專利名稱:生產(chǎn)棉紙的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及所謂的棉紙的生產(chǎn)，在某些情況下，還涉及皺紋紙，以形成衛(wèi)生紙、擦拭紙以及類似用途的紙的紙卷。更一般地說，本發(fā)明涉及吸收性能高且柔軟度高的紙幅類纖維材料、尤其是造紙纖維或纖維素纖維的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)的主要部門旨在生產(chǎn)具有良好的液體吸收性能和柔軟度的紙張，以生產(chǎn)諸如衛(wèi)生紙、擦拭紙等產(chǎn)品。這種紙制品以“棉紙”的技術(shù)名稱出廠，在某些情況下，也稱為皺紋紙，由于在一個成形步驟中，要采用各種可能的技術(shù)在紙上進行起皺。這些技術(shù)中最普遍的是把仍含有大量水份的纖維素纖維幅粘附到被稱為“楊克(Yankee)干燥器”或楊克輥的大直徑的內(nèi)部加熱輥或鼓上。因此，一進行干燥，纖維幅就保持粘附到輥上，然后用刀片使它與輥分開，在纖維幅與輥分開的過程中，刀片在紙上壓印出皺褶或皺折。皺褶是紙張體積和彈性增加的原因，褶皺在紙機縱向上、即與纖維幅通過紙機的方向平行的方向上很普遍。
用上述系統(tǒng)濕法生產(chǎn)棉紙的系統(tǒng)的例子公開于美國專利Nos.4356059；4849054；5690788；6077590；6348131；6455129；5048589；6171442；5932068；5656132；和5607551，以及歐洲專利No.0342646。
這些系統(tǒng)在技術(shù)上稱為連續(xù)紙機，除了其他元件或特殊設(shè)備外，它們也都存在流漿箱，流漿箱在成形織物上形成一個固含量非常低(在0.5wt％-0.8wt％之間)的造紙纖維和水的化合物層。借助通過紙機的連續(xù)步驟，水的百分含量被逐漸降低，直到在紙幅借助于壓榨裝置從織物或毛毯傳送到楊克輥的旋轉(zhuǎn)表面時，根據(jù)系統(tǒng)的種類，形成纖維固含量在48-52wt％之間的紙幅，并且在這里，紙幅的濕度被進一步降低，直到獲得95-98wt％的纖維百分含量。在這一點就認為紙幅已經(jīng)干了，并且已為下一個步驟作好了準備；如上所述，隨后，它借助起皺刀片與楊克輥分開，然后被卷繞到一根紙卷上。
在一些系統(tǒng)中，例如在美國專利No.4356059公開的一個系統(tǒng)中，提供了兩個串聯(lián)排列的楊克輥，在這兩個楊克輥之間設(shè)置一個被稱為“通風干燥器”(TAD)的熱風干燥系統(tǒng)，其中纖維素纖維幅被卷繞在一個具有可通過的圓柱形輥壁的旋轉(zhuǎn)輥上，通過該輥壁產(chǎn)生一股熱空氣流。該干燥系統(tǒng)可生產(chǎn)厚度和體積大的紙幅。
使用起皺刀片涉及到許多缺陷，首先是紙幅的撕裂。刀片作用在纖維幅上的機械作用實際上相當強，并且在紙幅與干燥輥的分開過程中，構(gòu)成了紙幅撕裂的主要原因。在紙張的濕法生產(chǎn)系統(tǒng)中，紙幅的撕裂表現(xiàn)出一系列的問題，考慮到熱慣性、尤其是楊克輥的熱慣性，系統(tǒng)被建成一天三班連續(xù)工作，由于不可能停掉系統(tǒng)，因此卷繞在紙卷上的紙幅會中斷，這帶來嚴重的技術(shù)后果，并且最重要的是經(jīng)濟性質(zhì)方面的后果，即使用這些紙卷的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率大大降低。
使用與楊克輥配合的刀片起皺的技術(shù)的其他缺點表現(xiàn)為起皺刀片磨損快，至少必須每班更換一次；在楊克輥的光滑表面上被強化和干燥的紙幅中的纖維高度致密；主要根據(jù)水平面定向的纖維之間形成密集的氫鍵；且用新刀片和用磨損刀片獲得的紙幅的厚度不同，這明顯無法保證紙幅的性質(zhì)一致(見美國專利No.6187137)。
根據(jù)一項不同的技術(shù)，通過讓濕度仍較高的紙幅從一條以第一前進速度移動的成形織物傳到以低于第一前進速度的第二前進速度移動的第二條成形織物，可在紙幅上獲得褶皺。紙幅經(jīng)歷的減速造成紙幅的起皺和褶皺。一個相對成形織物適當設(shè)置的抽吸系統(tǒng)可阻止正在形成的紙張材料，從而便于在紙幅上產(chǎn)生皺紋?；谶@一技術(shù)的系統(tǒng)的例子公開于美國專利Nos.4072557和4440597。
美國專利No.4551199公開了一種方法和一種系統(tǒng)，其中紙幅從較快的織物被傳遞到較慢的織物，并且較慢的織物具有特殊的表面網(wǎng)孔，從而使紙幅發(fā)生褶皺。
這種類型的相似的系統(tǒng)和方法公開于美國專利No.5607551；5656132；5667636；5672248；5746887；5772845；5888347；和6171442中。
在從這些現(xiàn)有技術(shù)文獻中知道的系統(tǒng)中，在發(fā)生褶皺的織物的下游，用TAD系統(tǒng)干燥紙幅，這樣也可防止與使用楊克輥有關(guān)的其他缺陷。
另一方面，TAD系統(tǒng)也受一些缺陷的影響，作為具有楊克干燥器的干燥系統(tǒng)的備選系統(tǒng)，這些缺陷使得它們總是不實用，或者不理想。例如，由于需要讓穿過紙幅以干燥它的熱空氣流產(chǎn)生巨大的速度，因此能耗方面的成本較高。另外，這樣形成的紙幅比用起皺刀片獲得的紙幅厚，并且由于使用了橫過紙幅以干燥它的熱空氣流，因此還可能存在通孔。
為了增加由連續(xù)紙機生產(chǎn)的紙張材料的厚度，一直提議將各種方法和技術(shù)與這種或那種不同的起皺系統(tǒng)結(jié)合在一起。例如，在美國專利No.6077590中，在具有相應(yīng)的起皺刀片的楊克輥的下游提供了一個加濕器，先前已經(jīng)被干燥并且起皺的紙張在這里再次被弄濕。在加濕器的出口處，提供了一臺濕壓花裝置，它包括一對用鋼制成的壓花輥，其中一個上具有突起，而另一個上具有相對應(yīng)的凹陷。這個系統(tǒng)的目的在于獲得厚度大且耐受度高的產(chǎn)品。使用楊克輥和位于它下游的加濕段和濕壓花段涉及到許多缺點。主要缺點如下由于使用起皺刀片，因此由紙幅的撕裂風險導(dǎo)致的一些問題未被解決；生產(chǎn)線復(fù)雜、昂貴且笨重；且紙幅的加濕導(dǎo)致能量和水的消耗水平高。
美國專利No.4849054公開了一種系統(tǒng)，其中水分含量高的纖維素纖維幅沿它自身的路徑被傳遞到一條成形織物上，該織物的表面紋理由形成該織物的織物結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔確定，這在紙幅上產(chǎn)生壓花。這是由于水分含量高且這樣以來耐力有限的紙幅就會停在在限定織物結(jié)構(gòu)的各絲線之間形成的凹陷上。使用抽吸系統(tǒng)便于壓花，其中抽吸系統(tǒng)設(shè)置在織物的與上面停有紙幅的側(cè)面相對的側(cè)面上。另外在這個例子中，用這一技術(shù)壓花的紙幅隨后在楊克輥上被干燥，并且用使紙幅與干燥輥分開的起皺刀片起皺。因此，該系統(tǒng)的特征在于與使用起皺刀片有關(guān)的上述缺陷。
表面結(jié)構(gòu)被設(shè)計用來在正在形成的織物上產(chǎn)生壓花效果的織物的使用也公開于美國專利No.6187137和WO-A-9923300。結(jié)合具有上述表面結(jié)構(gòu)的特殊織物并借助一個加壓空氣系統(tǒng)可獲得壓花，其中加壓空氣系統(tǒng)將紙幅從上游織物傳遞到具有表面結(jié)構(gòu)的織物。為了避免使用于楊克輥結(jié)合在一起的起皺刀片，同時為了不使用TAD干燥系統(tǒng)-該系統(tǒng)具有與之有關(guān)的上述成本，上述的現(xiàn)有技術(shù)文獻中一直建議在在織物上壓花之后進行如下操作，即讓仍然潮濕的紙幅粘附到一個楊克輥上，干燥它，隨后不用起皺刀片使它與楊克輥分開。這樣，與用TAD系統(tǒng)干燥相比，干燥成本較低，并且不使用帶來各種缺陷的起皺刀片。
然而，這一技術(shù)涉及到在楊克輥上涂敷粘附劑和分離劑的混合物，從而一方面能將紙幅適當粘附到輥上，另一方面易于分離，并且沒有任何撕裂風險，且不用使用諸如起皺刀片之類的機械元件。使用這種產(chǎn)品混合物一方面涉及到消耗和操作成本方面的缺陷，另一方面它構(gòu)成了該方法的重要方面，至于所涂敷的產(chǎn)品，必須有效履行兩種相反的作用，因此需要仔細選擇混合物的產(chǎn)品并且準確且精確地平衡它們。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一般目的在于提供一種生產(chǎn)棉紙的方法和系統(tǒng)，它將全面或者部分克服傳統(tǒng)系統(tǒng)和方法通常所有的上述缺陷中的一個或多個。
根據(jù)一個特定的實施方式，本發(fā)明的一個目的在于提供一種方法和一種系統(tǒng)，利用該方法和該系統(tǒng)可以獲得與使用起皺刀片起皺的紙張的性質(zhì)相似甚至更好的棉紙，但不用使用起皺刀片，這樣也避免了與起皺刀片有關(guān)的缺陷，首先是在紙幅與干燥輥的分離過程中紙幅的撕裂風險。
根據(jù)本發(fā)明的一個特殊實施方式的特定方面，另一個目的在于提高連續(xù)紙機的生產(chǎn)率。
從根本上來說，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)棉紙幅的方法，包括如下步驟-在成形織物上沉積一層造紙纖維的水懸浮液；-降低所述層中的含水量，直到所述層中纖維的重量百分含量達到第一值；-在一對壓花輥之間的間隙中對所述層進行濕壓花；然后-完成所述層的干燥，以形成棉紙幅。
本發(fā)明基本上是以如下思想為基礎(chǔ)的使造紙纖維的所述層起皺，從而賦予紙幅所需的彈性，尤其是通過基于特殊圖案的壓花方法，當正在形成的紙幅仍然潮濕時，該方法能夠產(chǎn)生一系列密集的彈性分布，并且該方法有能力在隨后的一個步驟中完成所述紙幅的干燥，從而在材料中產(chǎn)生“記憶”，即如果紙幅先是受到拉伸應(yīng)力，然后又被松開，那么它往往會回到它的初始構(gòu)造，而不是用與干燥輥(即所謂的鋼質(zhì)楊克干燥器)配合使用的刀片或刮刀使已經(jīng)達到完全干燥的材料起皺，從而當完全干燥時，分離紙幅，并且在紙幅上產(chǎn)生會賦予紙幅彈性的微皺折。
根據(jù)一些已知的方法和系統(tǒng)，有效進行造紙纖維層的濕壓花。然而，進行這一壓花沒有使用壓花缸或輥，而是將潮濕的造紙纖維層擱在表面結(jié)構(gòu)粗糙的織物上，而且目的僅僅在于讓紙幅厚一點。在使用這一技術(shù)的已知系統(tǒng)中，造紙纖維層在任何情況下都要經(jīng)歷干燥和起皺操作，干燥和起皺操作用到與鋼質(zhì)楊克干燥器配合使用的分離刀片。相反，根據(jù)本發(fā)明，纖維幅上的褶皺基本上僅僅是在壓花缸或輥之間進行壓花的結(jié)果，它有兩個目的最重要的第一目的在于賦予紙張彈性且不用起皺刮刀，第二個目的在于使紙幅本身厚一點。
干燥可以用設(shè)置在壓花輥下游的烘缸或用一套空轉(zhuǎn)的導(dǎo)輥來實現(xiàn)，其中造紙纖維層圍在它們的周圍而被輸送。作為備選，干燥可以通過使用壓花輥而全部或部分獲得，其中至少一個壓花缸被加熱。所有這些系統(tǒng)也可以與一個熱空氣罩一起使用，熱空氣罩用于縮短干燥時間，也用在紙幅的第二面。上述的或其他等價的干燥系統(tǒng)也可以相互結(jié)合。
在進行壓花之前，降低造紙纖維層的水分含量，即部分干燥造紙纖維層，直到到達一定的固含量，即纖維相對層的總重量的重量百分含量，這賦予層本身一定的濃度，足以抵抗壓花這一機械操作。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施方式，所述壓花輥中的至少一個第一壓花輥上具有突起，且所述壓花輥中的至少一個第二壓花輥上具有凹陷，第一壓花輥上的所述突起插入所述凹陷內(nèi)。實際上，兩個輥具有相應(yīng)的切口，這些切口限定出互補的突起和凹陷，因此兩個輥相互配合，其中一個上的突起與另一個上的凹陷嚙合，即插入另一個上的凹陷內(nèi)。兩個輥基本上可以是鏡像的。
在壓花方法中，壓花最普遍的是在轉(zhuǎn)換過程中在干紙張上并在具有突起的剛性缸和光滑且涂有覆蓋材料(通常為橡膠)的壓力缸之間進行，與之相比，在根據(jù)本發(fā)明的濕壓花方法中，仍然潮濕的造紙纖維幅或?qū)油ㄟ^與第二輥的凹陷嚙合的第一輥的突起之間，反之亦然，從而在紙幅或?qū)由袭a(chǎn)生變形，這一變形在紙幅或?qū)由袭a(chǎn)生所需的彈性，并增加紙幅或?qū)拥淖罱K的總厚度。
優(yōu)選的是，各壓花輥保持一定的距離，從而第一壓花輥的突起和第二壓花輥的凹陷不相互接觸，但更優(yōu)選的是，保持的距離間隔等于或略大于造紙纖維層的厚度。
優(yōu)選的是，第一壓花輥的突起有一個底部，該底部在層的前進方向(也表示為紙機縱向)上的第一尺寸小于在橫向上的第二尺寸。例如，突起可以為具有四邊形的底部的棱錐形，特別優(yōu)選的是，突起可以為具有或多或少的圓形邊緣的長斜方形，該長斜方形的次對角線根據(jù)層的前進方向定向，而主對角線根據(jù)橫向定向。
根據(jù)一個不同的方面，本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)棉紙的系統(tǒng)，包括至少一個流漿箱；至少一條成形織物，所述流漿箱將一層造紙纖維的水懸浮液或水混合物分布在該織物上；從所述層中脫水的系統(tǒng)；第一干燥系統(tǒng)；壓花裝置，它包括第一壓花輥和第二壓花輥，在水全部脫除之前，所述層從兩個輥之間通過；用于干燥造紙纖維層的第二系統(tǒng)；以及最后，用于生產(chǎn)紙卷的卷繞系統(tǒng)。
本發(fā)明的其它有益的特征和實施方式見所附的權(quán)利要求
書，下面將參照非限制性的實施例對其作更詳細的介紹。
下面將通過說明書和附圖來更好地理解本發(fā)明，各附圖揭示了本發(fā)明的實際的、非限制性的實施方式。在各附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖；圖2在與輥自身的軸線垂直的截面中展示了兩個壓花輥之間的間隙的放大圖；圖3是兩個壓花輥之間的間隙的基于包含輥軸線的平面的橫截面圖；圖4是其中一個壓花輥的突起的平面圖；圖5是一個壓花輥的突起的側(cè)視圖；圖6和7是用本發(fā)明的方法得到的紙張在靜止構(gòu)造中和在彈性變形條件下的放大的示意性的橫截面圖，假定紙張當時受到了拉伸力；圖8是根據(jù)本發(fā)明得到的紙張的一部分的示意性的透視圖；而圖9展示了用本發(fā)明的方法得到的紙張一部分的放大圖，其中壓花輥的突起的輪廓形狀類似于截棱錐或者底部為方形而非長斜方形的棱錐。
具體實施方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的可能用于生產(chǎn)棉紙的系統(tǒng)的示意圖。附圖標記1表示整個流漿箱，它形成一層造紙纖維和水的懸浮液或混合物(還可能有本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的添加劑)，懸浮液或混合物被供應(yīng)到兩條成形織物3和5之間。兩條成形織物3和5的前進方向用圖1中的箭頭表示。在所示的實施例中，與成形織物5有聯(lián)系的是一個抽吸室6，抽吸室6用于排出形成層S的混合物或懸浮液中包含的部分水。
形成在織物3和5之間并且已經(jīng)通過抽吸室6從中排出部分水的層S被傳遞到一條輸送毛毯7，毛毯7將該層釋放到一個第一加熱干燥缸或輥9。輥9可以是鋼質(zhì)楊克干燥器、蜂窩輥、或者TAD型干燥系統(tǒng)中的輥，后者即沿它自身周緣打有孔的輥，這能讓加熱的空氣從內(nèi)部流到外部，所述空氣流穿過繞輥運行的造紙纖維層，從而脫除所述層中包含的部分水。
干燥系統(tǒng)9無論采用什么，它都能從層S中排出足以達到一定固含量的水量，這在紙幅本身上產(chǎn)生足以經(jīng)受壓花作用的機械耐力，而不會經(jīng)歷任何損壞或撕裂。典型的是，層S被干燥到固含量在60wt％-90wt％之間，即達到如下條件，其中相對層的總重量，層中造紙纖維的固含量達到60wt％-90wt％之間，其余為水。
部分干燥的層與干燥缸9或其它干燥系統(tǒng)例如通過織物11分離，與織物11有聯(lián)系的是一個抽吸室12，抽吸室12相對織物的與造紙纖維層S接觸的面設(shè)置在織物的相對側(cè)上。相對層S的前進方向，在抽吸室12的下游設(shè)置了一個壓力室15，即空氣流以微小的壓力從中排出的室。相對織物11，壓力室15被設(shè)置在室12的同一側(cè)。室15的目的在于產(chǎn)生空氣流，便于層S與織物11分離。
設(shè)置在織物11下游的是壓花裝置17，它包括第一壓花輥19和第二壓花輥21，在該第一和第二壓花輥之間限定有一個壓花間隙，已經(jīng)預(yù)先在干燥輥9上部分干燥的造紙纖維層S通過該壓花間隙。
尤其是如圖2和3所示，兩個壓花輥19、21上提供有相互對應(yīng)、即相互嚙合的突起23和凹陷25。所述突起和凹陷可以通過用機加工系統(tǒng)蝕刻、通過塑性變形、或通過任何其他已知系統(tǒng)獲得。兩個輥的表面可以互補，一個的突起與另一個的凹陷或切口對應(yīng)。實際上，也可以考慮用切口方法在兩個缸上形成截棱錐形或棱錐形的突起。凹陷由每組四個突起內(nèi)的存在的空間表示。
壓花輥19、21的中心之間的距離是這樣的，即即使在與包含各自軸線的平面對應(yīng)的位置，兩個輥也不相互接觸。在突起23的平面和相應(yīng)的凹陷25的平面之間以及在兩個輥之間的間隙內(nèi)總是保持一個與造紙纖維層S的厚度基本相等或者比所述厚度略大的空間。這樣，層S不受擠壓，并且在出現(xiàn)壓縮時，不受機械應(yīng)力，相反，當一個帶有突起的缸被壓到一個涂有光滑橡膠的輥上時，它的表面會因壓花壓力而變形。
尤其是如圖4和5所示，突起23呈棱錐形，底部為長斜方形，它的次對角線用d表示，主對角線用D表示。凹陷25由相應(yīng)形狀的切口獲得，并且能讓棱錐形突起插入其中。如圖所示，突起和相應(yīng)的凹陷23、25按如下方式定向，即各底部的主對角線平行于輥19、21的旋轉(zhuǎn)軸線，即相對層S的前進方向定向在橫向上。次對角線定向在層S的前進方向(也稱為紙機縱向)上。
設(shè)置在壓花裝置17下游的是第二干燥輥27，它可以是鋼質(zhì)楊克干燥器、蜂窩輥、TAD輥或任何其他等價的系統(tǒng)。例如，也可以使用包括許多輥的干燥系統(tǒng)，濕壓花層S被引導(dǎo)著沿這些輥前進。在干燥輥27(或等價干燥系統(tǒng))的出口，此時已經(jīng)干燥并形成棉紙幅且準備好隨后轉(zhuǎn)換的層S被卷繞成一個紙卷B。
壓花方法下游的干燥處理穩(wěn)定了在壓花步驟中獲得的變形，因此由壓花輥21和19的突起23與凹陷25配合施加到紙張上的褶皺穩(wěn)定地保持在靜止位置。這賦予紙張彈性，另外由于特殊的壓花形式，紙張可以像彈簧一樣變形，如果受到拉伸力，它還可以被拉長，拉長在隨后的轉(zhuǎn)換過程中是有用的，但拉伸應(yīng)力一停，它就會回到它的初始條件，至少對于不超過紙張撕裂負荷的拉伸應(yīng)力值是這樣。
不難理解部分干燥操作(甚至整個干燥操作)可以通過加熱壓花輥19和21中的一個或另一個或兩個，而不是通過壓花裝置下游的干燥裝置獲得的。
圖6和7是用這里所述的系統(tǒng)和方法獲得的紙張的縱截面的示意圖。所述紙張有一種改變了的突起和凹陷，與壓花輥19、21的突起和凹陷23、25的分布相對應(yīng)。這樣，紙張的表觀厚度SA就比形成紙張的纖維層的實際厚度SR小很多。
相對于傳統(tǒng)方法，上述的紙張的濕法生產(chǎn)工藝或方法的優(yōu)點很多。首先，盡管成品棉紙完全具有用刀片起皺的系統(tǒng)所獲得的紙張的柔軟性、吸收能力和彈性，但它不是用起皺刀片獲得的。結(jié)果是消除了先前使用起皺刀片時的所有主要缺陷。
此外，楊克缸9的尺寸可以明顯小于通常所用的楊克缸，只要它不像造紙工業(yè)通常所做的那樣，必須使造紙纖維層的最終干度在95-98wt％之間。
由于沒有必要用起皺刀片與楊克缸配合以使紙張起皺，因此可以往造紙纖維混合物中加入大量的柔軟劑，它的次要作用在于，便于紙張與楊克缸分離，且無須使用刀片，能生產(chǎn)更軟的紙張，且撕裂風險較低。
由于壓花是在兩個沒有相互擠壓而是各自表面保持一定距離的輥之間進行的，因此纖維沒有被壓緊，且紙張保持它的柔軟性和吸收性能。
與使用楊克輥和起皺刀片生產(chǎn)紙張時出現(xiàn)的情況相比，使用表面具有突起和凹陷的壓花輥獲得了沒有任何“光滑”側(cè)面的紙幅，而在使用楊克缸時會出現(xiàn)這種情況。這樣，在轉(zhuǎn)換步驟中，紙張不需要任何特殊的關(guān)注。
采用根據(jù)本發(fā)明的方法，在壓花輥上采用細小切口，即小尺寸的凹陷和突起25、23，可以獲得表面特征可以與TAD紙的織物留下的壓印的表面特征相比的紙，但獲得的表觀厚度要比用已知系統(tǒng)可以實現(xiàn)的表觀厚度大許多。
最后，根據(jù)本發(fā)明的方法能大大增加連續(xù)造紙機的產(chǎn)量。
事實上，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，流漿箱可以沉積在成形織物上的造紙纖維的混合物或水懸浮液的量必須考慮到在起皺步驟中紙張的厚度會增加這一事實。一旦希望得到的最終的實際厚度在用傳統(tǒng)方法起皺之后被固定下來，流漿箱可以沉積在成形織物上的厚度(以及混合物的量)在任何情況下都小于紙機出口處紙張必須擁有的厚度。這涉及到單位時間內(nèi)流漿箱可以供應(yīng)的材料的量，因此這實際上限制了連續(xù)紙機的總產(chǎn)量。換句話說，如果流漿箱可以以一定的速度產(chǎn)生紙，例如1000m/min，這一速度在該方法的結(jié)束處會因起皺而被減小到800-900m/min，通過增加表觀厚度，起皺減小了紙幅與前進方向?qū)?yīng)的尺寸。
相反，使用根據(jù)本發(fā)明的方法，在壓花段，紙張(即部分干燥的纖維層)經(jīng)歷實際厚度的增加，伴隨著在紙幅前進方向上的拉長。隨后(并且不考慮壓花的其他正面效果，這將在下面介紹)，由于由傳統(tǒng)起皺引起的增厚效應(yīng)被壓花產(chǎn)生的甚至更厚的增厚效應(yīng)和拉長效應(yīng)所取代，因此假定紙卷上的紙幅的最終性質(zhì)相同時，層S的厚度以及由流漿箱供應(yīng)的材料的量一定大于所期待的最終厚度。這基本上意味著在單位時間內(nèi)可以由流漿箱供應(yīng)的造紙纖維的水懸浮液或混合物的量大于在傳統(tǒng)的連續(xù)紙機中可以實現(xiàn)的量。
換句話說，如果流漿箱可以以1000m/min的速度產(chǎn)生紙，那么這一速度在該方法的結(jié)束處會因壓花導(dǎo)致的拉長而增加到1100-1200m/min，壓花還增加了與前進方向?qū)?yīng)的紙幅的尺寸。
例如，假定出口處紙張將達到0.08mm的實際厚度SR(可以與最常見的數(shù)據(jù)相比的數(shù)值)，使用帶有如圖4和5所示的棱錐形突起和凹陷的壓花輥19、21，突起和凹陷的尺寸如下D＝0.8mm；d＝0.291mm；h＝0.174mm且假定層S的變形量為突起高度h(即蝕刻深度)的80％，則表觀厚度如下SA＝s+0.80*h＝0.08+0.8*0.174＝0.219mm。
此外，認為壓花層的材料的單位表面的容積一定等于流漿箱供應(yīng)的容積-假定單位表面相同(容積守恒)，以獲得0.08mm的實際最終厚度，如果考慮到最初的平面層沿著輥19、21的突起和凹陷的側(cè)面變形，假定輥的切口的尺寸如上所示，則計算出流漿箱出口處層的厚度一定為0.127mm。
假定最終的實際厚度SR相同(0.08mm)，與用傳統(tǒng)的連續(xù)紙機可以獲得的厚度相比，(根據(jù)本發(fā)明的方法所獲得的表觀)厚度要大得多。為了通過用刀片在楊克干燥器上起皺而在紙機出口獲得實際厚度SR，保守地假定由流漿箱形成的層的厚度一定是0.08mm(考慮到起皺使實際厚度增加，因此可以忽略所述厚度事實上甚至必須更小的事實)，根據(jù)本發(fā)明的方法與用起皺刀片的系統(tǒng)相比，產(chǎn)量的增加因子等于0.127/0.08＝1.587，這意味著增加了約60％。
事實上，假定速度相同，連續(xù)紙機的產(chǎn)量由一定時間內(nèi)可以供應(yīng)的混合物的體積確定。
真正增加紙機產(chǎn)量的另一個因素由如下事實體現(xiàn)壓花增加了紙層、即紙幅的長度，因此層S在壓花裝置17出口處的速度以及隨之發(fā)生的卷繞在紙卷B上的速度大于壓花裝置17入口處的速度，因而也大于流漿箱形成層S的速度。相反，在傳統(tǒng)的連續(xù)紙機中，由于起皺刀片導(dǎo)致紙層的長度縮短，因此卷繞速度低于生產(chǎn)速度。
圖8是壓花紙幅的示意性的透視圖。圖中顯示了具有在輥的原始直徑上的方形底部的棱錐形突起的底部以及按照紙機縱向(MD)和按照紙機橫向(CMD)剖開的剖面線，其中紙機縱向(MD)即前進方向，而紙機橫向(CMD)與紙機縱向正交。應(yīng)該理解圖8純粹是示意圖，事實上，壓花紙幅的突起的小平面要少得多。
圖9通過例子顯示了根據(jù)本發(fā)明處理的紙幅的一部分的大幅照片，其中，壓花輪廓由截棱錐形的突起構(gòu)成，突起的底部是方形，而非前面各圖所示的長斜方形。
在備選的實施方式中，兩個壓花輥的突起(或凸起)和凹陷呈連續(xù)的直線形，平行于或基本平行于輥的軸線延伸。這會提供凹槽或褶皺形式的壓花，與由與楊克干燥器共同作用的刮刀產(chǎn)生的真實皺紋更相似。兩個壓花輥的凹陷和突起也可以是其他的備選形狀和構(gòu)造。線性壓花突起的尺寸可以使得突起的密度在20-100個/cm2之間。
應(yīng)該理解，各附圖只是展示本發(fā)明的可能的實施方式，至于它的形狀和排列方式，可以進行各種改變，只要不背離本發(fā)明的思想范圍。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)棉紙幅的方法，包括如下步驟-在至少一條成形織物上沉積一層造紙纖維的水懸浮液；-降低所述層中的含水量，直到所述層中纖維的重量百分含量達到第一值；-在一對壓花輥之間的間隙中對所述層進行濕壓花；然后-干燥所述層，以形成棉紙幅。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中所述壓花輥具有突起和凹陷，一個輥的突起插到另一個輥的凹陷內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其中所述突起由切口產(chǎn)生，凹陷由相鄰?fù)黄鹬g的空的空間限定。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3的方法，其中所述壓花輥具有突起和凹陷，數(shù)目在20-100個/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中至少一個所述的具有突起的壓花輥通過突起的缺失、甚至是部分缺失來裝飾。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述層被壓花出突起，突起的底部在層的前進方向上有第一尺寸，在橫向上有第二尺寸，所述第一尺寸小于所述第二尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的方法，其中所述突起呈棱錐形，底部為四邊形。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的方法，其中所述底部為長斜方形，其次對角線根據(jù)層的前進方向定向，而主對角線根據(jù)橫向定向。
9.至少根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其中所述突起呈具有圓邊的形狀。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述壓花輥是金屬輥。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述第一和所述第二壓花輥保持相距一定的距離，以致限定所述突起和所述凹陷的表面不相互接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的方法，其中所述的兩個輥的中心之間保持一定的距離，以致突起的表面和凹陷的表面彼此相距一定的距離，該距離等于或略大于輸送到所述間隙內(nèi)的造紙纖維層的厚度。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述層在壓花之前被部分干燥，直到所述層能支承隨后的壓花方法。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述層中的纖維的重量百分含量的所述第一值優(yōu)選在50wt％-90wt％之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13和14的方法，其中所述層與所述第一干燥系統(tǒng)的分離不用起皺刀片。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述層在壓花輥的下游被完全干燥。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中用所述壓花輥使所述層至少被部分干燥，至少一個壓花輥被加熱。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中干燥系統(tǒng)由熱空氣罩輔助。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中所述層不經(jīng)歷起皺。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中使所述層圍繞干燥缸移動，然后不用起皺刀片使它與干燥缸分離，從而使它干燥。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一項或多項的方法，其中壓花輥帶有突起和凹陷，其形狀基本平行于輥的軸線延伸。
22.一種生產(chǎn)棉紙的系統(tǒng)，包括至少一個流漿箱；至少一條成形織物，所述流漿箱將一層造紙纖維的水懸浮液分布在該織物上；一個從所述層中脫水從而使它達到第一固含量的系統(tǒng)；一臺壓花裝置，它包括一個第一壓花輥和一個第二壓花輥，在完全干燥之前，所述層從兩個輥之間通過；以及一個用于干燥造紙纖維層的系統(tǒng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求
22的系統(tǒng)，其中所述壓花輥具有突起和凹陷，一個輥的突起插到另一個輥的凹陷內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23的系統(tǒng)，其中所述突起由切口產(chǎn)生，凹陷由相鄰?fù)黄鹬g的空的空間限定。
25.根據(jù)權(quán)利要求
22-24的系統(tǒng)，其中至少一個所述的壓花輥具有突起和凹陷，數(shù)目在20-100個/cm2。
26.根據(jù)權(quán)利要求
25的系統(tǒng)，其中至少一個所述的壓花輥通過去掉突起、甚至是部分去掉來裝飾。
27.根據(jù)權(quán)利要求
23-26中的一項或多項的系統(tǒng)，其中壓花輥的突起具有底部，它在層的前進方向上有第一尺寸，在橫向上有第二尺寸，所述第一尺寸小于所述第二尺寸。
28.根據(jù)權(quán)利要求
22-27中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述突起呈棱錐形，底部為四邊形。
29.根據(jù)權(quán)利要求
28的系統(tǒng)，其中所述底部為長斜方形，其次對角線根據(jù)層的前進方向定向，而主對角線根據(jù)橫向定向。
30.根據(jù)權(quán)利要求
22-29中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述突起呈具有圓邊的形狀。
31.根據(jù)權(quán)利要求
22-30中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述壓花輥是金屬輥。
32.根據(jù)權(quán)利要求
22-31中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述第一和所述第二壓花輥被設(shè)置成相距一定的距離，以致突起和凹陷的表面不相互接觸。
33.根據(jù)權(quán)利要求
32的系統(tǒng)，其中所述的兩個輥的中心之間被設(shè)置成相距一定的距離，以致突起的表面和凹陷的表面彼此相距一定的距離，該距離等于或略大于輸送到所述間隙內(nèi)的造紙纖維層的厚度。
34.根據(jù)權(quán)利要求
22-33中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述層在壓花之前被部分干燥，直到所述層能支承隨后的壓花方法。
35.根據(jù)權(quán)利要求
22-34中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述層中的纖維的重量百分含量的所述第一值優(yōu)選在50wt％-90wt％之間。
36.根據(jù)權(quán)利要求
22-35中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述層與所述第一干燥系統(tǒng)的分離不用起皺刀片。
37.根據(jù)權(quán)利要求
22-36中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述的最終干燥系統(tǒng)被設(shè)置在壓花輥的下游。
38.根據(jù)權(quán)利要求
22-37中的一項或多項的系統(tǒng)，其中至少一個壓花輥被加熱。
39.根據(jù)權(quán)利要求
22-38中的一項或多項的系統(tǒng)，其中與干燥系統(tǒng)有聯(lián)系的是一個或多個熱空氣罩。
40.根據(jù)權(quán)利要求
22-39中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述的最終干燥系統(tǒng)包括一個加熱缸，所述層繞該加熱缸移動，并且在干燥方法的末端使它與加熱缸分離。
41.根據(jù)權(quán)利要求
40的系統(tǒng)，其中沒有提供與所述加熱缸相聯(lián)系的起皺刀片。
42.根據(jù)權(quán)利要求
22-41中的一項或多項的系統(tǒng)，其中所述的壓花輥帶有突起和凹陷，其形狀基本平行于輥的軸線延伸。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)棉紙幅的方法，包括如下步驟在至少一條成形織物上沉積一層造紙纖維的水懸浮液；降低所述層中的含水量，直到所述層中纖維的重量百分含量達到第一值；在一對壓花輥之間的間隙中對所述層進行濕壓花；然后干燥所述層，以形成棉紙幅。
文檔編號D21F11/14GK1997793SQ200580013398
公開日2007年7月11日 申請日期2005年4月21日
發(fā)明者古列爾莫·比亞焦提 申請人:亞賽利紙業(yè)設(shè)備股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan