CN107415329B - 一种用于造纸的压花方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸技术领域，具体而言，涉及一种用于造纸的压花方法。该方法包括以下步骤：接收纸幅，传递辊接收上游成型的纸幅，并将纸幅送到烘缸表面上；图案设置，控制器根据预设图案控制相应的第一可控气孔开启；吸附压花，吸风机通过第一可控气孔向内吸入空气，将纸幅吸附在烘缸表面，同时，将第一可控气孔对应处的纸幅向下抽吸，形成凹凸的花纹图案；烘干成型，烘缸加热纸幅，将纸幅烘干，同时使花纹定型；纸幅输出，下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上。本发明提供的用于造纸的压花方法，能够解决现有生活用纸制造装置中需要单独对纸张进行压花加工而带来的加工流程变多，降低生产效率的问题。

Description

一种用于造纸的压花方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体而言，涉及一种用于造纸的压花方法。

背景技术

生活用纸在日常生活中的应用非常广泛，如面纸、卫生纸、擦拭纸等都是公众所熟知的。在生活用纸的制造过程中，为了提升生活用纸的某些物理特性，如松厚性、吸水性等以及增加生活用纸的美观程度，在生活用纸生产完成后，都会在后期加工工段对纸张进行压花。

加工工段的压花工艺通常是使纸张通过由两辊形成的压花辊隙来达到在纸张表面形成图案的目的，其中的一个辊或两个辊表面设置有凸起或凹陷的压花图案。

现有的压花工艺固然可在生活用纸上形成需要的压花图案，但是毕竟作为一种后段加工工艺，使得生活用纸的加工流程变长，降低生产效率。

发明内容

本发明意在提供一种用于造纸的压花方法，能够解决现有生活用纸制造装置中需要单独对纸张进行压花加工而带来的加工流程变多，降低生产效率的问题。

为了解决上述技术问题，本专利提供如下基础技术方案：

一种用于造纸的压花方法，该方法使用以下压花干燥装置实现，该装置包括传递辊、烘缸、电机、加热机构和固定架，传递辊用于将纸幅传递至烘缸的表面上，所述烘缸表面设有均匀分布的第一可控气孔，所述烘缸内设有吸风机，所述吸风机用于通过第一可控气孔吸附烘缸表面的纸幅，还包括用于控制每个第一可控气孔开关的控制器；

该方法包括以下步骤：

接收纸幅，上游纸幅成型后传入压花干燥装置中，由传递辊接收纸幅，并将纸幅送到烘缸表面上；

图案设置，控制器根据预设图案控制相应的第一可控气孔开启；

吸附压花，吸风机通过第一可控气孔向内吸入空气，将纸幅吸附在烘缸表面，同时，将第一可控气孔对应处的纸幅向下抽吸，在纸张表面形成凹陷的花纹图案；

烘干成型，电机带动烘缸旋转，加热机构加热烘缸，烘缸将纸幅烘干，同时使花纹定型；

纸幅输出，下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上。

本发明的工作原理及有益效果为：

传递辊将上游已经成型的纸幅传递到烘缸的表面上，吸风机通过第一可控气孔将的烘缸表面的纸幅紧紧吸附在烘缸表面上，烘缸旋转同时将纸幅烘干，吸风机具有较强的气流，在通过第一可控气孔吸附纸幅的同时还会在纸张的表面留下第一可控气孔对应的凹凸印记，第一可控气孔均匀分布，通过控制器控制各个气孔的开启和关闭，配合烘缸的转动即可实现在纸幅的表面上印出预设的图案，从而实现压花工艺。

与现有的技术相比，本发明技术方案所提供的用于造纸的压花方法能够在干燥纸张的同时实现对纸幅的压花处理，无需单独进行压花加工，进而减少加工流程，提高生产效率，降低企业生产成本；

吸附压花的步骤中，由于纸幅传到烘缸表面时是湿润状态，因而压花所需的压力或气压比单独在纸张完成后再进行压花要小的多；且在压花的同时进行干燥处理，有利于花纹图案的成型保留；吸风机的气流在一定程度上也可以加速纸幅水分的散失，进而加速纸幅的干燥；

现有的造纸设备造纸时，为了使纸张更好地贴合在烘缸上通常还会用到剥离剂和粘合剂等化学助剂，然而化学助剂的安全性和毒性会引发消费者的质疑，给造纸厂商带来压力和负面影响，而且使用化学助剂时，化学助剂涂层的均匀性、硬度、脆度、厚度等物理参数以及化学成分都会影响纸张的品质，增加了生产商的控制难度和成本，化学助剂长时间使用后会在烘缸两端形成固化带，产生“黄边”问题，会使得化学助剂涂层厚度不均匀，导致刮刀工作时不稳定，在纸幅上会产生震痕，或是容易造成断纸的现象，给生产带来很大的困扰，影响生产效率；

本发明的技术方案中，吸风机在对纸幅压花的同时还将纸幅吸附在烘缸的表面，因而无需使用剥离剂和粘合剂等化学助剂，增加产品的安全性，使消费者更加放心；同时吸风机比化学助剂涂层更容易控制，可以降低企业的控制成本；又由于没有使用化学助剂，本方案不会存在“黄边”现象，不会因为化学助剂而影响生产效率；

通过图案设置步骤可以设置压花图案，从而在纸张上形成不同的图案和纹理，增强个性化与通用性。

进一步，所述图案设置包括以下步骤：

图案输入，厂商向控制器内输入定制的图案；

图案解析，控制器将图案调整为与烘缸表面第一可控气孔数量以及分布相适应的分辨率；

图案转码，控制器将图案二值化，然后按照预设关系将图案转化为对每一个第一可控气孔的控制命令；

图案生成，控制器执行相应的控制命令，控制相应的第一可控气孔开启。

通过控制器控制相应的第一可控气孔的开启和关闭可以形成不同的图案和纹理，方便企业快速应用和定制各种个性化图案，提高企业竞争力；图案解析和图案转码可以使图案更加适合纸幅的大小，可以使压花图案更加清晰明显。

进一步，所述压花干燥装置还包括刮刀，所述刮刀安装在固定架上并压在烘缸表面上，所述纸幅输出包括以下步骤：

步骤一：刮刀将贴在烘缸上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱；

步骤二：下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上。

刮刀与纸幅的相对速度较大，相遇时发生的剧烈碰撞而产生破坏力，来破坏纸幅内的纤维键，能够增大纸张的厚度还能具有柔软的手感，这个过程也成为起皱，刮刀对纸幅进行起皱时可能会产生粉尘或纸屑，由于吸风机一直工作，因而可以通过第一可控气孔将这些纸屑收集起来改善工作环境同时还可以实现纸屑的回收利用。

进一步，所述烘缸内部等间隔的设有多个径向隔板，径向隔板将烘缸内部分为不同的吸附区域，所述吸风机和每个吸附区域之间设有第二可控气孔，还包括位置感应机构，所述位置感应机构用于检测每个吸附区域所处的位置，所述控制器还用于根据位置感应机构控制第二可控气孔的开启和关闭；

所述接收纸幅包括以下步骤：

步骤一：吸附区域转到与纸幅接触位置；

步骤二：控制器通过位置感应机构检测到吸附区域转动到了与纸幅接触的位置，控制器控制该吸附区域对应的第二可控气孔开启，使该吸附区域与吸风机正常连通，该吸附区域的第一可控气孔将纸幅吸附到烘缸上；

所述纸幅输出包括以下步骤：

步骤一：吸附区域转到与纸幅分离的位置；

步骤二：控制器通过位置感应机构检测到吸附区域转动到了与纸幅分离的位置，控制器控制该吸附区域对应的第二可控气孔关闭，使该吸附区域与吸风机断开连通，该吸附区域的松开对纸幅的吸附；

步骤三：下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上。

该方法用于生产不起皱的纸张，并通过控制器控制第二可控气孔开启，使纸幅吸附在烘缸上，控制器通过位置感应机构检测到烘缸旋转到指定位置后，控制指定吸附区域对应的第二可控气孔关闭，使相应位置松开对纸幅的吸附，使纸幅在没有刮刀刮擦的情况下进入下一工序，进而生产出没有褶皱的纸幅，通过控制第二可控气孔开关实现制造不同类型的纸张，增强装置和设备的通用性，降低企业的成本。

进一步，所述位置感应机构包括设置在固定架上的第一红外发射器、第二红外发射器和设置在每个吸附区域的红外接收器，所述第一红外发射器和第二红外发射器分别设置在烘缸进纸位置以及烘缸出纸的位置，所述第一红外发射器和第二红外发射器发出的红外光线以不同的频率闪烁，所述红外接收器在烘缸转动过程中能够接受到红外光线，所述控制能够根据每个红外接收器检测每个吸附区域当前旋转的位置，所述位置感应机构检测吸附区域的位置的过程包括以下步骤：

步骤一：吸附区域上的红外接收器接收到红外光线，红外接收器向控制器发送信号；

步骤二：控制器根据红外光线的闪烁频率判断红外光线是否为第一红外发射器发出，若是执行步骤三，若否执行步骤四；

步骤三：控制器判断当前吸附区域进入烘缸进纸位置，开启该吸附区域对应的第二可控气孔，使该吸附区域的第一可控气孔吸附纸幅，结束本次监测过程；

步骤四：控制器判断当前吸附区域进入烘缸出纸位置，关闭该吸附区域对应的第二可控气孔，使该吸附区域的第一可控气孔停止对纸幅的吸附，结束本次监测过程。

进一步，所述压花干燥装置还包括转速调节模块，所述接收纸幅步骤之前还包括转速调节步骤。

通过转速调节模块调节烘缸转速，保证烘干效果。

附图说明

图1为本发明一种用于造纸的压花方法实施例一的结构示意图；

图2为本发明一种用于造纸的压花方法实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：固定架1、罩盖2、刮刀3、传递辊4、纸幅5、烘缸6、第一可控气孔7、吸风机8、第二可控气孔9、径向隔板10、红外接收器11、第一红外发射器12、第二红外发射器13。

实施例一

如图1所示，本实施例一种用于造纸的压花方法基于以下压花干燥装置实现，该压花干燥装置包括传递辊4、烘缸6、罩盖2、刮刀3和固定架1。

传递辊4用于支承从该造纸设备的上游成型并传递过来的纸幅5，该传递辊4可绕其转轴旋转，从而将纸幅5传递至烘缸6的表面；传递辊4、烘缸6以及罩盖2固定在一固定架1上。烘缸6可绕其转轴转动。烘缸6内部可产生热量并传递至烘缸6的表面以对吸附在烘缸6表面的纸幅5进行干燥，烘缸6的加热机构采用现有的技术，例如常见的杨克氏烘缸6的加热结构。与烘缸6配套设置的罩盖2用于维持烘缸6的表面温度。

刮刀3焊接在固定架1上，刮刀3位于烘缸6出纸一侧的下方并压在烘缸6表面上，刮刀3用于将贴在烘缸6上的纸幅5剥离下来完成对纸幅5的起皱；

烘缸6表面设有均匀分布的第一可控气孔7，烘缸6内设有吸风机8，吸风机8用于通过第一可控气孔7将纸幅5牢牢吸附在烘缸6的表面，还包括用于控制每个第一可控气孔7开启和关闭的控制器，本实施例中，控制器采用STM32系列单片机。

本实施例用于造纸的压花方法包括以下步骤：

接收纸幅，传递辊4接收上游成型的纸幅5，并将纸幅5送到烘缸6表面上；

图案设置，控制器根据预设图案控制相应的第一可控气孔7开启；

吸附压花，吸风机8通过第一可控气孔7向内吸入空气，将纸幅5吸附在烘缸6表面，同时，将第一可控气孔7对应处的纸幅5向下抽吸，形成凹凸的花纹图案；

烘干成型，烘缸6加热纸幅5，将纸幅5烘干，同时使花纹定型；

纸幅输出，下游的传递辊4将纸幅5传递到下游的装置上。

其中，图案设置包括以下步骤：

图案输入，厂商向控制器内输入定制的图案；

图案解析，控制器将图案调整为与烘缸6表面第一可控气孔7数量以及分布相适应的分辨率；

图案转码，控制器将图案二值化，然后按照预设关系将图案转化为对每一个第一可控气孔7的控制命令；

图案生成，控制器执行相应的控制命令，控制相应的第一可控气孔7开启。

所述纸幅输出包括以下步骤：

步骤一：刮刀3将贴在烘缸6上的纸幅5剥离下来完成对纸幅5的起皱；

步骤二：下游的传递辊4将纸幅5传递到下游的装置上。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一所使用的压花烘干装置有所不同，其主要区别在于，本实施例中没有采用刮刀3结构，烘缸6内部等间隔的设有多个径向隔板10，径向隔板10将烘缸6内部分为不同的吸附区域，吸风机8和每个吸附区域之间设有第二可控气孔9，还包括位置感应机构，所述位置感应机构用于检测每个吸附区域所处的位置，控制器用于根据位置感应机构控制第二可控气孔9的开启和关闭，还包括用来调节烘缸6转速的转速调节模块。

位置感应机构可以通过重力传感器、计时器等多种手段实现，本实施例中，位置感应机构包括设置在固定架1上的第一红外发射器12、第二红外发射器13和设置在每个吸附区域的红外接收器11，所述第一红外发射器12和第二红外发射器13分别设置在烘缸6进纸位置以及烘缸6出纸的位置，所述第一红外发射器12和第二红外发射器13发出的红外光线以不同的频率闪烁，所述红外接收器11在烘缸6转动过程中能够接受到第一红外发射器12和第二红外发射器13发出的红外光线，所述控制能够根据每个红外接收器11检测每个吸附区域当前旋转的位置，从而控制相应的第二可控气孔9的开启和关闭，第一可控气孔7和第二可控气孔9可以使用现有的电磁阀门。

所述转速调节模块可以采用现有的脉冲宽度调节技术实现，通过数控脉冲发生器调节输出脉冲频率与占空比，实现对烘缸6电机的转速调节。

本实施例用于造纸的压花方法与实施例一的区别在于：

所述接收纸幅步骤之前还包括转速调节步骤。

所述接收纸幅包括以下步骤：

步骤一：吸附区域转到与纸幅5接触位置；

步骤二：控制器通过位置感应机构检测到吸附区域转动到了与纸幅5接触的位置，控制器控制该吸附区域对应的第二可控气孔9开启，使该吸附区域与吸风机8正常连通，该吸附区域的第一可控气孔7将纸幅5吸附到烘缸6上；

所述纸幅输出包括以下步骤：

步骤一：吸附区域转到与纸幅5分离的位置；。

步骤二：控制器通过位置感应机构检测到吸附区域转动到了与纸幅5分离的位置，控制器控制该吸附区域对应的第二可控气孔9关闭，使该吸附区域与吸风机8断开连通，该吸附区域的松开对纸幅5的吸附；

步骤三：下游的传递辊4将纸幅5传递到下游的装置上。

其中，所述位置感应机构检测吸附区域的位置的过程包括以下步骤：

步骤一：吸附区域上的红外接收器11接收到红外光线，红外接收器11向控制器发送信号；

步骤二：控制器根据红外光线的闪烁频率判断红外光线是否为第一红外发射器发出，若是执行步骤三，若否执行步骤四；

步骤三：控制器判断当前吸附区域进入烘缸进纸位置，开启该吸附区域对应的第二可控气孔，使该吸附区域的第一可控气孔7吸附纸幅5，结束本次监测过程；

步骤四：控制器判断当前吸附区域进入烘缸出纸位置，关闭该吸附区域对应的第二可控气孔，使该吸附区域的第一可控气孔停止对纸幅的吸附，结束本次监测过程。

本实施例的方法用于生产不起皱的纸张，并通过控制器控制第二可控气孔9开启，使纸幅5吸附在烘缸6上，控制器通过位置感应机构检测到烘缸6旋转到指定位置后，控制指定吸附区域对应的第二可控气孔9关闭，使相应位置松开对纸幅5的吸附，使纸幅5在没有刮刀3刮擦的情况下进入下一工序，进而生产出没有褶皱的纸幅5，通过拆卸刮刀3和控制第二可控气孔9开关实现制造不同类型的纸张，增强装置和设备的通用性，降低企业的成本。为了使生产的纸更加平滑，可以适当的减小吸风机8的速度，降低对纸幅5的吸附压力，同时可以通过转速调节模块降低烘缸6转速增加纸幅5与烘缸6接触时间，保证干燥效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种用于造纸的压花方法，其特征在于：该方法使用以下压花干燥装置实现，该装置包括传递辊、烘缸、电机、加热机构和固定架，传递辊用于将纸幅传递至烘缸的表面上，所述烘缸表面设有均匀分布的第一可控气孔，所述烘缸内设有吸风机，所述吸风机用于通过第一可控气孔吸附烘缸表面的纸幅，还包括用于控制每个第一可控气孔开关的控制器；

该方法包括以下步骤：

接收纸幅，上游纸幅成型后传入压花干燥装置中，由传递辊接收纸幅，并将纸幅送到烘缸表面上；

图案设置，控制器根据预设图案控制相应的第一可控气孔开启；

吸附压花，吸风机通过第一可控气孔向内吸入空气，将纸幅吸附在烘缸表面，同时，将第一可控气孔对应处的纸幅向下抽吸，在纸张表面形成凹陷的花纹图案；

烘干成型，电机带动烘缸旋转，加热机构加热烘缸，烘缸将纸幅烘干，同时使花纹定型；

纸幅输出，下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上；

所述图案设置包括以下步骤：

图案输入，厂商向控制器内输入定制的图案；

图案解析，控制器将图案调整为与烘缸表面第一可控气孔数量以及分布相适应的分辨率；

图案转码，控制器将图案二值化，然后按照预设关系将图案转化为对每一个第一可控气孔的控制命令；

图案生成，控制器执行相应的控制命令，控制相应的第一可控气孔开启。

2.如权利要求1所述的用于造纸的压花方法，其特征在于：所述压花干燥装置还包括刮刀，所述刮刀安装在固定架上并压在烘缸表面上，所述纸幅输出包括以下步骤：

步骤一：刮刀将贴在烘缸上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱；

步骤二：下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上。

3.如权利要求1所述的用于造纸的压花方法，其特征在于：所述烘缸内部等间隔的设有多个径向隔板，径向隔板将烘缸内部分为不同的吸附区域，所述吸风机和每个吸附区域之间设有第二可控气孔，还包括位置感应机构，所述位置感应机构用于检测每个吸附区域所处的位置，所述控制器还用于根据位置感应机构控制第二可控气孔的开启和关闭；所述接收纸幅包括以下步骤：

步骤一：吸附区域转到与纸幅接触位置；

步骤二：控制器通过位置感应机构检测到吸附区域转动到了与纸幅接触的位置，控制器控制该吸附区域对应的第二可控气孔开启，使该吸附区域与吸风机正常连通，该吸附区域的第一可控气孔将纸幅吸附到烘缸上；

所述纸幅输出包括以下步骤：

步骤一：吸附区域转到与纸幅分离的位置；

步骤二：控制器通过位置感应机构检测到吸附区域转动到了与纸幅分离的位置，控制器控制该吸附区域对应的第二可控气孔关闭，使该吸附区域与吸风机断开连通，该吸附区域松开对纸幅的吸附；

步骤三：下游的传递辊将纸幅传递到下游的装置上。

4.如权利要求3所述的用于造纸的压花方法，其特征在于：所述位置感应机构包括设置在固定架上的第一红外发射器、第二红外发射器和设置在每个吸附区域的红外接收器，所述第一红外发射器和第二红外发射器分别设置在烘缸进纸位置以及烘缸出纸的位置，所述第一红外发射器和第二红外发射器发出的红外光线以不同的频率闪烁，所述红外接收器在烘缸转动过程中能够接受到红外光线，所述控制器能够根据每个红外接收器的数据检测每个吸附区域当前旋转的位置，所述位置感应机构检测吸附区域的位置的过程包括以下步骤：

步骤一：吸附区域上的红外接收器接收到红外光线，红外接收器向控制器发送信号；

步骤二：控制器根据红外光线的闪烁频率判断红外光线是否为第一红外发射器发出，若是执行步骤三，若否执行步骤四；

步骤三：控制器判断当前吸附区域进入烘缸进纸位置，开启该吸附区域对应的第二可控气孔，使该吸附区域的第一可控气孔吸附纸幅，结束本次监测过程；

步骤四：控制器判断当前吸附区域进入烘缸出纸位置，关闭该吸附区域对应的第二可控气孔，使该吸附区域的第一可控气孔停止对纸幅的吸附，结束本次监测过程。

5.如权利要求4所述的用于造纸的压花方法，其特征在于：所述压花干燥装置还包括转速调节模块，所述接收纸幅步骤之前还包括转速调节步骤。