制造纤维幅面的设备和方法 |
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| 申请号 | CN200880019258.9 | 申请日 | 2008-06-02 | 公开(公告)号 | CN101688365A | 公开(公告)日 | 2010-03-31 |
| 申请人 | 沃依特专利有限责任公司; | 发明人 | 约翰·伯格曼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种制造 纤维 幅面，特别是绘图纸幅面的方法，该幅面的材料成份由至少20％重量含量的纤维材料组成并含有最大为80％重量含量的无木材的材料(韧性纸浆)，该纤维材料从由BCTMP，CTMP，APMP和它们任意组合的混合物构成的材料组中挑选，其中，在 温度 大于110℃的情况下借助至少一个高温干燥装置尤其在一个制造纤维幅面的机械的干燥部的这样一区域内干燥所述运行的纤维幅面，即，在该区域内，所述运行的纤维幅面具有至少10％的含湿量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种制造纤维幅面，特别是绘图纸幅面的方法，该幅面的材料成份由至少20％重量含量的高产量纸浆组成并含有最大为80％重量含量的无木材的材料(韧性纸浆)，其中，在温度大于110℃的情况下借助至少一个高温干燥装置(12，14)尤其在相关制造纤维幅面的机械的干燥部(16)的这样一区域内干燥所述运行的纤维幅面，即，在该区域内所述运行的纤维幅面具有至少10％的含湿量。 |
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| 说明书全文 | 制造纤维幅面的设备和方法技术领域本发明涉及一种制造纤维幅面特别是绘图纸幅面的设备和方法 背景技术 已经公开了一些干燥纸的方法，在这些方法中，湿润的纸连同过滤带被 压力罩挤压在一种特别制造的蒸汽加热筒上(参照例如DE 10 2004 017 808 Al和DE 10 2004 017 809A1)。用这种也算作所谓的加强烘干法的方法，可 以相较于传统的干燥法明显提高干燥效率。在此，为高的热传导而予以优化 的筒圓周面以及滤网的压力确保了高的热效率。基于在筒附近的纸层中产生 的蒸汽压力，水部分未蒸发地被压入包覆纸层的滤网中，由此节约了大量的 能量。该相关技术已主要地应用于制造挂面纸板。 这种压缩干燥的方案的优点在于，通过在纤维上软化并固定木质素，显 著地压实并平整了纸幅面对应侧的表面。然而， <叉<义在与之相关地加入含木 材料，例如尤其是GW(磨木浆），TGW(热磨磨木浆)和PGW(压力磨木浆）的 情况下，所述平整过程才令人满意。此时，足够的木质素存在于纤维上。在 加入这种含木质素材料的情况下有突出的平整潜力。同时，通过这种干燥纸 的方法显著地优化了纤维的连接和如所谓的斯考特连接特性，该斯考特连接 对热固性巻筒纸胶印(HSWO)是很重要的。 然而，这种干燥纸的方法存在这样的问题，即，在一个相关的干燥单元 中，纸幅在其一侧亦即朝向干燥筒的一侧会形成一平滑表面，而在其朝向过 滤带的另一侧则明显粗糙。因此，采用一个唯一的按照冷凝干燥原理工作的 干燥单元并不适用于两侧均可绘图的纸，例如无木料纸。 在典型的无木料纸领域中，根据CEPI定义这种无木料纸具有机械纤维 最大的含量为10%,新的种类还有望发展。不同的造纸厂在纸的种类中使用 所谓的高产量纸浆作为纤维材料，如BCTMP/CTMP(化学热磨机械浆）和 APMP(碱性过氧化氢机械浆)。在此，纤维BCTMP(漂白化学热磨机械浆)是 指在应用压力和热量以及化学作用的情况下漂白过的精炼木纤维制品，纤维CTMP(化学热磨机械浆)是指在应用压力和热量以及化学作用的情况下精炼 得到的木纤维制品，纤维APMP(碱性过氧化氬机械浆)是指首先利用碱性过 氧化物处理用于改善木质素溶液后得到的精炼的木纤维。在一些现有的造纸 广中，该材料与韧性纸浆组合后含有高达40°/。至50°/。的纤维。将来的发展应 该带来BCTMP和APMP纤维份额达80%至90%的材料品种。 BCTMP/APMP材料包含典型地在LBKP纸浆(漂白硫酸盐阔叶木浆）中 的12%至19%的木质素，以及在NBKP纸浆(漂白硫酸盐针叶木浆)中的19% 至27%的木质素。这使机械纤维(GW, GW和热磨才几械纸浆)的总木质素大 约为70%至85%。木质素粘附在纤维上。当木质素软化并与纤维"融化在一 起，，后，会显著提高机械强度值，例如斯考特连接、抗拉强度和断裂强度属 于这样的机械强度值。 发明内容本发明所要解决的技术问题在于，以开头所述的方式创造一种改善的方 法和设备，通过该方法和设备，尤其可以改善强度特性例如纤维的连接性和 表面光滑性，以便优化对于纤维幅面的涂层，并节省能量。此外，尤其也应 当使相关的造纸机结构更短并因此节约空间。 根据本发明通过制造纤维幅面特别是绘图纸幅面的方法解决该技术问 题，该幅面的材料成份由至少20%重量含量的高产量纸浆组成并含有最大为 80%重量含量的无木材的材料(韧性纸浆)，其中，在温度大于ll(TC的情况下 借助至少 一个高温干燥装置尤其在相关制造机械的干燥部的这样一个区域 内干燥所述运行的纤维幅面，即，在该区域内所述运^f亍的纤维幅面具有至少 10%的含湿量。 所述高产量纸浆包括优选地从这样一组材料中选出的纤维材料，该材料 组由BCTMP, CTMP， APMP和它们的任意组合构成。 因此，在相对较早的阶段，亦即在纤维幅面的含湿量相对较高的一个阶 段，纤维幅面承受一个较高的温度，以致可以明显地软化在纤维表面上的所 述木质素并创造出新的连接潜力。由此明显地改善了纤维材料或纸幅面的强 度特性。 优选地在这样一区域中使用所述高温干燥设备，即，在该区域中所述纤 维幅面具有至少为20%的含湿量，特别地约50%的含湿量并优选地具有约 855%的含湿量。 所述高温干燥设备也可有利地特别是使用在此区域，在该区域中所述纤 维幅面具有含湿量在约为10%至55%的区间内并优选地具有含湿量在约为 30%至55%的区间内。 优选地通过所述高温干燥设备在温度大于12(TC和优选地大于130。C的 情况下干燥所述纤维幅面。 尤其即便高温干燥设备在温度为约110至200°C区间的情况下干燥所述 纤维幅面，也是有利的。在此较高温度的情况下，所述纤维会因发黄和燃烧 而受到损坏。 按照一个优选的实用性设计，所述高温干燥设备包括至少一个加热的干 燥筒，该干燥筒沿其外部圆周的一部分被至少一个相对于该干燥筒施加挤压 力的压力罩覆盖，其中，所述纤维幅面与至少一个滤网以及一不渗漏的覆盖 物一起在干燥筒和压力罩之间经过，其中，所述纤维幅面位于干燥筒的一侧。 在例如DE 10 2004 017 808 Al和DE 10 2004 017 809中，已公开了这种 高温干燥设备。此外，所述高温干燥设备也可如上述两个文献中记载的那样 设计。 在此，选择所述干燥筒的运行温度有利地大于120。C,优选地大于130 。C或110。C至20(TC之间。 自然物质的软化既与温度也与含湿量有关。因此，可以从在造纸机的预 干燥部中带来强度提高的过程中得到最大的好处。因此，根据本发明方法的 一优选设计，所述高温干燥设备应用在干燥部中。 仅使用一个这种带有干燥筒和配属压力罩的干燥单元，会给页面带来在 粗糙度或接收能力方面的显著两面性。为了得到一些产品例如单侧印刷的出 版纸、印刷纸等也可以直接使用这种单独的干燥单元。然而，若要生成足够 小的例如大约10%至30%的粗糙度(典型地，用于绘图涂层纸的毛坯纸就要求 这样），并确保在接收性能方面有相对较小的两面性，则尤其可考虑以下给 出的不同解决方案。 因此，可以有利地使用两个沿幅面运行方向优选前后紧邻的高温干燥设 备，其中，优选地使纤维幅面的一侧与第一高温干燥设备的干燥筒相接触， 并随后使纤维幅面的另 一侧与第二高温干燥设备的干燥筒相接触。 有利地，在此选4奪至少从幅面运行方向观察的第二高温干燥设备的可加热筒的运行温度大于120°C ,优选地大于13(TC或在约110°C至约200°C之间。 优选地从幅面运行方向观察的第 一 高温干燥设备的可加热筒的运行温度比第二高温干燥设备的可加热筒的运行温度小。因此，可限制第一加热筒的运行温度。 根据本发明方法的另 一相宜的设计，在所输送的纤维幅面在粗糙度和/或接收能力方面存在两面性的情况下，仅使用一个高温干燥设备，并使输送给该高温干燥设备的纤维幅面以其更粗糙的一侧或具有更高接收能力的一侧与所述高温干燥设备的干燥筒相接触。 也可以例如〗吏用一不对称的压榨方案，例如DuoCentriNipcoFlex压榨机加上运输带，以便在该压榨机中生成显著的两面性，然后通过包括例如一干燥筒及配属压力罩的起单侧干燥作用的高温干燥设备进行相应的补偿。 特别地，在下面情况下也是有利的，即，为补偿纤维幅面在粗糙度和/或接收能力方面存在的两面性，优选地在预干燥部的端部使用预砑光机尤其作为高温干燥设备。因此，也可以使用特别是预砑光机代替具有干燥筒及其配属压力罩的干燥单元。 优选地，设置高温软辊砑光机作为预砑光机。 可选择地，也可以有利地使用NipcoFlex孰式砑光机作为预砑光机。可以在预涂布机或预涂胶机的前方或后方使用所述预砑光机。优选地所述预砑光过程包括蒸汽预加湿。因此，首先达到在纤维幅面首 先仍然较粗糙的一侧上软化所述纤维，这样可使平整度更好。 根据本发明方法有利的另 一设计，在涂布部通过涂料重量(Strichgewicht) 4卜偿纤维幅面在粗糙度和/或接收能力方面存在的两面性。也可以特别地设置 一些装置，使得通过相应地控制和/或调节涂料重量在涂布部补偿纤维幅面在 粗糙度和/或接收能力方面存在的两面性。 或借助单侧涂敷或双侧同时涂敷可以例如通过1至6个涂布单元实现涂 层。在涂布过程中可以一层或多层同时涂敷，以便达到所期望的纸特性。有利地，在所述涂布部通过直接和/或间接的涂布法和/或通过刮刀涂布 法和/或薄膜涂布法和/或喷涂法和/或帘式涂布法和/或多层帘式涂布法给所 述纤维幅面涂层。 按本发明方法的另 一有利设计，特别地在作为结尾过程的砑光过程中通过一 个相应设计的砑光机S卜偿纤维幅面在粗糙度和/或接收能力方面存在的两面性。为此也可特别地使用这样一种砑光机，这种石牙光机从自身看就会带来显著的两面性。 尤其在制造带有10%至80%的机械纤维材料或木质素，半机械漂白的或没被漂白的纤维材料的WF纸的情况下，使用特别是冷凝干燥方案的优点首先在于： -显著地改善了强度性能，例如改善了纤维的连接-显著地改善了平整性，用以优化涂布结果-由于达到了较高的干燥率，显著地节约了能量 -显著地减少了相关制造机械或造纸机的结构长度并减少了相应的空间需求。 此外，根据本发明的上述技术问题通过一种制造纤维幅面，特别是绘图纸幅面的设备来解决，该设备带有生成一定材料成份的装置，该材料成份由至少20%重量含量的高产量纸浆组成并含有最大为80%重量含量的无木材的材料（韧性纸浆），所述高产量纸浆包括纤维材料，该纤维材料从由BCTMP,CTMP， APMP和它们任意组合的混合物构成的材料组中挑选，所述设备还带有至少一个尤其设置在干燥部的高温干燥设备，该高温干燥设备用于在温度大于110。C的情况下在这样一区域中对运行中的纤维幅面进行干燥，在该区域中到达该区域的所述纤维幅面具有至少为10%的含湿量。 本发明设备优选的实施形式在从属权利要求中给出。 附图说明 以下根据本发明实施例参照附图进一步阐述。在附图中：图1是按照本发明制造纤维幅面的设备的一种示例性实施形式的简略性局部视图； 图2是一个具有蒸汽加热筒及其配属压力罩的千燥设备的一种示例性实施形式的简略性局部视图； 图3和图4示出了温度和含湿量对纤维素、半纤维素和木质素的影响。 具体实施方式图1以简略的局部视图示出了一个用于制造纤维幅面，尤其是绘图纸幅面的设备10的一种示例性实施形式。基于一种材料成份制造所述纤维幅面，该材料成份由至少20°/。重量含量的高产量纸浆组成，并包含最多为80%重量含量的无木材的材料(韧性纸浆)。 所述高产量木浆包括纤维材料，该纤维材料例如优选地从这样一个材料组中挑选出，即，该材料组包含BCTMP ， CTMP, APMP和它们任意组合的混合物。 所述设备10包含两个沿纤维幅面运行方向L前后紧邻布置的高温干燥设备12, 14用于干燥所述运行中的纤维幅面。在此，通过所述两个高温干燥设备12, 14中的至少一个设备，优选地至少通过第二高温干燥设备14在温度大于11(TC的情况下在这样一区域中干燥所述纤维幅面，即，在该区域中所述到达的纤维幅面具有含湿量至少为10%。在图示的情况下，所述两个高温干燥设备布置于一个预干燥部16的端部。 如尤其也可从图2中了解的那样，各高温干燥设备12， 14分别包括一个蒸汽加热的干燥筒18，该干燥筒18沿外部圓周的一部分^^皮一个相对于干燥筒18施加压力的压力罩20所覆盖。如根据图2可见，设置一个中心进汽口22。幅面入口24设置在一个左下方导辊26的区域中，幅面出口 28设置在一个右下方导辊30的区域内。 在此，所述纤维幅面连同至少一个滤网以及不渗漏的覆盖物在所述干燥筒18和所述压力罩20之间经过，其中，所述纤维幅面位于干燥筒18的一侧。 选择至少所述第二干燥筒14的运行温度大于120。C,优选地大于13(TC或在110到200。C之间。 如根据图l可见，所述两个高温干燥设备12, 14这样布置，即，纤维幅面的一面与第一高温干燥设备12的干燥筒18相接触，并且其另一面与第二高温干燥设备14的干燥筒18相接触。 根据图3和图4的图表可知，温度和含湿量是如何影响纤维素、半纤维素和木质素的软化的。 在此，图3的图表说明相关木纤维成份(伴随玻璃化)的用。C表示的软化温度Tg。所述木纤维成份在测点的上半部塑性变形。根据图4中图表可知含湿量对于结冰温度的影响。附图标记清单 10设备 12高温干燥设备 14高温干燥设备 16预干燥部 18干燥筒 20压力罩 22进汽 24幅面入口 26导辊 28幅面出口 30导辊 L幅面运4亍方向 |
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