概括而言,本發明涉及在纖維幅材生產線中生產纖維幅材,特別是生產紙板幅材。尤其是,本發明涉及一種用于生產纖維幅材的生產線,以及一種提供氣體吹送的冷卻器。
背景技術:
如從現有技術中所知,在纖維幅材的生產工藝中通常包括由許多沿生產線連續設置的裝置形成的組件。典型的生產處理線包括流漿箱、網部、壓榨部以及隨后的干燥部和卷紙機(reel-up)。生產處理線還可包括用于整飾纖維幅材的其它設備和/或部段,例如預壓光機、施膠機、最終壓光機、涂布部。生產處理線通常還包括至少一個用于形成用戶輥的分切復卷機以及卷封包裝置或平板切紙機。在本說明書及隨附的權利要求書中,纖維幅材例如是指紙幅和紙板幅。
與纖維幅材的生產相關的一個問題是獲得所需的表面特性,并且同時獲得所需的松厚度,即幅材的厚度與其克重(基重)的關系。當纖維幅材具有高的松厚度時,基重能夠減小,這樣會大量節省原材料。當纖維幅材的溫度為約80-90℃時,通常纖維幅材被從干燥部引導到預壓光機。在幅材的厚度方向上,幅材的中間層是熱的且接近塑性狀態,由此在對纖維幅材進行壓光的期間,中間層同樣會變得緊密,這導致了松厚度損失。從現有技術中已知的是,可通過在壓光前冷卻纖維幅材而保持松厚度。
技術實現要素:
本發明的一個目的是提供一種具有高生產能力的用于生產紙板幅材和紙幅材的生產線,該生產線簡單、成本效益好并且節省原材料。
本發明進一步的目的是從一個新的角度來處理上述問題,并提出與常規思維方式相反的新穎方案。
為實現上述及隨后所述的目的,本發明提出了一種用于生產纖維幅材的生產線,該生產線包括:至少一個流漿箱,所述流漿箱能夠是兩層或三層流漿箱;成形部,包括用于所述纖維幅材的每個層或層組合的成形裝置;壓榨部,具有至少一個壓榨壓區;至少一個干燥部;至少一個壓光機;卷紙機,其特征在于,所述生產線包括至少一個冷卻器,其在至少位于所述壓榨部之后的位置處朝向所述纖維幅材提供氣體吹送,用以冷卻所述纖維幅材,所述冷卻器位于至少一個壓光機與處于所述壓光機之前并與所述壓光機相鄰的所述干燥部的最后一個烘缸之間,并且在所述壓光機與位于所述壓光機之前的所述最后一個烘缸之間的纖維幅材運行路徑的長度是7-20m,有利地為10-15m,所述長度是從所述纖維幅材在所述最后一個烘缸上的最后接觸點至所述纖維幅材在所述壓光機的壓光壓區的第一壓光輥上形成的第一接觸點來測量的。
本發明還提出了一種提供氣體吹送的冷卻器,所述冷卻器包括至少一個冷卻器模塊,所述冷卻器的至少一個冷卻器模塊被彎曲,且至少一個冷卻器模塊被設置為氣體轉向模塊,用以使所述纖維幅材的運行路徑從其主運行方向轉向80°-190°。
根據本發明的生產線有利地包括:至少一個流漿箱;用于每層或者用于多個層組合(layercombination)的成形裝置;壓榨部;干燥部;至少一個冷卻器,其在壓榨部之后提供氣體(例如空氣或空氣混合物或氣體混合物)的吹送;至少一個增濕(moisturizing,補水)裝置;位于提供氣體吹送的至少一個冷卻器之前;至少一個壓光機;卷紙機;分切復卷機和/或平板切紙機。
根據本發明的有利的特征,生產線還包括位于提供氣體吹送的冷卻器之前的增濕裝置。
根據本發明的有利的實施例,生產線還包括:揚克式烘缸(yankeecylinder)和/或輸送帶裝置;施膠壓榨機;以及后干燥部,位于揚克式烘缸和/或帶裝置和/或施膠壓榨機和/或壓光機之后。
根據本發明的有利的實施例,生產線還包括:涂布部,為纖維幅材涂布1-4層的涂層;以及干燥裝置,用于使此涂層干燥。
生產線的生產速度有利地為100-2000m/min。
由生產線生產的纖維幅材的基重為50-1000g/m2。
生產線的最終產品是具有1-10個纖維層的纖維幅材。
生產線的最終產品是具有1-6個涂層的纖維幅材。
根據本發明,在生產線的至少一個壓光機與位于其之前的最后一個烘缸之間,設有用于冷卻纖維幅材的非接觸式裝置,并且在至少一個壓光機與位于壓光機之前的生產設備之間的纖維幅材運行路徑的長度是7-20m,有利地為10-15m。該長度是從位于壓光機之前并與該壓光機相鄰的最后一個烘缸上的纖維幅材的最后接觸點至形成壓光機的壓光壓區的第一壓光輥上的纖維幅材的第一接觸點測量的。上述位于壓光機之前的生產設備有利地是干燥部的最后一個烘缸。
根據本發明的有利特征,冷卻器的冷氣體的溫度小于進入提供氣體吹送的冷卻器的纖維幅材的溫度。
根據本發明的有利特征,冷卻器包括下述裝置:該裝置朝向纖維幅材的至少一個表面吹送干燥的冷氣體而使得(纖維幅材中的)蒸汽的分壓顯著大于由提供氣體吹送的冷卻器吹送的氣體中的蒸汽的分壓,從而當纖維幅材中的蒸汽的分壓為100%時,由冷卻器吹送的氣體中的蒸汽的分壓小于70%。
根據本發明,提供氣體吹送的冷卻器包括至少一個冷卻器模塊,有利地為沖擊干燥模塊。
根據有利的特征,至少一個冷卻器模塊被彎曲。
根據有利的特征,提供氣體吹送的冷卻器可包括用于潤濕纖維幅材的至少一個表面的裝置。
根據有利的特征,在提供氣體吹送的冷卻器中,至少一個沖擊干燥模塊被設置為氣體轉向模塊,用于使纖維幅材的運行從其主運行方向轉向80°-190°。
根據有利的特征,至少一個冷卻器模塊包括至少一個吹氣區,在該吹氣區內,干燥的冷氣體被朝向纖維幅材的至少一個表面吹送。
根據有利的特征,至少一個冷卻器模塊包括至少一個抽吸區,在該抽吸區內,從纖維幅材中蒸發的水分被從纖維幅材的至少一個表面附近抽離。
根據有利的特征,該冷卻器包括位于纖維幅材的兩個側面上的冷卻器模塊,有利地為沖擊干燥模塊。
根據有利的特征,冷卻器包括位于彎曲的纖維幅材運行路徑內的氣體轉向模塊,氣體轉向模塊包括在運行期間朝向彎曲的纖維幅材提供氣體吹送的裝置。由此,冷卻器可以被緊湊地構造。
根據有利的特征,沖擊干燥模塊內部的壓力高于環境壓力,使得氣體在外部流動,防止了水分從纖維幅材進入模塊內部。
根據有利的特征,冷卻器模塊包括設置在模塊中并且/或者與連接到冷卻器模塊的通道形成一體的鼓風機。
根據本發明,提供氣體吹送的冷卻器的冷氣體的溫度是可調節的。
根據本發明的有利特征,流漿箱是兩層或三層流漿箱。
根據本發明的有利特征,壓榨部包括至少一個輥式壓榨壓區和/或至少一個靴式壓榨壓區。
根據本發明的有利特征,干燥部包括至少一個單網牽引的烘缸組和/或至少一個雙網牽引的烘缸組。
根據本發明的有利特征,壓光機是預壓光機、中間壓光機或最終壓光機。
根據本發明的有利特征,施膠機是粘合施膠機、噴射施膠機或薄膜施膠機。
根據本發明的有利特征,在涂布部之后包括以下裝置中的至少一種:粘合涂布機、氣刷涂布機、施膠機、刮刀涂布機、棒式涂布機、簾式涂布機、噴射涂布機、熱輥層壓涂布機(castcoater,流延涂布機)。
根據本發明的有利特征,生產線的增濕裝置包括抽吸區,該抽吸區延伸到大體纖維幅材的寬度,該抽吸區有利地位于增濕裝置的增濕噴嘴與增濕裝置的出口端之間。
根據有利的特征,增濕裝置的出口端包括用于密封吹氣(sealingblow)的噴嘴。
根據本發明的有利特征,易受水分附著影響的增濕裝置的內表面被向下導向至少15°。
根據本發明的有利特征,增濕裝置的親水的內表面的至少一部分通過噴沙而變粗糙。
根據本發明的有利特征,排放連接部設置在增濕裝置的最低點處,或者增濕裝置設置有液滴狀突起。
紙和紙板具有許多種類型,并且能夠根據基重分成兩個品級(等級):紙,其為單層且基重為25–300g/m2;以及紙板,其以多層技術制造且基重為150–600g/m2。應注意的是,紙與紙板之間的界線是靈活可變的,因為基重最輕品級的紙板比最重品級的紙要輕。一般而言,紙用于印刷,而紙板用于包裝。本發明尤其涉及生產用于內包裝或外包裝品級的紙板。主要的盒用紙板品級為折疊盒紙板(fbb)、漂白漿掛面粗紙板(wlc)、實心漂白紙板(sbs)、以及液體包裝紙板(lpb)。一般而言,這些品級(的紙板)通常用于不同種類的消費者商品的包裝。盒用紙板的品級從一層直至五層的紙板不等(150–400g/m2)。頂側通常涂布一至三層(20–40g/m2),背側較少涂布或完全不涂布。相同的紙板品級具有較大范圍的不同的質量數據。fbb由于基板的中間層使用機械漿或化學機械漿而具有最高的松厚度。wlc的中間層主要包括再生纖維,而sbs完全由化學漿制成。fbb的松厚度通常在1.1-1.9cm3/g之間,而wlc的范圍是1.1-1.6cm3/g,sbs的范圍是0.95-1.3cm3/g。pps-s光滑度分別為:對于fbb,在0.8-2.1μm之間;對于wlc,在1.3-4.5μm之間;而對于sbs,在0.7-2.1μm之間。容器紙板也被稱為ccm或瓦楞紙箱材料,是一種為生產瓦楞紙板專門制造的紙板。該術語包括掛面紙板和瓦楞芯紙(或波紋紙),這兩種類型的紙構成瓦楞紙板。掛面紙(liner)根據其配料基底(furnishbase)而分為牛皮掛面紙、再生掛面紙和白頂掛面紙。掛面紙為典型的1至3層紙板,其克重在100-300g/m2范圍內變化。掛面紙板一般是未涂布的,但涂布的白頂掛面紙的生產正在增多,以滿足較高的對適印性能的要求。
附圖說明
下文將參照附圖進一步詳細說明本發明,在附圖中:
在圖1-圖4中非常示意性地示出了根據本發明的用于生產纖維幅材的生產線的有利的示例,
在圖5中示意性地示出了提供氣體吹送的冷卻器的有利的示例,以及
在圖6a-圖6b中示意性地示出了增濕裝置的有利的實施例。
具體實施方式
在下文的公開內容以及附圖中,若非另有說明,對應的零件、部件、部段等均由相同的附圖標記標識。此外,應注意的是,為了清楚起見,附圖中省略了對于零件、部件、部段的細部的一些附圖標記,因為這些細部是本領域技術人員所公知的。
在圖1-圖4中所示的用于生產涂布的纖維幅材、特別是涂布的紙板幅材的生產線的示意性示例中,用于生產纖維幅材的生產線包括三個流漿箱7、8、9,每個流漿箱用于為纖維幅材w的一個纖維層提供配料,且每個流漿箱之后分別跟隨著該生產線的成形部10中的成形單元101、102、103,在該成形部中形成纖維幅材w并且從纖維幅材中去除水分。在壓榨部11中,纖維幅材w在壓榨壓區111、112中被壓榨。該生產線的干燥部12包括一個或多個單網牽引的烘缸組121中和/或一個或多個雙網牽引的烘缸組122、12n中的傳統干燥。干燥部12之后跟隨著施膠部13的施膠壓榨機(sizepress)131,該施膠壓榨機包括用于施膠的干燥部14,該干燥部包括轉向裝置141、非接觸式干燥裝置142和雙網牽引的烘缸組143。在用于施膠的干燥部14之后設有冷卻器144。在冷卻器144之后,纖維幅材在壓光機15中的兩個壓光輥之間形成的壓光壓區中被壓光,隨后由非接觸式干燥裝置152進行干燥。之后,纖維幅材w在涂布部16、17中被涂布,這些涂布部通過涂布機161、171為兩個涂層提供涂布。每個涂布機161、171之后分別跟隨著包括非接觸式干燥裝置162、172和/或烘缸組163、173的干燥部。在涂布部之后設置有端部壓光機18,其中纖維幅材w在形成于壓光輥之間的兩個壓光壓區181、182中被壓光。在生產線的末端,纖維幅材w在卷紙機19中被卷紙缸191卷繞成具有全寬纖維幅材的母卷192上。母卷192被傳送到分切復卷機的退繞機201。退繞后的全寬纖維幅材w沿纖維幅材w的縱向方向被切割,即在分切機202中被分切刀切割成部分纖維幅材wn,且部分纖維幅材wn在復卷機203中被卷繞成部分纖維幅材卷,即用戶卷(消費卷)。
這些裝置和部段能夠以本領域技術人員已知的各種不同的設計和結構來構造。有利地,流漿箱是兩層或三層流漿箱7、8、9,壓榨部包括至少一個輥式壓榨壓區111和/或至少一個靴式壓榨壓區112,干燥部包括至少一個單網牽引的烘缸組121和/或至少一個雙網牽引的烘缸組122、12n,且施膠壓榨機131是粘合施膠機、噴射施膠機或薄膜施膠機。
該生產線包括:至少一個冷卻器144,其在壓榨部之后提供氣體吹送;至少一個增濕裝置,其位于至少一個冷卻器144、至少一個壓光機15、卷紙機19、分切復卷機20和/或平板切紙機之前。冷卻器144包括朝向纖維幅材w的至少一個表面吹送干燥的冷氣體的裝置。許多不同類型的壓光機能夠被用作預壓光機和/或用作中間和/或最終壓光機,例如硬壓區壓光機、軟壓區壓光機、超級壓光機、金屬帶壓光機、靴式壓光機、長壓區壓光機、多壓區壓光機。
該生產線還可包括:揚克式烘缸和/或帶裝置;施膠壓榨機131;以及后干燥部14、152,位于揚克式烘缸和/或帶裝置和/或施膠壓榨機和/或壓光機15之后;涂布部16、17,用于為纖維幅材涂布1至4層的涂層;以及干燥裝置,用于使涂層干燥。涂布部16、17包括至少一個涂布機161、171,其中涂布機可以為如下類型:粘合涂布機、氣刷涂布機、施膠機、刮刀涂布機、棒式涂布機、簾式涂布機、噴射涂布機、熱輥層壓涂布機。
在生產線的壓光機15與位于其之前的最后一個烘缸之間,設有用于冷卻纖維幅材的非接觸式裝置,即提供冷氣體的冷卻器144,并且纖維幅材在壓光機15之前的最后一個烘缸上的最后接觸點與纖維幅材在形成壓光機15的壓光壓區的第一壓光輥上的第一接觸點之間的纖維幅材運行路徑(run)的長度是7-20m,有利地為10-15m。
如圖5的示例所示,提供氣體吹送的冷卻器144包括冷卻器模塊41、42、43、44,有利地為沖擊干燥模塊41、42、43、44,并且至少一個沖擊干燥模塊43被彎曲以提供氣體轉向模塊43,用以使纖維幅材w從其主運行方向(有利地為大體水平方向)轉向運行80°-190°。如圖5所示,冷卻模塊包括:由噴嘴45、46形成的吹氣區,這些噴嘴可以具有至少一排噴嘴開口和/或狹縫,其中干燥的冷氣體被朝向纖維幅材w的至少一個表面吹送;以及位于噴嘴45、46之間的抽吸區,在這些抽吸區中,從纖維幅材w蒸發的水分被從纖維幅材w的表面附近抽離。如圖中的示例所示,提供氣體吹送的冷卻器144可包括在纖維幅材w的兩個側面上的冷卻器模塊41、42、44以及位于彎曲的纖維幅材運行路徑內的氣體轉向模塊43,該氣體轉向模塊43包括在運行期間朝向彎曲的纖維幅材提供氣體吹送的裝置。提供氣體吹送的冷卻器144可包括用于對纖維幅材w的至少一個表面進行增濕的裝置47、48。有利地,在位于纖維幅材的相對兩個側面上的冷卻器模塊41、42;41;44中的兩個之中,噴嘴45、56被設置為使得在位于相對于噴嘴的相對側上構成一抽吸區。
在圖6a-圖6b中示出了用于生產線的增濕裝置47、48的示例,其包括延伸到大體纖維幅材w的寬度的抽吸區51,該抽吸區51有利地位于增濕裝置47、48的增濕噴嘴52與增濕裝置47、48的出口端之間。增濕裝置47、48的出口端包括用于密封吹氣的噴嘴53。從圖6a-圖6b中可看到,易受水分附著影響的增濕裝置47、48的內表面被向下導向至少15°。排放連接部54設置在增濕裝置的最低點處。
上文僅是描述了本發明的一些有利示例,而本發明并不狹隘地局限于這些示例,而是在本發明范圍內可做出多種修改和變更。