CN110637124B - 用于生产可延伸纤维材料的幅材的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于生产可延伸纤维材料的幅材的方法，其特征在于，纤维材料的幅材(14)在刚性材料的圆筒体(2)和具有可弹性压缩材料外层的幅材(6)之间通过，该圆筒体(2)在侧表面上有多个周向延伸的切口(4)，该幅材(6)保持在按压区域(20)处局部按压在所述圆筒体(2)的侧表面上，所述圆筒体(2)和所述幅材(6)设置和布置成使得：‑所述幅材(6)在位于所述按压区域(20)下游的特定部分(21)上贴附在所述圆筒体(2)上，‑所述幅材(6)有在所述按压区域(20)下游的部分(21)，该部分的凹形与它自身在按压区域上游的部分(22)的凹形基本相反，‑所述圆筒体(2)和所述幅材(6)的圆周速度在所述压缩区域(20)中基本相等。

Description

用于生产可延伸纤维材料的幅材的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于生产可延伸纤维材料的幅材的方法和装置。

背景技术

用于生产可延伸纸张的幅材的方法和装置为已知。US2624245和US3515633表示了怎样通过装置来制造一种这样的幅材，该装置包括：加热的旋转圆筒体，该旋转圆筒体设置有光滑侧表面；垫布，该垫布包括橡胶幅材，该橡胶幅材通过至少局部机动的返回辊而贴附在加热圆筒体的表面上，并以相同的圆周速度供给。

为了减小在垫布和加热圆筒体的光滑侧表面之间的摩擦，可以在它们之间喷洒水或者水和硅酮的混合物。

在加热圆筒体和返回辊的侧表面上的垫布布置成这样，使得该垫布的一部分通过辊或固定返回杆而压靠在圆筒体表面上，且在该区域处，垫布(该垫布在与圆筒体接触之前有面向圆筒体相反部分的凹形)改变凹形和面向该圆筒体。

凹形的变化和从压紧辊(该压紧辊将幅材压靠在圆筒体上)上移除幅材的组合效果确定了在垫布和圆筒体之间通过的纸张幅材的纤维的纵向压紧，从而导致将良好的纵向延伸特性传递给幅材自身，特别是使它可延伸直到大约15％。

不过，除了任何纸张都有的自然延伸特性之外，这种可延伸性只沿纵向方向(机器方向)，而并不沿横向方向。因此，通过这种已知方法获得的幅材不能用于所有那些沿横向方向也需要可延伸纸张的情况。

EP824618B1和EP3024977A1介绍了用于制造纸张幅材的方法和装置，该纸张幅材沿所有方向都可延伸。从可获得的结果来看，证明这些方法有效，但是表现出某些实施和管理的复杂性，这限制了它的普及。

US3290209介绍了一种用于通过使得纤维幅材在金属材料的硬辊和环绕相应返回辊缠绕的弹性材料的环形幅材之间穿过而生产可延伸纸张的设备。金属材料的硬辊(该硬辊的表面受切口影响)以比弹性材料幅材快6-15％的速度旋转。切口的功能是消除纤维幅材与金属辊的接触摩擦，在该方面，弹性材料幅材应当有一定硬度，以允许纤维幅材在金属材料硬辊的切口的脊之间滑动，因此避免幅材自身完全进入所述切口(因为这将增加接触摩擦)。而且，在该装置中，纤维幅材供给成使得在按压区域(该按压区域由弹性材料幅材在硬辊上的压力来确定)上游的纤维幅材部分为基本直线形(即没有凹形)，并与所述按压区域共面。最后但同样重要的是，离开的纤维幅材只可沿纵向方向(即沿机器方向)延伸。

发明内容

本发明的目的是提出一种克服传统方案的缺点的方法和/或装置。

本发明的另一目的是提出一种方法，该方法能够以简单的形式以及通过具有容易和经济的结构和管理的设备来提供用于生产纸张幅材的系统，通常是纤维材料幅材，该系统使得沿各方向的高延伸性的优点与低生产成本的优点组合。

本发明的另一目的是提出一种可以以简单方式和低成本来实施的方法和/或装置。

本发明的另一目的是提出一种方法和/或装置，该方法和/或装置与传统方案相比在结构和功能方面具有替代和/或改进的特征。

根据本发明，通过本申请的用于生产可沿所有方向延伸的纤维材料幅材的方法和本申请的装置而实现了所有这些目的(单独或以任何组合)以及由下面的说明得出的其它目的。

附图说明

下面将参考附图在一些优选实施例中进一步阐明本发明，该优选实施例只是用于解释，而并不是限制，附图中：

图1表示了用于实施根据本发明的方法的装置的示意侧视图；

图2表示了根据图1中的正视图ll-ll的装置；

图3表示了图2中的放大细节；

图4表示了在第二实施例中的装置的、与图1中相同的视图；

图5表示了在第三实施例中的装置的、与图1中相同的视图。

具体实施方式

如图所示，根据本发明的装置包括刚性材料的圆筒体2，优选是由金属制成和/或可机动化。

优选是，金属圆筒体2可以完全由金属(例如钢或铸铁)制成，或者能够由金属(例如钢或铸铁)制成，在侧表面上涂覆有一层具有不同特征和机械性能的不同材料，例如陶瓷。

圆筒体2的侧表面具有多个切口4。

优选是，切口4可以是空心或凸出。优选是，切口4可以沿圆周方向展开，或者甚至有不同图形，但是有圆周分量，该切口4可以连续或不连续、彼此完全分离或者甚至彼此交叉。

优选是，切口4使得圆筒体2的侧表面有微划痕。

优选是，在圆筒体2的侧表面处，切口4沿圆筒体自身的旋转轴线的展开方向(即沿横向方向)确定空心部分，该空心部分由具有凹形的弯曲型面来界定，该凹形面向圆筒体2的外部。

优选是，切口4(横向地)并排布置。优选是，在侧向/横向相邻的切口4之间(即沿圆筒体2的旋转轴线的展开方向)设置有直部分或弯曲部分，该直部分或弯曲部分有面向圆筒体2内部的凹形。

优选是，切口4的深度可以基本为从0.01mm至2mm，优选是从大约0.05mm至0.5mm。

优选是，切口4的宽度可以基本为从0.01mm至2mm，优选是从大约0.05mm至0.09mm。

优选是，切口4的节距可以基本为从0.01至10mm。

优选是，在螺旋形切口4的情况下，螺旋的倾斜角度可以为从由切口宽度允许的最小值到45°的最大值，甚至优选是从5°到15°；而且，它可以在圆筒体2的整个轴向长度上相同，或者它对于圆筒体自身的两半部分可以相反。

根据本发明的装置还包括优选是连续的幅材6，该幅材6有可弹性压缩材料的外层。

优选是，幅材6绕至少一个辊安装，该辊有支承和/或运动功能。特别是，幅材6在辊8、10、12之间拉伸，该辊8、10、12有使得幅材运动、同时使得幅材的一部分保持贴附在圆筒体2上的功能。

优选是，根据本发明的装置包括按压元件，该按压元件有将连续幅材6按压/推压在圆筒体2上的功能，以便局部地减小它的厚度，从而确定按压区域20。优选是，按压元件可以旋转，例如辊8，或者可以固定，例如杆。

优选是，辊10可以机动化，辊12可以是空转返回辊。优选是，辊12相对于按压元件8的位置确定了绕圆筒体2缠绕的幅材6部分的长度，即贴附在圆筒体2上的幅材6部分。优选是，通过改变辊12相对于按压元件8的位置(或者相反)，可以改变贴附在圆筒体2上的幅材6部分的相应长度。

优选是，幅材6包括橡胶垫布，该橡胶垫布的厚度为从15mm至70mm，优选是从25mm至40mm。

优选是，幅材6至少在贴附于返回辊8、10、12上的一侧包括橡胶垫布，该橡胶垫布有基本纵向不可延伸性。优选是，该不可延伸性例如可以通过将不可延伸片材施加在橡胶幅材6上而获得，或者通过在橡胶幅材6的厚度中加入纵向钢丝而获得。

优选是，幅材6的硬度为从70至240PJ，优选是从120至220PJ。

具有可弹性压缩材料的外层的幅材6在按压区域20处保持局部压靠圆筒体2的有槽侧表面上，优选是通过按压元件8。

而且，圆筒体2和幅材6设置和布置成这样：

-幅材6还在位于所述按压区域20下游的特定部分21上贴附在圆筒体2上，

-幅材6有在所述按压区域20下游的部分21，该部分21的凹形基本与该幅材6自身在按压区域上游的部分22的凹形相反，

-在所述按压区域20中，圆筒体2和幅材6的圆周速度基本相等。

这里所述装置(该装置实际实施根据本发明的方法)的操作如下：

在圆筒体2和幅材6驱动之后，在圆筒体2和按压元件8之间的幅材自身的通道处(即在按压区域20处)，它们有相同的圆周速度，纤维材料的幅材14在它们之间通过，因此纤维材料的幅材在它们之间在相互接触的整个区域中进行拖动。

优选是，该纤维材料可以包括纸张或植物和/或合成纤维、无纺织物等。优选是，进入的纤维材料有40-95％的干燥度，优选是60-85％，甚至更优选是63-75％。

当纤维材料幅材14在可弹性压缩材料6和圆筒体2之间运动时，它产生不同效果。

第一效果是由于幅材6的凹形在按压区域20的上游部分22处的突然变化。特别是，这种凹形的突然变化确定了幅材6的、远离圆筒体2的层的纵向延伸，该层因此从凹形区域通向凸形区域，同时确定了它靠近圆筒体2的层的纵向压紧，该层从凸形区域通向凹形区域。因此，这种效果确定了纤维材料的幅材14的纵向压紧，该幅材14倾向于贴附在幅材6的表面上，其在该区域中被压紧，并将在圆筒体2上滑动。

第二效果是由于橡胶幅材6在从按压元件8和圆筒体2之间的通道离开时厚度突然增加，以及由于在按压/拉紧区域20下游的部分21中的速度因此降低。而且，由于装置所涉及的大小和结构选择成这样，使得在按压/拉紧区域20中，面向圆筒体2的幅材6表面的圆周速度等于圆筒体2的圆周速度，在该紧固区域的下游，幅材6的该表面的圆周速度以及贴附在该幅材6上的纤维材料幅材14的圆周速度因此将明显地进行制动，从而有纵向压紧纤维材料幅材14的进一步效果。

第三个效果是由于在圆筒体2的表面中存在切口4，该切口除了确定幅材14的纵向压紧之外，还通过由于在纤维材料幅材14上的幅材6的制动效果而使它积累在切口4内部，并因此实际上沿纤维材料幅材14的横向方向积累。

因此，这三种效果的组合导致获得纤维材料的幅材14，该幅材14纵向压紧，并有沿横向方向的材料堆积，因此获得实际上沿各方向基本可延伸的纤维材料。

因为纤维材料幅材14的横向压紧基本与切口4的特征相关，所以通过调节它的形状、尺寸和节距，能够获得不仅有纵向可延伸性，而且有横向可延伸性的材料，这基本大于进入的纤维材料幅材。

优选是，在图4所示的实施例中，返回辊12布置成延长幅材6的、与圆筒体2接触和贴附在该圆筒体2上的部分(该部分位于确定在幅材自身和按压元件之间的按压区域的下游)，因此延长了幅材14的纵向压紧效果(由于幅材6在它缠绕圆筒体2的部分中的两个表面之间的长度差)。

优选是，在图5所示的实施例中，绕圆筒体2缠绕的幅材6部分受到多个按压元件的影响。优选是，该多个按压元件有逐步变化的按压效果，以便在缠绕部分中获得幅材6的速度变化，该速度变化在整个部分中逐渐变化，而不是集中在它的初始部分上。

优选是，不管采用的实施例如何，按压元件8可以是如上所述的、最简单结构的辊或非旋转杆；在这种情况下，当润滑和/或润湿液体(例如水或者水和硅酮的混合物)喷射至按压元件8和幅材6之间时，在该按压元件8和幅材6之间的、不可避免的摩擦可以减弱。

从上面所述显然可知，与现有技术相比，根据本发明的方法和用于实施它的装置相当有利，特别是能够通过非常简单的装置以安全和可靠的操作来获得沿各方向都可延伸的纤维材料。例如，它可以插入用于生产纸张的在线系统中，且在这种情况下，它可以供给一层纤维素纤维混合物，该纤维素纤维混合物将形成幅材；或者它可以形成独立的机器，该机器供给已经形成并预先进行润湿的纸张幅材，以使得它的干燥度达到从40％至95％的值，优选是从60％至85％。

Claims (20)

1.一种用于处理可延伸纤维材料制成的幅材以在多个方向上增加延伸性的方法，所述方法包括：

使可延伸纤维材料制成的幅材(14)通过刚性材料制成的圆筒体(2)和具有由可弹性压缩材料制成的外层的幅材(6)之间的通道，所述圆筒体在侧表面上具有多个周向延伸的切口(4)，所述具有由可弹性压缩材料制成的外层的幅材保持在按压区域(20)处局部按压在所述圆筒体(2)的侧表面上，所述幅材(6)至少在不面向所述圆筒体的一侧纵向不可延伸，所述圆筒体(2)的圆周速度和所述幅材(6)的圆周速度在所述按压区域(20)中相等；

按压所述可延伸纤维材料制成的幅材，从而使得可延伸纤维材料积累在所述切口的内部；

使得所述幅材(6)在位于所述按压区域(20)下游的部分(21)上贴附在所述圆筒体(2)上，所述幅材(6)在所述按压区域(20)的下游的凹形与所述幅材在按压区域的上游的凹形相反。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当离开在所述圆筒体(2)和所述幅材(6)之间的通道时，可延伸纤维材料制成的幅材(14)沿纵向和横向都可延伸。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述切口(4)横向并排布置，并在侧表面处确定了由弯曲型面界定的空心部分，所述弯曲型面具有朝向所述圆筒体(2)外部的凹形。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：直线部分或弯曲部分设置在横向并排布置的所述切口(4)之间，所述直线部分或弯曲部分具有朝向圆筒体(2)内部的凹形。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：切口(4)的深度为从0.01mm至2mm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述切口(4)的宽度为从0.01mm至2mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：切口(4)的节距为从0.01mm至10mm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述切口(4)是螺旋形的。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述幅材(6)的弹性返回以控制方式在所述按压区域(20)下游在幅材贴附于所述圆筒体(2)上的部分(21)的至少一部分上逐渐减小。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具有可弹性压缩材料制成的外层的所述幅材(6)为连续的，并绕具有支承和/或运动功能的至少一个元件安装。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具有可弹性压缩材料制成的外层的所述幅材(6)为连续的，并绕至少两个辊安装，所述辊布置和设置成使得所述幅材(6)具有贴附在圆筒体(2)上的所述部分。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具有可弹性压缩材料制成的所述幅材(6)在所述圆筒体(2)和按压元件(8)之间通过，这使得所述幅材(6)保持局部按压在所述圆筒体(2)上。

13.根据权利要求1所述的方法，其还包括如下步骤：提供至少一个按压元件(8)，所述至少一个按压元件用于将所述幅材(6)压靠/推靠在所述圆筒体(2)上，以便局部减小所述幅材的厚度，并因此确定所述按压区域(20)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述按压元件(8)为固定的。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：多个按压元件(8)设置为用于将所述幅材(6)压靠/推靠在所述圆筒体(2)上，以便局部减小所述幅材的厚度。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述多个按压元件(8)设置为提供逐渐变化的按压效果。

17.根据权利要求13所述的方法，其还包括如下步骤：将润滑液喷射在所述至少一个按压元件(8)和所述幅材(6)之间。

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述幅材(6)绕所述按压元件(8)和绕支承元件(12)安装，通过改变在所述按压元件(8)和所述支承元件(12)之间的距离，改变贴附在圆筒体(2)上的幅材(6)的部分的长度。

19.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述幅材(6)至少在贴附于所述至少一个元件上的一侧具有纵向不可延伸性，用于支承和移动所述至少一个元件。

20.一种用于实施根据权利要求1-19中的任一项所述的方法的装置，其特征在于，所述装置包括：

-圆筒体(2)，所述圆筒体在它的侧表面上具有多个周向延伸的切口(4)；

-具有由可弹性压缩材料制成的外层的幅材(6)，所述幅材在一部分上保持与所述圆筒体(2)的侧表面接触，所述幅材(6)至少在不面向所述圆筒体的一侧纵向不可延伸；

-至少一个按压元件(8)，所述按压元件布置和设置成在相互接触区域(20)的至少一部分中将所述幅材(6)局部压靠在所述圆筒体(2)上，其中，所述幅材(6)贴附在所述圆筒体(2)上，以便在从所述按压区域(20)的上游部分(22)至所述按压区域的下游部分(21)的通道中进一步使所述幅材(6)的凹形变化；

-用于使得所述圆筒体(2)和所述幅材(6)运动、以使得所述圆筒体和所述幅材在所述按压区域(20)处的圆周速度相等的系统，

其中，所述圆筒体和所述幅材设置成使得所述幅材在相互接触区域之前和相互接触区域之后具有相反的凹形。

Images