CN112982007A - 用于制造纤维料幅的机器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合用于制造纸袋纸幅面(2)和低强度的纸幅面(2.1)的造纸机(1)，包括用于对纸幅面(2、2.1)进行成型和脱水的成型区(3)、压榨区(4)和带有预干燥部(5.1)和后干燥部(5.2)的用于对纸幅面(2、2.1)进一步脱水的干燥部(5)以及卷纸装置(9)，其中，在预干燥部(5.1)后方布置有用于压缩纸幅面(2、2.1)的压缩装置(10)。按本发明规定，在预干燥部(5.1)后方附加地布置有涂胶装置(11)。

Description

用于制造纤维料幅的机器和方法
技术领域
本发明涉及一种适合用于制造纸袋纸幅面和低强度的纸幅面的造纸机，其包括用于对纸幅面成型和脱水的成型区、压榨区和带有预干燥部和后干燥部的用于对所述纸幅面进一步脱水的干燥部，以及卷纸装置，其中，在预干燥部的后方布置有用于压缩纤维料幅的压缩装置。
本发明还涉及一种用于在造纸机中制造纸袋纸幅面和低强度的纸幅面的方法。
背景技术
这种设备是已知的。文献WO2016/083170A1披露了一种用于制造作为包装纸的利基产品的纸袋纸的造纸机。在保持较高质量的同时，应当将制造的投资和运营成本将至最低。这尤其是通过如下方式来实现，对浆料制备中所使用的纤维悬浮液进行高浓度研磨和低浓度研磨，并且通过振动装置使纸页形成区域受到振动运动的刺激。纸袋纸的拉伸性通过压缩装置改善。公开的造纸机和方法适合于制造利基产品“纸袋纸”。
纸袋纸的市场可能会波动。出现的过剩产能必须存储或以较低的价格出售或限制生产。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，改善用于制造纸袋纸的造纸机的利用率。
该技术问题通过一种适合用于制造纸袋纸幅面和低强度的纸幅面的造纸机解决。该造纸机包括用于对纸幅面进行成型和脱水的成型区、压榨区和带有预干燥部和后干燥部的用于对纸幅面进一步脱水的干燥部以及卷纸装置，其中，在预干燥部后方布置有用于压缩纸幅面的压缩装置。按本发明，在预干燥部后方附加地布置有涂胶装置。
发明人已经认识到，如果用于制造纸袋纸的造纸机的设计方案配备有附加的涂胶装置，则可以在造纸机上制造低强度纸和纸袋纸。他们还认识到，低强度纸的市场可以吸收更多产能。因此，可以改善造纸机的利用率并且以经济上有利的方式运行造纸机。
在本发明的范围内，低强度的纸幅面应理解为下列组中的纸：牛皮纸、瓦楞纸板原料纸，如箱纸板、瓦楞纸或也称为瓦楞原料纸。
低强度的纸幅面优选至少部分地由以下原料之一制成：废纸，例如由阔叶木材中获得的短纤维，含木材的新鲜纤维，例如CTMP(化学热磨机械浆)，TMP(热磨机械浆)。
纸袋纸包含新鲜纤维纸浆，其优选从针叶木材中获得并且也称为长纤维纸浆。因此，纸袋纸具有比所述低强度的纸幅面明显更高的强度性能。
如果要在按本发明的造纸机上制造纸袋纸幅面，则该纸幅面在预干燥部后导引通过压缩装置并且在此处优选沿纵向，亦即沿机器运行方向起皱。在此，幅面导引装置选择为，使得绕过涂胶装置。造纸机设计成，使得纸袋纸幅面在进入压缩装置时的干重含量处于60％至65％的范围内。为了实现纸袋纸幅面的良好的孔隙率值，在压榨部中对纸袋纸幅面仅以以下程度脱水，使得在最后一个压榨压区之后的干重含量在38％至44％的范围内。这可以通过在压榨部中小的线力实现。在压缩装置之后，在后干燥部中将纸袋纸幅面完成干燥，优选干燥至92％和98％之间的干重含量，尤其是95％和98％之间的干重含量。然后，在卷纸装置中卷绕纸袋纸幅面。
如果要在按本发明的造纸机上制造低强度的纸幅面，则纸幅面在预干燥部之后导引通过涂胶装置并在这里在纸幅面的纸表面的单侧或双侧施加增加强度的胶料。在此，幅面导引装置选择为，使得绕过压缩装置。低强度的纸幅面在进入涂胶装置时、亦即在预干燥部的末端必须已具有在88％至96％的范围内的、尤其是90％至95％的范围内的干重含量。为了实现这一点，压榨部的尺寸设计成，使得它适合使压榨压区处具有必要的更高的线力以便将进入预干燥部的起始干重含量提高到43％至55％，尤其是45％至53％。在涂胶装置之后，在后干燥部中将低强度的纸幅面干燥至90％到98％之间的、尤其是92％到96％之间的最终干重含量。
在预干燥部的末端的低强度的纸幅面中实现所需的干重含量的另一种可选的可能性是，预干燥部的蒸汽冷凝系统包括至少一个加热组件，优选两个或更多个的加热组间，其具有用于给配属于该加热组件的干燥滚筒加热的热压缩机。由此，与级联系统相反，在加热组件中的干燥滚筒的干燥效率可以与另一个加热组件的干燥效率无关地设置。在级联系统中不是这种情况。各加热组件之间存在依赖性或者说关联性。在制造低强度的纸幅面时，与在制造纸袋纸幅面时相比，通过热压缩机可以使干燥滚筒的干燥效率更高。
压缩装置和涂胶装置在按本发明的造纸机中接着预干燥部地布置。
已知纸袋纸幅面是使用所谓的“可延展单元”，例如已知为Clupak-单元、具有弹性带的压缩装置制造的，通过它使仍然潮湿的纤维料幅起皱，以改善其在幅面运行方向上的延伸性能。
在实际可行的实施方式中，压缩装置布置在涂胶装置的下方。压缩装置可以布置在造纸机的机械栈内。该压缩装置可以在此例如悬挂地固定在造纸机的基座上，而不会碰到栈底部。
也可以考虑的是，压缩装置布置在涂胶装置的上方。这在维护方面，例如在更换辊子时会是有利的，因为可以使用车间内起重机。
压缩装置可以沿机器运行方向看布置在涂胶装置的前方或后方。这在狭窄的结构条件下会是有利的。
此外，涂胶装置可以设计成由现有技术已知的涂膜压机或胶压机。淀粉可以用作胶料。
在有利的实用的实施方案变型中，可以规定，在预干燥部后方布置有转移设备并且设计为适用于将纸幅面选择性地转移到压缩装置或涂胶装置中。转移设备可以自动化地或手动地操纵。它既可以针对涂胶装置也可以针对压缩装置设计带有用于转移纸幅面的索式导引装置。转移设备可以包括转向元件和/或输送元件，用于将纸幅面转向和输送到相应的索式导引装置中。转向元件和/或输送元件可以设计成可枢转的。
优选的是，在压缩装置和涂胶装置的后方布置有后干燥部。
成型区优选设计成长网。
在实际情况下，压榨区可以具有至少一个，优选两个靴式压榨压区。靴式压榨压区的压榨压区长度优选为大于250mm，尤其是大于270mm。这可以实现灵活的且可调节的脱水效率，其在生产从纸袋纸转换为低强度的纸时并且从低强度的纸转换为纸袋纸时都是有利的。
在可行的扩展设计中，压榨区设计为具有中央辊的紧凑式压榨机。
有利的是，压榨区的尺寸和形状设计成，使得所有压榨压区的线力总和能够在≥1300kN/m的第一线力范围设置，并且备选地能够在<1300kN/m的第二线力范围内设置。
在可行的实际情况下，为了制造纸袋纸，纸幅面导引通过压缩装置，并且压榨部设置成，使得所有压榨压区的线力总和处于第二线力范围内。
在另一个可行的实际情况中，为了制造低强度的纸幅面，纸幅面导引通过涂胶装置，并且压榨部设置成，使得所有压榨压区的线力总和处于第一线力范围内。
还有利的是，压榨区具有两个靴式压榨压区并且其尺寸和形状设计成，使得第一压榨压区的线力针对制造低强度的纸幅面可以在≥1000kN/m的线力范围内设置，并且备选地针对制造纸袋纸幅面可以在<500kN/m的线力范围、尤其是<400kN/m的线力范围、尤其是100kN/m至200kN/m的线力范围内设置。
为了获得灵活的干燥效率，预干燥部的蒸汽冷凝系统包括至少一个加热组件，其具有用于给配属于该加热组件的干燥滚筒加热的热压缩机。
预干燥部在起始处具有至少一个单列干燥组件，其中，纸幅面交替地围绕干燥滚筒和抽吸式的导辊导引。然后跟随有双列干燥组件，其中，纸幅面交替地围绕干燥滚筒导引。预干燥部也就是说既包括单列干燥组件也包括双列干燥组件。
后干燥部优选包括仅仅双列干燥组件。
优选的是，后干燥部的至少前两个上部干燥滚筒不被干燥网包绕。由此纸幅面未被覆盖。这使得在制造纸袋纸幅面时能够使用冲击流干燥器来提高横向于机器运行方向的收缩率。
本发明的技术问题还可以通过一种用于在造纸机中选择性地制造纸袋纸幅面和低强度的纸幅面的方法解决，该造纸机包括用于对纸幅面成型和脱水的成型区、压榨区和带有预干燥部和后干燥部的用于对纸幅面进一步脱水的干燥部以及卷纸装置，其中，在预干燥部后方布置有用于压缩纤维料幅的压缩装置和附加地布置有涂胶装置，其中，为了制造低强度的纸幅面，纸幅面从压缩装置旁边导引通过涂胶装置，并且为了制造纸袋纸，纸幅面从涂胶装置旁边导引通过压缩装置。
本发明还明确地延伸到那些实施例，这些实施例没有被明确引用到的权利要求的特征组合给出，因此在技术上合理的范围内，根据本发明所公开的特征可以根据需要彼此组合。
附图说明
本发明的其他特征和优点从下面参照附图对优选的实施例的描述中得出。附图中示出：
图1是按本发明的造纸机的第一实施形式的简化图；
图2是按本发明的造纸机的第二实施形式的简化图。
具体实施方式
图1示出按本发明的造纸机1的第一实施形式的简化图。所示的造纸机1适合用于制造纸袋纸幅面2和低强度的纸幅面2.1。在实施为长网的成型区3中，通过流浆箱给出纤维悬浮液，在这里对该纤维悬浮液脱水并且形成纸幅面2、2.1。然后，沿机器运行方向16跟随有压榨区4。该压榨区包括两个单独固定的压榨压区，这两者被设计为具有延长的压榨间隙的压榨压区，在此情况下被设计为靴式压榨压区。压榨间隙的长度为大于250mm。纸幅面2、2.1随后在干燥部5的预干燥部5.1中被干燥。所述预干燥部在起始处具有至少一个单列的干燥组件，在该至少一个单列的干燥组件中，纸幅面2、2.1交替地围绕干燥滚筒6和导辊7导引。然后，跟随双列的干燥组件，其中，纸幅面2、2.1交替地围绕干燥滚筒导引。纸幅面2、2.1以曲折的形状围绕用蒸汽加热的干燥滚筒6和围绕导辊7并且直接与干燥滚筒6接触。预干燥部5.1被罩8包罩。预干燥部的未示出的蒸汽冷凝系统在该实施例中包括两个带有热压缩机的加热组件，该热压缩机用于给配属于该加热组件的干燥滚筒6加热。由此，与级联系统相反，可以与另外的加热组件的干燥效率无关地设置该加热组件中的干燥滚筒6的干燥效率。在预干燥部5.1的后方布置有用于压缩纤维料幅的压缩装置10。按本发明，在预干燥部的后方附加地布置有涂胶装置11。在该实施例中，压缩装置10在支架10.1上悬挂地布置在造纸机1的机械栈15中的涂胶装置11的下方。沿机器运行方向16看，在压缩装置10的前方且在涂胶装置11的前方设有转移设备12，通过该转移设备可以将纸幅面2，2.1选择性地导引通过压缩装置10或通过涂胶装置11。为此，转移设备12包括转向和/或输送元件，以使纸幅面转向和输送相应的索式导引装置中。在制造低强度的纸幅面2.1时，将纸幅面2.1导引至设计成涂膜压机的涂胶装置11并且导引通过该涂胶装置11。而若生产纸袋纸幅面2，则纸幅面转向到涂胶装置11中。在该实施例中，仅为了清楚起见示出了两个幅面运行路径，尽管实际上并未发生。所述幅面运行路径应被视作是择一式的。然后跟随有后干燥部5.2，在该后干燥部5.2中，纸幅面针对两种生产方案都干燥到最终干重含量。后干燥部同样被罩8包罩。后干燥部5.2包括仅双列的干燥组件。后干燥部5.2的前四个上部干燥滚筒6不被干燥网包绕。由此，纸幅面2不被覆盖。这使得冲击流干燥器17能够在纸袋纸幅面2的制造中被用于提高横向于机器运行方向16的收缩率。
然后卷绕纸幅面2、2.1。
图2示出按本发明的造纸机1的第二实施形式的简化图。所示的造纸机1也适合用于制造纸袋纸幅面2和低强度的纸幅面2.1。该结构与图1中的造纸机1的结构的不同之处仅在于涂胶装置11相对于压缩装置10的布置。两个涂胶装置也直接布置在预干燥部5.1的后方。压缩装置10在该第二实施例中固定在支架10.1上地布置在涂胶装置11的上方。沿机器运行方向16看，在压缩装置10的前方且在涂胶装置11的前方也设有转移设备12，通过该转移设备可以将纸幅面2，2.1选择性地导引通过压缩装置10或通过涂胶装置11。
附图中的实施例的相应元件设有相同的附图标记。除非另外说明，否则各个附图中这些元件的功能彼此对应，并且不会导致矛盾。因此省去了重复的描述。
附图标记列表
1 造纸机
2 纸袋纸幅面
2.1 低强度的纸幅面
3 成型区
4 压榨区
5 干燥部
5.1 预干燥部
5.2 后干燥部
6 干燥滚筒
7 导辊
8 罩
9 卷纸装置
10 压缩装置
10.1 支架
11 涂胶装置
12 转移设备
13 操作平面
14 基座
15 机械栈
16 机器运行方向
17 冲击流干燥器

Claims (14)

1.一种适合用于制造纸袋纸幅面(2)和低强度的纸幅面(2.1)的造纸机(1)，所述造纸机(1)包括用于对纸幅面(2、2.1)进行成型和脱水的成型区(3)、压榨区(4)和带有预干燥部(5.1)和后干燥部(5.2)的用于对纸幅面(2、2.1)进一步脱水的干燥部(5)以及卷纸装置(9)，其中，在预干燥部(5.1)后方布置有用于压缩纸幅面(2、2.1)的压缩装置(10)，其特征在于，在预干燥部(5.1)后方附加地布置有涂胶装置(11)。
2.按权利要求1所述的造纸机，其特征在于，所述压缩装置(10)布置在所述涂胶装置(11)的下方。
3.按权利要求1所述的造纸机，其特征在于，所述压缩装置(10)布置在所述涂胶装置(11)的上方。
4.按权利要求1所述的造纸机，其特征在于，所述压缩装置(10)在机器运行方向(16)上看布置在所述涂胶装置(11)的前方或后方。
5.按前述权利要求之一所述的造纸机，其特征在于，在所述预干燥部(5.1)的后方布置有转移设备(12)，并且所述转移装置(12)设计成适用于将纸幅面(2、2.1)选择性地转移到压缩装置(10)或涂胶装置(11)中。
6.按前述权利要求之一所述的造纸机，其特征在于，在所述压缩装置(10)和涂胶装置(11)的后方布置有后干燥部(5.2)。
7.按前述权利要求之一所述的造纸机，其特征在于，所述成型区(3)设计成长网。
8.按前述权利要求之一所述的造纸机，其特征在于，所述压榨区(4)具有至少一个，优选两个靴式压榨压区。
9.按权利要求1至8之一所述的造纸机，其特征在于，所述压榨区(4)设计成紧凑式压榨机。
10.按前述权利要求之一所述的造纸机，其特征在于，所述压榨区(4)的尺寸和形状设计成，使得所有压榨压区的线力总和能在≥1300kN/m的第一线力范围内设置，备选地能在<1300kN/m的第二线力范围内设置。
11.按权利要求10所述的造纸机，其特征在于，为了制造纸袋纸(2)，所述纸幅面导引通过压缩装置(10)，并且所述压榨部(4)设置为，使得所有压榨压区的线力总和位于第二线力范围内。
12.按前述权利要求之一所述的造纸机，其特征在于，为了制造低强度的纸幅面(2.1)，所述纸幅面导引通过所述涂胶装置(11)，并且所述压榨区(4)设置成，使得所有压榨压区的线力总和位于第一线力范围内。
13.按权利要求1所述的造纸机，其特征在于，所述预干燥部(5.1)的蒸汽冷凝系统包括至少一个加热组件，所述至少一个加热组件具有用于加热配属于该加热组件的干燥滚筒(6)的热压缩机。
14.一种用于在造纸机(1)中选择性地制造纸袋纸幅面(2)和低强度的纸幅面(2.1)的方法，所述造纸机(1)包括用于对纸幅面(2、2.1)进行成型和脱水的成型区(3)、压榨区(4)和带有预干燥部(5.1)和后干燥部(5.2)的用于对纸幅面(2、2.1)进一步脱水的干燥部(5)以及卷纸装置(9)，其中，在预干燥部(5.1)后方布置有用于压缩纸幅面(2、2.1)的压缩装置(10)和附加地布置有涂胶装置(11)，其中，所述纸幅面从压缩装置(10)旁边导引通过涂胶装置(11)以便制造低强度的纸幅面(2.1)，并且所述纸幅面从涂胶装置(11)旁边导引通过所述压缩装置(10)以便制造纸袋纸(2)。
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