CN108291366B - 用于制造纤维料幅的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造纤维料幅、尤其包装纸幅的设备，所述设备具有流浆箱、用于为通过流浆箱置入的纤维悬浮液脱水并且用于由纤维悬浮液构成纤维料幅的筛网部、用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部和用于干燥纤维料幅的干燥部。所述流浆箱设计有三个层并且配设有超过流浆箱的流浆箱喷嘴伸出的分隔薄片。此外，设有淀粉上浆件，通过所述淀粉上浆件能够将淀粉置入至少一个层中。所述筛网部包括单层的夹网成型器。所述压榨部具有至少一个沿料幅行进方向延长的压区、尤其至少一个靴式压区。

Description

用于制造纤维料幅的设备
技术领域
本发明涉及一种用于制造纤维料幅、尤其包装纸幅的设备，所述设备具有流浆箱、用于为通过流浆箱置入的纤维悬浮液脱水并且用于由纤维悬浮液构成纤维料幅的筛网部、用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部和用于干燥纤维料幅的干燥部。
背景技术
同纸板一样，包装纸在实践中构成包装材料的绝大部分。包装纸是可广泛应用、洁净且柔韧的。所有类型的瓦楞纸、用于纸袋的牛皮纸、传统棕色包装纸和甚至石膏板的饰面层均属于包装纸。其通常具有较高的废纸比例。波形材料在瓦楞纸制造中作为中间层嵌在两个饰面层、也即应用在瓦楞纸包装或纸板的内侧和外侧的两个层之间。其通常由100％的废纸制成。通过涂覆淀粉实现所需的强度。
已知前述类型的设备，其筛网部具有多层成型器并且在其干燥部中使用了钢制缸体，以便以一定程度升高的网张力导引干燥网。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种尤其适于制造包装纸的前述类型的设备，该设备在投资和运营成本最小化的情况下在保证尽可能高的干物质含量、尽可能好的料幅导引以及最终产物尽可能好的品质的情况下尤其也确保了最终产品更高的强度。
上述技术问题按照本发明通过一种用于制造低于100g/m2的克重的纤维料幅的设备解决，所述设备具有流浆箱、用于为通过流浆箱置入的纤维悬浮液脱水并且用于由纤维悬浮液构成纤维料幅的筛网部、用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部和用于干燥纤维料幅的干燥部，其中，所述流浆箱设计有三个层并且配设有超过流浆箱的流浆箱喷嘴伸出的分隔薄片，并且设有淀粉上浆件，通过所述淀粉上浆件能够将淀粉置入至少一个层中，所述筛网部包括单层的夹网成型器，并且所述压榨部具有至少一个沿料幅行进方向延长的压区、尤其至少一个靴式压区，并且所述夹网成型器设计为板条夹网成型器并且包括至少基本上水平的脱水段。
按照本发明的用于制造纤维料幅、尤其包装纸幅的设备具有流浆箱、用于为通过流浆箱置入的纤维悬浮液脱水并且用于由纤维悬浮液构成纤维料幅的筛网部、用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部和用于干燥纤维料幅的干燥部。所述流浆箱设计有三个层并且配设有超过流浆箱的流浆箱喷嘴伸出的分隔薄片。此外，设有淀粉上浆件，通过所述淀粉上浆件能够将淀粉置入至少一个层中。所述筛网部包括单层的夹网成型器。所述压榨部具有至少一个沿料幅行进方向延长的压区、尤其至少一个靴式压区。
由于这种设计，在投资和运营成本最小化的情况下在保证高的干物质含量、好的料幅导引的情况下实现最终产物更高的品质并且尤其也实现最终产物更高的强度，其中，按照本发明的设备以特别的方式适于制造包装纸。
设计具有三个层的流浆箱或者说三层式流浆箱具有三个尤其重叠的悬浮液流动通道，通过悬浮液流动通道向流浆箱输送部分纸浆流或者介质，由其构成从流浆箱流出的纤维悬浮液射流。伸出的分隔薄片尤其实现较好的分层并且因而实现较好的覆盖品质，就是说例如纸箱纸板的未着色的对置侧的透射度被降低。通过加入淀粉尤其可以相应地升高最终产物的强度。在此，通过相应的淀粉加入不仅可以相应地升高各最终产物的耐裂强度，可以相应地升高各最终产物的表面强度。夹网成型器是一种双网成型器，其中，纤维悬浮液直接布设在两个网之间并且在两侧脱水。使用单层的夹网成型器有助于使投资成本最小化。利用至少一个沿料幅行进方向延长的压区或者至少一个靴式压区，基于更高的线性负荷而得到压部之后相应更高的干物质含量。
有利的尤其是，通过所述淀粉上浆件将淀粉至少置入中间的层中。利用这种向中间的层中的淀粉加入尤其可以相应提升各最终产物的内部强度。
通过所述淀粉上浆件能够在流浆箱之前、在流浆箱中和/或最晚在流浆箱之后的筛网部中将淀粉置入纤维悬浮液中或者由流浆箱产生的纸浆射流中或者涂覆在纤维料幅上。
装入流浆箱喷嘴中的薄片可以实现较好的成型，并且在通过淀粉上浆件已经在流浆箱之前或者在流浆箱中加入至少一部分淀粉的情况下，实现均匀的淀粉渗透。若淀粉至少部分地在流浆箱之前就被置入，则淀粉添加可以在例如混合桶等类似物中进行。然而如上所述，淀粉也可以至少部分地在流浆箱中或者在流浆箱之后和/或最晚在筛网部或者成型段中才被置入。
如上所述，设计有三个层的流浆箱可以通过三个流入口或介质被供料。
所述夹网成型器尤其可以设计为板条夹网成型器。这种板条夹网成型器是具有静止的初始脱水元件的夹网成型器或者间隙成型器，纤维料幅通过所述脱水元件构成。因而例如可以使用比较紧凑或者更短的板条夹网成型器。
有利的尤其也在于，所述夹网成型器设计不具有抽吸辊，以此使得其构造进一步被简化并且相应地更廉价。
适宜地，所述夹网成型器包括至少基本上水平的脱水段。在夹网成型器的这种水平的脱水段中，脱水至少基本向下和向上地进行。
所述压榨部有利地包括两个沿料幅行进方向延长的压区、尤其两个靴式压区。在此，压榨部尤其包括双靴式挤压机或者串联式Nipcoflex挤压机。
用于使纤维料幅脱水的靴式挤压机不利用转动的辊子和对应锟产生挤压力，而是静止的靴件压紧滚动的对应锟。为此，柔性的塑料套围绕该靴件导引。在靴件和塑料套之间构成油膜用于润滑。从纤维料幅中挤出的水如同传统的挤压机那样被输出给至少一个环绕的毡子。通过靴件的设计，使得所谓的压区明显比传统挤压机中的压区更长，以此相应增加纤维料幅在压区中的滞留时间。相应也使得对热干燥的需求变小。最后，通过比较柔和的脱水得到纸卷。
所述压榨部尤其可以仅包括这两个沿料幅行进方向延长的压区或者仅包括这两个靴式压区或者仅包括双靴式挤压机。
有利的尤其也在于，各个靴式压区构造在靴式挤压辊和配设有聚氨酯覆层的对应锟之间。在此，各个靴式挤压机的对应锟的聚氨酯覆层优选具有在10％至40％范围内的开放的面。有利的尤其也在于，各个靴式挤压机的对应锟的聚氨酯覆层具有在500至1500ml/m2范围内的存储容积。以此可以相应地进一步升高压榨部后的干物质含量。
优选地，不渗透的下部传送带导引通过所述压榨部的沿料幅行进方向观察的第二或最后一个压区。通过在挤压机的最后的压区的下部位置中使用这种输送带或者传送带，尤其可以在单位面积质量范围较轻的情况下减少返潮，并且以此尤其使低于100g/m2的较轻的克重升高干物质含量。
纤维料幅优选被持续支承地导引直至干燥部的第一干燥缸，以此得到较好的料幅导引并且把料幅撕裂的危险降至最低。
按照根据本发明的设备的另外的有利实施方式，所述干燥部设计为至少部分具有钢制缸体。尤其有利的是，干燥部被设计用于干燥网张力大于5kN/m。
由材料决定了钢制缸体具有比铸铁缸体更高的导热性。因而尤其结合更高的干燥网应力实现热传导的进一步升高。通过把干燥部被设计用于干燥网张力大于5kN/m，干燥网可以用相应更高的张力围绕缸体导引。
为了进一步提升干燥效率，所述干燥部有利地包括至少一个高性能干燥器、尤其至少一个冲击流干燥器和/或至少一个红外干燥器。冲击流干燥器是一种高性能干燥器，其至少在一侧对纤维料幅施加热空气射流和/或热蒸汽射流。在此，例如至少一个高性能干燥器可以布置在干燥部的预干燥部的起始区域中。通过在干燥部的起始区域中的附加的高性能干燥器，可以进一步缩短该设备或者造纸机的总长度。此外，在例如置入的淀粉更提前地凝结后，以此提高最终产物的强度。
根据本发明的机器方案按照优选特定的投资成本进行调整。尤其也考虑到具有较高的并且部分地或者直至100％份额的回收的纤维材料的包装纸方面的资源潜力。在此，为了将回收纤维材料作为原料制成包装纸，理想的运行速度还主要取决于原料的强度性能。那么原料的强度性能决定速度范围，在所述速度范围内能够以合理的机器效率运行。由此主要使撕裂数保持在经济上合理的范围内并且将机器的必要的停顿降低至最小。由于亚洲是包装纸的主要成长市场，应该考虑在该地方应用且能经济划算地获取的原料。为此适用于设备运行的速度范围在1100至1500m/min之间。由此还应考虑在白卡纸和波纹材料中更轻克重的趋势。
在用于特殊边界条件的理想的机器方案方面，尤其有利的是在使用双层流浆箱的情况下利用单层式成型器方案制造双层的产品、例如白卡纸。在此，突伸出的分隔片实现了良好的分层和由此良好的覆盖品质、也即降低白卡纸的未染色的对应侧的透明度。已表明的是，通过适当的速度与较轻的克重相结合，不再需要使用滚刀夹网成型器，并且所需的生产速率也能够利用具有更低脱水功率或产率的刀片夹网成型器实现。这种刀片夹网成型器可以尤其以水平的结构方式实施，从而通过框架有利于材料牵引设备的使用。与混合成型器相比，根据方案更高的纵向定向有利于页成型，以便能够利用最大的速度性能。由此受到不利影响的沿横向的强度能够通过添加剂、例如淀粉或特殊的或者说高价值的纤维材料补偿。在此可以将增强的添加剂、例如淀粉添加入原料中。所述添加要么在流浆箱之前、在流浆箱中进入纸浆射流，要么通过淀粉喷射管的形式进入成型部中。这在流浆箱或在纸浆射流中可以通过多层的流浆箱实现。
在设备或者说造纸机的继续运行中，具有高挤压冲击的压榨部是有利的，以便一方面实现较高的干物质含量，并且另一方面实现较高的页压实。这二者改进了页强度或者湿强度和由此机器的运行能力或运转能力。为此有利地将至少一个压区设计为靴式压部。适宜地可以使用双靴式压榨部。这种双靴式压榨部除了高的压力冲击和由此高的干物质含量之外还进一步具有持续支持穿过压榨部导引料幅的优点。
在较轻的克重范围内的适宜的变型方案在于，在压榨部的下方第二位置中使用传输带，由此减少返潮并且由此尤其针对100g/m2以下的较轻克重提高了干物质含量。
此外，简单制毡的压区在湿度横向分布方面是有利的。在压榨部的端部上良好的湿度横向分布实现了在机器的横向上均匀的料幅拉力特性，由此又改进了在干燥部的临界输出区域中的运行能力或运转能力。避免了湿度差和由此导致的料幅应力差和牵引褶皱。
在纤维料幅穿过干燥部的继续运行中，原则上尽可能高的热流是有利的，由此提高干燥效率并且与此同时降低干燥所需的长度和由此还降低整个机器以及机器厂房的长度。然而在此应注意的是，在干燥部的起始处过高的热流会带来料幅表面的封闭并且由此对于干燥效率来说是不利的并且甚至损伤页面。相应可能且合理的加热功率取决于原料和克重。特殊的包装纸在此不太敏感并且可以以相对陡的加热曲线被加载。
而且出于该原因在此可以使用钢筒，其具有由材料所致的比铸铁筒更高的热传导。此外这还可以与更高的干燥网应力相结合。在此，更高的网应力实现了热传递的进一步提高。有利地运行所述设备，从而使该干燥网应力在5至8kN/m的范围内。在此，该作用还不会对纸、尤其包装纸产生品质上的不利影响。此外，通常的具有接缝的干燥网仍能承受所述应力。最后，用于其他部件、例如拉网器、调节件和滚辊的尺寸制定的费用增加仍相对温和，并且与使用更快速、更高效的干燥部相比在经济上是合理的。
此外，在预干燥部起始时的剧烈干燥对于加入机器的恒定部分和湿部中的淀粉或其他增强添加剂的效果是有利的。该效果可以有目的地进一步增强，即在预干燥部的起始处使用高效干燥机、例如冲击流干燥罩。在此例如两个至六个干燥罩在经济上和造纸技术上是合理的，以便在投资和运行成本合适的情况下实现强度增加的效果。
附图说明
以下根据实施例结合附图对本发明进行更详尽的阐述，在附图中：
图1示出根据本发明的用于制造纤维料幅、尤其用于制造包装纸幅的设备的示例性实施方式的示意图，和
图2示出根据本发明的设备的另一种示例性实施方式的筛网部的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的用于制造纤维料幅、尤其用于制造包装纸幅的设备10的示例性实施方式的示意图。
所述设备10包括流浆箱12、用于为通过流浆箱12引入的纤维悬浮液脱水并且用于由纤维悬浮液构成纤维料幅的筛网部14、用于纤维料幅的进一步脱水的压榨部16和用于干燥纤维料幅的干燥部18。此外在干燥部18之后还可以连接有卷绕机20，用于将干燥后的、制备完成的纤维料幅卷起。
流浆箱12设计为配设有三个层并且配设有超出流浆箱的流浆箱喷嘴突起的分隔薄片。还配设有淀粉上浆件，通过淀粉上浆件可以把淀粉引入至少一个层。
筛网部包括单层的夹网成型器22。在此，在本例中例如规定具有至少基本上水平地延伸的后部的脱水段24的滚刀式夹网成型器。
压榨部16包括至少一个沿料幅行进方向11延伸的压区26、尤其至少一个靴式压区。
淀粉上浆件尤其可以这样设计，使得淀粉能至少置入中间的层。
通过淀粉上浆件可以在流浆箱12之前、在流浆箱12中和/或最晚在流浆箱12之后的筛网部14中向纤维悬浮液中或者由流浆箱12产生的纸浆射流中加入淀粉或者在纤维料幅上涂覆淀粉。在此，通过加入淀粉尤其相应地提高最终产物的强度。
设计具有三个层的流浆箱12可以通过三个流入口或者介质供料。
夹网成型器22尤其可以设计为板条夹网成型器。这种板条夹网成型器是具有静止的初始脱水元件的夹网成型器或者缝隙成型器，纤维料幅通过所述脱水元件构成或者脱水。
此外，夹网成型器22尤其可以设计为不具有抽吸滚锟，以此得到更简单的和相应地成本更低的构造。
夹网成型器22可以包括至少基本上水平的脱水段。纤维料幅的脱水在这种水平的脱水段中至少基本上向上和向下通过夹网成型器22的筛网部进行。
在本例中，压榨部16例如包括两个沿料幅行进方向L延伸的压区26或者靴式压区。在此，压榨部16尤其可以包括双靴式挤压机或者串联式双Nipcoflex挤压机。
用于把纤维料幅脱水的靴式挤压机不利用转动的滚锟和对应锟产生挤压力，而是静止的靴件压紧滚动的对应锟。在此，柔性的滚锟套围绕挤压靴导引。在靴件和柔性的滚锟套之间构造有用于润滑的油膜。从纤维料幅中被挤出的水像传统挤压机那样向至少一个环绕的毡件上输送。通过靴件的设计，使得所谓的压区明显比传统挤压机中的压区更长，以此相应增加纤维料幅在压区中的滞留时间。通过较高的挤压冲击，在压榨部之后得到相应较高的干物质含量。
根据图1可见，压榨部16在本例中仅包括两个沿料幅行进方向L延长的压区26或者仅两个靴式压区或者说仅双靴式挤压机。
各靴式压区26可以构造在靴式挤压辊和配设有聚氨酯覆层的对应锟之间。在此，各靴式压区26的对应锟的聚氨酯覆层尤其具有在10％至40％范围中的开放的面。此外，各靴式压区26的对应锟的聚氨酯覆层尤其具有在500至1500ml/m2范围内的存储容积。以此可以相应地进一步升高压榨部16之后的干物质含量。
不可渗透的下部的输送带30能够导引经过压榨部16的沿料幅运行方向L观察的第二或最后的压区26。通过在压榨部的最后压区26的下部位置中使用这种传输带或输送带30，尤其可以在较轻的克重范围内降低返潮并且由此尤其针对100g/m2以下的较轻克重提高干物质含量。
纤维料幅可以被持续支承地导引直至干燥部18的第一干燥缸28，以此实现安全的料幅运行并且把料幅断裂的危险降至最低。
干燥部18可以设计为至少部分具有钢制缸体。此外，干燥部18设计用于尤其高于5kN/m的干燥网张力。干燥网因而可以以相应更高的张力围绕干燥缸或者说钢制缸体导引。
通过把干燥部18设计为至少部分具有钢制缸体和设计用于更高的干燥网张力，改进了向纤维料幅上的导热并且能提高干燥的能效，以此相应地减小干燥部的长度。由材料决定了钢制缸体具有比铸铁缸体更高的导热性。此外，通过更高的干燥网张力进一步提升导热。
为了进一步提升干燥效率，干燥部18可以装备高性能干燥器、尤其例如冲击流干燥器和/或红外干燥器。冲击流干燥器是一种高性能干燥器，其至少在一侧对纤维料幅施加热空气射流和/或热蒸汽射流。在此，至少一个这种高性能干燥器尤其可以布置在干燥部18的预干燥部的起始区域中，以此能进一步缩短该设备的总长度。此外，在被置入的淀粉更早地凝结后，以此提高最终产物的强度。
图2示出按照本发明的设备10的另外的示例性实施方式的筛网部14的示意图，其与按照图1的设备至少基本上仅区别于在筛网部14中缺少成型锟25并且整个脱水段在双筛网部中基本上水平地导引。
附图标记列表
10 设备
12 流浆箱
14 筛网部
16 压榨部
18 干燥部
20 卷绕机
22 夹网成型器
24 后部的脱水段
25 成型锟
26 压区、靴式压区
28 第一干燥缸
30 下部的传送带

Claims (19)

1.一种用于制造低于100g/m2的克重的纤维料幅的设备(10)，所述设备具有流浆箱(12)、用于为通过流浆箱(12)置入的纤维悬浮液脱水并且用于由纤维悬浮液构成纤维料幅的筛网部(14)、用于使纤维料幅进一步脱水的压榨部(16)和用于干燥纤维料幅的干燥部(18)，其中，所述流浆箱(12)设计有三个层并且配设有超过流浆箱(12)的流浆箱喷嘴伸出的分隔薄片，并且设有淀粉上浆件，通过所述淀粉上浆件能够将淀粉置入至少一个层中，所述筛网部(14)包括单层的夹网成型器(22)，并且所述压榨部(16)具有至少一个沿料幅行进方向(L)延长的压区(26)，并且所述夹网成型器(22)设计为板条夹网成型器并且包括至少水平的脱水段，其中，这种板条夹网成型器是具有静止的初始脱水元件的夹网成型器，纤维料幅通过所述初始脱水元件成形或者脱水。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个沿料幅行进方向(L)延长的压区(26)是至少一个靴式压区。
3.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，通过所述淀粉上浆件将淀粉至少置入中间的层中。
4.按照权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，通过所述淀粉上浆件能够在流浆箱(12)之前将淀粉置入纤维悬浮液中。
5.按照权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，通过所述淀粉上浆件能够在流浆箱(12)中将淀粉置入由流浆箱(12)产生的纸浆射流中。
6.按照权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，通过所述淀粉上浆件能够最晚在流浆箱(12)之后的筛网部(14)中将淀粉涂覆在纤维料幅上。
7.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，设计有三个层的流浆箱(12)通过三个流入口被供料。
8.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述夹网成型器(22)设计不具有抽吸辊。
9.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压榨部(16)包括两个沿料幅行进方向延长的压区(26)。
10.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述压榨部(16)仅包括这两个沿料幅行进方向(L)延长的压区(26)。
11.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，两个沿料幅行进方向延长的压区(26)是两个靴式压区。
12.按照权利要求11所述的设备，其特征在于，所述压榨部(16)仅包括这两个靴式压区。
13.按照权利要求2或11所述的设备，其特征在于，各个靴式压区(26)构造在靴式挤压辊和配设有聚氨酯覆层的对应辊之间。
14.按照权利要求13所述的设备，其特征在于，各个靴式挤压机的对应辊的聚氨酯覆层具有在10％至40％范围内的开放的面。
15.按照权利要求13所述的设备，其特征在于，各个靴式挤压机的对应辊的聚氨酯覆层具有在500至1500ml/m2范围内的存储容积。
16.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，不渗透的下部传送带(30)导引通过所述压榨部(16)的沿料幅行进方向(L)观察的第二或最后一个压区(26)。
17.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述干燥部(18)设计为至少部分具有钢制缸体。
18.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述干燥部包括至少一个冲击流干燥器和/或至少一个红外干燥器。
19.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述纤维料幅是包装纸幅。
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