RU1771983C - Устройство дл крепировани бумаги - Google Patents

Abstract

Использование: целлюлозно-бумажна  промышленность. Сущность изобретени : устройство включает вращающийс  ведущий и прижимаемый к нему обогреваемый ведомый валы, огибаемые бесконечной эластомерной лентой, рабоча  поверхность которой образована крепирующими элементами, лентонат жной и лентоведу- щие валики, приспособлени  дл  очистки, промывки, охлаждени  и подшлифовки ленты и бесконечную раст жимую сетку, пропущенную между лентой и ведомым обогреваемым валом и наложенную на рабочую сторону эластомерной ленты, и приспособление дл  перемещени  и очистки сетки, Крепирующие элементы рабочей поверхности ленты выполнены в виде преимущественно пр моугольных или полусферических сплошных канавок, расположенных под углом к направлению перемещени  ленты, пересекающихс  между собой под различными углами с образованием шипов или направленных по преимущественно ломаным и си- нусоидальным кривым. Крепирующие элементы также мотут быть выполнены в виде перфораций. Устройство также содержит смонтированный над ведущим валом прижимной валик дл  соединени  необработанного бумажного полотна и сетки и вдавливани  их в  чейки эластомерной ленты. 3 з.п.ф-лы,2 ил. С

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  крепировани  бумаги и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности , а также дл  усадки тканей, крепировани  синтетических пленок, в других отрасл х промышленности.

Известны устройства дл  крепировани  бумаги шабером, X - крепировани  с помощью шаберов, расположенных под углом 45° к продольному направлению бумажного полотна дл  получени  раст жной бумаги в продольном и поперечном направлени х, устройства Клупак с бесконечным эласто- мерным полотном и Экспанда - двухвальные устройства, используемые дл  микро- крепировани  бумаги.

Недостатком устройств шаберного крепировани   вл етс  изменение удлинени  бумаги по мере износа кромки шабера , т.е. трудность придани  бумаге одинаковой раст жимости в течение даже небольших промежутков времени работы шабера. Микрокрепирующие устройства типа Клупак и Экспанда обеспечивают повышение удлинени  бумаги в продольном (машинном) направлении и незначительное - в поперечном.

Дл  получени  изотропной бумаги по показател м удлинени  в обоих направлею

со ы

ни х используют две одинаковые установки Клупак или Экспанда, у которых линии сдавливани  расположены под углом 45° к направлению движени  бумаги, что вызывает повышение затрат на изготовление такой бумаги. Дл  многих технических, упаковочных , электротехнических и санитарно-гигиенических видов бумаги желательно сочетание положительных свойств крепированной и микрокревированной бумаги в од- нрм и том же бумажном1 полотне, например, путем придани  разным участкам бумаги макро- и микроскладок.

Близким по целевому назначению  вл етс  техническое решение, в котором известные устройства дл  усадки тканей с вращающейс  бесконечной эластомерной лентой (типа Клупак) модифицированы и приспособлены дл  нанесени  орнаментов на листовые легко деформирующиес  материалы , позвол ющие за счет крепирующих элементов, выполненных на рабочей поверхности ленты в виде непрерывных или прерывных продольных углублений и образующих на ней соответствующий рельеф, придавать разным участкам листового материала макро- и микроскладки. При обработке листового материала в данном устройстве происходит искусственна  усадка тех участков ткани, которые попадают в зону давлени  от зажимного приспособлени , действующего перпендикул рно плоскости листа, сжатие этих участков ткани осуществл етс  за счет усилий, действующих в горизонтальной плоскости при изгибе рабочей стороны эластомерной ленты по дуге охвата вала. При этом участки ткани на выступах уплотн ютс  и остаютс  гладкими, а участки же ткан, расположенные над углублени ми, не подвергаютс  действию усилий сжати  от зажимного устройства и поэтому остаютс  относительно свободными, образу  складки, морщины, гофры, пузыри, вздути , оборки.

Недостатком данного устройства применительно к крепированию влажной и полусухой бумаги из растительных волокон  вл етс  низкое качество обработанного бумажного полотна из-за дефектов его поверхности в виде выщипывани  пучков волокон , надрывов, разрушени  структуры, образующихс  главным образом при отделении обработанного полотна от крепирующих элементов рабочего сло  эластомерной ленты. Влажна  бумага в отличие от тканей из растительных и синтетических волокон обладает низкой механической прочностью. Углублени  между крепирующими элементами рабочей стороны ленты засор ютс  пучками волокон и отдел ющимис  частицами ороговевшего сло  эластомера, что затрудн ет очистку рабочего рельефа ленты. Загр зн ющие частицы эластомера прилипают к поверхности бумажного полотна, что недопустимо при изготовлении, например.

крепированных электроизол ционных и санитарно-гигиенических видов бумаги.

Цель изобретени  - повышение качества крепированной бумаги, потребительских свойств ее за счет придани  бумажному полотну чередующихс  в определенной последовательности однородных по размерам и степени сжати  макро- и микроскладок, получени  бумаги с одинаковой раст жимостью в продольном и поперечном направлени х.

Это достигаетс  тем, что дл  повышени  качества крепированной бумаги, придани  ей дополнительных структурных и физических свойств, однородных макро- и микроскладок, чередующихс  в определенной последовательности, в процессе обработки используют устройство дл  кре- пировани  с бесконечной эластомерной лентой, рабоча  поверхность которой образована крепирующими элементами, дл 

беспреп тственного съема обработанного влажного полотна с рельефа рабочей стороны ленты, увеличени  срока ее службы, предотвращени  загр знени  бумаги инородными частицами ороговевшего отработайного сло  эластомера оно содержит бесконечную раст жимую сетку, пропущенную между лентой и обогреваемым валом и наложенную на крепирующие элементы эластомерной ленты, и приспособление дл 

перемещени  и очистки сетки. На рабочей стороне эластомерной ленты нанесены поперечные , косые (расположенные под углом к движущемус  полотну), пересекающиес  канавки, образующие шипы, синусоидальные , различно ориентированные канавки или иной формы, округлые или щелевые отверсти , располагаемые различным образом. Текстура поверхности рабочей стороны резиновой ленты может быть выбрана различной.

При ее выборе следует руководствоватьс  соображени ми необходимости придани  бумаги заранее заданных свойств, например одинаковой раст жимости или прочности в двух взаимно перпендикул рных

направлени х и т.п. Соотношени  между количеством макро- и микроскладок на единице площади поверхности бумаги определ ютс  геометрическими размерами канавок (шириной, длиной, глубиной), круглых отверстий или шлиц, характером расположени  и плотностью их на единице поверхности ленты, кривизной ведущего и обогреваемого ведомого валов, огибаемых эластомерной лентой при движении, толщиной раст жимой сетки и характером плетени  нитей основы и утка, усили м прижима ведомого вала и прижимного валика, нат жением эластомерной ленты и сетки.

На фиг.1 показан общий вид и кинематическа  схема движени  основных узлов устройства. На фиг.2 (а, б) представлены примеры выполнени  рельефа рабочего сло  А (фиг.1) резиновой ленты. Рельеф рабочей поверхности резиновой ленты (фиг.2- а) образован косым расположением сплошных пр моугольных канавок по отношению к движению ленты. Наружна  рабоча  поверхность выступов выполнена округлой формы. Канавки пр моугольной, трапецеидальной, полусферической и другой формы могут быть выполнены по ломаной , синусоидальной или иной кривой линии, расположенными под различными углами к направлению движени  ленты, а также прерывистыми, образу  на рабочей поверхности резины шлицы. На фиг.2-6 представлен рельеф рабочей поверхности ленты в виде шипов, образующихс  в результате нанесени  пр моугольных канавок под углом 45° к движению ленты и взаимно пересекающихс  под пр мым углом. На фиг.2 (в,г) показаны элементы рабочего сло  резиновой ленты с высверленными круглыми отверсти ми соответственно при движении ленты в плоскости и огибании ею ведомого вала (ц - шаг расположени  центров отверстий по ширине ленты, t2 - шаг расположени  центров отверстий по длине ленты, ц t2). При огибании рабочей стороной ленты вала отверсти  и промежутки между отверсти ми эластомера деформируютс . Расположение большего числа отверстий на 1 погонном метре по ширине ленты, чем по длине ее (ti ta) вызывает дополнительную деформацию сжати  в промежутках рабочего сло  резины в поперечном направлении, передаваемой сеткне и обрабатываемой бумаге, за счет чего удлине- ние ее в поперечном направлении увеличиваетс . На фиг.2-д,-е,-ж показано возможное расположение на бумаге макроскладок {затемненные участки) и микроскладок (светлые участки) в зависимости от расположени  и характера крепирующих элементов на рабочей стороне ленты.

Устройство включает ведущий вал 1, бесконечную эластомерную ленту 2 с расположенными на рабочей поверхности выступами или шипами, сетку 3, прижимной валик4, необработанное бумажное полотно 5, ведомый обогреваемый вал 6, крепиро- ванное бумажное полотно 7. сетковедущие валики 8, лентоведущие валики 9, цилиндрическую волос ную щетку 10, приспособление 11 дл  охлаждени  и промывки

рабочей поверхности резиновой ленты, устройство 12 дл  удалени  капелек воды и осушки рабочей поверхности резиновой ленты сжатым воздухом, лентонат жной ва- лик 13, сетконат жной валик 14, приспособлени  15 дл  продувки сетки сжатым воздухом от остатков волокон и загр знений , сборник пыли 16 и шлифовальный круг 17 дл  подшлифовки резиновой ленты.

0 Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

Необработанное, например полусухое бумажное полотно 5. поступает в зазор между прижимным валиком 4 и бесконечной

5 сеткой 3, расположенной на предварительно раст нутой рабочей поверхности бесконечной резиновой ленты 2 и приводимой в движение ведущим валом 1 от электропривода (на фиг.1 не показан). Наружна  повер0 хность резиновой ленты, а также сетка и бумажное полотно при огибании ведущего вала испытывают деформации раст жени , при поступлении же в зону контакта с ведомым валом 6 и огибани  его - деформации

5 сжати . За счет сжати  канавок рабочего сло  резиновой ленты лежащие на нем сетка и бумажное полотно образуют складки крепа. Ведомый вал на подвижных опорах имеет возможность смещени  в вертикаль0 ной и горизонтальной плоскости. В горизон- тальной плоскости осуществл етс  гидравлический или пневматический прижим его к ведущему валу. Смещение по высоте ведомого вала позвол ет регулировать

5 угол обхвата его резиновой лентой. Резинова  лента при огибании первого лентоведу- щего валика 9 выходит из зоны контакта. Бесконечна  сетка 3 отводитс  через первый (по выходе из зоны контакта) сетковеду0 щий валик 8, огиба  несколько больший угол обхвата ведомого вала 6 по сравнению с лентой. Крепированное бумажное полотно, имеющее несколько больший угол обхвата ведомого цилиндра, чем сетка, отдел етс 

5 от нее и поступает на досушку или в последующую стадию обработки, например, при сухом способе крепировани  - на бобиноре- зательный станок. Дл  периодической очистки рабочей поверхности ленты от

0 загр знений служит цилиндрическа  вращающа с  щетка 10. Внешн   и внутренн   поверхности резиновой ленты промываютс  и охлаждаютс  водой с помощью приспособлени  11, расположенного у второго

5 лентоведущего валика. Спрыски приспособлени  располагаютс  под лентой и над ней, отработанна  вода после промывки и охлаждени  ленты поступает в корытообразный сборник, расположенный снизу ленты, и выводитс  из него. Сдув капелек жидкости

и осушку рабочей поверхности резиновой ленты производ т стру ми сжатого воздуха из сопл устройства 12, расположенного р дом с приспособлени ми 11 и также снабженного сборником жидкости под лентой, из которого жидкость периодически или непрерывно удал ют. Далее резинова  лента по ходу движени  против часовой стрелки огибает лентонат жной валик 13, с помощью которого регулируют нат жку ленты. Затем, обогнув третий лентоведущий валик 9, резинова  лента поступает на ведущий вал 1. При поступлении в зону прижима валика 4 резинова  лента соедин етс  с сеткой . Движение бесконечной сетки по сетковедущим валикам 8 синхронизировано с движением бесконечной резиновой ленты 2. По выходе из зоны контакта между ведущим и ведомым валами в промежутке между резиновой лентой и бумажным полотном , обогнув три сетковедущих валика, в нижней части устройства сетка 3 огибает сетконат жной валик 14, проходит через приспособление 15 дл  продувки сжатым воздухом и через два последующих сетковедущих валика приходит в соприкосновении с рабочей поверхностью ленты. Сетка соедин етс  с необработанным бумажным полотном 5 и рабочей поверхностью ленты 3, огибающей ведущий вал 1, в зоне прижима валика 4. При этом сетка и бумажное полотно вдавливаютс  в расширенные канавки или  чейки раст нутого рабочего сло  резиновой ленты. При дальнейшем движении резинова  лента и наход щиес  на ее рабочей поверхности сетка и бумажное полотно огибают ведомый обогреваемый вал.

Крепирование бумаги - образование микроскладок происходит следующим образом . При огибании ведомого вала рабочий слой резиновой ленты сжимаетс , преимущественно за счет уменьшени  размеров канавок или  чеек, образованных канавками , отверсти ми или шлицами.

Вдавленные в  чейки участки раст жимой синтетической сетки и вместе с ней бумаги также сжимаютс , образу  складки крепа. Если на ленте нанесены сплошные поперечные канавки, то на бумаге образуютс  также сплошные поперечные складки крепа. В этом случае известные устройства с бесконечной эластомерной лентой дл  продольного микрокрепировани  могут использоватьс  дл  крепировани  бумаги в продольном направлении с образованием макроскладок и может быть получена бумага с большой раст жимостью только в одном , продольном направлении.

Нанесение же канавок под углом 45° к направлению движени  ленты (продольной

ее оси), а также пересекающихс  под пр мым углом, как показано на фиг 2 (а, б), дает возможность получать крепированную бумагу , одинаково раст жимую во всех направлени х , как и при Х -крепировании шабером, при волнообразной форме канавок образуютс  волнообразные складки крепа и т.д.

Особый случай представл ет использование ленты с перфорацией рабочего сло ,

0 позвол ющей одновременно придать бумаге на разных участках макро- и микроскладки , обусловливающей получение бумаги с новыми физическими и структурными свойствами . Макросклздки образуютс  на тех

5 участках бумаги, которые вдавлены в отверсти  или шлицы, микроскладки - на участках между отверсти ми. Одинаковой раст жимости бумаги в продольном и поперечном направлени х достигают путем расположе0 ни  отверстий или шлиц относительно поперечного и продольного направлений ленты. Рассто ние между центрами круглых отверстий в поперечном направлении принимают меньшими, чем в продольном (фиг,2-в). В

5 случае использовани  шлиц поступают таким же образом, однако длину их ориентируют под углом или вдоль оси ленты, что придает бумаге повышенную раст жимость в поперечном направлении,

0 Форма, размеры и характер расположени  канавок, шипов, круглых отверстий или шлиц на рабочей поверхности ленты определ ют размеры складок и текстуру крепи- рованной бумаги. Степень сжати  складок

5 крепа зависит от размера  чеек, кривизны (радиусов) ведомого и ведущего валов, угла обхвата их лентой, усили ми прижима валов и нат жени  ленты и сетки, толщиной и гибкостью раст жимой сетки, усили ми вдавли0 вани  сетки и бумаги в  чейки рабочего сло  ленты. Правильное регулирование указанных выше факторов позвол ет получать бумагу с заранее заданными свойствами в зависимости от назначени .

5 Такое крепирование особенно пригодно дл  получени  бумаги санитарно-гигиенического назначени , в частности дл  изготовлени  медицинских перев зочных материалов на основе древесной беленой

0 целлюлозы, от которых требуютс  повышенные пористость, раст жимость во всех направлени х , а также кабельной, оберточной, упаковочной и других видов бумаги.

В процессе крепировани  с рабочей ча5 сти резиновой ленты могут отдел тьс  частички резины. Наличие раст жимой теплостойкой сетки исключает попадание их на поверхность бумаги и таким образом предотвращает ее загр знение. Износостойка  раст жима  сетка предотвращает

непосредственный контакт крепирующих элементов рабочего сло  резины с гор чим полотном бумаги и поверхностью обогреваемого вала, тем самым увеличиваетс  срок службы ленты. При влажном и полусу- хом крепировании без раст жимой сетки отделить обработанное бумажное плотно без разрушени  его поверхности затруднительно .

Наличие крепирующих элементов на ра- бочей поверхности ленты облегчает отвод тепла из массива резины в процессе крепи- ровани  и увеличивает срок службы ленты. Периодически лента подвергаетс  очистке вращающейс  щеткой, рабоча  поверхность ее периодически шлифуетс  дл  сн ти  ороговевшего сло  резины шлифовальным кругом 17, дл  сбора пыли служит сборник 16.

Основным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототи- пом  вл етс  возможность получени  крепированной бумаги с одинаковой раст жимостью в продольном и поперечном направлении , с одновременным наличием на отдельных участках макро- и микроскладок, а следовательно, с новыми структурными и физическими свойствами.

Характером расположени , формой и размерами углублений на рабочей поверхности эластомерной ленты е процессе меха- нического уплотнени  (одновременного микро- и макрокрепировани  разных участков ) увлажненного бумажного полотна можно получать бумагу не только с разным соотношением макрокрепированных (со складками) и микрокрепированных (сжатых гладких) участков, но и целенаправленно мен ть текстуру расположени  крепирующих элементов в рабочем слое эластомера дл  улучшени  или придани  бумаге тех или иных свойств. Последнее иллюстрируетс  текстурой расположени  макро- и микроскладок , показанных на фиг.2-д,-е,-ж. Затемненные участки полотна соответствуют макрокрепированным участкам, а светлые - микрокрепированным.

Из текстуры бумаги (фиг.2-д) очевидно, что раст жимость и прочность ее в машинном направлении определ ютс  преимущественно светлыми (микрокрепированными) участками, раст жимость и гибкость бумаги в поперечном направлении определ ютс  темными (макрокрепированными) участками , прочность - светлыми участками.

Бумага, показанна  на фиг.2-е, имеет повышенную раст жимость и гибкость в поперечном направлении, а прочность определ етс  прочностью темных участков.

Бумага, показанна  на фиг.2-ж, имеет лучшую гибкость в машинном направлении

по сравнению с бумагой, изображенной на фиг.2-д.

Свойства бумаги определ ютс  соотношением микрокрепированных и макрокрепированных участков.

Бумага, у которой микрокрепировзнные участки занимают основную часть площади листа, по своей прочности близка к полностью микрокрепированной. однако за счет наличи  макрокрепированных (более гибких и раст жимых) участков потребительские свойства ее улучшаютс . Так, при использовании бумаги с текстурой показанной на .-е .-ж, в качестве перев зочного медицинского материала бумажный бинт (по сравнению с обычной гладкой бумагой ) обладает большей гибкостью и раст жимостью в продольном и поперечном направлени х, впитываемостью, воздухопроницаемостью , м гкостью при хорошей динамической прочности во всех направлени х .

Возможность образовани  макроскладок под разными углами к продольному направлению бумаги и повышени  ее раст жимости в поперечном направлении подтверждена на лабораторной установке, моделирующей устройство дл  продольного сжати  движущегос  бумажного полотна , путем нанесени  на рабочую сторону резиновой ленты под разными углами сплошных и прерывистых, пр молинейных и криволинейных канавок и пропускани  через зону крепировани  образцов увлажненной бумаги.

Предлагаемое устройство дл  крепировани  найдет применение в качестве отдельной установки по способу полусухого и влажного крепировани , а также в составе бумагоделательных машин путем размещени  ее в сушильной части, где влажность бумажного полотна составл ет 10-50%.

Claims (4)

1. Устройство дл  крепировани  бумаги, включающее вращающийс  ведущий и прижимаемый к нему обогреваемый ведомый валы, огибаемые бесконечной эластомерной лентой, рабоча  поверхность которой образована крепирующими элементами, лентонат жной и лентоведущие валики, приспособлени  дл  очистки, промывки, охлаждени  и подшлифовки ленты, отличающеес  тем, что, с целью беспреп тственного отделени  крепированного влажного бумажного полота от рабочей поверхности ленты, предотвращени  ее соприкосновени  с гор чими поверхност ми обогреваемого ведомого вала и увеличени  срока службы ленты, оно содержит бесконечную раст жимую сетку, пропущенную

между лентой и ведомым обогреваемым валом и наложенную на рабочую сторону эла- стомерной ленты, и приспособление дл  перемещени  и очистки сетки.

2.Устройство по п.1,отличающее- с   тем, что, с целью повышени  раст жимости бумаги в поперечном направлении, кре- пирующие элементы рабочей поверхности ленты выполнены в виде преимущественно пр моугольных или полусферических сплошных канавок, расположенных под углом к направлению перемещени  ленты, пересекающихс  между собой под различными углами с образованием шипов или направленных по преимущественно ломаным и синусоидальным кривым.

3.Устройство поп.1.отличающее- с   тем, что, с целью придани  бумаге одинаковой раст жимости в продольном и поперечном направлени х, новых структурных и физических свойств за счет одновременного наличи  макро- и микроскладок крепа на разных участках бумаги, крепирующие элементы рабочей поверхности ленты образованы перфораци ми в виде круглых или шлицевых отверстий, расположенных с меньшим рассто нием между центрами отверстий в поперечном направлении ленты, чем в продольном, и расположенных на лини х , образующих угол с направлением подачи ленты.

4. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что, с целью обеспечени  стабильности качества крепированной бумаги за счет формировани  однородных по размерам складок крепа над впадинами рабочего сло  ленты, оно имеет смонтированный над ведущим валом прижимной валик дл  соединени  необработанного бумажного полотна и сетки и вдавливани  их в  чейки раст нутого сло  эластомерной ленты.

8

jL

Фив. 2

Маш. напр.

Поперечн.