CN111021138B - 一种纸张的涂布机涂布过程中的补水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，该补水方法包括在纸张到达涂布机的涂布头之前通过纸张吸附液态水进行第一次补水，和在纸张到达涂布机的涂布头进行涂布之后通过纸张吸附水蒸汽进行第二次补水。本发明的补水方法可根据纸张的实际需要，对纸张进行精确补。

Description

一种纸张的涂布机涂布过程中的补水方法

技术领域

本发明涉及纸张生产领域，更具体地说，涉及纸张生产中的涂布机涂布过程中的补水方法。

背景技术

造纸工艺一般包括以下几个主要环节：1.制浆段：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用；2.抄纸段：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸；3.涂布段：涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光；4.加工段：复卷→裁切平板(或卷筒)→分选包装→入库结束。

纸张水分含量对印刷影响很大，水分太低，纸质发脆，印刷中易产生静电；含量过高，将会使油墨难以干燥。水分变化对纸的各种特性影响也很大，随着水分的变化，其定量、抗张强度、柔韧性、耐折度等都将发生变化，纸张尺寸也会发生伸缩，甚至发生卷曲、翘边、起皱、荷叶边等现象。在纸张的涂布机涂布工艺中，一般需要在涂布涂料之前进行补水，以使得涂料更好的粘附在纸张上。现有的涂布机工艺中一般利用辊轴对涂布之前的纸张进行补水，图2显示了现有的用于纸张涂布机涂布的辊轴补水装置110。辊轴补水装置110包括用于储存水的水槽111和用于吸收水后保持湿润并将水附着在纸张表面的辊轴112。纸张进行涂布机涂布的过程为：来自卷纸106的待涂布纸张(涂布原纸)通过传动辊101和传动辊102行进经过辊轴补水装置110处，在传动辊101和传动辊102之间运行的纸张的下表面接触滚动的辊轴112，辊轴112的下面部分一直接触水槽111中的水，保持辊轴112吸附有水，这样湿的辊轴112在接触纸张下表面时，吸附的水可附着在纸张下表面，纸张吸收附着的水得到补水。然后，纸张行进到涂布机的涂布头进行涂布，涂布以后的纸张与来自薄膜卷107的薄膜在复合辊104和复合辊105的作用下进行复合。复合薄膜的纸张收卷成成品卷108。但是这种通过辊轴进行补水的方法的缺点是：1.只能是给纸张的表面略微沾上一些水分，水分并未短时间内渗入到纸内，水分只是附着在纸张表面；2.用于补水的辊轴与下道工序中涂胶的距离比较远，导致纸张在高速运行过程中，附着在其表面的水分丢失严重，一部分水分因为挥发而丢失，另一部分水分因传动过程中的附着力降低而滴落。另外，纸张到达热涂胶工位(即，涂布机的涂布头处)进行涂布后，纸张中的水分含量进一步减少。这样，造成纸张成品在后续印刷及分切工段中，纸张变脆，卷曲，纸张的附着力降低。如果原纸补水过程中，纸张一次性补充过量的水以弥补后续过程中水分的损失，会导致纸张疏松，容易拉断纸张。另外，通过现有的辊轴补水难过量补水，因为辊轴和纸张是线接触，多余的水分会落下来，在高速的纸张输送中，多余的水分会甩出来。另外，对用户来说，在其现有的纸张制造装置上另外加装辊轴补水装置对纸张进行多次补水也是不现实的，因为现有的纸张制造装置中根本没有多余的空间进行加装辊轴补水装置。并且，涂胶后如果再次辊轴补水，因为靠近收卷部分，水分来不及吸收，容易在卷材的纸层间行程水膜层，不利于储存。因此，现有的纸张制造过程中的补水方法一般导致最终生产的成品纸张水分含量偏少而不合格。

国标中不同纸张的含水量有不同的数值范围和基准值。例如，铜版纸为GB/T10335.1-2005，交货水分含量为4％--7％，基准值为5.5％。书写纸为GB/T12654-2018，交货水分含量为4％--8％，基准值为6％。热敏纸为GB/T28210-2011，交货水分含量为不大于10％。现有的通过辊轴对纸张进行补水时很难满足上述国标要求。因此，需要一种改善纸张在涂布机涂布过程中的辊轴补水缺陷的补水方法。

发明内容

针对现有技术中纸张的涂布机涂布过程中补水方法存在的问题，本发明的目的是提供一种新的涂布机涂布过程中的补水方法，该补水方法可以准确地给纸张补水，使得纸张产品中的含水量满足国标的要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，该补水方法包括在纸张(涂布原纸)到达涂布机的涂布头之前通过吸附液态水进行第一次补水，和在纸张到达涂布机的涂布头进行涂布之后通过吸附水蒸汽进行第二次补水。

在一个优选实施方案中，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法中，水蒸汽的温度为100-170℃。在一个更优选实施方案中，水蒸汽的温度为150-170℃。

在一个优选实施方案中，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法中，第一次补水是通过辊轴进行的。

在一个优选实施方案中，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法中，第二次补水过程中，纸张的下表面直接接触水蒸气。

在一个优选实施方案中，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法中，第二次补水是通过喷雾加湿装置进行的。

在一个优选实施方案中，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法中，喷雾加湿装置可根据纸张的类型和纸张在涂布机涂布过程中的运行速度，调整单位时间内水蒸汽的喷射量。

在一个优选实施方案中，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法中，喷雾加湿装置包括用于喷射水蒸汽的水蒸汽喷头、用于产生水蒸汽的水蒸汽发生器、流量计、压力传感器、流量调节阀和控制柜；水蒸汽喷头和水蒸汽发生器通过水蒸汽管道流体连通；流量计、压力传感器和流量调节阀设置在水蒸汽管道上；流量计布置水蒸汽喷头和水蒸汽发生器之间，用于检测所述水蒸汽发生器产生的水蒸汽的流量；压力传感器布置水蒸汽喷头和水蒸汽发生器之间，用于检测所述水蒸汽管道中的压力；流量调节阀布置在流量计与蒸汽喷头之间，用于控制进入水蒸汽喷头的水蒸汽的流量；控制柜分别与水蒸汽发生器、流量计、压力传感器以及流量调节阀连接，以调整水蒸汽喷头的水蒸气喷射量。

本发明还提供了一种纸张生产工艺，该工艺包括上述纸张的涂布机涂布过程中的补水方法。

本发明的用于纸张涂布机涂布的补水方法通过纸张吸收液态水进行第一次补水，补充纸张所需要的大部分水分，然后通过纸张吸收水蒸汽，尤其是高温水蒸气进行第二次补水，补充纸张所需要的剩余水分。在第二次补水过程中，纸张吸收水蒸汽(尤其是高温水蒸汽)对纸张进行补水，这种补水方式不仅容易准确地控制补水量的多少，而且水分易迅速渗入纸张的内部，使得纸张在短时间内得到补水。本发明的补水方法可根据纸张的实际需要，对纸张进行精确补水。例如，根据生产纸张不同，对涂布纸张设定相应的补水量，根据生产过程中，纸张涂布过程中行进的速度不同，动态响应补水量，使得纸张符合国标中对纸张的含水量要求。

与现有技术相比，本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法具有以下优点：

本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法首先在涂布机涂布之前通过纸张表面吸收液态水进行第一次补水以补充纸张所需的大部分水分，然后在涂布机涂布之后通过纸张表面吸收水蒸汽进行第二次补水，补充纸张所需的剩余水分。这样补水方法既能使纸张水分含量准确达到国标中的基准值，又能避免一次性过量补水。

附图说明

图1是本发明的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法的流程图。

图2是现有的涂布机涂布过程中所用的辊轴补水装置的结构示意图。

图3是本发明的涂布机涂布过程中的补水方法中第二次补水所用的喷雾加湿装置的结构示意图。

图4是本发明的涂布机涂布过程中的补水方法的所用的包括辊轴补水装置和水蒸汽补水装置的补水系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的描述中，除非另有说明，百分百(％)是指重量百分含量。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将通过实施例对本发明做进一步详细的说明。显而易见地，下面描述中的实施例仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据该实施例得到其他实施例。

下列实施例中用于纸张(原纸)通过吸收液态水进行第一次补水的装置是一种辊轴补水装置。如图1所示，该辊轴补水装置110包括用于储存水的水槽111和用于吸收水后保持湿润并将水附着在纸张表面的辊轴112。

下列实施例中用于纸张通过吸收液态水进行第二次补水的装置是一种喷雾加湿装置。如图2所示，该喷雾加湿装置120包括用于喷射水蒸汽的水蒸汽喷头121，用于产生水蒸汽的水蒸汽发生器122，流量计123，流量调节阀124，控制柜125和压力传感器126。水蒸汽喷头11和水蒸汽发生器12通过水蒸汽管道127连接。流量计123、流量调节阀124和压力传感器126布置在水蒸汽喷头121和水蒸汽发生器122之间的水蒸汽管道127上。从水蒸汽流动的方向查看，流量调节阀124布置在紧邻水蒸汽喷头121的前面，流量计123布置在水蒸汽发生器122后面。控制柜125与水蒸汽发生器122、流量调节阀124、流量计123和压力传感器126电连接，或通过无线通信连接。

流量计123用于对水蒸汽管道127中的水蒸汽的量进行检测，并将检测到的水蒸汽的流量值传送给控制柜125。压力传感器126用于对水蒸汽管道127中的水蒸汽的压力进行检测，并将检测到的水蒸汽的压力值传送给控制柜125。流量调节阀124用于在控制柜125的信号控制下调节进入水蒸汽喷头121中的水蒸汽的量。控制柜125用于接收从流量计123传送的水蒸汽的流量值以及从压力传感器126传送的水蒸汽的压力值，并且利用其中的PLC处理器对这些值进行数据处理，然后控制柜125根据设定的水蒸汽流量以及对上述流量值和压力值的数据处理结果，对水蒸汽发生器122和流量调节阀124发送指令以实时动态调整水蒸汽发生器122的输出水蒸汽流量和流量调节阀124的开度，从而控制水蒸汽喷头121的水蒸汽喷射量。

下列实施例中用于纸张(原纸)通过吸收液态水进行第一次补水和通过吸附高温水蒸汽进行第二次补水的装置如图4所示。从该图可以看出辊轴补水装置110布置在涂布机的涂布头10前面，喷雾加湿装置120布置在涂布头10后面。

下列实施例中所用水分测量仪的型号，厂家为深圳冠亚水分仪科技有限公司，测试仪器型号为SFY-6。

实施例1

一种铜版纸的涂布机涂布过程中的补水方法，该方法包括以下步骤：

(1)利用水分测量仪测定原铜版纸中的水分含量为3.5％，按照国标的基准值5.5％，计算得到需要补水量为2％。

(2)设定上述辊轴补水装置的参数(设定补水量为2％)，使得原铜版纸在行进到涂布机的涂布头之前，通过原铜版纸的下表面接触辊轴补水装置的辊轴，吸附液态水得到第一次补水，第一次补水之后的铜版纸行进到涂布机的涂布头处，进行热涂胶；

(3)利用水分测量仪测量热涂胶以后的铜版纸中的水分含量为4.0％，按照国标的基准值5.5％，计算得到需要补水量为1.5％；

(4)根据铜版纸的运行速度，设定上述喷雾加湿装置的参数(设定补水量为3.5％)，使得铜版纸行进到该喷雾加湿装置上方时通过铜版纸的下表面接触喷雾加湿装置散发的高温水蒸汽(160℃)得到第二次补水，第二次补水之后的纸张在进行到复合装置与薄膜复合形成薄膜复合纸张(即，最终产品)。

(5)再次利用水分测量仪测量薄膜复合纸张(即，最终产品)中的水分含量为7％，符合国标要求，入库。

对比例1-1

(1)利用水分测量仪测定原铜版纸中的水分含量为3.5％，按照国标的基准值5.5％，计算得到需要补水量为2％。

(2)设定辊轴补水装置的参数(设定补水量为3.5％)，使得原铜版纸在行进到涂布机的涂布头之前，通过原铜版纸的下表面接触辊轴补水装置的辊轴，吸附液态水得到补水之后，铜版纸行进到涂布机的涂布头处，进行热涂胶；热涂胶以后的纸张进行到复合装置与薄膜复合成薄膜复合纸张(即，最终产品)，利用水分测量仪测得最终产品中得水含量为5％。

该纸张符合交货范围，但存放1.5个月以后，纸张中的水分因挥发而降低为3.8％，低于水分下限，造成生产不合格。

实施例2

一种书写纸的涂布机涂布过程中的补水方法，该方法包括以下步骤：

(1)利用水分测量仪测定原书写纸中的水分含量为4％，按照国标的基准值6％，计算得到需要补水量为2％。

(2)设定辊轴补水装置的参数(设定补水量为2％)，使得原书写纸在行进到涂布机的涂布头之前，通过原书写纸的下表面接触辊轴补水装置的辊轴，吸附液态水得到第一次补水，第一次补水之后的书写纸行进到涂布机的涂布头处，进行热涂胶；

(3)利用水分测量仪测量热涂胶以后的书写纸中的水分含量为5.4％，按照国标的基准值6％，计算得到需要补水量为1.6％；

(4)根据书写纸的运行速度，设定喷雾加湿装置的参数(设定补水量为3％)，喷射热涂胶以后的纸张行进到喷雾加湿装置的上方，纸张的下表面接触喷雾加湿装置散发的高温水蒸汽(160℃)使得纸张得到第二次补水，第二次补水之后的纸张在进行到复合装置与薄膜复合成薄膜复合纸张(即，最终产品)。

(4)再次利用水分测量仪测量热涂胶以后的书写纸中的水分含量为7.5％，符合国标要求，入库。

该纸张存放后3个月之后，经测定水分含量仍然保持在6.0％。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种纸张涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述补水方法包括在所述纸张到达涂布机的涂布头之前通过吸附液态水进行第一次补水，和在所述纸张到达涂布机的涂布头进行涂布之后通过吸附水蒸汽进行第二次补水，所述水蒸汽的温度为100-170℃。

2.根据权利要求1所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述水蒸汽的温度为150-170℃。

3.根据权利要求1-2任一项所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述第一次补水是通过辊轴补水装置进行的。

4.根据权利要求1-2任一项所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述第二次补水过程中，所述纸张的下表面直接接触所述水蒸气。

5.根据权利要求1-2任一项所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述第二次补水是通过喷雾加湿装置进行的。

6.根据权利要求5所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述喷雾加湿装置可根据纸张的类型和纸张在涂布机涂布过程中的运行速度，调整单位时间内水蒸汽的喷射量。

7.根据权利要求6所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法，其特征在于，所述喷雾加湿装置包括用于喷射水蒸汽的水蒸汽喷头、用于产生水蒸汽的水蒸汽发生器、流量计、压力传感器、流量调节阀和控制柜，

所述水蒸汽喷头和所述水蒸汽发生器通过水蒸汽管道流体连通，所述流量计、压力传感器和所述流量调节阀设置在所述水蒸汽管道上，

所述流量计布置所述水蒸汽喷头和所述水蒸汽发生器之间用于检测所述水蒸汽发生器产生的水蒸汽的流量，

所述压力传感器布置所述水蒸汽喷头和所述水蒸汽发生器之间，用于检测所述水蒸汽管道中的压力，

所述流量调节阀布置在所述流量计与所述水蒸汽喷头之间，用于控制进入所述水蒸汽喷头的水蒸汽的流量，

所述控制柜分别与所述水蒸汽发生器、所述流量计、所述压力传感器以及所述流量调节阀连接，以调整所述水蒸汽喷头的水蒸气喷射量。

8.一种纸张生产工艺，该工艺包括权利要求1-7任一项所述的纸张的涂布机涂布过程中的补水方法。

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