CN106522011A - 防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法，其中防伪滤纸布浆成形设备包括：水平设置的阶梯扩散器，阶梯扩散器设置有浆料出口，并且阶梯扩散器与浆泵相连接；成形网，成形网的一端与浆料出口相对接；唇板，唇板设置在成形网的上方，并且唇板的一端位于浆料出口的上方且相对于成形网成角度地张开；和脱水箱，脱水箱设置在成形网的下侧，以使得成形网平铺在脱水箱上。使用本发明提出的防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法制造的防伪滤纸仅一面具有彩色纤维，纸张的层与层之间分隔清晰，不会出现彩色纤维混杂在多个层中的问题，并且所形成的湿纸幅的彩色纤维的密度、位置、色彩等具有更好的可控性。

Description

防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法

技术领域

本发明涉及造纸设备和方法，更具体地，涉及一种防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法。

背景技术

现有的滤纸材料基本没有防伪效果，而市场上出现的少数具有防伪效果的滤纸通常采用正反面颜色不同的方式实现，例如正面为黄色、反面为橙色。

现有防伪纸的制备过程为：疏解浆料，将疏解后的浆料流送到成形网以在成形网上成形，成形后经过第一次干燥，然后将干燥后的原纸在两套树脂浸渍***(该两套树脂浸渍***中分别添加不同颜色的染料)中进行树脂浸渍，最后将浸渍后的滤纸进行第二次干燥/树脂固化。

上述防伪纸的制备方案具有以下缺陷：1.制备过程要求较高的控制精度，很容易出现滤纸两面的颜色发生混合的现象，质量不稳地，导致合格率低、成本高的问题；2.制备不同的滤纸时，需要清理制备***中残留的树脂，该清理过程难度高、工作量大，所以存在维护费用高的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的一个方面提出了一种防伪滤纸布浆成形设备，包括：

水平设置的阶梯扩散器，阶梯扩散器设置有浆料出口，并且阶梯扩散器与浆泵相连接；

成形网，成形网的一端与浆料出口相对接；

唇板，唇板设置在成形网的上方，并且唇板的一端位于浆料出口的上方且相对于成形网成角度地张开；和

脱水箱，脱水箱设置在成形网的下侧，以使得成形网平铺在脱水箱上。

在本发明的一个实施例中，成形网相对于阶梯扩散器成角度设置；以及

阶梯扩散器的内部水平设置有多个隔板，以将阶梯扩散器在水平方向上分隔为不连通的多个子空间。

在本发明的一个实施例中，多个子空间为两个或者三个。

在本发明的一个实施例中，多个子空间的在竖直方向上的厚度不同，优选地，多个子空间的在竖直方向上的厚度从上向下的比例为1：2:2，优选地，多个子空间的在竖直方向上的厚度从上向下的比例为1：1:2。

在本发明的一个实施例中，多个子空间在竖直方向上的厚度相同。

在本发明的一个实施例中，多个子空间中位于最上面的一个和位于最下面的一个中的一个容纳有包含彩色纤维的浆料。在本发明的一个实施例中，彩色纤维的颜色为红色、蓝色、绿色或者染料能够染成的颜色。

在本发明的一个实施例中，彩色纤维是纤维素纤维、PE、PP、PET、PA或者能够在水中分散的纤维。

在本发明的一个实施例中，彩色纤维的长度在0.5-10mm之间，优选地，彩色纤维的长度在3-6mm之间。

在本发明的一个实施例中，彩色纤维的直径在1-50μm之间，优选地，彩色纤维的直径在5-20μm之间。

在本发明的一个实施例中，彩色纤维占总纤维含量的0.01％-20％，优选地，彩色纤维占总纤维含量的0.1％-5％。

在本发明的一个实施例中，多个子空间中的每一个在浆料流动方向上呈三级结构，并且在浆料流动方向上该三级结构的截面积依次增大，优选地，沿浆料流动方向三级结构的横截面依次为圆形、圆形、方形，更优选地，三级结构的长径比均在4-5之间。

在本发明的一个实施例中，防伪滤纸布浆成形设备还包括抽真空装置，抽真空装置与脱水箱相连接。

在本发明的一个实施例中，防伪滤纸布浆成形设备还包括多个驱动辊，成形网铺设在多个驱动辊上，以使得成形网能够在多个驱动辊的驱动下转动。

本发明的另一个方面提出了一种使用上述防伪滤纸布浆成形设备的防伪纸的布浆成形方法，包括以下步骤：

启动所述浆泵，以使浆料流动到阶梯扩散器内；

浆料向成形网流动；和

浆料流动到成形网上，浆料中的水分被脱水箱抽走以使得浆料中的纤维留在成形网上形成湿纸幅。

在本发明的一个实施例中，成形网相对于阶梯扩散器成角度设置，阶梯扩散器在水平方向上分隔为不连通的多个子空间，该多个子空间中的浆料从下向上先后在成形网上脱水。

在本发明的一个实施例中，向阶梯扩散器内加入浆料的步骤还包括：

向多个子空间内加入浆料，并且向多个子空间中位于最上面的一个和位于最下面的一个中的一个中加入混合有彩色纤维的浆料。

在本发明的一个实施例中，多个子空间为两个或者三个。

在本发明的一个实施例中，向多个子空间中的每一个中加入的浆料中的纤维的直径不同，优选地，向多个子空间中的每一个中加入的浆料中的纤维的直径从上向下递减或者递增。

在本发明的一个实施例中，向多个子空间中的每一个中加入的浆料中除彩色纤维以外的纤维的直径相同。

在本发明的一个实施例中，浆料在脱水箱上脱水的步骤还包括：

启动与脱水箱相连接的抽真空装置，抽真空装置通过对脱水箱抽真空而将成形网上的浆料中的水分抽走。

在本发明的一个实施例中，布浆成形方法还包括：启动多个驱动轮，以使得成形网移动，其中，成形网铺设在多个驱动辊上。

使用本发明提出的防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法制造的防伪滤纸仅有一面具有彩色纤维，区别于现有技术中两面均具有防伪颜色的防伪滤纸，从而避免了双面颜色混合的现象。另外，本发明中的防伪滤纸布浆成形设备中的阶梯扩散器分为多个子空间，可以实现多层浆料复合一次成形，这种多层复合一次成形的防伪纸制造方式易于纸张成形，纸张的层与层之间分隔清晰，不会出现彩色纤维混杂在多个层中的问题。并且，相对于传统的两次树脂浸渍染色的防伪色形成方案，使用本发明提出的布浆成形设备形成的湿纸幅上的彩色纤维的密度、位置、色彩等具有更好的可控性。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施例的防伪滤纸布浆成形设备的结构示意图；

图2为根据本发明的一个示例性实施例的防伪滤纸布浆成形设备中的阶梯扩散器的三级结构示意图及该三级结构中的每一级的截面图；和

图3为使用根据本发明的一个示例性实施例的防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法制造的防伪纸的截面图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的防伪滤纸布浆成形设备和布浆成形方法进行进一步说明。

参照图1，本发明的一个方面提出了一种防伪滤纸布浆成形设备，该设备包括阶梯扩散器1、成形网2、唇板3和脱水箱4，其中阶梯扩散器1的浆料出口与成形网2的一端相连接、唇板3设置在成形网2的上方，脱水箱4设置在成形网2的下侧以接收浆料中脱出的水分。下面参照图1对该布浆成形设备的各组成部分做详细说明。

阶梯扩散器1水平设置，并且在阶梯扩散器1的一端设置有浆料出口，以使得阶梯扩散器1中的浆料流动到成形网2。阶梯扩散器1还与浆泵(图中未示出)相连接，从而使浆料在浆泵的驱动力下流入阶梯扩散器1并进一步朝向成形网2流动。成形网2的一端与阶梯扩散器1的浆料出口相对接，以接收从阶梯扩散器1流出的浆料。成形网2对浆料起到过滤作用。浆料流动到成形网2后，浆料中的水分透过成形网2脱出，浆料中的纤维留着在成形网2上。并且，可以根据所制造的滤纸的用途选择成形网2的目数，对此本发明不做限定。唇板3设置在成形网2的上方，并且唇板3的一端位于浆料出口的上方且相对于成形网2成角度地张开。这样，可以使用唇板3限制浆料流动到成形网2的角度，防止浆料流出。脱水箱4设置在成形网2的下侧，以使成形网2可以平铺在脱水箱4上。浆料流动到成形网2上后，浆料中的水分在重力作用下穿过成形网2、进入脱水箱4并从脱水箱4的排水管流出。在本发明的一个实施例中，该布浆成形设备还包括抽真空装置(图中未示出)，该抽真空装置与脱水箱4相连接，用于对脱水箱4执行抽真空操作，从而将浆料中的水抽走，达到快速脱水的效果。

使用该布浆成形设备进行布浆成形时，首先启动浆泵，以使浆料流入阶梯扩散器1并流向成形网2；随后，浆料在成形网2上脱水以形成湿纸幅6，完成布浆成形的过程。

在本发明的一个示例性实施例中，成形网2相对于阶梯扩散器1成角度设置，并且阶梯扩散器1的内部水平设置有多个隔板，该多个隔板将阶梯扩散器1在水平方向上分隔为不连通的多个子空间。这样，在阶梯扩散器1的多个子空间内分别填充浆料，当浆料向成形网2流动时，多个子空间中的浆料从下向上依次流动到成形网2上并在成形网2上成形，即，多个子空间中最下面一个中的浆料首先在成形网2上脱水成形，成为纸张的最下层，然后所述最下面一个子空间的上面的子空间中的浆料依次在成形网2上脱水成形。这样，多层浆料在成形网2上复合并一次成形。优选地，上述多个子空间为两个或者三个。但是本领域技术人员应当理解，阶梯扩散器1内的多个子空间的数目并不限于两个或三个，还可以是三个以上，该子空间的数目可以根据所要抄造的纸张的用途而定。更优选地，该多个子空间在竖直方向上的厚度不同，这样在成形网2上成形的每一层纤维的厚度不同，可以适用于抄造具有特定用途的纸张。在本发明的实施例中，多个子空间的在竖直方向上的厚度从上向下的比例为1：2:2、1：1:2或者其它任意合适的比例。

在本发明的一个实施例中，上述多个子空间中的位于最上面的一个和位于最下面的一个中的一个容纳有包含彩色纤维的浆料。这样，当多个子空间中的浆料从下向上依次在成形网2上形成湿纸幅6时，仅湿纸幅6的最下面一层和最上面一层中的一层具有彩色纤维，而最下面一层和最上面一层中的另外一层以及中间层均没有彩色纤维，这样即可起到防伪作用。这种多层复合一次成形的防伪纸制造方式易于纸张成形，纸张的层与层分隔清晰，不会出现彩色纤维混杂在多个层中的问题；并且，相对于传统的两次树脂浸渍染色的防伪色形成方案，使用本发明提出的布浆成形设备形成的湿纸幅6上的彩色纤维的密度、位置、色彩等具有更好的可控性。

在本发明的一个实施例中，彩色纤维的颜色为红色、蓝色、绿色或者染料可以染成的颜色。在本发明的一个实施例中，彩色纤维是纤维素纤维、PE、PP、PET、PA或者可以在水中分散的纤维。在本发明的一个实施例中，彩色纤维的长度在0.5-10mm之间。优选地，彩色纤维的长度在3-6mm之间，以便识别。在本发明的一个实施例中，彩色纤维的直径在1-50μm之间。优选地，彩色纤维的直径在5-20μm之间，以便识别。在本发明的一个实施例中，彩色纤维占总纤维含量的0.01％-20％。优选地，彩色纤维占总纤维含量的0.1％-5％。

参照图2，在本发明的一个实施例中，多个子空间中的每一个在浆料流动方向上呈三级结构，并且在浆料流动方向上该三级结构的截面积依次增大。优选地，沿浆料流动方向三级结构的横截面依次为圆形、圆形、方形。更优选地，所述三级结构的长径比均在4-5之间。将多个子空间中的每一个设计为三级结构可以将浆料均匀地分散并流畅地送到成形网2。

根据本发明的一个实施例，该防伪滤纸布浆成形设备还包括多个驱动辊5。成形网2铺设在多个驱动辊5上，以使成形网2可以在多个驱动辊5的驱动下转动。布浆成形过程中转动驱动辊5，以使成形网2可以随着驱动辊5缓慢地移动，脱水成形后的湿纸幅6也随着成形网2缓慢移动，这样即可实现湿纸幅6的连续成形。

本发明的另一个方面提出了一种使用上述防伪滤纸布浆成形设备制造防伪纸的布浆成形方法。下面参照图1和2对本发明提出的布浆成形方法做详细说明。

启动浆泵，以使浆料流入阶梯扩散器1并流向成形网2；浆料流动到成形网2后，浆料中的水分在重力作用下进入脱水箱4并通过脱水箱4的水腿流走以使得浆料中的纤维留在成形网2上形成湿纸幅6。

在本发明的一个实施例中，成形网2相对于阶梯扩散器1成角度设置，以使得多个子空间中的浆料从下向上先后在成形网2上脱水，从而使得多层浆料在成形网2上一次成形。在本发明的一个实施例中，该布浆成形方法还包括使用抽真空装置通过对脱水箱4抽真空而将成形网2上的浆料中的水分抽走，从而实现快速脱水的效果。

在本发明的一个实施例中，阶梯扩散器1包括多个彼此不连通的、被分隔的子空间。为了制造出一个面上具有彩色纤维的防伪纸，向阶梯扩散器1中加入浆料的步骤还包括向该多个子空间中位于最上面的一个和位于最下面的一个中的一个中加入混合有彩色纤维的浆料。这样，当多个子空间中的浆料从下向上依次在成形网2上形成湿纸幅6时，仅湿纸幅6的最下面一层和最上面一层中的一层具有彩色纤维，而最下面一层和最上面一层中的另外一层以及中间层均没有彩色纤维，这样即可起到防伪作用。这种多层复合一次成形的防伪纸制造方式易于纸张成形，纸张的层与层分隔清晰，不会出现彩色纤维混杂在多个层中的问题；并且，相对于传统的两次树脂浸渍染色的防伪色形成方案，使用本发明提出的布浆成形方法形成的湿纸幅6上的彩色纤维的密度、位置、色彩等具有更好的可控性。

在本发明的一个实施例中，上述多个子空间为两个或者三个。但是本领域技术人员应当理解，该多个子空间的数目不限于两个或者三个，而是可以多于三个，子空间的数目可以根据所制造的纸张的用途决定。

在本发明的又一个实施例中，该多个子空间的厚度可以不同。这样可以根据所抄造纸张的不同用途来决定纸张中每一层的厚度。

在本发明的一个实施例中，向多个子空间中的每一个中加入的浆料中的纤维的直径不同，以达到不同的过滤效果。优选地，向多个子空间中的每一个中加入的浆料中的纤维直径从上向下递减或者递增。在本发明的一个可选实施例中，向多个子空间中的每一个中加入的浆料中除彩色纤维以外的纤维的直径相同。图3示出了向多个子空间中的每一个中加入的浆料的纤维直径从上向下递减而生成的纸张的截面图(厚度方向)。其中，层7、层8和层9分别由浆料A、浆料B和浆料C形成。其中浆料A中的纤维的直径相对较粗，形成的纤维层的孔径较大，可以拦截较大颗粒的灰尘；浆料C中的纤维的直径相对较小，所形成的纤维层的孔径较小，可以拦截较小颗粒的灰尘；中间层浆料B中的纤维直径处于浆料A和浆料C中的纤维直径之间，属于过渡层。这样即可实现梯度过滤的效果，提高产品的使用寿命。本领域技术人员应当理解的是，也可以设置为：浆料A中的纤维的直径相对较细、浆料C中的纤维的直径相对较粗、浆料B中的纤维的直径居中，以实现表面过滤的效果。

在本发明的一个实施例中，该布浆成形方法还包括启动多个驱动辊5，以使成形网2可以随着驱动辊5缓慢地移动，脱水成形后的湿纸幅6也随着成形网2缓慢移动，这样即可实现湿纸幅6的连续成形。

Claims (22)

1.一种防伪滤纸布浆成形设备，包括：

水平设置的阶梯扩散器，所述阶梯扩散器设置有浆料出口，并且所述阶梯扩散器与浆泵相连接；

成形网，所述成形网的一端与所述浆料出口相对接；

唇板，所述唇板设置在所述成形网的上方，并且所述唇板的一端位于所述浆料出口的上方且相对于所述成形网成角度地张开；和

脱水箱，所述脱水箱设置在所述成形网的下侧，以使得所述成形网平铺在所述脱水箱上。

2.根据权利要求1所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中：

所述成形网相对于所述阶梯扩散器成角度设置；以及

所述阶梯扩散器的内部水平设置有多个隔板，以将所述阶梯扩散器在水平方向上分隔为不连通的多个子空间。

3.根据权利要求2所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述多个子空间为两个或者三个。

4.根据权利要求2所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述多个子空间的在竖直方向上的厚度不同，优选地，所述多个子空间的在竖直方向上的厚度从上向下的比例为1：2:2，优选地，所述多个子空间的在竖直方向上的厚度从上向下的比例为1：1:2。

5.根据权利要求2所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述多个子空间在竖直方向上的厚度相同。

6.根据权利要求2所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述多个子空间中位于最上面的一个和位于最下面的一个中的一个容纳有包含彩色纤维的浆料。

7.根据权利要求6所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述彩色纤维的颜色为红色、蓝色、绿色或者染料能够染成的颜色。

8.根据权利要求6所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述彩色纤维是纤维素纤维、PE、PP、PET、PA或者能够在水中分散的纤维。

9.根据权利要求6所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述彩色纤维的长度在0.5-10mm之间，优选地，所述彩色纤维的长度在3-6mm之间。

10.根据权利要求6所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述彩色纤维的直径在1-50μm之间，优选地，所述彩色纤维的直径在5-20μm之间。

11.根据权利要求6所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述彩色纤维占总纤维含量的0.01％-20％，优选地，所述彩色纤维占总纤维含量的0.1％-5％。

12.根据权利要求2所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述多个子空间中的每一个在浆料流动方向上呈三级结构，并且在浆料流动方向上该三级结构的截面积依次增大，优选地，沿浆料流动方向所述三级结构的横截面依次为圆形、圆形、方形，更优选地，所述三级结构的长径比均在4-5之间。

13.根据权利要求1所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述防伪滤纸布浆成形设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述脱水箱相连接。

14.根据权利要求1所述的防伪滤纸布浆成形设备，其中，所述防伪滤纸布浆成形设备还包括多个驱动辊，所述成形网铺设在所述多个驱动辊上，以使得所述成形网能够在所述多个驱动辊的驱动下转动。

15.一种使用权利要求1-14中任意一项所述的防伪滤纸布浆成形设备的防伪纸的布浆成形方法，包括以下步骤：

启动所述浆泵，以使浆料流动到所述阶梯扩散器内；

浆料向所述成形网流动；和

浆料流动到所述成形网上，浆料中的水分被所述脱水箱抽走以使得浆料中的纤维留在所述成形网上形成湿纸幅。

16.根据权利要求15所述的布浆成形方法，其中，所述成形网相对于所述阶梯扩散器成角度设置，所述阶梯扩散器在水平方向上分隔为不连通的多个子空间，所述多个子空间中的浆料从下向上先后在所述成形网上脱水。

17.根据权利要求15所述的布浆成形方法，其中，向所述阶梯扩散器内加入浆料的步骤还包括：

向所述多个子空间内加入浆料，并且向所述多个子空间中位于最上面的一个和位于最下面的一个中的一个中加入混合有彩色纤维的浆料。

18.根据权利要求17所述的布浆成形方法，其中，所述多个子空间为两个或者三个。

19.根据权利要求17所述的布浆成形方法，其中，向所述多个子空间中的每一个中加入的浆料中的纤维的直径不同，优选地，向所述多个子空间中的每一个中加入的浆料中的纤维的直径从上向下递减或者递增。

20.根据权利要求17所述的布浆成形方法，其中，向所述多个子空间中的每一个中加入的浆料中除彩色纤维以外的纤维的直径相同。

21.根据权利要求15所述的布浆成形方法，其中，浆料在所述脱水箱上脱水的步骤还包括：

启动与所述脱水箱相连接的抽真空装置，所述抽真空装置通过对所述脱水箱抽真空而将所述成形网上的浆料中的水分抽走。

22.根据权利要求15所述的布浆成形方法，其中，所述布浆成形方法还包括：

启动多个驱动轮，以使得所述成形网移动，其中所述成形网铺设在所述多个驱动辊上。