带有单压区压榨部的造纸机

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述用于制造和/或精制纤维料 幅尤其纸张的机器以及一种制造纤维料幅的方法。

如今越来越多地用提高的料幅速度生产含木浆和不含木浆的纤维材料， 尤其纸张。由此增加作用在湿纤维料幅上的负荷。

此外，在制造时添加的填料含量增加得越来越多，其结果是，相应地降 低了湿纤维料幅的强度。

所述这些矛盾的趋势导致制造过程中增加料幅开裂并因而导致发生“运 转性能(Runability)”问题。

本发明的目的是提出一种运转性能改善的机器，用于在提高料幅速度的 情况下制造和/或处理有更高填料含量的纤维料幅，此外这种机器应便宜和节 省空间。同样，本发明的另一个目的是提出一种改进的方法，用于在提高料 幅运转速度的情况下制造有更高填料含量的纤维料幅。

上述目的分别通过一种按权利要求1的机器和通过一种按权利要求19 的方法达到。

在从属权利要求中说明本发明有利的进一步发展和设计。

按本发明用于制造和/或进一步处理纤维料幅的机器有一压榨部和一干 燥部，其中，该压榨部只包括一个压榨压区，以及，该干燥部的至少第一和 /或第二干燥组包括气流干燥装置。

业已证实，通过使用只有一个压榨压区的压榨部并与一个在第一或第二 干燥组内包括一个气流干燥装置的干燥部相结合，创造了一种制造纤维料幅 的机器，与先有技术已知的机器特性相比，它有更好的运转性能，以及除此 之外它能经济地生产和有紧凑的结构。

通过使用只有一个压榨压区的压榨部，纤维料幅在压榨部内不必从一个 造纸机网毯传输到另一个造纸机网毯。由此显著降低在压榨部内料幅开裂的 危险。气流干燥装置的干燥功率比传统的加热的干燥滚筒大得多。通过使用 至少在干燥部第一和/或第二干燥组内的气流干燥装置，使纤维料幅的干重含 量在干燥部的一开始便已经提高到使之足够牢固和能防止开裂，由此同样明 显地提高运转性能。

只有一个压榨压区的压榨部比传统的有多个压榨压区的压榨部在结构 设计方面要紧凑得多。至少在第一和/或第二干燥组内有一个气流干燥装置的 干燥部，在干燥功率相同的情况下，可以比传统的有加热的干燥滚筒的干燥 组设计得明显地更加紧凑。因此，按本发明的机器比已知的用于制造和/或进 一步处理纤维料幅的机器设计得紧凑得多。

此外，因为按本发明的机器需要较少的零件，所以它们的购置和运行成 本都比较低。

优选地，纤维料幅在造型器内脱水到干重含量为至少18％，特别优选 地脱水到干重含量为至少20％。

按本发明的机器优选地使用于用高达2400m/min和2400m/min以上的 料幅速度，制造一种具有单位面积重量在35g/m2与120g/m2之间的范围内 以及填料含量在10％与40％之间的纤维料幅。

若干燥部的第一和第二干燥组包括一个气流干燥装置，可以明显地提高 干燥功率。此外可以明显地减小干燥部的空间尺寸，从而使这种用于制造和 /或进一步处理纤维料幅的机器结构更加紧凑。

优选地按本发明的至少一个气流干燥装置按所谓的通风干燥原理或也 可以按TAD(through-air drying：热风穿透干燥)干燥原理工作。

按本发明另一种优选的实施形式，至少一个气流干燥装置按所谓的冲击 流干燥原理或也可以按撞击式干燥原理工作。

为了提高气流干燥装置内的干燥功率，合理的是使要干燥的纤维料幅直 接遭遇流入的空气。因此本发明的一项优选的设计规定，纤维料幅在面对入 流空气的一侧未被一造纸机网毯覆盖。

若第一和第二干燥组有一个气流干燥装置，则纤维料幅优选地以这样的 方式通过两个气流干燥装置导引，即，使得在其中一个气流干燥装置内，空 气流入纤维料幅的一侧，以及在后续的另一个气流干燥装置内，空气流到纤 维料幅的另一侧。通过纤维料幅在干燥部内的这种对称处理，有助于纤维料 幅的结构对称，亦即纤维料幅在两侧有相同的特性。

本发明另一种有利的实施形式规定，机器包括多对气流干燥装置，其中， 分别在一对气流干燥装置中的第一个气流干燥装置中，使空气流到纤维料幅 的一侧，以及在后续的第二个气流干燥装置内，使空气流到纤维料幅的另一 侧。

通过多次对称地处理纤维料幅(每一对气流干燥装置均对称地处理纤维 料幅)，一方面有助于纤维料幅的结构对称，亦即纤维料幅在两侧有相同的 特性。另一方面在干燥功率相同的情况下可以将干燥部设计得比传统的有加 热的干燥滚筒的干燥组结构紧凑得多。通常在机器长度给定和干重含量给定 时，与使用传统的加热的干燥滚筒相比，使用成对的上述气流干燥装置其结 果是使速度提高了2％或更多。

要干燥的纤维料幅在一传统的干燥组内总是部分缠绕着加热的干燥滚 筒。试验已经证明，若气流干燥装置有一个直径3m或3m以上，优选地4m 或4m以上的干燥滚筒，也就是说若各自的干燥组只通过这样一个干燥滚筒 构成，则可以达到在气流干燥装置内令人满意地调整的干燥功率。

为了通过改善料幅经干燥滚筒的导引提高运转性能，规定，气流干燥装 置的干燥滚筒有一个钻孔和可抽吸的外表面。在这里通常在一造纸机网毯上 的纤维料幅经干燥滚筒导引，在这种情况下在一造纸机网毯的纸张所在侧， 通过抽吸式干燥滚筒钻孔的外表面产生负压。

优选地，在气流干燥装置内通过一个在纤维料幅缠绕区内圆周侧至少部 分围绕干燥滚筒的罩产生气流，纤维料幅在罩与干燥滚筒之间导引。

若在气流干燥装置中加热的空气有温度为150℃或更高，优选地180℃ 或更高，以及特别优选地为220℃或更高，则在良好的干燥功率与导引纤维 料幅通过气流干燥装置的造纸机网毯上合理的应力之间达到一种妥协。

为了提高压榨部内的干重含量并因而与此同时为了提高整台机器的运 转性能，合理的是压榨压区由靴状压榨机构成。

若靴状压榨机有靴长为270mm或更大，优选地300mm或更大，以及特 别优选地为330mm或更大，则可以达到特别好的干重含量。

纤维料幅对称脱水是构成对称的纸张特性的前提条件，并因而是良好的 使用特性，如压印能力、压印质量及尺寸稳定性的前提条件。为了保证在压 榨部内对称脱水，本发明的另一项设计规定，纤维料幅被夹在上、下毛毡之 间地被导引通过压榨压区。

优选地，上和/或下毛毡有长度为20m或更大，优选地30m或更大。由 此延长毛毡的使用寿命，因为在生产功率相同时，与短毛毡相反，长毛毡的 每个区域通过压榨压区的次数较少。

要在只包括一个压榨压区的干燥部内特别有效地脱水，所使用的毛毡中 至少一个应有足够大的容纳所压出的水的容量。因此本发明另一种优选的实 施形式规定，上和/或下毛毡有单位面积重量为1200g/m2或更大，优选地1500 g/m2或更大。

若两个毛毡有相同的单位面积重量，则有助于对称脱水。

为了使在纤维料幅脱水后充注了液体的毛毡至下一次通过压榨压区时 能重新吸收液体，务必在此期间脱水。若设置两个、三个或更多个作用在每 个毛毡上的抽吸装置，则可观察到毛毡特别有效地脱水。

为了在成型部内纸张对称地成形，合理的是在成型部内形成的纤维料幅 对称脱水。

因此本发明一项优选的进一步发展规定，用于制造纤维料幅的机器包括 一个有夹网成形器(亦称缝隙成形器)的成型部，它优选地基本上对称脱水。

纤维料幅对称脱水是构成对称的纸张特性的前提条件，并因而是良好的 使用特性，如压印能力、压印质量及及寸稳定性的前提条件。若纤维料幅在 所有的主要部段内，亦即在成型部、压榨部和干燥部内分别对称处理，便可 获得最佳特性。

为了防止开裂并因而为了改善运转性能，本发明另一种特别优选的实施 形式规定，纤维料幅无自由牵引地从成型部一直导引到干燥部第二干燥组末 端。

对于单压区压榨机，有必要尽可能准确监测毛毡和料幅的状况，为此测 量所有例如来自槽、池的水量以及记录为与地点和时间的函数。同样，通过 连续横跨式传感器测量并记录毛毡和料幅的状况。这是优化毛毡使用寿命和 机器运行的先决条件。

此外，本发明涉及一种制造纤维料幅的方法，按此方法，纤维料幅仅压 榨一次以及在干燥部内用气流处理。

按本发明的方法优选地使用于用高达2400m/min和2400m/min以上的 料幅速度，制造一种具有单位面积重量在35g/m2与120g/m2之间的范围内 以及填料含量在10％与40％之间的纤维料幅。在这里优选地使用上述机器。

按本发明的方法特别优选地使用于用1600m/min或更高的料幅速度，优 选地2200m/min或更高的料幅速度，以及特别优选地2400m/min或更高的 料幅速度，制造一种具有单位面积重量在35g/m2与50g/m2之间以及填料含 量在10％与25％之间，优选地在15％与18％之间的纤维料幅。

作为替换方案，按本发明的方法优选地使用于用1600m/min或更高的料 幅速度，优选地2000m/min或更高的料幅速度，以及特别优选地2200m/min 或更高的料幅速度，制造一种具有单位面积重量在50g/m2与60g/m2之间以 及填料含量在20％与40％之间，优选地在25％与40％之间的纤维料幅。

作为替换方案，按本发明的方法优选地使用于用1500m/min或更高的料 幅速度，优选地1900m/min或更高的料幅速度，以及特别优选地2100m/min 或更高的料幅速度，制造一种具有单位面积重量在60g/m2与120g/m2之间 以及填料含量在15％与25％之间，优选地在18％与25％之间的纤维料幅。

下面借助附图表示的优选的实施例进一步说明本发明。其中：

图1表示按本发明用于制造纤维料幅的机器侧视图。

所表示的按本发明用于制造纤维料幅的机器1有成型部2、压榨部3和 干燥部4。

在成型部2内，纤维料幅5通过材料进口7置入夹网成形器6中由上网 8与下网9构成的间隙内，以及例如对称脱水至干重含量至18％、20％或更 大。

接着，纤维料幅5在拾取辊10旁从下网9转移到压榨部3的上压榨毛 毡11上。在成型部2与压榨部3之间转移时在纤维料幅5上并不形成自由 牵引，因为纤维料幅持续地由造纸机网毯9、11支承。在压榨部3内纤维料 幅5在上毛毡11与下毛毡12之间的夹层结构内通过仅一个由靴状压榨机14 构成的压榨压区13导引并与此同时对称脱水。

上毛毡11和下毛毡12有单位面积重量为1200g/m2或更大，优选地1500 g/m2或更大。由此使纤维料幅在只包括一个压榨压区13的压榨部3内特别 有效地脱水，因为所使用的毛毡11、12有足够大的容量来容纳压出的水。

在这里靴状压榨机14构成一个压榨压区13，它的长度为270mm或更 大，优选地300mm或更大，以及特别优选地330mm或更大。

在压榨部3末端，纤维料幅5在拾取辊15旁从下毛毡12转移到传送带 16上。

干燥部4有两个前后排列的气流干燥装置19和20作为第一和第二干燥 组，以及有一个传统的包括加热的干燥滚筒22和23的干燥装置21作为第 三干燥组，但在图1中它们只能看到一部分。

气流干燥装置19主要由干燥滚筒17、罩24和干燥网25构成。

纤维料幅5在气流干燥装置19中被夹在传送带16与干燥网25之间地 一直导引到辊26。此后，纤维料幅以一侧安放在干燥网25上和以另一侧外 露在干燥滚筒17与罩24之间地被导引，后者在纤维料幅5的缠绕区内至少 沿部分圆周侧围绕着干燥滚筒17。气流干燥装置19的气流通过罩24产生。

气流干燥装置19按所谓冲击流干燥原理或也可按所谓撞击式干燥原理 工作。

通过纤维料幅5在面对入流空气的一侧未被造纸机网毯覆盖，提高了气 流干燥装置19的干燥功率，因为要干燥的纤维料幅5直接遭遇流入的空气。

为了改善纤维料幅5的导引，气流干燥装置19的干燥滚筒17有钻孔的 外表面。在干燥滚筒17内部建立负压，因此通过透气的干燥网25在缠绕区 内将纤维料幅抽吸在干燥滚筒17上。干燥滚筒17的直径为4m。

纤维料幅5通过气流干燥装置19后转移给气流干燥装置20，它主要由 干燥滚筒18、两个罩28和干燥网27构成。

纤维料幅5按类似于气流干燥装置19的方式通过气流干燥装置20导 引，其差别在于，纤维料幅5在气流干燥装置20中将它在气流干燥装置19 中面朝干燥网25的那一侧，亦即在那里没有入流空气的那一侧现在面向空 气流。由此对称地处理了纤维料幅5。

因此纤维料幅在所有的主要部段内，亦即在成型部2、压榨部3和干燥 部4内分别对称处理，这是构成对称的纸张特性的前提条件，并因而是良好 的使用特性，如压印能力、压印质量及及寸稳定性的前提条件。

在两个气流干燥装置19和20中流到纤维料幅上的空气的温度为150℃ 或更高，优选180℃或更高，以及特别优选地为220℃或更高。

按本发明用于制造纤维料幅的机器1优选地在用于制造一种具有单位 面积重量在35g/m2与50g/m2之间以及填料含量在10％与20％之间，优选 地在15％与18％之间的纤维料幅的方法中使用，按此方法，纤维料幅在料 幅速度为1600m/min或更高，优选地2200m/min或更高，以及特别优选地 2400m/min或更高的情况下制造。

作为替换方案，按本发明的机器1在用于制造一种具有单位面积重量在 50g/m2与60g/m2之间以及填料含量在20％与40％之间，优选地在25％与 40％之间的纤维料幅的方法中使用，接此方法，纤维料幅在料幅速度为 1600m/min或更高，优选地2000m/min或更高，以及特别优选地2200m/min 或更高的情况下制造。

作为替换方案，按本发明的机器1在用于制造一种具有单位面积重量在 60g/m2与120g/m2之间以及填料含量在15％与25％之间，优选地在18％与 25％之间的纤维料幅的方法中使用，接此方法，纤维料幅在料幅速度为 1500m/min或更高，优选地1900m/min或更高，以及特别优选地2100m/min 或更高的情况下制造。