材的湿度是断裂伸长率和TEA指标损失的原因)。
如以上说明的，与现有技术装置获得的纸的带材相比，当纸的带材在整个干燥部中仍然潮湿时减少牵曳，这样能够获得更好的断裂伸长率和TEA指标。因此，使用在预干燥部4中仅包括一个“蛇行”干燥系统、而在后干燥部5中另外地包括如图2中所示的单个“蛇行”干燥系统的干燥部2，能够获得处于2.5％至3.5％的范围内的断裂伸长率的数值，以及处于2.5kN.m/m2至3.0kN.m/m2的范围内的TEA指标。
因此，能够获得机械性能得到改进、从而更易于加工的卷烟纸。
术语“卷烟纸”应被理解为指的是这样的纸：孔隙率在10CU至200CU的范围内；重量处于12g/m2至45g/m2的范围内，且优选处于20g/m2至35g/m2的范围内；且矿物填料含量处于20％至40％的范围内，典型地为30％的碳酸钙。孔隙率、重量、和填料含量的数值分别通过以下技术来确定：孔隙率ISO标准2965；重量TAPPI标准T410；填料含量TAPPI标准TR13。
在图2中所示的示例中应观察到，在后干燥部5中，干燥毯8被安装为在烘缸上方延伸。其结果是，组成预干燥部4和后干燥部5的所有元件可以直接地设立在实体地板S上，因此避免了至少在干燥部2下面制备基底的必要。
在图3中所示的优选实施例中，后干燥部在其入口处具有吸附输送缸15。因此，吸附缸15被设置在施胶压榨器3的出口与后干燥部5的第一烘缸6之间。在施胶压榨器的出口处利用吸附筒15来进一步降低潮湿纸的带材的拉伸。
在图1至图3中，预干燥部4的“蛇行”干燥系统具有多个干燥毯8。图4示出一个实施例的示例，其中仅使用一个干燥毯8。在这样的改型实施例中，在整个预干燥部4中由单个干燥毯8连续地支承卷烟纸的带材1。这一干燥毯8围绕所有的烘缸6和所有的输送辊7运行。这样的构造确保卷烟纸的带材1在整个预干燥部4中具有恒定行进速度。
应认识到，可以将构成后干燥部的一部分的第二“蛇行”干燥系统设置成仅具有一个干燥毯8。当构成预干燥部的一部分的“蛇行”干燥系统包括单个干燥毯8或多个干燥毯8时，可使用这种改型实施例。
在图5中所示的另一个实施例中，预干燥部4和/或后干燥部5的“蛇行”干燥系统由多组烘缸6组成，多组烘缸6与卷烟纸的带材1的底面和顶面交替接触。纸质带材1在多组烘缸6之间的输送是由一系列两个输送辊7来执行的，以便在卷烟纸的带材的行进期间连续地支撑卷烟纸带材。
因此，由多个烘缸6形成的多个烘缸组(每组包括共同的用于毯8的回路)被设置的方式使得，通过与卷烟纸的带材1的底面和顶面交替接触，来获得对卷烟纸的带材1的对称干燥。卷烟纸的带材1在多组烘缸6之间的输送是由一系列两个输送辊7来执行的，由此在卷烟纸的带材1的行进中连续地连续支撑带材。这样的设置方式能够按照ISO标准14968所规定的那样控制幅材(带材)的卷曲度。这样的设置方式可应用预干燥部4本身、或应用于预干燥部4和后干燥部5。
Claims (8)
1.一种用于卷烟纸制造机生产线的干燥部(2)中的卷烟纸的带材(1)的干燥方法，所述干燥部(2)包括位于自压榨部的出口处和至施胶压榨器(3)的入口处的预干燥部(4)、以及位于自所述施胶压榨器(3)的出口与至卷绕部的入口之间的后干燥部(5)，所述干燥部(2)具有多个烘缸(6)、多个输送辊(7)、和至少一个干燥毯(8)，其特征在于，所述方法包括：至少对于所述预干燥部(4)，借助围绕位于所述预干燥部中的所有的所述烘缸(6)和所有的所述输送辊(7)行进的至少一个干燥毯(8)来连续地支撑卷烟纸的带材(1)，以在所述预干燥部(4)中形成单个“蛇行”干燥系统，以便在速度变化小于或等于0.1％的基本恒定速度条件下驱动卷烟纸的带材(1)，由此获得断裂伸长率的数值不小于2.0％、且TEA指标不小于2.0kN.m/m2的卷烟纸，所述“蛇行”干燥系统具有相关的用以按照连续方式支撑卷烟纸的带材(1)的多组烘缸(6)，每个烘缸组具有至少一个烘缸(6)、至少一个输送辊(7)、以及仅一个干燥毯(8)，该干燥毯连续地支撑卷烟纸的带材(1)，所述干燥毯(8)呈无端带的形式，构成一个毯回路，并且被安装的方式使得每个烘缸组中所有的烘缸(6)都位于所述干燥毯的回路的外侧，且每个烘缸组中所有的输送辊(7)都位于所述干燥毯的回路的内侧，以及
所述方法还包括：在所述预干燥部(4)和/或所述后干燥部(5)中，通过与卷烟纸的带材(1)的底面和顶面交替接触，来获得对卷烟纸的带材(1)的对称干燥。
2.根据权利要求1所述的干燥方法，其特征在于，所述方法包括：对于所述后干燥部(5)，借助围绕位于所述后干燥部(5)中的所有的所述烘缸(6)和所有的所述输送辊(7)行进的至少一个干燥毯(8)来连续地支撑卷烟纸的带材(1)，以在所述后干燥部(5)中形成单个“蛇行”干燥系统，以便在速度变化小于或等于1％的基本恒定速度条件下驱动卷烟纸的带材(1)，由此获得断裂伸长率的数值不小于2.5％、且TEA指标不小于2.5kN.m/m2的卷烟纸，所述后干燥部(5)中形成的“蛇行”干燥系统具有相关的用以按照连续方式支撑卷烟纸的带材(1)的多组烘缸(6)，每个烘缸组具有至少一个烘缸(6)、至少一个输送辊(7)、以及仅一个干燥毯(8)，该干燥毯连续地支撑卷烟纸的带材(1)，所述干燥毯(8)呈无端带的形式，构成一个毯回路，并且被安装的方式使得每个烘缸组中所有的烘缸(6)都位于所述干燥毯的回路的外侧，且每个烘缸组中所有的输送辊(7)都位于所述干燥毯的回路的内侧。
3.根据权利要求1或2所述的干燥方法，其特征在于，所述方法包括：在所述预干燥部(4)和/或所述后干燥部(5)中，借助围绕所述烘缸(6)和所述输送辊(7)连续行进的仅一个干燥毯(8)来连续地支撑卷烟纸的带材。
4.根据权利要求2所述的干燥方法，其特征在于，所述方法包括：使得卷烟纸的带材(1)在位于所述施胶压榨器(3)与所述后干燥部的第一烘缸(6)之间的吸附输送缸(15)上行进。
5.借助根据权利要求1至4中任一项所述的干燥方法得到的卷烟纸，其特征在于，所述卷烟纸的断裂伸长率的数值不小于2.0％，且TEA指标不小于2.0kN.m/m2。
6.根据权利要求5所述的卷烟纸，其特征在于，所述卷烟纸的断裂伸长率的数值处于2.5％至3.5％的范围内，且TEA指标处于2.5kN.m/m2至3.0kN.m/m2的范围内。
7.根据权利要求5所述的卷烟纸，其特征在于，所述卷烟纸具有：
处于10CU至200CU的范围内的孔隙率；
处于12g/m2至45g/m2的范围内的重量；以及
处于20％至40％的范围内的矿物填料含量。
8.根据权利要求6所述的卷烟纸，其特征在于，所述卷烟纸具有：
处于10CU至200CU的范围内的孔隙率；
处于12g/m2至45g/m2的范围内的重量；以及
处于20％至40％的范围内的矿物填料含量。
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