專利名稱：香煙紙及帶有這種香煙紙的香煙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向卷筒紙帶基材施加具有規(guī)定圖案形式的添加材料的方法及設(shè)備，圖案最好為條帶方式，更具體地說，涉及一種生產(chǎn)帶有添加材料條帶區(qū)的香煙紙的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出多種在卷筒紙帶上印刷或包覆添加材料圖案的技術(shù)。這些現(xiàn)有技術(shù)包括凹版印刷、整平涂敷、輥壓涂布、絲網(wǎng)印刷和型版噴刷。Bogardy的美國專利4968538披露了一種型版噴刷設(shè)備，其中在施加墨汁等的過程中連續(xù)型版與卷筒紙帶密切接觸。該設(shè)備包括一個(gè)裝置，在施加墨液之前通過型版吸入空氣。這種機(jī)械裝置使得要改變圖案，就要求改變型版，此外，這種設(shè)備不能在造紙機(jī)的濕端工作。在相關(guān)的美國序列號07/847375共同受讓的申請中，披露一種活動(dòng)口布料器的實(shí)施例，它包括一個(gè)細(xì)長形的“空腔區(qū)”或腔室以及一個(gè)帶孔的環(huán)形帶，環(huán)帶的下幅穿過腔室底部。腔室的位置斜穿卷筒紙帶成形機(jī)(例如長網(wǎng))。操作時(shí)，當(dāng)環(huán)帶循環(huán)通過腔室底部時(shí)添加料膏漿連續(xù)供入腔室，這樣腔室下方產(chǎn)生多股添加料以落入到從腔室下方通過的卷筒紙帶。因而添加材料帶就反復(fù)不斷地加到卷筒紙帶上。添加材料帶的方向、寬度、厚度和間隔都由環(huán)帶相對于運(yùn)動(dòng)的卷筒紙帶的相對速度和方向決定。
添加材料圖案的施加要盡可能的一致，使卷筒紙帶整條產(chǎn)品均衡一致。然而長網(wǎng)造紙機(jī)很寬(大約10到20英尺或更長)，也就要求膏漿腔室伸展得非常寬。這樣在膏漿腔室一端的流體狀況、尤其是壓力，可能與另一端顯著不同。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)活動(dòng)孔從腔室一端移動(dòng)到另一端時(shí)，這種壓力差異能夠?qū)е聫幕顒?dòng)孔流出的流體量明顯不同。
可以確信，環(huán)帶通過膏漿腔室時(shí)，其運(yùn)動(dòng)在膏漿上產(chǎn)生泵吸作用。如果不進(jìn)行校正測量，這種作用將增加腔室下游一端(環(huán)帶離開腔室處)的流體壓力。環(huán)帶的運(yùn)動(dòng)還可能在環(huán)帶進(jìn)入腔室處產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)域。此外腔室的最末端易產(chǎn)生紊流。所有這些都有可能使沿膏漿腔室的膏漿流出量產(chǎn)生不利的變化，并在制造出的紙制品中顯示出缺陷來。
美國流水序列號07/847375申請中，沿腔室相互分開的多個(gè)位置處將膏漿導(dǎo)入腔室。然而導(dǎo)入膏漿時(shí)仍可能產(chǎn)生局部紊流，破壞均勻一致性。
采用布料器制造條紋香煙紙時(shí)，添加材料通常是一種纖維狀的賽璐珞。這種材料易于聚集在腔室中設(shè)備的邊緣或邊緣附近以及角部。如果任這種積聚增多，就會完全或者部分堵塞環(huán)帶孔，產(chǎn)生其他問題，破壞布料器正常有效的工作。
還發(fā)現(xiàn)除非采取預(yù)防措施，環(huán)帶可能夾帶少量膏漿，并將它們帶出腔室。由于環(huán)帶運(yùn)動(dòng)非?？欤@種多余的膏漿很快就會被甩出環(huán)帶，尤其是在環(huán)帶轉(zhuǎn)向處。這種運(yùn)動(dòng)在最終產(chǎn)品是產(chǎn)生污斑和其他缺陷，加重設(shè)備清洗量，還可能增加布料器的磨損。
歐洲專利EP 0559453A1披露了通過在腔室內(nèi)緊鄰移動(dòng)帶的上方設(shè)置一個(gè)護(hù)罩來使排放膏漿均勻，在護(hù)罩上具有一個(gè)狹槽以允許膏漿到達(dá)移動(dòng)帶的小孔，但這對于實(shí)現(xiàn)膏漿的均勻排放是不夠的。另外，還提到增加膏漿供給壓力來改變紙帶寬度。
發(fā)明目的因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，使得活動(dòng)孔布料器敷加膏漿時(shí)均勻一致。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，對沿活動(dòng)孔布料器的腔室中流動(dòng)狀況的非均勻性能進(jìn)行校正。
本發(fā)明再一個(gè)目的在于，消除移動(dòng)環(huán)帶對活動(dòng)孔布料器的腔室中的流體的泵吸作用。
本發(fā)明又一個(gè)目的在于，防止卷筒紙帶通過活動(dòng)孔布料器下方時(shí)粘上污斑。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于，除去在活動(dòng)孔布料器環(huán)帶移出膏漿腔室時(shí)夾帶在環(huán)帶上的多余膏漿材料。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于，將流體導(dǎo)入活動(dòng)孔布料器的腔室，使得流動(dòng)狀況的擾動(dòng)和非均勻性最小。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于，調(diào)節(jié)腔室中相互分開的各個(gè)位置處的流動(dòng)狀況，使得在腔室的整個(gè)工作部分和布料器的工作中，達(dá)到并維持流體壓力的均衡。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于，使活動(dòng)孔布料器的腔室末端部分對腔室流動(dòng)狀況的破壞效應(yīng)最小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了上述和其他目的，它包括制造卷筒紙帶的方法及設(shè)備，卷筒紙帶有添加材料條紋區(qū)，具體地說，是一種香煙紙帶有添加賽璐珞材料條紋。一種最佳實(shí)施方法包括以下步驟制出第一膏漿，沿第一通道移動(dòng)卷筒紙帶基材時(shí)，通過將第一膏漿鋪成片狀而制備卷筒紙帶基材。該方法中還包括制出第二膏漿的第二步驟；反復(fù)排放出第二膏漿，以便在卷筒紙帶基材上形成條帶。最后步驟本身又包括在第一通道上建立第二膏漿池；將帶有小孔的環(huán)帶沿回路移動(dòng)，該路徑包括沿第二膏漿池的環(huán)路部分，該處小孔與池相通以便第二膏漿從池中通過小孔施加到鋪開的第一膏漿上。本方法還包括在間隔開的位置處控制池中流體壓力，從而穩(wěn)定地排放出第二膏漿。
本發(fā)明其他方面包括，通過反復(fù)提純賽璐珞紙漿，直到打漿度達(dá)到-300到-900毫升肖氏打漿度(ml°SR)并在至少一部分反復(fù)提純步驟中散掉賽璐珞紙漿的熱量，從而制備第二膏漿；腔室盒的設(shè)計(jì)還使得池中壓力變化最小，具有磨損最小并便于維護(hù)和修理的特性。
參照附圖通過下面的描述，本發(fā)明的以上和其他目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，圖中，相同數(shù)字標(biāo)注類似部件。
附圖簡介

圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例制造的造紙機(jī)的透視圖；圖1B是根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備制造的紙張的透視圖；圖1C是用圖1B所示的紙張制造的香煙的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例制造的活動(dòng)孔布料器的側(cè)視圖；圖3A是圖2所示布料器的部分剖去透視圖；圖3B是沿圖3A中雙箭頭B-B所作的布料器路徑控制系統(tǒng)的頂視圖；圖4是沿圖2中線IV-IV所作的腔室盒的截面圖；圖5是圖2所示的布料器的環(huán)帶的透視詳圖；圖6是圖2所示的布料器腔室盒另一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)的局部剖視圖；圖7是圖2所示活動(dòng)孔布料器清潔站的端視圖；圖8是圖7所示清潔站的頂面剖視圖；圖9是圖2所示實(shí)施例中，腔室盒與流動(dòng)分布系統(tǒng)及壓力監(jiān)控系統(tǒng)的布局圖；圖10是圖2所示活動(dòng)孔布料器的最佳壓力感測器布置示意圖；圖11是如圖1所示活動(dòng)孔布料器系統(tǒng)的示意圖，它還表示了準(zhǔn)備卷筒紙帶基材和添加材料的紙漿的最佳步驟；圖12A、12B、12C是圖2所示活動(dòng)孔布料器控制器的最佳控制邏輯序列的框圖；圖13是曲線圖，代表沿圖9所示的腔室盒中的1-24位置處在啟動(dòng)活動(dòng)孔布料器時(shí)以及布料器的控制系統(tǒng)將壓力變化最小化之前的一系列壓力讀數(shù)；圖14是曲線圖，代表沿圖9所示的腔室盒的1-24位置處在布料器控制系統(tǒng)完成了腔室盒的流速調(diào)節(jié)從而使壓力變化最小化之后的一系列壓力讀數(shù)；圖15是曲線圖，表示流動(dòng)狀況(腔室平均壓力、壓力變化和流速)與布料器工作時(shí)間的關(guān)系。
最佳實(shí)施例參看圖1A，本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例包括一個(gè)香煙紙制造機(jī)2，它最好包括活動(dòng)安裝在長網(wǎng)6一端的前箱4、與前箱4相通的膏漿供應(yīng)源如連續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)罐8、以及一個(gè)活動(dòng)孔布料器10，活動(dòng)孔布料器10與另一個(gè)膏漿源如間歇性罐12相通。
前箱4可以是造紙廠常用的那種，用于將賽璐珞漿鋪在長網(wǎng)6上。通常情況下，前箱4通過多個(gè)導(dǎo)管14與連續(xù)性罐8相連。從連續(xù)性罐8供入的最好是精制賽璐珞漿，例如香煙紙制造廠常用的精制亞麻或木漿。
長網(wǎng)6帶著從前箱4導(dǎo)入的紙漿沿著路徑在圖1A所示的箭頭16方向運(yùn)動(dòng)，在長網(wǎng)6的各位置處，水可以在重力作用下或有些地方在真空箱18協(xié)助下通過長網(wǎng)6從紙漿中排出，這一點(diǎn)已在制造香煙紙的現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用。在長網(wǎng)6的某個(gè)地方，從卷筒紙帶基材紙漿中除去了足夠多的水，形成通常稱為水線20，在此，膏漿的質(zhì)地從光滑、濕糊糊的樣子變成接近最終卷筒紙帶基材的外觀(但仍然是濕的)。在水線20及附近，紙漿材料的水分含量大約85到90％，它可以根據(jù)工作狀況等的不同而改變。
在水線20下游，卷筒紙帶基材22與長網(wǎng)6在伏輥24處分開。長網(wǎng)6從此處繼續(xù)環(huán)路的回程。在伏輥24之后，卷筒紙帶基材22繼續(xù)通過造紙系統(tǒng)的其余部分，達(dá)到所需的最終水分含量和結(jié)構(gòu)。這種干燥設(shè)備在現(xiàn)有的造紙技術(shù)中是眾所周知的，可以包括干燥毛毯26等。
現(xiàn)在參看圖1A和2，活動(dòng)孔布料器10最好包括一個(gè)細(xì)長形腔室盒30作為添加膏漿池，它與長網(wǎng)6的路徑呈傾斜關(guān)系?；顒?dòng)孔布料器還包括一個(gè)帶孔的鋼環(huán)帶32，它繞過主動(dòng)輪34、位于活動(dòng)孔布料器10頂端的導(dǎo)向輪36、以及在腔室盒30相對于主動(dòng)輪34的另一端處的從動(dòng)輪38。環(huán)帶32繞過腔室盒30的底部，在退出腔室盒30時(shí)通過一個(gè)清潔盒42，移向主動(dòng)輪34，并繼續(xù)沿其環(huán)路的其余部分轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)環(huán)帶32的每一個(gè)開口或小孔44(圖5)通過腔室盒30的底部時(shí)，小孔44與腔室盒30中的膏漿池相通。這時(shí)，隨著小孔44通過腔室盒30的長度，一股膏漿流40從小孔44流出。這股膏漿流40落到從活動(dòng)孔布料器10下方通過的基材22上，從而在卷筒紙帶基材22上產(chǎn)生一條附加(添加)材料。在不同的工作流程中環(huán)帶32的運(yùn)動(dòng)速度可以不同，但是，在最佳實(shí)施例中，當(dāng)長網(wǎng)6大約每分鐘運(yùn)動(dòng)500英尺而腔室盒30與長網(wǎng)6夾角27°時(shí)，環(huán)帶驅(qū)動(dòng)速度大約每分鐘1111英尺。選擇環(huán)帶32上小孔44的間距和環(huán)帶32的操作速度，使得在活動(dòng)孔布料器操作期間從腔室盒30下方同時(shí)放出多股膏漿流40、40’。由于活動(dòng)孔布料器相對于卷筒紙帶基材22的路徑傾斜以及長網(wǎng)6與環(huán)帶32的相對速度，每股添加材料40在卷筒紙帶基材20上產(chǎn)生一條添加材料。在上述速度和角度下，活動(dòng)孔布料器10將重復(fù)產(chǎn)生添加材料的條紋，與卷筒紙帶基材22的長邊成直角。如果必要，可以改變角度和/或相對速度，以便產(chǎn)生與卷筒紙帶基材22的邊緣傾斜呈一定角度的條紋。
對于某一個(gè)孔口44，當(dāng)它退出腔室盒30后，環(huán)帶32上小孔44的相鄰部分在清洗站42處清洗掉夾帶的添加膏漿，然后隨著環(huán)帶32的路徑前進(jìn)，以便重新進(jìn)入腔室盒30，從而重復(fù)地在卷筒紙帶基材22上施加條紋。
具體參看圖1A，活動(dòng)孔布料器最好在水線20下游的位置處斜跨長網(wǎng)6，在此處，卷筒紙帶基材22的狀況使得它能夠接納添加材料，而不會使添加材料在卷筒紙帶基材膏漿的局部位置分布得太薄。在該位置處，卷筒紙帶基材22具有足夠的濕度(大約85％到90％)，這樣，添加膏漿能夠充分地滲入(或形成氫鍵)，從而使添加材料與卷筒紙帶基材22結(jié)合成為一體。
真空箱19最好也位于活動(dòng)孔布料器10的腔室盒30下方，共同伸展，局部支撐長網(wǎng)6，并促進(jìn)添加膏漿和卷筒紙帶基材20的結(jié)合/一體化。真空箱19按照造紙工業(yè)中常用的那種設(shè)計(jì)制造(例如真空箱18那種設(shè)計(jì))。真空箱19以合適的真空度工作，最好約60英寸水柱或更小。作為選擇性部件，也可以將輔助真空箱18’安裝到活動(dòng)孔布料器10的后方，以便除去添加膏漿所帶來的多余的水?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在伏輥24處將添加材料中的大部分水除去，此處的真空度大約為22到25英寸汞柱。
活動(dòng)孔布料器10最好由框架支撐在長網(wǎng)6的上方，該框架帶有包含制動(dòng)銷的豎直件48、48’，這樣活動(dòng)孔布料器10連續(xù)地下降到長網(wǎng)6上方的所要求位置，最好使得腔室盒30的底部距離長網(wǎng)6上的卷筒紙帶基材22的距離大約為1到2英寸，最好不超過1.5英寸。
腔室盒30的長度最好使得腔室盒30的兩端部50、50’延伸超過卷筒紙帶基材22的兩邊。腔室盒30伸出可確保在腔室盒30末端所存在的任何不連續(xù)流體不會在添加材料流40在卷筒紙帶基材22施加添加材料時(shí)影響排放流40。通過這種設(shè)計(jì)，從腔室盒30末端噴到卷筒紙帶基材22邊緣部分的噴射都在伏輥24處或附近被去掉。
活動(dòng)孔布料器10的支架的一個(gè)或兩個(gè)豎直件48、48’可以繞另一個(gè)旋轉(zhuǎn)，以便調(diào)整布料器10與長網(wǎng)6的相對角度。但是，最佳實(shí)施例中將支架的豎直件48、48’固定，只是根據(jù)造紙機(jī)2工作狀況的改變而改變環(huán)帶32的速度。
腔室盒30在其相互間隔的位置處從間歇性罐12導(dǎo)入添加膏漿。通過流量分配系統(tǒng)60、壓力監(jiān)控系統(tǒng)62和可編程邏輯控制器64的相互作用，保持腔室盒30整個(gè)長度上壓力的平衡，使得環(huán)帶22的泵吸作用和在腔室盒30長度上的其他紊流被補(bǔ)償，從而在腔室盒30中能夠持續(xù)獲得所要求的恒定壓力。主循環(huán)泵15從間歇性罐12輸送膏漿到流量分配系統(tǒng)60。關(guān)于控制器如何開始并保持腔室盒30中的恒定壓力的細(xì)節(jié)問題將在后面參照圖9到15進(jìn)行討論。
現(xiàn)在參看圖2和圖3A，主動(dòng)輪34由可調(diào)速馬達(dá)52驅(qū)動(dòng)，它通過驅(qū)動(dòng)帶與主動(dòng)輪34連接。馬達(dá)52最好由活動(dòng)孔布料器的框架支撐，馬達(dá)52和驅(qū)動(dòng)帶都包在罩53中，以便遮擋住外部材料(例如少量膏漿)，否則的話，它們會進(jìn)入到主動(dòng)輪34的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中并從其上甩出。馬達(dá)最好是Allen-Bradley型的1329C-B007NV1850-B3-C2-E2，7.5馬力，帶有一個(gè)Dynapa Tach 91型組合編碼器。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通專業(yè)人員所知道的其他馬達(dá)也可用于本申請。
主動(dòng)輪34最好位于環(huán)帶32路徑上腔室盒30的上游，這樣，它可以牽引著環(huán)帶32通過腔室盒30。通過細(xì)長型腔室盒30長度方向上與環(huán)帶32的緊密配合，能夠使方向穩(wěn)定性非常高。然而要精確地控制環(huán)帶32沿回路軌跡運(yùn)動(dòng)，最好是在導(dǎo)向輪36附近放置一個(gè)紅外接近感測器54。紅外接近感測器54由一個(gè)發(fā)射器56和一個(gè)感測器58組成，它們相對環(huán)帶32的一邊緣相互對準(zhǔn)，這樣如果環(huán)帶32橫向偏離預(yù)定路徑，發(fā)射光束與該邊的干涉增加或減少，影響感測器信號?？刂破?9與感測器58相連，它根據(jù)感測器58的信號變化，沿一個(gè)豎直軸調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪36的偏角，使環(huán)帶32的邊緣回到相對于發(fā)射器56光束的正確預(yù)定位置。
接近感測器54的適用設(shè)備包括SE-11型感測器，這是Oklahoma州的Fife Corporation of Oklahoma City公司生產(chǎn)的。
現(xiàn)在參看圖3B，導(dǎo)向輪36沿水平軸36a轉(zhuǎn)動(dòng)，軸36a本身在氣動(dòng)調(diào)節(jié)器61的可控制調(diào)節(jié)下于轉(zhuǎn)動(dòng)連接點(diǎn)57又繞一個(gè)豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)節(jié)器61與軸36a的自由端36b相連，它能夠響應(yīng)控制器59的信號。在布料器10的運(yùn)作期間，轉(zhuǎn)動(dòng)連接處57和調(diào)節(jié)器61最好都相對于布料器10的框架固定；連接54a安裝在感測器54和軸36d自由端36b之間，這樣，當(dāng)調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪36偏角時(shí)，感測器54轉(zhuǎn)動(dòng)。連接54a確保調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪36時(shí)，感測器54保持在環(huán)帶32邊緣附近。
調(diào)節(jié)器61和轉(zhuǎn)動(dòng)連接點(diǎn)57最好固定在板39a上，板39a可沿固定的豎直導(dǎo)向件39b和39c豎直移動(dòng)。最好在板39a上施加可松開的豎直壓力，以將導(dǎo)向輪36壓到工作位置，并在環(huán)帶32上施加張力。
環(huán)帶32的回路從主動(dòng)輪34經(jīng)導(dǎo)向輪36回到從動(dòng)輪38，環(huán)帶32都封閉在多個(gè)殼中，包括外部殼68、68’，以及一個(gè)中部殼70，殼70中還裝有紅外接近感測器54和順軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)55的控制器59。殼68、68’和70防止環(huán)帶32通過返回路徑時(shí)膏漿噴濺到卷筒紙帶基材22上。
參看圖2，布料器10的殼70和其他各個(gè)部件(例如輪34、36和38；腔室盒30；清洗盒42和馬達(dá)52)由平面框72支撐。平面框72用固定件73、73’固定到橫梁(I型梁，箱形梁等)上，橫梁支撐在豎直件48、48’上。在另外一種實(shí)施方式中，I型梁或箱形梁也可以用來替代平面框72，腔室盒30和其他裝置支撐在該梁上。
再參看圖3A，在任意一種支撐方法中，腔室盒30最好是由帶兩個(gè)或多個(gè)相互隔開的可調(diào)節(jié)固定件77a、77b懸掛在支撐件上，可調(diào)節(jié)固定件77a、77b能夠?qū)η皇液?0的兩端進(jìn)行豎直和橫向調(diào)節(jié)(分別沿圖3A中箭頭Y和X方向)，這樣，腔室盒30就能夠相對于長網(wǎng)精確調(diào)平并精確地調(diào)角，這樣腔室盒30就能與環(huán)帶32精確對中，使摩擦最小。
參看圖4，腔室盒30在底部76處有開槽基片78以及第一和第二防磨條79和80，第一和第二防磨條79和80與基片78形成一對相對的細(xì)長槽81和82，滑動(dòng)接納環(huán)帶32的邊緣部分。細(xì)長槽81和82最好形成在基片78的底部中間，當(dāng)然，也可以代之以至少部分或全部地形成在防磨條79和80上。
基片78上的中部槽84限定在腔室盒30上靠近腔室盒兩端50、50’的范圍之內(nèi)，中部槽84的端部最好是裙?fàn)罨ㄟ叺?，以避免膏漿固體在那兒積聚。中部槽84的寬度要盡可能地小，以使得腔室盒30中的流體盡可能少地受到環(huán)帶32的泵吸作用。在最佳實(shí)施例中，該槽的寬度大約3/8英寸，環(huán)帶32上的孔44的直徑最好大約3/32英寸。
防磨條79、80中的每一個(gè)都沿腔室盒30的底部76兩側(cè)伸展，與基片78一起擴(kuò)張。細(xì)長墊片和多個(gè)相互間隔的固定件88(最好是螺釘)將防磨條79、80固定在基片78的鄰近的重疊部分上。
使環(huán)帶32的各邊緣部分和槽81、82之間的空隙公差盡可能地小，以促進(jìn)腔室盒30底部76處的密封。然而，環(huán)帶32與槽81、82的配合也不能緊密到使得環(huán)帶32在槽81、82中緊固住的地步，在最佳實(shí)施例中，當(dāng)槽81、82與環(huán)帶32寬度方向的間隙為1/16英寸時(shí)，就可滿足這兩種相互對立的要求。在環(huán)帶平面的垂直方向上環(huán)帶的最佳厚度為0.020英寸，而槽81、82深度為0.023英寸。這樣的大小關(guān)系就可達(dá)到理想的平衡，既能夠密封恰當(dāng)，又使得環(huán)帶32在腔室盒30底部76處通過順利。
防磨條79、80最好由超高分子聚乙烯或Dalron制成。
在腔室盒30中，形成楔形插入件89、90，它們插入在基片78與腔室盒30的各個(gè)豎直壁91、92之間所形成的角部之中。插入件最好從豎直壁91、92處以45度角伸向基片78的中部槽84。這種設(shè)計(jì)避免了流體在腔室盒30中淤滯，否則的話，就會使得膏漿中的固溶物聚集，可能堵塞腔室盒30以及環(huán)帶32的孔44。
在腔室盒30底部76附近，有多個(gè)相互分開的壓力孔94，它們將壓力監(jiān)控系統(tǒng)62與腔室盒30內(nèi)部連通。壓力監(jiān)控系統(tǒng)62最好是圖1A中的那種，并且后面還將參照圖9和圖10進(jìn)行詳細(xì)討論。
在腔室盒30的上部有多個(gè)相互分開的供入口46，位于豎直壁91上。供入口96將流量分配系統(tǒng)60與腔室盒30內(nèi)部連通。供入口96最好靠近腔室盒30的蓋板31。流量分配系統(tǒng)60已經(jīng)在圖1中提到了，并且后面將根據(jù)圖9和圖11詳細(xì)討論。
供入口96位于穿過腔室盒30底部76處的環(huán)帶32上方，豎直間隔距離h。供入口96以基本水平方向?qū)⒏酀{導(dǎo)入腔室盒30。供入口96的豎直位置和水平導(dǎo)向降低了在腔室盒30的底部76處的環(huán)帶32上以及附近區(qū)域的流體的豎直速度。這種設(shè)計(jì)還使得從孔44排放出流體流40與向供入口96供入流體不互相影響。
在最佳實(shí)施例中，高度h最好為8英寸或更大，但是供入口96和環(huán)帶32之間的垂直距離也可以小到6英寸。距離h越大，環(huán)帶32附近的流體和供入口96處的流動(dòng)狀況的擾動(dòng)和相互作用將越小。
在最佳實(shí)施例中，供入口96為12個(gè)，但是供入口96少到6個(gè)，在本發(fā)明中也是可以的。盡管不是很好，本發(fā)明的供入口96即使少到4個(gè)，也可工作。供入口96的數(shù)量根據(jù)具體使用的造紙機(jī)寬度而定。供入口96之間的間隔最好為12英寸，并且最好不大于24英寸，盡管間隔更大也可以工作。
現(xiàn)在參看圖5，環(huán)帶32的每個(gè)孔44帶有一個(gè)倒角部分45，靠近環(huán)帶32表面并朝向腔室盒30。通過這種設(shè)計(jì)，在布料器10工作時(shí)，膏漿的固溶物就不會聚集在孔44處或附近。更具體地說，膏漿纖維就不會聚集到孔周圍，使膏漿的向外噴出時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這樣，孔44的倒角部分45促進(jìn)了膏漿從布料器10的穩(wěn)定流出，減少不良影響和維護(hù)。
現(xiàn)在參看圖6，在腔室盒30’的另一個(gè)實(shí)施例中，豎直壁91’、92’、基片78’以及傾斜的楔形件89、90’與可回縮附件100協(xié)同作用，可回縮附件100的端部支撐細(xì)長形防磨條102。細(xì)長形防磨條102在腔室盒30’的長度方向延伸，并且通過多個(gè)可回縮的附件100和101支撐在腔室盒30’兩側(cè)的間隔位置上。在本實(shí)施例中，防磨條79’和80’分別安裝在附件100和101上，并可以和附件一起回縮。在圖6中，腔室盒30’一側(cè)的附件100顯示在收縮位置，而腔室盒30’另一側(cè)的附件101顯示在接合位置，相應(yīng)的防磨條90’壓在基片78’上。在實(shí)際操作中，附件100和101同時(shí)在收縮和接觸位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
可回縮件100、101都轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在一個(gè)或一副豎直凸緣106上，凸緣106最好支撐著一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107，用于移動(dòng)可回縮附件100、101，從工作接合位置到回縮位置，在工作接合位置處，防磨條89’和90’壓在基片78’上，在回縮位置，防磨條89’、90’與基片78’和環(huán)帶32’分開。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107最好是一個(gè)氣缸108，它連接在附件100和101對應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂109、110上。根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域普通專業(yè)人員可以采用其他裝置轉(zhuǎn)動(dòng)可回縮附件100和101。
彈性密封104安裝在腔室盒壁91’、92’的下部和基片78’之間，以便沿整個(gè)基片78’周邊形成流體密封。
在操作中，腔室盒30’兩側(cè)的所有附件100、101同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得防磨條79’、80’一起移動(dòng)，移向或離開它們的工作接觸位置?？苫乜s附件100、101有助于快捷地維護(hù)、修復(fù)和/或替換環(huán)帶32’、防磨條79’、80’、和基片78’。
現(xiàn)在參看圖2、7和8，環(huán)帶32通過腔室盒30之后，進(jìn)入清洗盒42，清洗盒42用于清除環(huán)帶32從腔室盒30中帶出的膏漿。清洗盒42最好被一個(gè)支架110支撐在平面框72上，它最好包括一個(gè)上板112和下板114，它們相互連接以便通過彈簧116相互推壓，對環(huán)帶32產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膴A持作用。彈簧116的壓力可以通過螺帽118之類的傳統(tǒng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，彈簧116使板112、114在成對的纖維狀擦拭件120上產(chǎn)生一個(gè)夾力，擦拭件中每一個(gè)都接納位于上擦拭件121u和下擦拭件121lr之間的環(huán)帶32。在最佳實(shí)施例中，這些擦拭件120最好為6組，相互平行，相對環(huán)帶32路徑傾斜一個(gè)角度。上擦拭件121u和下擦拭件121lr最好都帶有直徑大約為1/4到1/2英寸的棉繩。環(huán)帶32通過每一對擦拭件120的上擦拭件121u和下擦拭件1211r之間。當(dāng)環(huán)帶32通過時(shí)，成對擦拭件120擦去環(huán)帶32上的膏漿物質(zhì)。參看圖8，相鄰的擦拭件120和120’之間形成通道124’，用于導(dǎo)引流體流過環(huán)帶32，以便在通過清洗箱42時(shí)將環(huán)帶32上的多余膏漿沖洗掉。
在最佳實(shí)施例中，水流從噴嘴126a-c通過前三個(gè)通道124a-c流到環(huán)帶32上，此后，多個(gè)噴氣嘴128d-f將氣流吹過通道124d-f，以便將多余的水和殘留的膏漿吹離環(huán)帶32。最好安裝干燥箱42，使得環(huán)帶32在達(dá)到主動(dòng)輪34時(shí)是完全干燥的，這樣主動(dòng)輪34就不會聚集膏漿和/或水并向周圍甩出。
最好每分鐘向噴水嘴126a供應(yīng)3升的水(最小量)，每分鐘向噴水嘴126b供應(yīng)2升的水(最小量)，每分鐘向噴水嘴126c供應(yīng)1升的水(最小量)。
參看圖9，如前所述，來自間歇性罐12的膏漿被主循環(huán)泵15送入流量分配系統(tǒng)60。最好通過如壓力控制閥142之類的調(diào)節(jié)裝置140和流量表144控制主循環(huán)泵15的出口壓力，這樣，膏漿就以預(yù)定的壓力輸送到流量分配系統(tǒng)60中，壓力最好為50到70磅/英寸2(表壓)(約60磅/英寸2(表壓)更好)，在最佳實(shí)施例中，流量最好為4到10加侖/分鐘，約在5加侖/分鐘將更好。
也可以在白堊計(jì)量泵147和白堊流量計(jì)148的控制下，將儲存在白堊罐146中的白堊導(dǎo)入到位于流量表144后方處的添加膏漿中。這種設(shè)計(jì)最好包括一個(gè)靜態(tài)混合器149，以便使白堊均勻混入主膏漿流中。
從間歇性罐12和主循環(huán)泵15中流出的膏漿被送入到流量分配系統(tǒng)60中，流量分配系統(tǒng)60描述將參照許多計(jì)量泵150中的前兩組進(jìn)行，這樣，就省去了不必要的重復(fù)描述。
流量分配系統(tǒng)60最好包括多個(gè)計(jì)量泵150(例如150a和150b)，它們受與控制器64的連接152(例如152a和152b)的控制，這樣控制器64的信號就能夠有選擇地單獨(dú)控制每一個(gè)泵的轉(zhuǎn)速(從而控制流速)。計(jì)量泵150a和150b都分別通過流路154與主循環(huán)泵15相通。泵150a和150b的流出口分別與一個(gè)供入口96(例如96a和96b)連接(相通)，這樣最好每一個(gè)計(jì)量泵150單獨(dú)將膏漿輸送到相應(yīng)的供入口96。多個(gè)計(jì)量泵150重復(fù)這種設(shè)計(jì)，這樣腔室盒30長度上的每個(gè)供入口96與一個(gè)計(jì)量泵150相連。泵150a和150b分別通過線路156a和156b與供入口96a和96b相連。
這樣通過這種安排，從控制器64到第一計(jì)量泵150a的信號就能夠控制計(jì)量泵150a的泵速，使得從計(jì)量泵150a向第一供入口94a提供可控制的流速，它與其他計(jì)量泵150b-z傳送到其他供入口的流速可以不同。
控制器64的控制信號，可以根據(jù)流量監(jiān)控系統(tǒng)62的每一個(gè)壓力感測器160上接收的信號而得出。為了清楚起見，并免除不必要的重復(fù)描述，下面將參照第一和第二壓力感測器160a和160b描述流量監(jiān)控系統(tǒng)62。
每個(gè)壓力感測器(例如160a和160b)通過管路162(例如分別通過162a和162b)與壓力口94相通，每一個(gè)壓力感測器160(例如160a和160b)通過電連接164(例如分別通過164a和164b)與控制器64相連。
每一個(gè)壓力感測器160都這樣設(shè)計(jì)，使得每一個(gè)壓力口94a-94z都與壓力感測器160相通，壓力感測器160向控制器64輸送信號，指示腔室盒30中局部的靜態(tài)壓力。
在最佳實(shí)施例中，供入口96的數(shù)量為12個(gè)，壓力口94的數(shù)量為24個(gè)。這樣成對的壓力口94設(shè)置在每個(gè)供入口96附近(當(dāng)然壓力供入口96和壓力口94之間是有豎直相間的)。可以明白，在本發(fā)明中，壓力口94和供入口96的數(shù)量更大或更小，都是可以操作的。在另一個(gè)實(shí)施例中，供入口96為6個(gè)，壓力口94為12個(gè)。甚至數(shù)量更少也是可以的。供入口96的總數(shù)根據(jù)腔室盒30的長度而定，相鄰供入口96之間的間隔至多24英寸，最好12英寸。
腔室盒30最好在全充滿狀態(tài)下工作，它包括一個(gè)靠近清洗盒42的位于腔室盒30底部50’處的減壓閥166。減壓閥166是為了防止腔室盒30中的流體壓力積累。
流量分配系統(tǒng)的計(jì)量泵150最好與活動(dòng)孔布料器的其余部分分開安裝，例如，安裝在活動(dòng)孔布料器10一端的獨(dú)立位置上。壓力感測器160最好支撐在活動(dòng)孔布料器10的平面框72上。計(jì)量泵150最好是一個(gè)級進(jìn)式腔室泵，例如Pennsylvania州的Nezsch Incorporated of Exton的NEMO/NE系列。也可以用其他合適的泵替代。
現(xiàn)在參看圖10，每個(gè)壓力感測器160包括第一管路162，它連通相應(yīng)的感測器口94和腔室172。壓力轉(zhuǎn)換器174包括與壓力腔室172相通的壓力偏轉(zhuǎn)膜176。第二管路178連接腔室172和水源180。在管路178上的控制閥182通過雙向電磁閥184有選擇地打開或關(guān)閉，從而控制水從水源180通過管路178、腔室172和管路162的流入，用水來填充那些元件，并且在關(guān)閉時(shí)沖洗它們，進(jìn)行維護(hù)。在活動(dòng)孔布料器10操作期間，控制閥182保持關(guān)閉，以便保持一個(gè)從控制閥182到管路178的其他部分、腔室172和管路162之間的水柱。單向閥186位于管路178上的控制閥182和腔室172之間，用于防止流體回流到控制閥182中或水源180中。
參看圖11，利用活動(dòng)孔布料器10制造香煙紙中所用膏漿的準(zhǔn)備步驟是先蒸煮亞麻桿190，最好采用造紙工業(yè)上常用的標(biāo)準(zhǔn)牛皮漿方法進(jìn)行。蒸煮之后，進(jìn)行漂白步驟210和預(yù)提純步驟220。最好這些步驟還包括二次提純步驟230，然后才將大部分提純膏漿轉(zhuǎn)入到前箱4的連續(xù)性罐8中。提純步驟220和230目的在于使亞麻膏漿中纖維加權(quán)平均長度大約0.8到1.2毫米，最好大約1毫米。最好將白堊罐240與連續(xù)性罐連通，以便使得流入前箱4中的膏漿有一定白堊含量。
最好將第二提純步驟230形成的膏漿的一部分進(jìn)行分離操作245，以便準(zhǔn)備通過活動(dòng)孔布料器10施加的添加膏漿。該操作245先將提純的膏漿收集到再循環(huán)箱250中，然后膏漿再從這里開始沿一個(gè)包括多盤提純步驟260和熱交換步驟270形成的路徑重新循環(huán)，然后再返回到再循環(huán)腔250中。在重復(fù)進(jìn)行提純步驟260和熱交換步驟270時(shí)，最好以足夠的速度從膏漿中除去熱量，以防止膏漿中溫度失控，更具體地說，是為了保持膏漿在提純步驟260中的最佳溫度，即135°F到145°F，對于亞麻膏漿最好是140°F。添加膏漿沿路徑250、260、270再循環(huán)回250，直到添加膏漿的打漿度值達(dá)到預(yù)定的約-300到-900毫升肖氏打漿度(ml°SR)。最好是在該范圍的上限(接近-750毫升肖氏打漿度(ml°SR))。
打漿度負(fù)值的解釋見James d’A.Clark的“造紙用紙漿技術(shù)與加工”(第二版)(1985)，第150頁，該書由加州San Francisco的MillerFreeman Publication公司出版。
再循環(huán)操作完成后，充分提純的添加膏漿就能送入到與活動(dòng)孔布料器10相連接的間歇性罐12中了，然后再從這里按照前述方法，分配到活動(dòng)孔布料器的腔室盒30的長度方向上。然而通常最好還進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步再循環(huán)步驟275，此時(shí)添加膏漿重新從第二箱285到熱交換器(步驟270)進(jìn)行循環(huán)，該循環(huán)略微提純或不提純，這樣使得添加膏漿在送入間歇性罐12和布料器10之前達(dá)到所需要的最佳操作溫度(最好接近95°F)。最好熱交換裝置有雙重目的，即維持添加膏漿在循環(huán)通過提純器時(shí)在最佳溫度，而且在膏漿結(jié)束提純步驟開始送入布料器10之前，除去多余的熱量。
第二膏漿箱285還盛有膏漿的半連續(xù)產(chǎn)品。
在循環(huán)路徑上的多盤提純260，最好用Beloit雙層多盤型或Beloit雙層D形提純器等提純器來完成。在循環(huán)路徑上步驟270所用的熱交換器避免膏漿中熱量的聚集，否則將使得步驟260中的多盤提純器進(jìn)行過度提純。熱交換器最好是逆流布置，例如Diversified Heat TransferInc.公司的24B6-156型(AEL型〕。在最佳實(shí)施例中，步驟270所用熱交換器設(shè)計(jì)的BTU速率為每小時(shí)1.494MM BTU。
添加膏漿的細(xì)屑率大約40％到70％，最好約60％。細(xì)屑百分比指小于0.1毫米長度的纖維的含量。
供應(yīng)到前箱4的膏漿(基材膏漿)固溶物重量百分含量最好為0.5％(大約0.65％更好)。其中供應(yīng)到活動(dòng)孔布料器10的膏漿(添加膏漿)的固溶物重量百分含量最好2％到3％。對于亞麻漿，前箱4中的基材膏漿的打漿度最好在約150到300毫升肖氏打漿度(ml°SR)，而腔室盒30中的添加膏漿的打漿度最好在-300到-900毫升肖氏打漿度(ml°SR)，在-750毫升肖氏打漿度(ml°SR)將更好?；母酀{中的固體組成大約是50％的白堊和50％的纖維，而在添加膏漿中，大約是10％的白堊(選擇性的)和90％或更多的纖維。添加膏漿也可以包括5％到20％的白堊含量，最好采用Speciality Minerals，Inc.公司的Mutiflex在前面參照圖1A所作的描述中，通過布料器10將添加膏漿施加到卷筒紙帶基材上，此時(shí)，進(jìn)一步脫水，在基材通過干燥毛毯26時(shí)，進(jìn)行干燥?，F(xiàn)在參看圖1B，在造紙過程的最后，生成的紙張帶有基材部分3，還有多個(gè)均勻施加的、間隔均勻、相互平行的帶狀區(qū)5，帶狀區(qū)5由高提純的添加賽璐珞材料制成，其纖維加權(quán)平均長度大約0.15-0.20毫米。在帶狀區(qū)5處，香煙紙的空氣通過率小于帶狀區(qū)5之間的基材區(qū)3。現(xiàn)在參看圖1C，該香煙紙包裹煙草芯，形成香煙7的煙草棒，這時(shí)，在帶狀區(qū)煙草的燃燒速度將低于帶狀區(qū)5之間的基材區(qū)3。
前面已經(jīng)描述了相應(yīng)于亞麻原料的香煙紙制造設(shè)備的工作，以及最佳實(shí)施方法。該設(shè)備以及相應(yīng)的方法也可以利用其他原料，例如硬木和軟木紙漿、桉樹紙漿以及造紙工業(yè)中的其他紙漿。其他紙漿的性能有可能與亞麻紙漿不同，例如，纖維平均長度不同，這就需要在制備基材紙漿時(shí)，在步驟220和230中調(diào)節(jié)提純度。對于替代紙漿來說，有可能能夠省去提純步驟220和230中的一個(gè)或全部，特別是當(dāng)紙漿纖維的平均長度比亞麻短得多的時(shí)候。然而在制備添加紙漿時(shí)，為了達(dá)到滿意效果，被分流到再循環(huán)箱250中的紙漿，其纖維加權(quán)平均長度接近前述的提純亞麻基材紙漿，也就是說，纖維加權(quán)長度大約0.7毫米到1.5毫米，最好是0.8毫米到1.2毫米。對于替代紙漿來說，添加膏漿循環(huán)通過提純步驟260和熱交換步驟270，直到達(dá)到預(yù)期的打漿度(-300到-900毫升肖氏打漿度(ml°SR)，最好-750毫升肖氏打漿度(ml°SR))。采用亞麻紙漿添加膏漿的高提純程度，可避免纖維在孔44或環(huán)帶處或附近聚集，從而避免在孔44處噴射偏轉(zhuǎn)。
因?yàn)椋?dāng)孔44通過腔室盒30底部時(shí)，從每一個(gè)孔44排放流體流40與通過孔44的壓力差成正比，所以必須有流體壓力，然后在腔室盒30底部76上每個(gè)孔44的整個(gè)路徑上保持盡可能地一致。參看圖12A-C，下面的論述提出一種最佳邏輯控制操作，以便使控制器64響應(yīng)壓力監(jiān)控系統(tǒng)62而操縱流量分配系統(tǒng)60，這樣它們在通過腔室盒30底部76時(shí)從每個(gè)孔44的流出量40就都一致了。
基本上，控制器64最好進(jìn)行模糊邏輯控制，它遵循以下規(guī)則1、流入到腔室盒30中的總膏漿流量維持預(yù)定的總流量；2、所有計(jì)量泵初始速度/流速相同，以輸送所要求的總流量；3、由于計(jì)量泵共同作用，壓力的調(diào)節(jié)只是對所有泵中的一部分進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如，每次調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)計(jì)量泵150(例如根據(jù)腔室尺寸和/或計(jì)量泵數(shù)目從1個(gè)到5個(gè)或更多之間選擇)；4、如果腔室盒30的壓力讀數(shù)的變化在預(yù)定的可接受的水平(閾值)范圍內(nèi)，就不進(jìn)行調(diào)整；5、只有當(dāng)顯示局部狀況(超出預(yù)定閾值之外的較低或較高壓力擾動(dòng))持續(xù)預(yù)定時(shí)間，才進(jìn)行壓力的局部調(diào)節(jié)(通過調(diào)節(jié)選定的計(jì)量泵150的泵速)；6、調(diào)節(jié)幅度將根據(jù)差異大小分級進(jìn)行，這樣差異較小就進(jìn)行較小的調(diào)節(jié)，差異較大就進(jìn)行大的調(diào)節(jié)；7、即使在一次調(diào)節(jié)之后，也只有在象前述步驟5中那樣，狀況持續(xù)預(yù)定時(shí)間后，才進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)節(jié)；現(xiàn)在參看圖12A，控制器64進(jìn)行的操作最好步驟為先設(shè)定總流速(步驟210)，在最佳實(shí)施例中，對于一般大小的造紙機(jī)來說，大約為每分鐘5或6加侖紙漿。機(jī)器越大，要求的流速越大。此外，在步驟220中，設(shè)定壓力的目標(biāo)范圍(P范圍)，在最佳實(shí)施例中，確定腔室盒30中的壓力差異范圍，它要使活動(dòng)孔布料器10能夠正常持續(xù)地工作。作為非限定性實(shí)施例，當(dāng)腔室盒30底部76處的工作壓力為6到18英寸水柱時(shí)(最好在大約6到8英寸水柱)，壓力范圍可以選擇為1.5英寸水柱或更低。
一旦確定了總流速和P范圍，控制器64進(jìn)行第一子程序265，以判定腔室盒30中的流動(dòng)狀況是否可確保對任意一個(gè)計(jì)量泵150中流速進(jìn)行調(diào)節(jié)。子程序265首先使壓力監(jiān)控系統(tǒng)62進(jìn)行步驟230，讀出壓力口94中的所有壓力。在最佳實(shí)施例中，步驟230讀出24個(gè)壓力值。所有這些壓力值(“Pi”)都用于在步驟240中計(jì)算平均壓力(“Pave”)?？刂破?4還鑒別所有的壓力數(shù)值(“Pi”)中哪一個(gè)是最大壓力讀數(shù)(“Pmax”)，哪一個(gè)是最小壓力讀數(shù)(“Pmin”)。在步驟260中，控制器64識別實(shí)際壓力范圍中Pmax和Pmin的差值，然后在步驟270中進(jìn)行鑒別(鑒別1)，即比較實(shí)際壓力范圍與步驟220中預(yù)定的目標(biāo)壓力范圍。如果實(shí)際壓力范圍小于目標(biāo)壓力范圍，則腔室盒30中的流動(dòng)狀況是恰當(dāng)?shù)?，控制?4設(shè)定自身執(zhí)行計(jì)時(shí)步驟275，也就是說，產(chǎn)生10秒的延遲，然后返回到壓力讀出步驟230，重復(fù)進(jìn)行這一子程序，以便檢定腔室盒30整個(gè)長度上的新的壓力讀數(shù)PI的差異是否可以接受。
如果實(shí)際壓力范圍大于目標(biāo)壓力范圍，這時(shí)邏輯電路進(jìn)行下一個(gè)鑒別步驟280(鑒別2)，它確定鑒別1的這個(gè)結(jié)果(正值)是否持續(xù)了預(yù)定的時(shí)間，例如是否連續(xù)進(jìn)行了1分鐘(也就是說，當(dāng)在步驟275中延時(shí)10秒時(shí)，在各壓力讀數(shù)步驟230之間中是否進(jìn)行6次)。如果沒有達(dá)到鑒別2，那么邏輯電路設(shè)定自身執(zhí)行計(jì)時(shí)步驟275，然后返回到壓力讀出步驟230。如果鑒別2為正，持續(xù)進(jìn)行了預(yù)定的時(shí)間，那么邏輯電路將進(jìn)入流量控制子程序290。
現(xiàn)在參看圖12B和12C，流量控制子程序290最好包括第一邏輯區(qū)A，它鑒別哪一個(gè)計(jì)量泵150的速度(也就是流速)需要調(diào)節(jié)，以消除腔室盒30中壓力讀數(shù)的不一致。邏輯區(qū)A調(diào)節(jié)對腔室盒30中的壓力曲線影響最大那一個(gè)泵150。第二邏輯區(qū)B鑒別泵流速需要進(jìn)行較大的調(diào)節(jié)或較小的調(diào)節(jié)。最后一個(gè)邏輯區(qū)C用于鑒別如何對其余的計(jì)量泵150進(jìn)行調(diào)節(jié)(最好是同樣調(diào)節(jié))，使得流量分配系統(tǒng)60送入到腔室盒30中的總流速維持在步驟210所確定的預(yù)定值。一旦執(zhí)行了邏輯區(qū)A到C，控制器回到計(jì)時(shí)步驟275進(jìn)行10秒的延遲，然后回到壓力讀出步驟230，重新進(jìn)行壓力讀出。
邏輯區(qū)A包括鑒別每個(gè)壓力口94處相應(yīng)的壓力讀數(shù)Pi與步驟240中算出的平均壓力的壓差(“ΔPi”)。然后在步驟310中，計(jì)算這些壓差ΔPi的絕對值，并且進(jìn)行比較以確定在所有的壓差值ΔPi中最大的絕對值。然后控制器640進(jìn)行步驟330和340，以識別哪一個(gè)計(jì)量泵150位于所有的壓差ΔPi中壓差絕對值最大的那個(gè)壓力口94附近。
一旦確定了這個(gè)計(jì)量泵，控制器64進(jìn)入邏輯區(qū)B，根據(jù)流量控制子程序350進(jìn)行適當(dāng)大小的調(diào)整。
在步驟360中，流量調(diào)節(jié)支路350最好包括一個(gè)鑒別步驟(鑒別3)，此時(shí)，它將識別出的計(jì)量泵的壓差ΔPi與閾值(例如3英寸水柱)進(jìn)行比較。如果測定的壓差ΔPi大于這一閾值，邏輯控制電路對所選定的計(jì)量泵150產(chǎn)生控制信號，用較大因子調(diào)節(jié)它的泵的流速，在最佳實(shí)施例中，該因子設(shè)定為它現(xiàn)有流速的10％。此外，如果檢定的壓差為負(fù)(局部壓力低于平均壓力)，那么就對所選定的計(jì)量泵150增加10％的流速。如果檢定的壓差為正，那么就對所選定的計(jì)量泵150減小10％的流速。
如果步驟360中的鑒別3表明，所測定出的壓差的絕對值低于閾值(3英寸水柱)，這時(shí)邏輯線路執(zhí)行產(chǎn)生信號步驟，指示用一個(gè)較小的因子調(diào)節(jié)所識別出的泵的流速，在最佳實(shí)施例中，這個(gè)調(diào)節(jié)因子為流速(速度)的5％。在進(jìn)行了步驟360中的鑒別3之后，不管是執(zhí)行步驟370或執(zhí)行380，此時(shí)邏輯電路都接著執(zhí)行第三邏輯子程序c。
第三邏輯區(qū)c用于保持進(jìn)入腔室盒30的總流速。它先分析在邏輯區(qū)B的執(zhí)行中，對所選定的計(jì)量泵150進(jìn)行的泵速調(diào)節(jié)，所引起的總流速的變化(“Δ流速”)，然后，執(zhí)行步驟440，對其余的非選定計(jì)量泵150進(jìn)行調(diào)節(jié)，最好同樣地調(diào)節(jié)其余的非選定計(jì)量泵150，以平衡由于對所選定計(jì)量泵的調(diào)節(jié)而引起的Δ流速，這樣就維持了步驟210中所確定的預(yù)定的總流速。
例如，如果在邏輯區(qū)B中，選定第一計(jì)量泵150a，在步驟170中將它增加10％的流速，那么在邏輯區(qū)C的步驟400中，所有的其他計(jì)量泵(150b--150z)的流速將進(jìn)行同樣的降低，這個(gè)降低值等于150a流速的變化值除以泵150b-150z的泵總數(shù)。
一旦完成了邏輯區(qū)C后，邏輯電路返回到計(jì)時(shí)步驟275，進(jìn)行10秒延遲，然后返回到壓力讀出步驟230。
現(xiàn)在參看圖13和14，布料器10帶有24個(gè)壓力口，它的總膏漿流速目標(biāo)值為6加侖/分鐘，所有的計(jì)量泵1 50基本設(shè)定同樣速度?？刂破?40不啟動(dòng)。如圖13所示，此時(shí)，在腔室盒中的壓力將是在入口端(環(huán)帶進(jìn)入腔室處)最小，然后沿著腔室盒30向另一端壓力越來越大，這樣，產(chǎn)生大約為8.3英寸水柱的壓差。
相反，一旦啟動(dòng)了控制器64，并進(jìn)一步操作膏漿布料器，腔室盒的壓力讀數(shù)將沿圖14所示進(jìn)行變化，此時(shí)壓差將減小到1.6英寸水柱。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在孔處的流速對腔室盒的壓差非常敏感，通過本發(fā)明提高了壓力的一致性，使得當(dāng)每一個(gè)環(huán)帶孔通過腔室盒30底部時(shí)，膏漿通過每一個(gè)孔均勻流出。
現(xiàn)在參看圖15，該圖表顯示了本發(fā)明中，布料器10工作時(shí)典型的流動(dòng)狀況與時(shí)間的關(guān)系，其中線X表示腔室盒30中的平均壓力，線Y表示通過腔室盒30中的流速，線Z表示腔室盒30中壓差的大小。線Z表明本實(shí)施例的壓力變化是如何很快地縮小到初始值的1/3的。
在該實(shí)施例中，工作時(shí)腔室盒30中壓力的一致程度最好在6到18英寸水柱。在一些應(yīng)用中，可能會要求有更高的壓力。
根據(jù)前述的以及后附的權(quán)利要求，在不背離本發(fā)明原則的情況下，本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯然能夠進(jìn)行許多變化、替代和改進(jìn)。作為非限定性實(shí)施例，其他的維持腔室盒中壓力恒定，從而維持膏漿噴射一致性的探索，在閱讀了本說明書之后，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。這種改進(jìn)可能包括根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者其他的回饋或控制回路，確定計(jì)量泵所需的不同流速。在準(zhǔn)備添加膏漿時(shí)，可以采用不同的成分和原料，或者不同類型的提純器和熱交換器。與之相似，基材膏漿無須攤開到長網(wǎng)上，作為替代，可以放在環(huán)帶上，或者是其他任何已知的適于制造卷筒紙帶基材的設(shè)備上。此外基片78’可以用與圖6所示實(shí)施例中79’和80’相似的方法回縮。
進(jìn)一步的改進(jìn)還包括從腔室盒30的后方到其前方的再循環(huán)線。此外，墊片79和80可以由黃銅之類的耐磨合金制成。此外，腔室盒30中的肩部89和90可以在帶槽的基板78上，豎直隔開，而不是相互靠近。而且，壓力感測器160可以是能夠嵌平放置到壓力口中的那種。
權(quán)利要求
1.一種香煙紙，其帶有賽璐珞纖維材料的卷筒紙帶基材以及一種添加材料的圖樣，其特征在于添加材料帶有高度提純的賽璐珞材料，所述高度提純的賽璐珞材料中帶有的纖維加權(quán)平均長度大約0.15到0.2毫米，所述卷筒紙帶基材上的賽璐珞材料帶有的纖維加權(quán)平均長度大約在0.7到1.5毫米。
2.如權(quán)利要求1所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料包括一個(gè)帶狀區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料包括多個(gè)帶狀區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的香煙紙，其特征在于，所述多個(gè)帶狀區(qū)是均勻地間隔開的。
5.如權(quán)利要求2或3所述的香煙紙，其特征在于，所述香煙紙?jiān)趲顓^(qū)給予較低的燃燒速度。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料設(shè)有具有-300到-900ml°SR的打漿度值的膏漿。
7.如權(quán)利要求6所述的香煙紙，其特征在于，所述打漿度值已經(jīng)從賽璐珞材料通過提純器的循環(huán)而獲得。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料和所述基材包括白堊。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料設(shè)有固體重量百分比在2到3％之間的膏漿。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述基材設(shè)有固體重量百分比小于約1％的膏漿。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述基材設(shè)有固體重量百分比在0.5到0.65％之間的膏漿。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料設(shè)有白堊固體部分百分比最高達(dá)10％、纖維固體部分百分比最少為90％的膏漿。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述基材包括百分含量最高達(dá)約50％的白堊。
14.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料包括百分含量最高達(dá)約20％的白堊。
15.如前述任一權(quán)利要求所述的香煙紙，其特征在于，所述添加材料包括百分含量在5到20％的白堊。
16.一種香煙，包括煙草芯以及如上述任一權(quán)利要求所述的包裹煙草芯的香煙紙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種香煙紙，其帶有賽璐珞纖維材料的卷筒紙帶基材以及一種添加材料的圖樣，其特征在于添加材料帶有高度提純的賽璐珞材料，所述高度提純的賽璐珞材料中帶有的纖維加權(quán)平均長度大約0.15到0.2毫米，所述卷筒紙帶基材上的賽璐珞材料帶有的纖維加權(quán)平均長度大約在0.7到1.5毫米。
文檔編號D21H19/66GK1478606SQ03142440
公開日2004年3月3日 申請日期1997年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月9日
發(fā)明者奈文·高塔姆, 哈里·V·蘭奇洛蒂, 蒂龍·W·默里, 安·凡·D, 小喬恩·R·布特, 埃德蒙·克拉克·H, 托馬斯·E·多爾蒂, 托馬斯·L·費(fèi)利奧, 小弗拉迪米爾·漢普爾, 菲力普·L·厄賽里, 愛德溫·L·卡特賴特, 羅納德·L·愛德華茲, D, E 多爾蒂, L 卡特賴特, L 厄賽里, L 愛德華茲, L 費(fèi)利奧, R 布特, 克拉克 H, V 蘭奇洛蒂, W 默里, 奈文 高塔姆, 迪米爾 漢普爾 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司