CN107460761B - 一种用于造纸的压花干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸设备技术领域，具体而言，涉及一种用于造纸的压花干燥装置。包括传递辊、烘缸、刮刀和固定架，传递辊用于将纸幅传递至烘缸的表面上，刮刀安装在固定架上并压在烘缸表面上用于将贴在烘缸上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱，烘缸表面设有均匀分布的第一可控气孔，烘缸内设有吸风机，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。本发明提供的用于造纸的压花干燥装置，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的问题，同时解决起皱过程中使用化学助剂而给厂商带来生产压力和控制难度的问题。

Description

一种用于造纸的压花干燥装置

技术领域

本发明涉及造纸设备技术领域，具体而言，涉及一种用于造纸的压花干燥装置。

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，人们常用机械或者化学的方法破坏纸幅中结合的纤维键，从而使纸张更加柔软，其中最常见的一种方法是采用刮刀将附着在烘缸表面的纸幅剥离下来，所述烘缸是用来对纸幅进行干燥处理的装置，其在一个电机的带动下旋转，其内部设有加热机构，烘缸旋转时，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，进而可以破坏纸幅内的纤维键。这种方法在业内被称为起皱。经过起皱的纸不但可以增大厚度还能具有柔软的手感。

为了提高烘干效果和起皱效果，需要保证纸幅与烘缸表面充分贴合，通常会用到剥离剂和粘合剂等化学助剂。粘合剂和剥离剂的使用方法就是将混合好的粘合剂和剥离剂以雾化形式直接喷到烘缸表面形成粘附层，也即常说的涂层。

随着安全意识和健康意识的提高，现在的消费者越来越重视化学助剂的安全性和毒性，使用化学助剂使纸张的生产商承受了越来越大的压力；而且使用化学助剂时，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。

纸幅的宽度通常略小于涂层的宽度，纸幅经过烘缸表面，也即涂层表面时，由于湿纸幅内水分蒸发需要吸收热量，涂层被湿纸幅接触的部位的温度会降低。而在烘缸两端未与湿纸幅接触的涂层，一直处于烘缸表面的高温环境，该部分的涂层温度在高于某一临界温度后，涂层就会产生交联固化，表现为烘缸涂层的硬化。烘缸两端的涂层相对于中间有湿纸幅经过的涂层比较容易硬化的现象，在造纸行业里即俗称为烘缸涂层的“黄边”现象。“黄边”现象的出现，会使得涂层厚度不均匀，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。

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。

现有的造纸设备一般只能进行同一类纸张的制造，功能比较单一。生活用纸造纸厂常采用杨克式长网纸机来制造生活用纸，这种纸机仅适用于制造起皱的生活用纸，而广泛应用于轻工日用品、食品、水果以及药品等包装行业的轻工制品类包装用纸，由于表面光滑，不需要起皱，无法使用现有的制造生活用纸的设备来制造。如果企业要制造包装用纸就需要新增设备，那无疑会提高生产成本，同时亦需要厂房设施等多种配套工程，这将导致生产成本急剧上升。

发明内容

本发明意在提供一种用于造纸的压花干燥装置，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的问题，同时解决使用化学助剂而给厂商带来生产压力和控制难度以及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干燥装置，包括传递辊、电机、加热机构、烘缸、刮刀和固定架，传递辊用于将纸幅传递至烘缸的表面上，刮刀安装在固定架上并压在烘缸表面上，所述刮刀用于将贴在烘缸上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱，所述加热机构用于加热烘缸并干燥纸幅，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。

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，刮刀将纸幅从烘缸上刮下同时实现起皱，吸风机通过第一可控气孔在吸附纸幅的同时还会在纸张的表面留下第一可控气孔的凹陷印记，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干燥装置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；且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；

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；

刮刀对纸幅进行起皱时可能会产生粉尘或纸屑，第一可控气孔和吸风机还可以将这些纸屑收集起来改善工作环境同时纸屑还可以回收利用；

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，方便企业快速应用各种个性化图案，提高企业竞争力。

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，所述控制器能够控制所述第二可控气孔保持常开状态，所述控制器还能够根据位置感应机构的检测结果控制第二可控气孔的开启和关闭。

使控制器保持第二可控气孔处于开启状态，即可像基础方案一样，烘缸持续吸附纸幅，刮刀将纸幅刮下并起皱，进而生产起皱的纸幅；

使控制器根据位置感应机构的检测结果控制第二可控气孔开启和关闭，当检测到吸附区域转动到烘缸的进纸位置时，开启相应的第二可控气孔，使纸幅吸附在烘缸上，控制器通过位置感应机构检测到吸附区域旋转到烘缸出纸位置后，控制该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，可以使纸幅在没有刮刀刮擦的情况下进入下一工序，进而可以生产出没有褶皱的纸幅。

通过控制器控制第二可控气孔开关即可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，还包括与烘缸配套设置的罩盖。

罩盖用于防止烘缸热量散失，同时罩盖可以减小气流通道的面积，增加吸风机气流的强度。

进一步，所述位置感应机构包括设置在固定架上的光线发射器和设置在每个吸附区域的光线接收器，所述光线接收器在烘缸转动过程中能够接受到光线发射器发出的光线，所述控制能够根据每个光线接收器的信号检测每个吸附区域当前旋转的位置。

通过光线发射器和光线接收器组成位置感应机构，结构简单，检测准确。

进一步，所述光线发射器为红外光线发射器，所述光线接收器为红外光线接收器。

采用红外光线可以避免其他光线对装置工作的干扰。

进一步，还包括转速调节模块，所述转速调节模块用来调节烘缸的转速。

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干燥装置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干燥装置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，控制器由STM32系列单片机控制芯片、相应的外围电路以及输入电路组成，控制器根据图案控制第一可控气孔7的过程包括以下步骤：

图案输入，通过输入电路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。。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中烘缸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上的红外发射器和设置在每个吸附区域的红外接收器11，所述红外接收器11在烘缸6转动过程中能够接受到红外发射器的红外光，所述红外发射器包括分别设置在纸幅5送到烘缸6的位置和纸幅5离开的位置的第一红外发射器12和第二红外发射器13，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，制器接收到红外接收器11的信号后，通过闪烁频率判断应该开启还是关闭对应的第二可控气孔9，从而实现第二可控气孔9的自动开启和关闭，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。

本实施例可以通过对控制器的设置使第二可控气孔9保持常开状态，从而通过刮刀3生产起皱的生活用纸；通过使控制器根据位置感应机构的检测结果控制第二可控气孔9开启和关闭，使控制器检测到吸附区域转动到烘缸6的进纸位置时，开启相应的第二可控气孔9，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吸附区域旋转到烘缸6出纸位置后，控制该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，可以使纸幅5在没有刮刀3刮擦的情况下进入下一工序，进而可以生产出没有褶皱的纸幅5，使企业能够生产不需要起皱的纸张而无需更换机器，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干燥装置，包括传递辊、电机、加热机构、烘缸、刮刀和固定架，传递辊用于将纸幅传递至烘缸的表面上，刮刀安装在固定架上并压在烘缸表面上，所述刮刀用于将贴在烘缸上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱，所述加热机构用于加热烘缸并干燥纸幅，其特征在于：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；

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，所述控制器能够控制所述第二可控气孔保持常开状态，所述控制器还能够根据位置感应机构的检测结果控制第二可控气孔的开启和关闭。

2.如权利要求1所述的用于造纸的压花干燥装置，其特征在于：还包括与烘缸配套设置的罩盖。

3.如权利要求1所述的用于造纸的压花干燥装置，其特征在于：所述位置感应机构包括设置在固定架上的光线发射器和设置在每个吸附区域的光线接收器，所述光线接收器在烘缸转动过程中能够接受到光线发射器发出的光线，所述控制器能够根据每个光线接收器的信号检测每个吸附区域当前旋转的位置。

4.如权利要求3所述的用于造纸的压花干燥装置，其特征在于：所述光线发射器为红外光线发射器，所述光线接收器为红外光线接收器。

5.如权利要求1至4任一项所述的用于造纸的压花干燥装置，其特征在于：还包括转速调节模块，所述转速调节模块用来调节烘缸的转速。