一種用于生產紙的結構化纖維紙幅的方法和機器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產紙的結構化纖維紙幅的方法。該方法包括形成纖維紙幅以及將吸水毛氈（5）上的所形成的纖維紙幅運送到脫水壓區(qū)。帶有聚氨酯表面的環(huán)形傳送帶（11）與纖維紙幅以及吸水毛氈（5）一起穿過壓區(qū)。在脫水壓區(qū)之后，纖維紙幅由環(huán)形傳送帶（11）運送到環(huán)形紋理織物（12），該環(huán)形紋理織物是透氣的，并且在傳送壓區(qū)，該紙幅從環(huán)形傳送帶（11）被傳送到該環(huán)形紋理織物（12）。該紋理織物（12）以低于環(huán)形傳送帶（11）的速度運行。在傳送到該紋理織物（12）之后，該纖維紙幅被該紋理織物（12）運送到烘缸（17）。傳送壓區(qū)由兩個輥形成，其中的一個是處于紋理織物的環(huán)路內的抽吸輥。該傳送壓區(qū)具有的長度是5mm-40mm。環(huán)形聚氨酯傳送帶(11)所具有的寬度超過該紋理織物(12)的寬度。本發(fā)明還涉及一種相應的機器。
【專利說明】一種用于生產紙的結構化纖維紙幅的方法和機器
發(fā)明領域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生產結構化纖維紙幅、特別是薄頁紙幅的方法和機器。例如，所生產的纖維紙幅可以用作廚用紙巾、衛(wèi)生紙或面巾紙。
[0002]發(fā)明背景
[0003]在美國專利N0.6287426中公開了一種用于制造結構化軟紙的機器。該專利中公開的機器具有成形部分，該成形部分帶有一個流漿箱和兩個成形織物。所形成的紙幅在吸水毛氈上穿過脫水壓區(qū)。非滲透性傳送帶也穿過脫水壓區(qū)，并且該紙幅被傳送到非滲透性傳送帶。隨后，非滲透性傳送帶將纖維紙幅運送到絲網22，該絲網22具有纖維網接觸側的結構。置于絲網的環(huán)路內的抽吸設備用于從非滲透性傳送帶上拾取紙幅并將其傳送到結構化絲網。隨后，該紙幅被傳遞到烘缸，該烘缸可以是楊克式干燥機。當紙幅從非滲透性傳送帶被傳遞到結構化絲網時，可使用速度差以便于實現(xiàn)結構化。這意味著該絲網以小于非滲透性傳送帶速度的速度移動。這樣的速度差有時被稱為“快速傳送”。該文獻中聲明速度差可以是10-25%。盡管就厚度而言，該機器可以給出良好的結果，但是本發(fā)明的
【發(fā)明者】已經發(fā)現(xiàn)紙幅有時會被損壞。本發(fā)明的
【發(fā)明者】已經發(fā)現(xiàn)，以大于約8%的速度差難以操作這樣的配置。當速度差大于約8%時，紙張傳送常常丟失并且紙幅被損壞。因此，本發(fā)明的目的在于降低紙幅被損壞的風險，即使當速度差大于8%時。
[0004]美國專利N0.7588660公開了另一種用于制造結構化軟紙的機器。在該專利中，所形成的紙幅被傳送到毛氈并穿過單毛氈脫水壓區(qū)，其中，纖維紙幅被傳遞到傳送輥。在傳送輥上，紙幅穿過壓區(qū)到達起皺織物。這樣的配置需要三個輥相配合，但由于壓區(qū)內輥的撓曲，這是比較困難的。而且，起皺絲網可能在它與傳送輥相接觸時經受磨損。
[0005]在美國專利N0.6187137中公開了另一種用于生產紙幅的機器。該文獻公開了濕紙幅如何可以首先從成形部分被傳送到第一傳送織物以及如何從第一傳送織物被傳送到第二傳送織物，所述第二傳送織物可適于賦予紙幅以紋理和厚度?？赏ㄟ^快速傳送來實現(xiàn)到第二傳送織物的傳送，之后可以將紙幅傳送到圓筒干燥機。
[0006]在美國專利N0.5830321中討論了另一種機器。在該專利中，討論了快速傳送并且當所涉及的織物分別經過真空靴和偏轉元件時發(fā)生傳送。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明涉及一種生產紙的結構化纖維紙幅的方法。該方法包括形成纖維紙幅以及將吸水毛氈上所形成的纖維紙幅運送到脫水壓區(qū)(一種將水從紙幅中壓出的壓制壓區(qū))。脫水壓區(qū)由第一壓制單元和第二壓制單元形成。環(huán)形傳送帶與纖維紙幅和毛氈一起穿過壓區(qū)。環(huán)形傳送帶具有由聚氨酯覆蓋且接觸脫水壓區(qū)中的纖維紙幅的一個側面。該方法還包括以下步驟:在脫水壓區(qū)之后，纖維紙幅由環(huán)形傳送帶運送到環(huán)形紋理織物/紋理傳送帶，所述環(huán)形紋理織物/紋理傳送帶是透氣的并且紙幅從環(huán)形傳送帶被傳送到所述環(huán)形紋理織物/紋理傳送帶。紋理織物以低于環(huán)形傳送帶的速度運行。在傳送到紋理織物之后，纖維紙幅被紋理織物運送到烘缸。在第一傳送壓區(qū)輥與第二傳送壓區(qū)輥之間形成的傳送壓區(qū)內，紙幅從環(huán)形傳送帶被傳送到紋理織物，所述第一傳送壓區(qū)輥位于環(huán)形傳送帶的環(huán)路內，以及所述第二傳送壓區(qū)輥是位于紋理織物的環(huán)路內的抽吸輥。傳送壓區(qū)在機器方向上具有的長度處于5mm至40mm的范圍內，優(yōu)選地是處于15mm至30mm的范圍內。
[0008]有利地是，第一傳送壓區(qū)輥和環(huán)形傳送帶可具有的寬度超過該紋理織物的寬度。
[0009]烘缸優(yōu)選地是楊克式烘缸，其中，使來自于該烘缸的紙幅起皺，但是，例如，該烘缸也可以是通氣干燥圓筒，即TAD圓筒。
[0010]環(huán)形傳送帶可以具有高于紋理織物的速度5%-25%或高于紋理織物的速度8%_25%的速度。在許多實際的實施例中，可以使用高于紋理織物的速度10%-15%的速度。
[0011]在傳送壓區(qū)中的線性負載可以處于0.5kN/m至15kN/m的范圍內。
[0012]第二傳送壓區(qū)輥可以在10kPa_70kPa范圍內的或在10KPa_40Kpa的更窄的范圍內的內部負壓下運行。
[0013]在本發(fā)明的有利的實施例中，環(huán)形傳送帶具有不超過0.15m/s的透氣率(在環(huán)形傳送帶的相對側之間的125kPa的壓差下測量的)。0.15m/s的值對應于35CFM。單位CFM(立方英尺/分鐘)不是S1-單位，而是造紙領域內的透氣率所通常使用的單位。優(yōu)選地是，環(huán)形傳送帶是光滑的傳送帶，即具有光滑表面的傳送帶。至少面向脫水壓區(qū)中的纖維紙幅的一側應該優(yōu)選地具有光滑的表面。
[0014]優(yōu)選地是，傳送帶是不透水的光滑的傳送帶。然而，可以設想這樣的實施例:其中，傳送帶是可向由傳送帶接觸的紙幅的一側提供三維結構的紋理傳送帶。因此，紙幅可以在兩側上變得結構化(即在兩側上得到三維結構)。
[0015]在本發(fā)明的實施例中，紋理織物可以任選地通過在負壓下運行的真空箱，從而使得在纖維紙幅到達烘缸之前該纖維紙幅被進一步模制到紋理織物中。
[0016]真空箱可以在20kPa_70kPa的負壓下運行。
[0017]本發(fā)明還涉及一種用于生產紙的結構化纖維紙幅的機器。該機器包括成形部分，該成形部分包括第一和第二成形織物；由第一和第二壓制單元形成的脫水壓區(qū)，脫水壓區(qū)通過所述第一和第二壓制單元，吸水毛氈被設置成用于攜帶在成形部分中形成的纖維紙幅；環(huán)形傳送帶，其被設置成在環(huán)路中運行以通過脫水壓區(qū)并且其具有由聚氨酯覆蓋的至少一側，使得覆蓋有聚氨酯的一側將面向穿過脫水壓區(qū)的紙幅；紋理織物，其被設置成在脫水壓區(qū)的下游的點處從環(huán)形傳送帶上拾取紙幅；以及烘缸，其中，該紋理織物被設置成將紙幅攜帶到烘缸。所述機器還包括傳送壓區(qū)，在該傳送壓區(qū)中，紙幅從環(huán)形傳送帶被傳送到紋理織物。傳送壓區(qū)由位于環(huán)形傳送帶的環(huán)路內的第一傳送壓區(qū)輥與作為位于紋理織物的環(huán)路內的抽吸輥的第二傳送壓區(qū)輥形成。傳送壓區(qū)在機器方向上具有的壓區(qū)長度處于5_至40mm的范圍內，優(yōu)選地是處于15mm至30mm的范圍內。
[0018]優(yōu)選地是，第一傳送壓區(qū)輥和環(huán)形傳送帶具有的寬度超過紋理織物的寬度。適當?shù)?，第一傳送壓區(qū)輥的寬度與環(huán)形傳送帶的寬度所具有的寬度可超過紋理織物的寬度IOmm至 300mm。
[0019]在脫水壓區(qū)中的第一和第二壓制單元中的一個可以是延伸的壓區(qū)輥。
[0020]在本發(fā)明的有利的實施例中，傳送壓區(qū)位于距離脫水壓區(qū)Im至7m處，優(yōu)選地是2m至6m處。
[0021]真空箱可以任選地被設置成(通過由真空箱中的負壓引起的抽吸)在紋理織物上起作用以便于進一步將紙幅模制到紋理織物的表面以進一步提高紙幅的厚度。因此，通過真空箱中的真空，纖維紙幅被進一步模制到紋理織物的表面。這在纖維紙幅到達烘缸之前發(fā)生。真空箱中的負壓通過透氣的紋理織物起作用。因此，真空箱還作用于紙幅上，從而使得紙幅被模制到紋理織物的表面。真空箱位于傳送壓區(qū)和烘缸之間的點處。
[0022]在一些實施例中，烘缸是楊克式烘缸，在壓區(qū)輥和楊克式烘缸之間形成的第二傳送壓區(qū)中，紙幅從紋理織物被傳送到所述的楊克式烘缸。在這樣的實施例中，刮片可以優(yōu)選地被設置成在楊克式烘缸上起作用。
[0023]在其它實施例中，烘缸可以是通氣干燥圓筒，該通氣干燥圓筒在其圓周的一部分之上被紋理織物所纏繞。
[0024]在有利的實施例中，環(huán)形傳送帶可以具有不超過0.15m/s(35CFM)的透氣率。
[0025]有利地是，穿過脫水壓區(qū)的吸水毛氈也可以是成形部分中的成形織物中的一個。
[0026]附圖的簡要說明
[0027]圖1示出了本發(fā)明的第一實施例的示意性側視圖，其中使用了楊克式烘缸。
[0028]圖2示出了本發(fā)明的第二實施例的示意性側視圖，其中，烘缸是通氣干燥圓筒。
[0029]圖3是本發(fā)明的第三實施例的示意性表示，其除了一個細節(jié)以外與圖2類似。
[0030]圖4是另一個實施例的示意性表示。
[0031]圖5是一個實施例的示意性表示，其中楊克式烘缸與通氣干燥圓筒結合使用。
[0032]圖6示出了從傳送壓區(qū)的上方看所得的視圖。
[0033]圖7是示出了速度差和負壓對準備進行干燥的纖維紙幅的厚度所產生的影響的圖示。
[0034]發(fā)明的詳細說明
[0035]參照圖1，示出了一種用于生產紙的結構化纖維紙幅的機器。所述機器包括成形部分。成形部分具有流漿箱1，該流漿箱I被設置成將原料注入到第一成形織物3和第二成形織物5之間的間隙中。成形織物3、5可以是多孔絲網(即透水的絲網)。然而，在有利的實施例中，第一成形織物3是多孔絲網，而第二成形織物5可以是吸水毛氈。應當理解的是，在本專利申請和從其引出的任何專利的上下文中，術語“成形織物”用于指纖維紙幅的形成期間所使用的任何織物。這可以包括多孔絲網和毛氈兩者。
[0036]附圖標記2表示成形輥。在圖1中，示出了第一成形織物3如何被設置成在由引導輥4引導的環(huán)路中運行的。第二成形織物5由引導輥6引導。新形成的紙幅在毛氈5的外表面上被攜帶到形成于第一壓制單元8和第二壓制單元9之間的脫水壓區(qū)PN (B卩，壓制壓區(qū)PN)。在圖1的實施例中，穿過脫水壓區(qū)的毛氈與成形織物中的一個相同。應當理解的是，可以設想這樣的實施例:其中，紙幅首先形成于兩個成形織物之間，并且隨后被傳送到沒有被用作成形織物的那個毛氈上。然而，當成形織物中的一個是將紙幅攜帶到脫水壓區(qū)PN的相同毛氈時，機器的整體設計變得更加緊湊。壓制單元8、9通常將由輥形成，例如，偏轉控制輥。在脫水壓區(qū)PN中，將水從纖維紙幅中壓出，從而使得紙幅的干燥固體含量增加。在脫水壓區(qū)PN之后的干燥固體含量可以處于40%至50%的范圍內。任選地，抽吸輥21也可被設置在第二成形織物5的環(huán)路內以便于通過真空脫水使毛氈和新形成的紙幅脫水。環(huán)形傳送帶11也被設置成與毛氈5和紙幅W—起穿過脫水壓區(qū)PN。環(huán)形傳送帶11形成環(huán)路并且可以由引導輥22引導。至少面向紙幅的環(huán)形傳送帶11的一側被聚氨酯覆蓋，從而使得當紙幅和環(huán)形傳送帶11穿過脫水壓區(qū)時，環(huán)形傳送帶11的覆蓋有聚氨酯的一側將面向紙幅。環(huán)形傳送帶11的覆蓋有聚氨酯的一側比毛氈更光滑。因此，在通過脫水壓區(qū)PN之后，紙幅將粘合至覆蓋有聚氨酯的環(huán)形傳送帶11。在脫水壓區(qū)PN之后，紙幅被環(huán)形傳送帶11攜帶到脫水壓區(qū)PN的傳送壓區(qū)TN下游，其中傳送壓區(qū)TN由位于環(huán)形傳送帶11的環(huán)路內的第一傳送壓區(qū)輥14和作為抽吸輥的第二傳送壓區(qū)輥15形成。紋理織物12在環(huán)路內運行以通過傳送壓區(qū)TN，并且紋理織物12可由一個或幾個引導輥23引導。第二傳送壓區(qū)輥15位于紋理織物12的環(huán)路內。紋理織物12被設置成當紙幅通過傳送壓區(qū)TN時從環(huán)形傳送帶11拾取紙幅，從而使得紙幅被傳送到紋理織物12。這種傳送通過第二傳送壓區(qū)輥15得到保證，這是因為該輥是抽吸輥。紋理織物12是透氣的，從而使得第二傳送壓區(qū)輥15可以通過紋理織物抽取空氣并使紙幅粘合到紋理織物。透氣的紋理織物12可以是機織織物，例如成形絲網或通氣干燥織物(TAD織物)。覆蓋有聚氨酯的環(huán)形傳送帶11的光滑表面使得紙幅粘合至環(huán)形傳送帶，但粘合力不是非常強并且紙幅可相當容易地從環(huán)形傳送帶11被拾取而基本上沒有紙幅斷裂的風險。
[0037]紋理織物具有紋理，即在至少面向紙幅的一側上的三維結構。當?shù)诙魉蛪簠^(qū)輥15(抽吸輥)通過靠著紋理織物12的抽吸進行抽取紙幅時，紋理織物12賦予紙幅三維結構。因此，紙幅的厚度提高。為了進一步提高紙幅的厚度，以快速傳送的形式進行從環(huán)形傳送帶11到紋理織物12的傳送，即在紋理織物12與環(huán)形傳送帶11之間存在速度差。如果速度的差別不太大，那么使用某一程度的速度差有助于紙張傳送。然而，實際上，高于某一極限的速度差會使紙張傳送更困難。速度的差別也可以改進厚度。當紙幅被紋理織物拾取，速度差也可以有助于改進紙幅到紋理織物的模制，從而進一步改進厚度。
[0038]覆蓋有聚氨酯的環(huán)形傳送帶11優(yōu)選地為具有光滑表面且不滲水不透氣的傳送帶。(在面向纖維紙幅W的一側上)帶有紋理表面且不透水不透氣的環(huán)形傳送帶11被認為不如光滑且不滲透的傳送帶有利但與它幾乎一樣好。然而，還可設想這樣的實施例:其中覆蓋有聚氨酯的環(huán)形傳送帶11具有有限的透氣率。在傳送帶的相對側之間的125kPa的壓降下，透氣率不應超過0.15m/s (對應于35CFM)。如果環(huán)形傳送帶11是透氣的，那么光滑的傳送帶是最優(yōu)選的選擇，但是可以考慮具有有限滲透率(不大于0.15m/s)的紋理傳送帶。
[0039]使用覆蓋有聚氨酯的傳送帶(環(huán)形傳送帶11)有利于紙張傳送。在脫水壓區(qū)PN，纖維紙幅的表面將趨于粘合到聚氨酯表面，并且在脫水壓區(qū)后，其將跟隨環(huán)形傳送帶11而不是跟隨毛氈。然而，當紙幅穿過脫水壓區(qū)PN并且在紙幅中將水擠出，使紙幅的干燥固體含量增加。與具有低的干燥固體含量的紙幅相比，更干燥的紙幅對傳送織物的表面具有的粘合性越少，例如，傳送織物可以是環(huán)形傳送帶11。因此，當紙幅W變得越干燥，就越容易將紙幅W傳送到隨后的織物。
[0040]緊接在脫水壓區(qū)PN之后，該紙幅傾向于相對較好地粘合到覆蓋有聚氨酯的環(huán)形傳送帶11。本發(fā)明人已經觀察到，在通過脫水壓區(qū)之后，纖維紙幅W到環(huán)形傳送帶11的粘合性隨著時間而下降。不希望受限于任何特定理論，發(fā)明人相信，緊接在壓區(qū)之后，該薄水膜存在于環(huán)形傳送帶11之上并且這種薄水膜在環(huán)傳送形帶11和纖維紙幅W之間形成粘結。覆蓋有聚氨酯環(huán)形傳送帶11在脫水壓區(qū)PN被壓縮，并且在壓區(qū)之后膨脹。發(fā)明人相信，環(huán)形傳送帶11的這種膨脹會導致該水膜破裂。當這種情況發(fā)生時，粘附性下降。環(huán)形傳送帶11逐漸地膨脹，使得粘附性也逐漸地降低。因此，粘附性會隨著時間下降。不論此種解釋是否正確，經驗已經向本發(fā)明人顯示，脫水壓區(qū)PN之后，粘附性逐漸地下降。由于這個原因，脫水壓區(qū)PN到傳送壓區(qū)TN的距離應優(yōu)選地為至少lm，以便于給出環(huán)形傳送帶11時間以進行膨脹。在某些情況下，該距離必須較大，達到7m。應當理解的是，所提到的距離適用于使用速度的應用，其中該速度處于薄紙制備機的速度的正常范圍之內。目前，(2011年7月)，新的薄紙制備機可以以達到大約2000米/分鐘的速度運行。
[0041]纖維紙幅W對于環(huán)形傳送帶11的粘附程度是重要的，在脫水壓區(qū)PN時以及緊接在脫水壓區(qū)PN之后，纖維紙幅W到環(huán)形傳送帶11的粘附性是高的，使得該纖維紙幅跟隨著環(huán)形傳送帶11而不是跟隨吸水毛氈5。在脫水壓區(qū)PN之后，纖維紙幅W到環(huán)形傳送帶11的粘附性下降，從而使纖維紙幅能夠容易地由所述環(huán)形紋理織物12拾取。
[0042]在本發(fā)明的許多現(xiàn)實的實施例中，環(huán)形傳送帶11可以比環(huán)形紋理織物12快10%-15%，或比環(huán)形紋理織物12快8%-15%。
[0043]然而，理想的是，可以使速度差變得更大，因此，有時高達25%的速度差可被認為能夠進一步增加紙幅的厚度。本發(fā)明的發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，當傳送區(qū)域的長度太長時，將會損壞隨同快速傳送的紙幅。不希望被理論限制，據(jù)信，如果傳送區(qū)域太長，這可能導致紙幅中存在較高的剪切應力。速度差越高，紙幅被損壞的風險越大。因為需要較高的速度差是為了獲得較大的厚度，所以極其理想的是，可以增加速度差，同時無需增加紙幅被損壞的風險。本發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，傳送區(qū)域的最大長度不應超過40mm，并且優(yōu)選地是不應該超過30mm。通過使用兩個輥14、15之間的傳送壓區(qū)，可以確保傳送壓區(qū)在機器方向上被保持得較短。適當?shù)?，在機器方向上傳送壓區(qū)的長度為5mm-30mm,優(yōu)選地為15mm-30mm。例如，它可以是25mm。小于5mm的傳送壓區(qū)的長度被認為是不切實際的。本發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，當僅通過美國專利N0.6287426中所述的抽吸靴或僅通過轉移是通過作用在紙幅的一側上的抽吸輥來進行傳送時，該傳送區(qū)域被延伸，并且相應地，在不損壞紙幅的情況下實現(xiàn)可靠的紙幅的傳送變得更加困難，尤其是當速度差是大于8%時。短的傳送區(qū)域可以通過形成于兩個輥之間壓區(qū)來實現(xiàn)。因此，即使在速度差超過8%的情況下，還可以可靠地進行傳送，并且不會損壞紙幅。
[0044]紋理織物12在其邊緣接觸第一傳送壓區(qū)輥14的情況下也可能在傳送壓區(qū)具有被損壞的風險。當不存在速度差時，這個問題就沒有那么嚴重。然而，當在傳送區(qū)域中使用速度差時，這個問題可能變得更加顯著。對傳送織物的邊緣的損壞還可能引起對紙幅的損壞。為了解決或者是至少減輕這個問題，制造出的環(huán)形傳送帶11的寬度(即，在橫過機器方向上的延伸)可以可選地大于該紋理的織物12的寬度。按照相同的方式，第一傳送壓區(qū)輥14的寬度可適當?shù)爻^該紋理織物12的寬度，使得其能在該環(huán)形傳送帶11的整個寬度上支撐該環(huán)形傳送帶11。當帶有覆蓋有聚氨酯的側面的環(huán)形傳送帶11的寬度大于該紋理的織物12的寬度時，該紋理織物12由環(huán)形傳送帶11保護。優(yōu)選地是，第一傳送壓區(qū)輥14的寬度也超過了第二傳送壓區(qū)輥15 (抽吸輥)的寬度。環(huán)形傳送帶11的寬度可超出紋理織物的寬度IOmm至300mm。參照圖6，可以看出，環(huán)形傳送帶11寬于該紋理織物12。
[0045]優(yōu)選地是，環(huán)形傳送帶11是不可滲透的。如果它不是完全地不可滲透的，透氣率優(yōu)選地不應超過0.15m/s,所述的0.15m/s是在環(huán)形傳送帶11的兩個相對側之間的125kPa的壓力差下測出的。
[0046]在傳送壓區(qū)TN之后，紙幅被紋理織物12攜帶到烘缸17。在圖1的實施例中，該烘缸17是楊克式烘缸，并且在通過壓區(qū)輥20和烘缸17形成的第二傳送壓區(qū)中，該紙幅被傳送到烘缸。紙幅W隨后可以從該烘缸傳遞到刮片18，該刮片18使來自烘缸17的紙幅W起皺。例如，烘缸17可以通過蒸汽進行內部加熱。因此，該烘缸可使得水分從紙幅W中蒸發(fā)。當紙幅W已經與烘缸17的表面分離開時，它可以被傳遞到卷紙裝置。在圖1中，示出了紙卷24是如何在卷紙缸25中形成的。附圖標記19是指支承汽缸。
[0047]盡管烘缸17不必是楊克式烘缸，但是優(yōu)選地是，該烘缸是楊克式烘缸，其中，使來自該楊克式烘缸的紙幅起皺。
[0048]傳送壓區(qū)中的線性負載處于0.5kN/m至15kN/m的范圍中。這種范圍可以適合于負載較輕的傳送壓區(qū)，其中，該壓區(qū)主要用于將該紙幅從一個織物傳送到另一個織物。低負載有助于保護紙幅免于損壞。然而，施加一定的負載是有利的(與根本沒有負載相比)是有利的，這是因為它保證一定的壓區(qū)長度可以被限定從而使得傳送區(qū)域可以被限制。此外，一定的線性負載可提高壓區(qū)中的穩(wěn)定性，這可以保護所述的紙幅。
[0049]第二傳送壓區(qū)輥15可以在處于IOkPa至70kPa范圍內的內部負壓下進行適當?shù)牟僮?。在這種壓力范圍中，對紙幅可以進行可靠地傳送，并且這有助于紋理織物12向紙幅提供結構。同時，該內部負壓也沒有過高，過高的話會導致不必要的高能耗。
[0050]在本發(fā)明的有利的實施例中，傳送壓區(qū)TN位于距離脫水壓區(qū)PNlm至7m處，優(yōu)選地是在距離脫水壓區(qū)PN2m至6m處。
[0051]可選地是，真空箱16被設置成可以對紋理織物12起作用以便于纖維紙幅在傳送壓區(qū)和烘缸17之間的一點處被進一步模制到紋理織物12的表面。通過真空箱中的真空(負壓)，纖維紙幅被模制到紋理織物的表面。
[0052]因此，可以改進紙幅的構造，使得該厚度被進一步增加。真空箱16可以在20kPa至70kPa的負壓下進行適當?shù)夭僮鳌τ谶M一步將紋理(三維結構)賦予紙幅來說，這被認為是合適的范圍。在某些情況下，真空箱16中的負壓的上限可以被設置為60KPa。
[0053]參照圖2，示出了本發(fā)明的第二個實施例。除了烘缸17是通過通氣干燥滾圓筒(TAD圓筒)形成的之外，圖2中的實施例基本上類似于圖1中的實施例。在該實施例中，紋理織物12是通氣干燥織物(TAD織物)，并且熱空氣從圓筒17的內部吹過紋理織物12。紋理織物12將烘缸17纏繞在烘缸17的圓周的一部分之上。包角可以適當?shù)靥幱?60° -340°之間的范圍內。
[0054]圖3的實施例基本上類似于圖2的實施例，第一壓制單元8在此是通過延伸的壓區(qū)輥形成的，該延伸的壓區(qū)輥可以具有通過柔性傳送帶環(huán)繞的內部靴形物10。在本發(fā)明所有的實施例中，可以使用具有通過柔性傳送帶環(huán)繞的內部靴形物的延伸的壓區(qū)輥。這種延伸的壓區(qū)輥(有時也稱為靴形壓制輥)公開于現(xiàn)有技術中，例如，參見美國專利N0.5662777，美國專利N0.6083352，美國專利N0.7527708或EP2085513。這些文獻公開了延伸的壓區(qū)輥(靴形輥)的實例，這種延伸的壓區(qū)輥可以被用作本發(fā)明中的延伸的壓區(qū)輥。在圖3的實施例中，第一壓制單元8是延伸的壓區(qū)輥，但是應該理解的是，可以取代為，第二壓制單元9是延伸的壓區(qū)輥。按照相同的方式，延伸的壓區(qū)輥可以用于圖1或圖2的實施例中。如果一個壓制單元8、9是延伸的壓區(qū)輥，那么另一個壓制單元8、9可以可選地是偏轉控制輥(偏轉補償輥)，這種偏轉控制輥具有外殼，該外殼由靴形物或由一個或幾個液壓腔在內部進行支撐。[0055]在許多實施例中，脫水壓區(qū)是使用延伸的壓區(qū)輥的壓區(qū)。在這樣的實施例中，脫水壓區(qū)中的線性負載可以處于200kN/m至1000kN/m的范圍內，優(yōu)選地是處于300kN/m至800kN/m的范圍內。然而，在脫水壓區(qū)中的峰值壓力并比線性負載更重要。峰值壓力是壓區(qū)中的最高壓力(實際壓力通常在機器方向上有所不同)。適當?shù)?，峰值壓力可以處?MPa至8MPa的范圍內。優(yōu)選地是，峰值壓力應該處于4MPa至7MPa的范圍內。通常，當使用延伸的壓區(qū)輥時，可以使用較高的線性負載，從而使得脫水壓區(qū)成為延伸的壓區(qū)(例如形成于靴形壓制輥和圓柱形對輥之間的壓區(qū))。這是因為延伸的壓區(qū)輥使得將線性負載分布在較大的壓區(qū)面積成為可能，從而使得該峰值壓力變得低于兩個常規(guī)輥之間的壓區(qū)中的峰值壓力。在給定的壓區(qū)長度上，平均壓力是通過線性負載確定的。峰值壓力不僅通過線性負載和壓區(qū)面積確定，而且通過確定壓力分布的壓區(qū)的幾何形狀確定。因此，該線性負載以及壓區(qū)中的壓力應該足夠高以便于壓出盡可能多的水，這是在烘缸之前較高的干燥固體含量可降低烘缸的能量消耗(必須被蒸發(fā)的水較少)。然而，帶有相應較高的峰值壓力的較高的線性負載可能會地減少纖維紙幅的厚度；不期望的是，紙幅的厚度(厚)被降低。優(yōu)選地是，薄紙應優(yōu)選具有較高的厚度，即，在基本重量低時，較高的厚度。在許多實際的實施例中，當壓制單元8、9中的一個是延伸的壓區(qū)輥(根據(jù)壓區(qū)的長度)時，脫水壓區(qū)內的線性負載可處于350kN/m至700k N/m的范圍內。例如，線性負載可以處于400kN/m至600kN/m的范圍內。峰值壓力不應超過8MPa，這是因為較高的峰值壓力可能引起厚度的顯著減少。如果脫水壓區(qū)是一個不包括延伸的壓區(qū)輥的輥壓區(qū)，那么壓區(qū)的長度將更短，這可能使得必須使用較小線性負載。在許多情況下，將峰值壓力限制到7MPa是合適的。同時，如果該線性負載和壓力太低，脫水將不會如此有效地進行。因此，應該允許壓力上升，從而使得峰值壓力達到至少為2MPa，并且優(yōu)選地是達到4MPa。
[0056]圖4的實施例基本上類似于圖3的實施例，但此處的成形部分已經進行不同地設計，并且該烘缸17 (其在此處也是通氣干燥圓筒)被放置在較高的位置(與圖3中的較低的位置相反)。
[0057]在圖5的實施例中，該布局類似于圖4的布局，但是在該實施例中，烘缸17是通氣干燥圓筒，隨后是第二烘缸26，該第二烘缸26是楊克式烘缸。紋理織物12的環(huán)路內的壓區(qū)輥20與第二烘缸26形成一個壓區(qū)。在該壓區(qū)中，紙幅W被傳送到楊克式烘缸，來自該楊克式烘缸的紙幅W通過刮片18起皺。
[0058]在所有的實施例中，脫水壓區(qū)可以是延伸的壓區(qū)或是較短的輥壓區(qū)。
[0059]使用5mm-40mm的短的傳送壓區(qū)降低了紙幅在傳送到紋理織物期間被損壞的風險。通過使用覆蓋有聚氨酯的傳送帶，其寬于紋理織物，紋理織物也可以在傳送壓區(qū)中受到保護，并且紋理織物受損壞的風險被減小。因此，紙幅在傳送壓區(qū)中受到使損壞的風險也減小了，這是因為損壞的紋理織物可能導致紙幅的損壞，尤其是在紙幅的傳送過程中。
[0060]在這些實施例中，其中，該紋理織物是一種通氣干燥織物(TAD織物)，例如，該織物可以是由Albany International按名稱Prolux003或者是按名稱ProLux005出售的這樣的一種織物。
[0061]本發(fā)明主要用于這樣的薄紙等級，即，其具有的基本重量處于10g/m2至30g/m2的范圍內，但是在一些情況下，它也可用于甚至具有更少質量的紙張，例如，低至7g/m2。通常，它可以用于具有的基本重量處于14g/m2至28g/m2的范圍內的紙張。所指出的基本重量的范圍指的是已經干燥的紙幅的重量，即所在卷紙缸上被卷成紙卷的紙的基本重量。
[0062]所使用的環(huán)形傳送帶11應該具有光滑的表面，但該表面可以具有微米級的凹陷，以及例如，其可以是美國專利N0.7811418中所描述的這樣的一種傳送帶。
[0063]環(huán)形傳送帶11適合選擇的傳送帶由Albany International按名稱傳送帶Transbelt 丨< 4 出。
[0064]設想這樣的實施例，其中，纖維紙幅形成于在兩個成型絲網之間，接下來從成形絲網中的一個運送到穿過脫水壓區(qū)的毛氈。然而，優(yōu)選地是，穿過脫水壓區(qū)的毛氈也是用于成形部分中的織物的一個。這種設計使得該機器的布局更短和更簡單。機器所需的空間將會更少。
[0065]在使用根據(jù)圖1的機器配置而進行的一個試驗中，其中，延伸的壓區(qū)輥被用于脫水壓區(qū)PN中，脫水壓區(qū)內的線性負載為450kN/m。傳送壓區(qū)TN使用了抽吸輥，其中負壓為20kPa。也可以使用類似于圖1中的真空箱16的真空箱。真空箱中的負壓是20kPa。傳送壓區(qū)中的快速傳送通過15%的速度差來進行(該環(huán)形傳送帶以高于紋理織物12的速度的15%的速度來運行)。在18，8g/m2的基本重量下，所獲得的厚度是329，這意味著厚度很高。
[0066]在圖7中，可以看出速度差以及真空箱16中的負壓是如何影響厚度的。在圖7中，橫軸表示快速傳送的程度，即，速度差，同時，當纖維紙幅被干燥到最終干燥度時，縱軸表示纖維紙幅的厚度。上部曲線示出了真空箱中的負壓被保持在15KPa時的一種情況。下部曲線(從兩個測量值進行內插)示出了負壓為零時的一種情況(或其中根本沒有使用真空箱16)。如圖所示，在這兩種情況下，厚度會隨著增加速度差而提高。然而，使用15KPa的負壓會導致從一開始右側的厚度就更高。如圖7所示中，在真空箱中使用15KPa的負壓將在測試的范圍中將厚度一致提高25 μ m左右。
[0067]本發(fā)明可以用于這樣的應用:其中，快速傳送中的速度差(傳送壓區(qū)TN中的速度差)大于8%。通過使用具有壓區(qū)長度的傳送壓區(qū)，可以實現(xiàn)在高于8%的速度差下進行的紙幅傳送，其中，該壓區(qū)長度不超過40mm以便于將纖維紙幅傳送到紋理織物12。然而，本發(fā)明也可以應用于這樣的情況，即，速度差低于8%，以便于降低紙幅在傳送壓區(qū)TN中被損壞的風險。存在這樣的情況，即，即使當速度差僅為5%時，本發(fā)明仍是有用的。
【權利要求】
1.一種生產紙的結構化纖維紙幅的方法。所述的方法包括以下步驟:形成纖維紙幅以及將吸水毛氈(5)上的所形成的纖維紙幅運送到脫水壓區(qū)，所述的脫水壓區(qū)由第一壓制單元(8)和第二壓制單元(9)形成，并且，其中，環(huán)形傳送帶(11)與所述的纖維紙幅以及所述的吸水毛氈一起穿過壓區(qū)，所述的環(huán)形傳送帶(11)具有由聚氨酯覆蓋且接觸所述的脫水壓區(qū)中的纖維紙幅的側面:在脫水壓區(qū)之后，所述的纖維紙幅由所述環(huán)形傳送帶(11)運送到環(huán)形紋理織物(12)，所述環(huán)形紋理織物是透氣的并且所述紙幅從所述環(huán)形傳送帶(11)被傳送到所述環(huán)形紋理織物(12)，所述的紋理織物(12)以低于所述環(huán)形傳送帶(11)的速度運行；在傳送到所述的紋理織物(12)之后，所述的纖維紙幅由所述的紋理織物(12)運送到烘缸(17)，其特征在于，在第一傳送壓區(qū)輥(14)與第二傳送壓區(qū)輥(15)之間形成的傳送壓區(qū)內，所述的紙幅從所述環(huán)形傳送帶(11)被傳送到所述紋理織物(12)，所述第一傳送壓區(qū)輥位于環(huán)形傳送帶(11)的環(huán)路內且第二傳送壓區(qū)輥(15)是位于所述的紋理織物(12)的環(huán)路內的抽吸輥，所述的傳送壓區(qū)在機器方向上具有的長度處于5mm至40mm的范圍內，優(yōu)選地是處于15mm至30mm的范圍內。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一傳送壓區(qū)輥(14)與環(huán)形傳送帶(11)具有的寬度超過所述紋理織物(12)的寬度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，所述環(huán)形傳送帶(11)具有的速度高于所述紋理織物(12)的速度的5%-25%，可選地是，速度高于所述紋理織物(12)的速度的10%-15%。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項的所述的方法，其中，所述的傳送壓區(qū)中的線性負載處于0.5kN/m至15kN/m的范圍內。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述第二傳送壓區(qū)輥(15)在10kPa_70kPa范圍內的內部負壓下運行。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述環(huán)形傳送帶(11)具有的透氣率不超過0.15m/s,并且，其中，所述環(huán)形傳送帶(11)優(yōu)選地是不透水的。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述紋理織物(12)通過真空箱(16)，所述的真空箱(16)在負壓下運行，使得所述纖維紙幅通過所述的真空箱(16)中的真空被進一步模制到所述紋理織物(12)的表面，所述的真空箱位于所述傳送壓區(qū)(TN)與烘缸(17 )之間的點處，并且優(yōu)選地是，在20kPa至70kPa之間的負壓下運行。
8.一種用于生產紙的結構化纖維紙幅的機器，所述的機器包括:成形部分，所述的成形部分包括第一和第二成形織物(3，5);由第一(8)和第二壓制單元(9)形成的脫水壓區(qū)，脫水壓區(qū)通過所述第一和第二壓制單元，吸水毛氈(5)被設置成用于攜帶在成形部分中形成的纖維紙幅；環(huán)形傳送帶(11)，其被設置成在環(huán)路中運行以通過所述的脫水壓區(qū)并且其具有由聚氨酯覆蓋的至少一個側面，使得覆蓋有聚氨酯的側面將面向穿過脫水壓區(qū)的紙幅；紋理織物(12)，其被設置成在脫水壓區(qū)的下游的點處從環(huán)形傳送帶(11)拾取所述紙幅；以及烘缸(17)，其中所述的紋理織物被設置成`將所述的紙幅攜帶到所述的烘缸(17)，其特征在于，所述機器還包括傳送壓區(qū)，其中，所述紙幅從環(huán)形傳送帶(11)被傳送到所述的紋理織物(12)，所述的傳送壓區(qū)由位于所述環(huán)形傳送帶(11)的環(huán)路內的第一傳送壓區(qū)輥(14)與作為位于所述的紋理織物(12)的環(huán)路內的抽吸輥的第二傳送壓區(qū)輥(15)形成，所述的傳送壓區(qū)在機器方向上具有的壓區(qū)長度處于5mm至40mm的范圍內，優(yōu)選地是處于15mm至30_的范圍內。
9.根據(jù)權利要求8所述的機器，其中，所述第一傳送壓區(qū)輥(14)與所述環(huán)形傳送帶(11)所具有的寬度超過所述的紋理織物(12)的寬度，并且優(yōu)選地是超過所述的紋理織物(12)的寬度IOmm 至 300mm。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的機器，其中，在所述的脫水壓區(qū)中的所述的第一和第二壓制單元(8，9)是延伸的壓區(qū)輥。
11.根據(jù)權利要求8-10任一項所述的機器，其中，真空箱(16)被設置成在所述的紋理織物(12)上起作用以便于進一步將所述纖維紙幅模制到所述的傳送壓區(qū)和所述的烘缸(17 )之間的點處的所述的紋理織物(12)。
12.根據(jù)權利要求8-11任一項所述的機器，其中，所述的烘缸(17)是楊克式烘缸，其中，在壓區(qū)輥(20)和所述的楊克式烘缸之間形成的第二傳送壓區(qū)中，所述的紙幅從所述的紋理織物(12)被傳送到所述的楊克式烘缸；以及其中，刮片(18)被設置成在楊克式烘缸上起作用。
13.根據(jù)權利要求8-11任一項所述的機器，其中，所述的烘缸(17)是一種通氣干燥圓筒，所述的通氣干燥圓筒在其圓周的一部分之上由所述的紋理織物(12)纏繞。
14.根據(jù)權利要求8所述的機器，其中，所述環(huán)形傳送帶(11)具有不超過0.15m/s的透氣率。
15.根據(jù)權利要求8-14任一項的所述的機器，其中，穿過所述的脫水壓區(qū)的所述吸水毛氈(5)也是成型部分中成形`織物(3，5)中的一個。
【文檔編號】D21F9/00GK103874799SQ201280039248
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年7月9日 優(yōu)先權日:2011年7月12日
【發(fā)明者】英格瓦·克萊爾雷德 申請人:美卓紙業(yè)瑞典上市公司