CN110273316A - 纤维幅材机和形成多铺层幅材的方法 - Google Patents
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Abstract
一种在纤维幅材机中形成多铺层幅材的方法,包括以下步骤:将清水、稀释水和/或白水供给到多层流浆箱的中心扩散器中;将纸浆悬浮液供给到中心扩散器的各个相邻扩散器;引导清水、稀释水和/或白水以及不同的纸浆悬浮液通过扩散器以将它们喷射到成型部的网上,所述网形成闭合环;使液体物质脱水以形成幅材;将该幅材与在第二流浆箱处形成的第二幅材合并,该第二流浆箱将纸浆悬浮液喷射到第二成型部的网上;以及将该幅材与在第三流浆箱处形成的第三幅材合并,该第三流浆箱将纸浆悬浮液喷射到第三成型部的网上,其中该第三幅材布置在该幅材的与布置有第二幅材的面相反的一面。
Description
技术领域
本发明涉及纤维幅材机和形成多铺层幅材的方法。
背景技术
文献EP 2 784 213 B1公开了用于纤维幅材机的多层流浆箱结构,所述多层流浆箱结构用于将主要将液体物质(诸如水和/或纸浆悬浮液)以分层方式供应到成型部的网上。向水和/或纸浆悬浮液中加入诸如精制纤维、填料、阳离子聚合物(如阳离子淀粉)等添加剂。这些液体物质通过供水系统或给水系统被供给到流浆箱。流浆箱的中心扩散器与用于向该中心扩散器中供给清水、稀释水和/或白水的供给装置相连接。在成型部中,施加到成型网上的物质随后被脱水以形成幅材。之后该幅材被进一步转移到用于进行额外脱水的压榨部以及所形成的幅材在其中干燥的干燥部,从而形成纸幅材或纸板幅材。进一步的处理取决于产品的相应要求。图1示出了这种流浆箱结构的一个示例。
流浆箱的主要任务是在网上沿机器的宽度方向(CD表示“横向”)以及沿行进方向(MD表示“机器方向”)均匀地分布这些液体物质。为了确保后期纸或纸板所需的特性和品质,以分层方式供应液体物质也是重要事项。
已经表明,在成型部处使用这种现有技术的流浆箱生产的幅材需要在内部强度方面的改进,特别是对于生产折叠箱纸板而言。
因此,在现有技术中存在的问题是,对于多铺层产品,必须将中间层浆料制备成使其特性基于松厚度和内部结合强度为最优化的。松厚度改进提高了刚度并节省了磨浆能耗(refining energy),但也显著降低了内部结合强度。通常,在现有技术的解决方案中,必须以400ml至450ml的游离度(freeness)水平来精制(refine,细化)纤维以获得所需的内部结合水平。此外,由于多铺层产品的顶面通常用作印刷表面,因此需要漂白中间层浆料以使中间层的颜色与顶铺层的颜色之间没有太大的差异。
发明内容
因此,需要一种纤维幅材机和一种在纤维幅材机中形成多铺层幅材的方法,其能够改善幅材的内部强度。
根据本发明,纤维幅材机包括至少三个成型部。每个成型部均具有以闭合环的形式围绕辊被引导的网,以及适于将至少一个液体层喷射到相应网上的流浆箱。流浆箱中的至少一个是多层流浆箱,该多层流浆箱适于将至少三个液体层喷射到相应的网上。多层流浆箱的中心扩散器与用于供给清水、稀释水和/或白水的供给装置相连接。网的闭合环被引导,以使得喷射到网上并由网输送的液体层脱水以形成铺层、然后被合并(merge),使得从多层流浆箱喷射的液体层中产生的至少三个铺层被夹在至少两个另外的铺层之间。
因此,以有利的方式,能够提供具有由多层流浆箱形成的中间铺层以及分别由另外两个流浆箱形成的顶铺层和背铺层的幅材。
对多层流浆箱的中心扩散器进行供应的供给装置可另外与淀粉储存器连接,以向清水、稀释水和/或白水供应淀粉。
这里,为了控制内部强度,特别可以向由多层流浆箱喷射的水层(水的层,Aqualayer)供应一定量的淀粉。因此,可以优化中间层铺层,以使幅材的松厚度最大化。而且,中间层可以分成由水层分离的两个单独的浆料层。
此外,可以在中间层中使用较粗的纤维(coarser fiber,粗纤维)。因此,纤维需要较少的精制,并且可以增加松厚度。此外,纤维精制水平可以降至500ml至600ml的游离度水平。因此,可以节省大量的精制能量。
甚至可以在顶铺层面和背铺层面之间使用不同的精制率(refining rate)。此外,可以单独调整各层的亮度等级。因此,例如当向紧邻顶铺层的铺层施加更高的亮度时,需要较少的漂白。因此,能够增加松厚度。例如,松厚度的增加可以在约15%至30%的范围内。
有利地,纤维幅材机可用于制造折叠箱纸板。
根据本发明,在纤维幅材机中形成多铺层幅材的方法包括以下步骤:
-将清水、稀释水和/或白水供给到多层流浆箱的中心扩散器中,
-将纸浆悬浮液供给到中心扩散器的相应相邻扩散器,
-引导清水、稀释水和/或白水以及不同的纸浆悬浮液通过扩散器,以将它们喷射到成型部的网上,该网形成闭合环,
-使液体物质脱水以形成幅材,
-将该幅材与在第二流浆箱处形成的第二幅材合并,所述第二流浆箱将纸浆悬浮液喷射到第二成型部的网上;以及
-将该幅材与在第三流浆箱处形成的第三幅材合并,所述第三流浆箱将纸浆悬浮液喷射到第三成型部的网上,其中所述第三幅材布置在该幅材的与布置有第二幅材的面相反的一面上。
因此,可以形成具有中间铺层的幅材,该中间铺层的性质可以通过一个多层流浆箱根据需要有利地进行调整,同时幅材通过分别单独形成的顶铺层和背铺层而完成。
在上述方法中,有利地,可以将淀粉添加到被引导通过多层流浆箱的中心扩散器的清水、稀释水和/或白水中。
通过调整淀粉水平,可以有利地优化关于松厚度的中间层的浆料的性质。因此,可以优化中间层铺层,以使幅材的松厚度最大化。而且,中间层可被分成由水层分离的两个单独的浆料层。
另外,较粗的纤维可用在中间层中。因此,纤维需要较少的精制并且可以增加松厚度。甚至可以在顶铺层面和背铺层面之间使用不同的精制率。而且,可以单独调整各层的亮度等级。因此,例如当向紧邻顶铺层的铺层施加更高的亮度时,需要较少的漂白。因此,可以增加松厚度。
根据该方法,淀粉可优选地以每吨水1kg至20kg的量被加入,最优选地以每吨水2kg至10kg的量被加入。
因此,可以使一个或多个中间层的松厚度最大化。
根据该方法,纸浆悬浮液包含BCTMP(漂白的化学预热机械纸浆)、CTMP(化学预热机械纸浆)、TMP(预热机械纸浆)、PGW(加压磨木浆)和/或GW(磨木浆),其中引导至多层流浆箱的一个或多个相邻扩散器的纸浆悬浮液具有不同的成分。
根据该方法,可以将损纸添加到供给至多层流浆箱的一个或多个相邻扩散器的纸浆悬浮液中,其中各纸浆悬浮液中的损纸的量优选地是不同的。
根据该方法,幅材的一个铺层的亮度高于幅材的另一个铺层的亮度。
根据如上所述的本发明的方法,当形成纤维幅材时,有利地可以通过向供应到多层流浆箱的中心扩散器的水中添加淀粉来控制一个或多个中间浆料层的内部强度。因此,可以使一个或多个中间层的松厚度最大化。
而且,由于中间层可以分成为两层,所以例如通过对添加的纤维使用不同的精制率能够赋予这两层不同的性质。因此,可以使用较粗的纤维,这有利地导致更高的松厚度。而且,可以将不同的亮度水平分配给各中间层,导致需要较少的漂白,这对于松厚度也是有利的。
根据本发明,可以降低这种多铺层产品的制造成本。这是通过将中间铺层浆料分成两层并借助于水层将化学品供给到这两层之间来实现的。然后可以在中间铺层中使用较粗的纤维(这意味着更少的精制和伴随的更小能量消耗)并且还减少漂白化学品消耗(中间层的底面浆料可以具有比顶面浆料更小的亮度)。这主要是通过在这两层之间供给淀粉来实现的,并且通过该中心扩散器通过水(清水、白水或稀释水)进行淀粉供给。
本发明可以优选用于FBB(折叠箱纸板)生产。通常FBB是根据厚度出售的,所以如果有可能增加松厚度,那么产品的基重降低。因此,可以增加生产,同时降低生产成本。
附图说明
本发明的其他优点将通过对示出本发明当前优选实施例的附图的研究而变得显而易见。
图1示意性地示出了现有技术的流浆箱结构的一个示例,该流浆箱结构应用于根据本发明的纤维幅材机。
图2示意性地示出了根据本发明的纤维幅材机的成型部的布置。
图3A至图3C示意性地示出了借助于图2的各个成型部形成的各个幅材的剖视图。
图4示意性地示出了在将图3A至图3C中所示的各个幅材合并之后实现的幅材的剖视图。
图5示出了淀粉剂量与惠根结合(Huygen bond)的关系的图。
具体实施方式
图1示意性地示出了例如在文献EP 2 784 213B1中公开的多层流浆箱1的示例。因此,关于这种流浆箱的特征可参考该文献,其内容在此整体并入。现在将仅描述理解本发明所必需的特征。
即,多层流浆箱1具有多个扩散器,其中的一个是与供给装置7连接的中心扩散器13,所述供给装置将清水、稀释水和/或白水供给到中心扩散器13中。相邻的扩散器与进浆总管(stock header)供给装置3、5连接。
另外的稀释水可以从稀释水供给装置9供应,该稀释水供给装置可通过稀释水阀11与用于将浆料从进浆总管供给装置5供给到图1中布置于中心扩散器13上方的扩散器的管相连接,以控制横向机器方向的基重分布。稀释水阀11以30mm-150mm的间隔在流浆箱横向机器方向上设置。因此,多层流浆箱1能够以分层的方式将浆料层喷射到成型部的幅材上。
图2是根据本发明的纤维幅材机的示意图。该纤维幅材机具有三个成型部21、25和29。这三个成型部21、25和29中的第一成型部21设置有图1所示的多层流浆箱1。
成型部21(也称为第一成型部)包括网,所述网通过导辊210、211和213以闭合环的形式被引导。诸如抽吸箱、抽吸辊等其他公知的成型装置与成型部21一起设置。因此,由多层流浆箱1喷射的浆料层和中心水层变得脱水并被引导离开流浆箱朝向设置在导辊211与213之间的合并部。
在该合并部中,在该第一成型部21中形成的幅材与称为顶部幅材(top web)的另一个幅材合并。
顶部幅材形成在第二成型部25中,该第二成型部基本上包括流浆箱23(也被称作顶铺层流浆箱)和网,所述网围绕导辊250、251、253和255以闭合环的形式被引导。流浆箱23是单层流浆箱,因此将单个浆料层喷射到网上。浆料层也通过公知的成型装置脱水以形成顶部幅材。在导辊251与253之间设置的合并部中,该网以与第一成型部21的网接触的方式被引导,使得在第一成型部21中形成的幅材与顶部幅材合并。
然后,与顶部幅材合并的幅材通过第二成型部25的网进一步被引导到导辊253与255之间限定的第二合并部。在第二合并部中,与顶部幅材合并的幅材与在第三成型部29中形成的第三幅材合并。第三幅材也被称为背部幅材(back web)。
背部幅材形成在第三成型部中,该第三成型部基本上包括流浆箱27(也被称作背铺层流浆箱)和网,所述网围绕导辊291、293和290以闭合环的形式被引导。流浆箱27也是将单个浆料层喷射到第三成型部29的网上的单层流浆箱。与幅材和顶部幅材的情况一样,浆料层也通过公知的方式被脱水以形成背部幅材。
第三成型部29的网被引导,以使得它接近第二成型部25的网并在导辊253与255之间的部分中与该第二成型部的网接触,从而使背部幅材在顶部幅材的相反面上与幅材合并。
然后,与顶部幅材和背部幅材合并的幅材被进一步引导并在接收辊(take-overroller)31处被移交到压榨部的网33以进行进一步处理。
因此,根据本发明,可以生产增强的幅材,其中幅材的中间铺层(也称为填充铺层)然后从两面被从顶部幅材产生的顶铺层和从背部幅材产生的背铺层覆盖。
应注意,虽然顶铺层流浆箱和背铺层流浆箱各自都被描述为单层流浆箱,但是它们中的一个或两个可以实施为多层流浆箱。
图3A至图3C分别示意性地示出了填充铺层、顶铺层和背铺层的剖视图。从图3A中可以看出,填充铺层包括通过淀粉层55连接的两个层51和53。淀粉层从加有淀粉的中心水层产生。顶铺层用57表示,背铺层用59表示。
通过以预定量添加淀粉,可以显著提高填充铺层的内部强度。特别地,将淀粉加入水中,形成布置在浆料层之间的水层。加入的淀粉量的范围为1kg/t至20kg/t,优选地为2kg/t-10kg/t。
图5是示出了添加的淀粉量相对于斯科特结合(Scott Bond)(J/m2)的效果的图。惠根斯科特结合(Huygen Scott Bond)测试是最常用的测试方法,用于量化纸和纸板的抗脱层性。
从图5中可以看出,当将淀粉直接添加到通过多层流浆箱1的中心扩散器13喷射的水层时(点划线),与在成型过程中将淀粉添加到成浆池处的情况(虚线)相比,实现了惠根结合的显著增加。
此外,根据本发明,可以将较粗的纤维和增加量的损纸供应到形成填充铺层的浆料层。因此,可以有利地调整填充铺层的亮度水平以及提高松厚度。
例如,在使用75%的TCMP和25%的损纸的优选示例中,实现了65%至80%之间的亮度和3cm3/g至3.4cm3/g之间的松厚度。然而,理所当然的是,本发明不限于这些示例值。通常,纸浆悬浮液包含BCTMP、CTMP、TMP、PGW和/或GW。还应注意,引导至多层流浆箱的一个或多个相邻扩散器的纸浆悬浮液优选地具有不同的成分。
由于能以分层的方式提供填充铺层,因此可以为各个铺层提供不同的性能。例如,在生产FBB的情况下,直接邻近顶铺层57布置的填充铺层51可以具有比其他填充铺层53更高的亮度。
已经借助于优选示例描述了本发明,然而,本发明的范围仅由所附权利要求限定。
Claims (10)
1.一种纤维幅材机,包括:
至少三个成型部(21、25、29),每个成型部均具有以闭合环的形式围绕辊被引导的网,以及
流浆箱(1、23、27),所述流浆箱适于将至少一个液体层喷射到相应的网上,其中
所述流浆箱中的至少一个流浆箱(1)是多层流浆箱,所述多层流浆箱适于将至少三个液体层喷射到相应的网上,所述多层流浆箱(1)的中心扩散器(13)与供给装置(7)连接,所述供给装置用于供给清水、稀释水和/或白水,并且
所述网的闭合环被引导为,使得被喷射到所述网上且由所述网输送的液体层脱水以形成铺层,并且然后合并,使得从所述多层流浆箱喷射的液体层中产生的至少三个铺层(51、53、55)被夹在至少两个其他铺层之间。
2.根据权利要求1所述的纤维幅材机,其中,
对所述多层流浆箱的中心扩散器进行供应的供给装置(27)另外与淀粉储存器连接,以便向清水、稀释水和/或白水供应淀粉。
3.根据权利要求2所述的纤维幅材机,其中,
所述纤维幅材机用于制造折叠箱纸板。
4.在纤维幅材机中形成多铺层幅材的方法,包括:
将清水、稀释水和/或白水供给到多层流浆箱(1)的中心扩散器(13)中,
将纸浆悬浮液供给到所述中心扩散器(13)的各个相邻扩散器,
引导清水、稀释水和/或白水以及不同的纸浆悬浮液通过所述中心扩散器(13)以将其喷射到成型部(21)的网上,所述网形成闭合环,
使液体物质脱水以形成幅材,
将所述幅材与在第二流浆箱(23)处形成的第二幅材合并,所述第二流浆箱将纸浆悬浮液喷射到第二成型部(25)的网上;以及
将所述幅材与在第三流浆箱(27)处形成的第三幅材合并,所述第三流浆箱将纸浆悬浮液喷射到第三成型部(29)的网上,其中所述第三幅材布置在所述幅材的与布置有所述第二幅材的面相反的一面上。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,
将淀粉添加到被引导通过所述多层流浆箱(1)的中心扩散器(13)的清水、稀释水和/或白水中。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,
淀粉优选地以每吨水1kg至20kg的量被加入,最优选地以每吨水2kg至10kg的量被加入。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,其中,
将粗纤维加入到供给至所述多层流浆箱的一个或多个相邻扩散器的所述纸浆悬浮液中。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法,其中,
所述纸浆悬浮液包含BCTMP、CTMP、TMP、PGW和/或GW,其中被引导至所述多层流浆箱(1)的一个或多个相邻扩散器的纸浆悬浮液具有不同的成分。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法,其中,将损纸添加到供给至所述多层流浆箱的一个或多个相邻扩散器的所述纸浆悬浮液中,其中各纸浆悬浮液中的损纸的量优选地是不同的。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法,其中,所述幅材的一个铺层的亮度高于所述幅材的另一铺层的亮度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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