CN113106771A - 用于干燥涂布纤维幅材的干燥机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于干燥涂布纤维幅材的干燥机，其包括三个空气隔室(81、82，83)，三个空气隔室被构造成向正在通过的纤维幅材(W)提供干燥空气吹送。其中的两个空气隔室(81、82)是大体上矩形的室并且彼此相邻，第三空气隔室(83)是转弯空气隔室，其被定位成直表面朝向两个矩形空气隔室(81、82)的端部，并且具有大体上弯曲的外表面。干燥机(80)还包括至少一个吹风装置(85)，该吹风装置被构造成提供支撑空气吹送以支撑正在通过的纤维幅材(W)的行进。矩形空气隔室(81、82)包括入口通道(84)和两个出口通道(86)，并且在矩形空气隔室(81、82)的长度方向上入口通道(84)位于出口通道(86)之间。

Description

用于干燥涂布纤维幅材的干燥机
技术领域
一般地，本发明涉及用于干燥涂布纤维幅材的干燥机，该干燥机与在用于涂布纤维幅材的生产线中生产涂布纤维幅材有关，特别是与生产涂布式纸板幅材有关，更特别是与生产折叠箱纸板等级的涂布式纸板幅材有关。
背景技术
如从现有技术中已知的，在纤维幅材机中，特别是在纸和纸板机中，纤维幅材在由在生产线中连续布置的多个设备形成的组件中生产和处理。典型的生产线包括：具有流浆箱和成形单元的成形部、压榨部、以及随后的干燥部和卷纸机。生产线还可包括用于整饰纤维幅材的其他装置和部分，例如施胶压榨机(size press)、压光机、涂布部。生产和处理线通常还包括至少一个用于形成用户卷的复卷机以及卷包装设备。因此，生产线的长度通常在机器方向上非常长，因而需要大量的空间。在本文中，纤维幅材是指例如纸和纸板幅材。
纤维幅材、特别是纸和纸板有很多种类型，并且可根据基重分成两个等级：单铺层且基重为25g/m2～300g/m2的纸，以及以多铺层技术制造并具有150g/m2～600g/m2基重的纸板。应当注意，纸和纸板之间的界线是灵活的，因为最轻基重等级的纸板比最重基重等级的纸要轻。一般而言，纸用于印刷，纸板用于包装。主要的盒用纸板等级是折叠箱纸板(FBB)、漂白浆挂面粗纸板(WLC)、实心漂白纸板(SBS)和液体包装纸板(LPB)。通常，这些等级典型地用于不同种类的消费品包装。盒用纸板等级从单铺层板到多达五铺层板变化(150g/m2～400g/m2)。正面通常涂布有一层到三层(20g/m2～40g/m2)，背面有较少涂布或几乎没有涂布。对于相同的纸板等级，存在大范围的不同质量数据。由于在基板的中间层中使用的机械或化学机械纸浆，FBB具有最高的松厚度。
涂布纤维幅材等级和涂布变得越来越流行，因此对于涂布工艺和设备要求越来越高。在涂布中，尤其是在颜料涂布中，纤维幅材的表面在涂布站处形成有涂布颜料(涂布物质)层，然后干燥。涂布的工艺可以分为将涂布颜料供应到幅材表面上(这被称为涂布颜料涂覆)以及调整涂布颜料的最终量。纸和纸板幅材的涂布通常使用涂布装置——涂布机。关于涂布机，在现有技术方案中采用了不同种类的涂布技术，例如池技术或薄膜转移技术或喷涂技术或刮刀技术。一种重要的最近开发的涂覆技术是帘式涂覆(curtainapplication)，其适合于纸和纸板幅材的表面处理。通过帘式涂覆，可以在幅材表面上很好地覆盖处理物质。
随着涂布纤维幅材等级变得越来越流行，因此对于工艺和设备要求越来越高。在涂覆中，纤维幅材的表面在涂覆站处形成有处理物质层，然后干燥。在现有技术的纤维幅材生产线中，涂布之后的干燥通常需要大量的空间，尤其是在机器方向上，因此进一步增加了纤维幅材生产线的长度。现有技术中已知的干燥机在干燥机的空气隔室(aircompartment)中设置有彼此紧邻的一个入口通道和一个出口通道。这在正在通过的待干燥的纤维幅材的行进期间引起不均匀的干燥效果并破坏了正在通过的纤维幅材的稳定性，这已经通过将入口通道和出口通道设置为交错配置来试图防止，但其反而需要增加干燥机中的空气隔室的空间，因此，会显著增加干燥机的尺寸。
本发明的目的是提供一种用于干燥涂布纤维幅材的干燥机，其中消除或至少最小化了现有技术的缺点和问题。
本发明的目的是提供一种用于干燥涂布纤维幅材的改进的干燥机，其中实现了涂布纤维幅材的有效非接触式干燥。
本发明的特别目的是提供一种干燥机，其中消除或至少最小化了(特别是由于涂布后的干燥引起的)现有技术中与机器方向上的空间需求有关的缺点和问题。
发明内容
为了实现上述目的，本文公开了根据本发明的干燥机的有利的实施例和特征。
根据本发明，用于干燥涂布纤维幅材的干燥机包括三个空气隔室，三个空气隔室被构造成提供朝向正在通过的纤维幅材的干燥空气吹送；上述空气隔室中的两个是大体上矩形室并且彼此相邻，且两个纵向侧朝向彼此；第三空气隔室是转弯空气隔室，转弯空气隔室被定位成直表面朝向两个矩形空气隔室的上表面，具有大体上弯曲的外表面，有利地为半圆形的外表面；干燥机被构造为在第一竖直部中形成用于纤维幅材的第一纵向干燥行程，在转弯部中形成用于纤维幅材的弯曲干燥行程，并且在第二竖直部中形成用于纤维幅材的第二纵向干燥行程；干燥机还包括在距空气隔室一定距离处沿着竖直部的至少一个吹风装置，该至少一个吹风装置被构造成提供支撑空气吹送以支撑正在通过的纤维幅材的行进；矩形空气隔室包括入口通道和两个出口通道，在矩形空气隔室的长度方向上入口通道位于出口通道之间。
根据本发明的有利特征，干燥机是双通干燥机，双通干燥机被构造成具有空气转弯的U形空气干燥机。
根据本发明的有利特征，干燥机的最高吹送干燥空气温度为500℃，最低吹送干燥空气温度为50℃，有利地为70℃。
根据本发明的有利特征，每个空气隔室是能够单独调节的，以提供用于干燥纤维幅材的三个干燥温度区。
根据本发明的有利特征，空气隔室和吹风装置包括超压喷嘴，在矩形空气隔室的大体上竖直部上，用于空气吹送的喷嘴的间隔为200mm～450mm，并且吹风装置的喷嘴的彼此间隔为300mm～1200mm，有利地彼此间隔为600mm～1200mm。
根据本发明的有利特征，干燥机的空气设备配置包括用于形成竖直部的矩形空气隔室的独立的空气循环设备，形成弯曲的转弯部的半圆形的转弯空气隔室具有其自身的空气循环设备。
根据本发明的有利特征，用于竖直部的空气循环设备为串级连接(cascadeconnection)。
根据本发明的有利特征，干燥机的空气设备配置包括用于形成竖直部的矩形空气隔室的公共空气循环设备，形成弯曲的转弯部的半圆形的转弯空气隔室具有其自身的空气循环设备。
根据本发明的有利特征，干燥机的空气设备配置包括独立的供气系统，吹风装置提供支撑气流以支撑正在通过的纤维幅材的行进。
通过本发明实现了许多优点：用于干燥涂布纤维幅材的改进的干燥机提供涂布纤维幅材的有效非接触式干燥和用于涂布纤维幅材的改进生产线，该改进生产线比用于涂布纤维幅材的已知生产线短，从而在生产线的机器方向上节省了大量空间。干燥机的矩形空气隔室的有利配置使得在纤维幅材的行进方向上的整个宽度减小三分之一。有利地，还可以使用三个单独可控的干燥区，从而可以优化质量和能量消耗。另外，例如鉴于尾部牵引(tail threading)，提供了布局选项的改进的可用性。
附图说明
在下文中，参考附图详细地解释本发明，但是本发明不限于此。
在图1中示意性地示出了根据本发明的用于涂布纤维幅材的干燥机的有利示例，
在图2A至图2B中，示意性地示出了根据本发明的用于涂布纤维幅材的干燥机的矩形空气隔室的有利示例，
在图3A至图3C中，示意性地示出了根据本发明的用于涂布纤维幅材的干燥机的空气设备配置的有利示例，
在图4中示意性地示出了用于涂布纤维幅材的生产线的有利示例。
在下面的描述过程中，根据说明本发明及其有利示例的不同视图，将使用类似的数字和符号来识别类似的元件。为了清晰起见，图中省略了一些重复的附图标记。
具体实施方式
在图1中，示出了用于干燥涂布纤维幅材W的干燥机80的示例的示意性剖视图。干燥机80大体上在纤维幅材的宽度(即相对于纤维幅材W的主行进方向S的横向)上延伸。在用于涂布纤维幅材的纤维幅材生产线中，干燥机80位于涂布机之后。在干燥机80中，通过非接触式干燥来干燥纤维幅材W。干燥机80包括形成干燥机80的室的三个空气隔室81、82、83。每个空气隔室81、82、83有利地是单独可调节的。因此，可以提供用于干燥纤维幅材的三个干燥温度区。其中两个空气隔室81、82是大体上矩形的空气隔室并且彼此相邻，且两个纵向“背”侧彼此相对(即没有喷嘴的一侧朝向彼此，有喷嘴的一侧朝向正在通过的纤维幅材W)，并且第三空气隔室83——转弯空气隔室——作为大体上弯曲的外部，有利地为半圆形的外表面，并且第三空气隔室83被定位成直表面朝向其他两个空气隔室81、82的上表面。弯曲的空气隔室83的半径有利地为800mm～1200mm。因此，矩形空气隔室81、82在纤维幅材W的主行进方向S上的高度有利地为800mm～1200mm。矩形空气隔室81、82在相对于纤维幅材W的主行进方向S的竖直方向上的宽度为2.4m～11m，并且长度为5m～6m(即在纤维幅材W的主行进方向S的平面的向上方向上)。因此，干燥机80的结构使得纤维幅材W首先在竖直部87中在图中向上纵向行进，然后在弯曲的转弯部89中半圆形行进，接着在另一竖直部88中在图中向下进行另一纵向行进。因此，干燥机80包括竖直部87、88和弯曲的转弯部89。在竖直部87、88中，从纤维幅材W的主行进方向S的平面向上沿着纤维幅材W的纵向，即，在两个大体上矩形的空气隔室81、82的纵向外侧处，在距纤维幅材W的另一侧上的矩形空气隔室81、82一定距离处，至少一个(有利地若干个)吹风装置85彼此以一定距离相邻，并且使得当纤维幅材W通过干燥机80的矩形空气隔室81、82时，从吹风装置85提供支撑气流以支撑正在通过的纤维幅材W的行进。每个空气隔室81、82、83包括一个加压空气吹送通道84、入口通道84，用于提供干燥空气以干燥正在通过的纤维幅材W，并且矩形空气隔室81、82包括用于从干燥区域去除潮湿空气的两个出口通道86，并且弯曲的转弯空气隔室83包括一个出口通道86。在干燥机80和矩形空气隔室81、82的长度方向上，即在纤维幅材W的主行进方向S的平面的向上方向上，入口通道84位于两个出口通道86之间。每个矩形空气隔室81、82在竖直部的中间具有入口(即空气吹送通道84)，并且在每个端部区域具有出口通道86。吹风装置85提供支撑空气吹送以支撑正在通过的纤维幅材W的行进，即空气吹送使纤维幅材与空气隔室81、82相应的喷嘴侧保持适当的距离。
干燥机80是一个双通干燥机81、82，87、88，其被构造为具有空气转弯83、89的U形空气干燥机。干燥机80的干燥空气也可以是气体或蒸汽。最高吹气温度有利地为约500℃，最低吹气温度为50℃，有利地为70℃。各种类型的喷嘴可与空气隔室81、82、83和吹风装置85一起使用，有利地喷嘴是超压喷嘴。在大体竖直部(大体竖直的部分)87、88上，用于空气吹送的喷嘴彼此之间的间隔例如为200mm～450mm。与竖直部87、88的喷嘴相比，吹风装置85的喷嘴彼此之间有利地具有更长的间隔，有利地该间隔为300mm～1200mm，更有利地为600mm～1200mm。
在图2A至图2B中示意性地示出了干燥机80的矩形空气隔室81、82的示例。空气隔室81、82是大体上矩形的空气隔室，其具有背侧93、喷嘴侧92和侧端94以及前端和后端95，在图2的剖视图中仅标记了前端和后端95中的一个。纵向“背”侧93、图2中的上侧93、或矩形空气隔室81、82朝向另一矩形空气隔室82、81，即干燥机80的两个矩形空气隔室81、82的无喷嘴侧彼此相对。具有矩形空气隔室81、82的喷嘴91的侧面92朝向正在通过的纤维幅材W，在纤维幅材W的主行进方向S上的矩形空气隔室81、82的高度H有利地为800mm～1200mm。矩形空气隔室81、82有利地在相对于纤维幅材W的主行进方向S的竖直方向上具有2.4m～11m的宽度和5m～6m的长度(即在纤维幅材W的主行进方向S平面的向上方向上)。空气隔室81、82包括：一个加压空气吹送通道84、入口通道84，用于经由喷嘴91提供干燥空气以干燥正在通过的纤维幅材W；以及两个出口通道86，用于从干燥区域去除潮湿空气。在矩形空气隔室81、82的长度方向上，入口通道84位于两个出口通道86之间。矩形空气隔室81、82在竖直部的中间具有入口(即空气吹送通道84)并且在每个端部的区域处具有出口通道86。各种类型的喷嘴91可与空气隔室81、82一起使用，有利地喷嘴是超压喷嘴。用于向纤维幅材吹送空气的喷嘴91彼此的间隔为例如200mm～450mm。
在图3A至图3C中示出了用于干燥机80的空气设备配置的示例。在图3A至图3C的示例中，用于空气隔室81、82、83的空气设备配置包括空气循环设备98，该空气循环设备具有：通向每个空气隔室81、82、83的空气入口84、来自每个矩形空气隔室81、82的两个空气出口86以及来自半圆形的转弯空气隔室83的一个空气出口86。空气设备配置还包括加热单元97，并且它们还可包括热回收单元99。在图3A的示例中，空气设备配置包括用于形成竖直部87、88的矩形空气隔室81、82的独立的空气循环设备98。在图3B的示例中，空气设备配置包括用于形成竖直部87、88的矩形空气隔室81、82的公共空气循环设备98。在图3C的示例中，空气设备配置包括用于形成竖直部87、88的矩形空气隔室81、82的独立空气循环设备98，并且形成弯曲的转弯部89的半圆形的转弯空气隔室83具有其自身的空气循环设备98。用于图3C的示例的竖直部87、88的空气循环设备98为串级连接，使得将在纤维幅材的行进方向上的第一矩形空气隔室81的排出空气引导至在纤维幅材的行进方向上的第二矩形空气隔室82作为更换空气，以优化能源效率。
在图3A的示例中，空气设备配置包括用于形成竖直部87、88的矩形空气隔室81、82的独立空气循环设备，并且形成弯曲的转弯部89的半圆形的转弯空气隔室83具有其自身的空气循环设备。竖直部87、88上的吹风装置85提供支撑气流以支撑正在通过的纤维幅材W的行进，该吹风装置包括其自身的独立的供气系统96，有利的是来自热回收系统99的热空气与吹送空气混合。这种配置在生产不同纤维幅材等级并因此可使用来自干燥机80的矩形空气隔室81、82的空气吹送的不同温度的情况下是特别有利的。
在图3B的示例中，空气设备配置包括用于形成竖直部87、88的矩形空气隔室81、82的公共空气循环设备，并且形成弯曲的转弯部89的半圆形的转弯空气隔室83具有其自身的空气循环设备。竖直部87、88上的吹风装置85提供支撑气流以支撑正在通过的纤维幅材W的行进，该吹风装置包括其自身的独立的供气系统96，并且有利地来自热回收系统97的热空气被混合到吹送空气中。这种配置非常节省成本，因为能够节省所需的设备。
在图3C的示例中，空气设备配置包括用于形成竖直部87、88的矩形空气隔室81、82的独立空气循环设备，并且形成弯曲的转弯部89的半圆形的转弯空气隔室83具有其自身的空气循环设备。用于图3C的示例的竖直部87、88的空气循环设备为串级连接，使得将在纤维幅材的行进方向上的第一矩形空气隔室81的排出空气引导至在纤维幅材的行进方向上的第二矩形空气隔室82作为置换空气，以优化能源效率。竖直部87、88上的吹风装置85提供支撑气流以支撑正在通过的纤维幅材W的行进，该吹风装置包括其自身的独立的供气系统96，并且有利地来自热回收系统97的热空气被混合到吹送空气中。
在图4中示意性地示出了纤维幅材生产线的示例，所述纤维幅材生产线包括成形部，该成形部包括一个或多个流浆箱10和成形单元20。生产线还包括：压榨部25，干燥部30，施胶部35，压光机40，涂布部45、50，最终压光机75，卷纸机55和分切复卷机60。在该实施例中，生产三铺层纤维幅材，其中纤维幅材包括顶层、中间层和底层。中间层是松厚度最大层。如图4中所示，流浆箱10是三层流浆箱；或者生产线可包括三个独立的流浆箱——每个流浆箱用于纤维幅材的每一层。三层流浆箱10包括进浆总管101、102、103，用于多铺层纤维幅材的每一层的纸浆悬浮液从上述进浆总管被供给到歧管，进入均衡室，并且经由湍流发生器进一步被馈送到堰板(slice)通道，该堰板通道终止于流浆箱10的堰板开口。成形单元20有利地包括至少一个套筒辊201。套筒辊是包括固定支撑轴和带环的辊，该带环被引导为围绕固定支撑轴的圆圈，该套筒辊还包括至少一个由两个局部曲线组成的曲线脱水区，使得第一局部曲线的曲率半径大于在带环的行进方向上跟随第一局部曲线的第二局部曲线的曲率半径。例如，在本申请人的EP专利申请17164069中公开了一种套筒辊结构。压榨部25包括至少一个压榨压区N25，在图4的示例中有四个压榨压区N25，并且其可以以本领域技术人员已知的各种方式构造。干燥部30包括例如烘缸组R30，该烘缸组具有烘缸301和干燥网302，并且其可以以本领域技术人员已知的各种方式构造。施胶部35包括硬压区施胶机351和干燥设备352。压光机40有利地是金属带压光机，该金属带压光机包括金属带401和压光辊402，纤维幅材在金属带和压光辊之间被压光。涂布部45、47、50包括涂布机451、471、501和在涂布机451、471、501之后的干燥机80，上述涂布机用于在多铺层纤维幅材上涂覆涂层。在第一涂布机451之后，设置位于机器水平面上方的一个干燥机80。在第二涂布机471之后，设置位于机器水平面下方的一个干燥机80和位于机器水平面上方的烘缸组472。在第三涂布机501之后，设置位于机器水平面上方的一个干燥机80和位于机器水平面下方的一个干燥机80。相对于干燥效果，干燥机80仅在机器方向上需要较短的空间，因此在机器方向上甚至可以节省50％的空间。在涂布之后，利用相应的干燥机80在涂布机之后的干燥非常迅速地开始。涂布部45、50有利地包括至少帘式涂布装置471，有利地用于将防护涂料(barriercoating，屏蔽涂料)涂覆到多铺层纤维幅材上。涂布部45、47、50中的每个涂布机451、471、501有利地是帘式涂布机或刮刀式涂布机。卷纸机55有利地是线性卷纸机，即构造成在卷绕期间与卷绕筒552形成卷绕压区的母辊551被支撑在水平引导件553上并且在整个卷绕过程中处于大体上相同的竖直高度。分切复卷机60包括退绕站601、分切部602和卷绕部603。卷绕部603有利地为双滚筒复卷机604、605，其中带布置(即具有一个或多个带环带环608的所谓的成组带辊，其中一个或多个带环位于两个导辊606、607周围)用作两个卷绕滚筒605中的一个。生产线还可包括一个或多个组合式碎浆机70，即一个碎浆机70用于生产线的一个以上的部分。在图4的示例中，一个组合式碎浆机70用于干燥部30和施胶部35，另一个组合式碎浆机70用于最终压光机75和卷纸机55。
在前面的描述中，尽管已经参考某些特征和示例描述了一些功能，但是那些功能可以通过其他特征和示例来执行，无论是否被描述。虽然已经参考某些示例描述了特征，但是无论是否被描述，那些特征也可以存在于其他示例中。
以上仅描述了本发明的一些有利的示例，本发明不应局限于这些示例，并且本发明中可以进行许多修改和变更。

Claims (9)

1.用于干燥涂布纤维幅材的干燥机，其特征在于，
所述干燥机(80)包括三个空气隔室(81、82、83)，所述三个空气隔室被构造成向正在通过的纤维幅材(W)提供干燥空气吹送，
其中两个空气隔室(81、82)是大体上矩形室并且彼此相邻，且两个纵向背侧(93)朝向彼此，
第三空气隔室(83)是转弯空气隔室，被定位为直表面朝向两个矩形空气隔室(81、82)的端部(94)，并且具有大体上弯曲的外表面，有利地为半圆形的外表面，
所述干燥机(80)被构造成在第一竖直部(87)中形成用于所述纤维幅材(W)的第一纵向干燥行程，在转弯部(89)中形成用于所述纤维幅材(W)的弯曲干燥行程，并且在第二竖直部(88)中形成用于所述纤维幅材(W)的第二纵向干燥行程，
所述干燥机(80)还包括在与所述空气隔室(81、82)相距一定距离处沿着所述竖直部(87、88)的至少一个吹风装置(85)，所述至少一个吹风装置(85)被构造成提供支撑空气吹送以支撑所述正在通过的纤维幅材(W)的行进，
所述矩形空气隔室(81、82)包括一入口通道(84)和两个出口通道(86)，并且在所述矩形空气隔室(81、82)的长度方向上所述入口通道(84)位于所述出口通道(86)之间。
2.根据权利要求1所述的干燥机，其特征在于，所述干燥机(80)是双通干燥机(81、82，87、88)，所述双通干燥机被构造为具有空气转弯(83、89)的U形空气干燥机。
3.根据权利要求1或2所述的干燥机，其特征在于，所述干燥机(80)的最高吹送干燥空气温度为500℃，最低吹送干燥空气温度为50℃、有利地为70℃。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的干燥机，其特征在于，每个空气隔室(81、82，83)是能够单独调节的，以提供用于干燥所述纤维幅材的三个干燥温度区。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的干燥机，其特征在于，所述空气隔室(81、82，83)和所述吹风装置(85)包括超压喷嘴，在矩形空气隔室的大体上竖直部(87、88)上，用于空气吹送的喷嘴(91)的间隔为200mm～450mm，并且所述吹风装置(85)的喷嘴的彼此间隔为300mm～1200mm，有利地彼此间隔为600mm～1200mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的干燥机，其特征在于，所述干燥机(80)的空气设备配置包括用于形成所述竖直部(87、88)的所述矩形空气隔室(81、82)的独立的空气循环设备，形成弯曲的所述转弯部(89)的半圆形的转弯空气隔室(83)具有其自身的空气循环设备。
7.根据权利要求6所述的干燥机，其特征在于，用于所述竖直部(87、88)的所述空气循环设备为串级连接。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的干燥机，其特征在于，所述干燥机(80)的空气设备配置包括用于形成所述竖直部(87、88)的所述矩形空气隔室(81、82)的公共空气循环设备，形成弯曲的所述转弯部(89)的半圆形的转弯空气隔室(83)具有其自身的空气循环设备。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的干燥机，其特征在于，所述干燥机(80)的空气设备配置包括独立的供气系统，所述吹风装置(85)提供支撑气流以支撑所述正在通过的纤维幅材(W)的行进。
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