紙張、板紙、漿幅烘乾機之壓榨部的製作方法
2023-12-06 07:16:31
專利名稱：紙張、板紙、漿幅烘乾機之壓榨部的製作方法
技術領域：
本發明與造紙，板紙或漿幅烘乾機的壓榨部有關。在壓榨部中，沿紙幅通過的方向，有若干分立的壓區，將紙幅中很大一部分水分脫除。每一壓榨壓區在兩個壓輥之間形成，在這些壓區中為首的兩個壓區，紙幅從兩個收水壓榨毯中通過，使得在各該壓區中可通過紙幅的兩個表面進行脫水過程，至少為首的兩個壓區各在兩個敞開式壓輥間形成。
紙張，板紙或漿幅的蒸發脫水，消耗大量能量，因此成本昂貴而不經濟。為此，在紙幅達到乾燥部前，一般力圖用機械裝置將紙幅中的水分儘量地脫除。這過程中，壓榨部最重要階段，在該壓榨部中紙幅中的水份通過將紙幅壓榨在輥間，而加以脫除。眾所周知，提高溫度時，更易於將水分從紙幅中脫除，因為在溫度高時，在張力下的水的粘滯性及紙幅的彈性係數如表面張力一樣也下降。在這情況下，經過壓榨部後，紙幅的幹質含量增高很多，就導致大量節省乾燥過程中能量的消耗。
隨著造紙機及板紙機生產速度提高後，在壓榨部自由牽引紙幅是一個額外的生產工藝「瓶頸」，在另一方面，就是在通過壓榨部後紙幅的自由牽引，例如從壓榨部向乾燥部紙幅的自由牽引也是一個額外的生產工藝「瓶頸」。此外，在這種傳統的壓榨機中紙幅被牽引通過壓榨壓區，使得至少在紙幅的一側設置有壓榨毛毯，該壓榨毛毯用以吸收紙幅中的水分。其缺點之一是紙幅通過壓區後回潮，因為通過壓區後，紙幅本身傾向於再吸收水分。過去曾企圖例如通過保持紙幅更加張緊以防止回潮。其結果則造成紙幅斷裂的風險大大提高的缺點。如上文所討論那樣，假如能從已進入壓榨部而未達到乾燥部的紙幅中脫除儘可能多的水分則從節約能量的觀點上來看是合符經濟原則的。例如在造紙機中，從經驗得知，假如紙幅的溼度在壓榨部中可降低1%，則在乾燥部中的蒸汽消耗量可降低5%。如上面還討論過的那樣，認為在壓榨部中提高幹質含量的一個措施是增高紙幅溫度。但是，由於在先有技術的壓榨部中，紙幅經過多次自由牽引，其中紙幅的牽引是在沒有任何形式支承下進行的，對紙幅通過例如用蒸汽箱等的加熱是非常難以進行的。因此，在先有技術的壓榨部中，提高溫度構成一個急需解決的問題。
在傳統的壓榨部中，必須使用昂貴的壓榨吸水輥。但該壓榨吸水輥的應用存在相當大的缺點，下面即將討論。
壓榨吸水輥的孔眼會在紙幅上留痕跡，損壞紙張的外觀，可能影響紙張的表面性能。壓榨吸水輥的鑽孔過程既困難費用又大。孔眼降低輥殼的強度，為此，必須使用特殊合金材料制輥，而且要求較大的輥殼厚度，便又增加材料成本。此外，壓榨吸水輥還消耗大量空氣。
再引用先有技術中之參考文獻作舉例如美國專利第3，268，390及4，219，383號，其中提出過那種開式壓榨部，該壓榨部有若干由多個壓榨輥對形成的分立的壓區。上述美國專利提出的壓榨部有某些缺點，例如紙幅通過壓榨壓區後傾向於回潮。這種回潮在第二及第三壓區間特別有害，在製造薄質紙時損害性更甚。在該先有壓榨部中，一般通過第二壓區後，紙幅的幹質含量已相當高，當紙幅由壓榨毛毯承載而轉入第三壓區時，紙幅再吸水。在該先有技術的壓榨部中，曾試圖在通過第三壓區後，立刻將紙幅由壓榨毛毯上分離開來，這是部分由於必須以開式牽引將紙幅載送入乾燥部的原因所造成的。開式牽引具有造成紙幅斷裂的風險，因為剛離開壓榨部的紙幅由於其含水量而強度仍相當低。
此外，關於美國專利第3，268，390號提出的壓榨部，將紙幅從第二壓區向第二上部壓榨毛毯的轉移則利用一個真空領紙輥固定紙幅，紙幅的回潮發生於紙幅離開真空領紙輥後的行程中。再者，如上述美國專利所揭示，經過第三壓榨壓區後，紙幅呈開式牽引進入乾燥部。如美國專利第4，219，383號所揭示，紙幅由起壓榨毛毯作用的同一下部毛毯承載而通過全部三個相繼的壓榨壓區。在這情況下，紙幅在壓區間發生回潮，即在紙幅離開壓區後，該紙幅從下部毛毯將水吸回。
芬蘭專利申請第833，132號揭示一種造紙機壓榨部，壓榨部有分立的壓榨機。如該芬蘭專利申請案所揭示的那樣，壓榨部是為了脫除一個表面上的水，因為如芬蘭專利申請案所揭示的那樣，吸水壓榨毛毯僅設在紙幅的一側。此外，壓榨部的至少一個壓區還使用昂貴的壓榨吸水輥。如該申請案所揭示的那樣，其目的是在壓榨壓區之間實現閉式牽引，從而在紙幅相對毛毯一側的背側設置以一個支承紙幅以便從一個壓區將紙幅轉移到另一個壓區的領紙毛毯。但是在芬蘭專利申請第833，132號中，該領紙毛毯表面光滑且不滲水。一個與上述芬蘭專利申請案相似的解決方案公開在芬蘭專利申請案第823，187號中，該壓榨部在紙幅一側具有壓榨毛毯而在紙幅另一側具有不收水領紙毛毯，以實現紙幅的閉式牽引。因此這專利申請案的解決方案都沒有實現從紙幅兩側脫水。
本發明的目的是提出一種壓榨部，該壓榨部可以消除或至少基本減少先有技術壓榨部的缺點。為達到這目的，本發明的主要特點是在壓榨部中，將通過由敞開式輥形成的壓榨壓區的一個或多領紙毛毯設置在該壓榨壓區的第二壓榨毛毯與紙幅間，以便在壓區與壓區間的行程中明顯地支承紙幅從而實現紙幅的閉式牽引。該領紙毛毯有滲水性而本身不明顯吸收大量的水。
與先有技術比較，本發明有若干優點，可舉例提出如下。與先有技術比較，最重要的優點是本發明的壓榨部中，紙幅的牽引採取閉式牽引，從而使在壓榨部中的紙幅由領紙毛毯支承。由此之故，壓榨部運轉速度可高於過去已知的壓榨部。另一個顯著的優是在本發明中在所有壓榨壓區中對紙幅的脫水是在兩表面上進行的，因此可幾乎完全防止紙幅再吸水，因為在紙幅離開壓區後可通過領紙毛毯立即將紙幅與壓榨毛毯分離開來。與先有技術比較的另一優點是在本發明的壓榨部中，不需採用昂貴的真空輥作為壓榨輥，而用一個普通的敞開式壓輥作為壓榨輥即可。因為在本發明的壓榨部中，領紙毛毯在壓區之間支承紙幅，本發明的一個附帶的優點是易於在每一壓區前方設置吹向紙幅的蒸汽，以提高紙幅的溫度，這樣便可提高幹質含量。本發明的其他優點及特點，在下文中詳細敘述。
以下參照附圖敘述本發明的細節。
圖1為本發明壓榨部第一實施例的概略側視圖。
圖2為與圖1對應的前視圖，示出本發明壓榨部的第二實施例。
圖3為與圖1及2對應的前視圖，示出本發明壓榨部的第三實施例。
圖4為壓榨部第一壓榨壓區的較詳細前視圖。
在圖1、2及3中，紙幅W在造紙網10上形成，該造紙網為長網或雙網成形部的支承網。造紙網10下行時，紙幅W在真空伏輥11與造紙網驅動輥12之間的在領紙輥22的真空區23中的分離點P1上被傳遞到第一上部毛毯20上，該上部毛毯20因此起著領紙毛毯的作用。第一上部毛毯20在其下側帶引紙幅W進入由第一上部輥21與第一下部輥31間所形成的第一壓區N1中。第一上部毛毯20藉助毛毯輥及導輥24形成無端環帶，毛毯輥及導輥24還保持該毛毯20適當的張緊程度。第一壓區N1設置以兩個壓榨毛毯，即第一上部毛毯20及第一下部毛毯30，下部毛毯30也通過毛毯輥及導輥32形成一個無端環帶。這兩輥也保持第一下部毛毯30適當的張緊程度。第一壓區N1的壓榨輥21及31也是敞開式壓榨輥，如圖1至3中虛線所示。在圖4中該敞開面用標號21a及31a表示。
在圖1、2及3中，在紙幅W的方向上，第一壓榨壓區N1後面跟隨分立的第二壓榨壓區N2，該第二壓區N2在第二上部輥41與第二下部輥51間形成。第二壓榨壓區N2中也設置以兩個壓榨毛毯，即第二上部毛毯40與第二下部毛毯50。以與第一壓榨壓區N1相同的方式，第二上部毛毯40藉助毛毯輥及導輥42形成一個無端環帶，毛毯輥及導輥42還控制第二上部毛毯40的張緊程度。第二下部毛毯50也以相同的方式，藉助毛毯輥及導輥52形成一個無端環帶，毛毯輥及導輥52保持第二下部毛毯50適當的張緊程度。第二壓榨壓區N2的壓輥41及51也是敞開式壓榨輥。
在紙幅W的方向上，第二壓榨壓區N2後面跟隨分立的第三壓榨壓區N3。在圖1及2的實施例中提及的第三壓榨壓區N3，在第三上部輥61與第三下部輥71之間形成。壓榨輥61及71為敞開式壓榨輥。如圖1及2所示，第三壓榨壓區N3以與上述壓榨壓區N1及N2相同的方式，設置以兩個壓榨毛毯，即第三上部毛毯60及第三下部毛毯70。圖1及2中實施例中提及的第三壓榨壓區N3的壓榨毛毯60及70，藉助毛毯輥及導輥62及72各形成一個無端環帶，毛毯輥及導輥62及72也控制該毛毯60及70的張緊程度。因此，在圖1及2的實施例中，所有壓榨壓區N1、N2及N3都實現紙幅W在兩側上的脫水。
圖3的實施例與圖1及2不同之處，在於圖3的實施例中的第三壓榨壓區僅設置以一個壓榨毛毯，即第三下部毛毯70，以與圖1及2相同的方式，藉助毛毯輥及導輥72形成一個無端環帶。在圖3的實施例中，第三下部輥71也可以是與前述實施例中所述的敞開式壓榨輥相似。作為代替物，圖3實施例中的第三上部輥61a則為一光面壓榨輥。
在圖1的實施例中，壓榨部中有一個領紙毛毯1，藉助毛毯輥、導輥及張緊輥2形成一個無端環帶。該領紙毛毯1運行通過壓榨部的所有壓榨壓區N1、N2及N3。該領紙毛毯用滲水，但其本身並不顯著吸收大量的水的材料製造。舉例而言，該領紙毛毯1可以是單層薄網毯，雖然也可採用某些其他材料和器具。在圖1的實施例中，當紙幅W通過壓榨部時，在全程上都由領紙毛毯1支承。在圖1的實施例中，該領紙毛毯1在下部毛毯30、50、70及紙幅W之間運行，但當然也可將領紙毛毯安排在上部毛毯20、40、60及紙幅W之間運行。
因為紙幅W在壓榨部中由領紙毛毯1支持，便容易在紙幅W上方放置蒸汽箱，以對紙幅W加熱，並改進其脫水性能。在圖1中，蒸汽箱用標號3、4及5表示。該蒸汽箱中，其第一個箱3放置在第一上部毛毯環帶20內，第二蒸汽箱4放置在第一壓榨壓區N1與第二壓榨壓區N2之間的行程上，而第三蒸汽箱5則放置在第二壓榨壓區N2與第三壓榨壓區N3之間的行程上。如圖4所示，在壓榨壓區後面的毛毯30與領紙毛毯1間的間隙G中，由於有空氣渦流所以形成真空。這真空改進通過領紙毛毯1的紙幅W脫水性能並降低紙幅W的再吸水功能。這效果可例如通過在壓榨壓區後面的間隙G中設置一個吹氣抽吸箱而進一步加強。圖1簡示在每一壓榨壓區N1、N2及N3後面，在領紙毛毯1與相應的毛毯30、50及70之間的間隙G中放置以一個吹氣抽吸箱。在圖1中，該吹氣抽吸箱用標號6、7及8表示。
紙幅W運行通過整個圖1的實施例中的壓榨部後，藉助領紙輥81在分離點P上將紙幅W轉移到乾燥網80上，乾燥網80將紙幅再轉移到烘缸上，第一個烘缸用標號82表示。
圖2的實施例與圖1的實施例的差別在於圖2的實施例中，各壓榨輥有各自的領紙毛毯。因此在這實施例中，有一個第一領紙毛毯101運行通過第一壓榨壓區N1。第一領紙毛毯101藉助毛毯輥、導輥及張緊輥102形成一個無端環帶。這實施例也以與圖1所示相同的方式，配設以放置在上毛毯環帶20內的蒸汽箱3用以加熱紙幅W，及以與圖1相同的方式配設以一個吹氣抽吸箱6，其位置在第一壓榨壓區N1後面的第一下部毛毯30及第一領紙毛毯101間的間隙G中。
與以上相同的方式下，在第二壓榨部中，紙幅W與第二下部毛毯50間有第二領紙毛毯201。該第二領紙毛毯201藉助毛毯輥、導輥及張緊輥202形成一個無端環帶。在第二壓榨壓區N2後面設置在第二領紙毛毯201及第二下部毛毯50間的間隙中也有一個吹氣抽吸箱7。在第三壓榨機中，也以同樣的方式設置一個第三領紙毛毯301，該第三領紙毛毯則藉助毛毯輥、導輥及張緊輥302形成一個無端環帶。在第三壓榨壓區N3後面的第三領紙毛毯301與下部毛毯70間的間隙中也放置吹氣抽吸箱8。此外，還在第三壓榨部中將蒸汽箱9放置在領紙毛毯301的下方。蒸汽箱9通過該領紙毛毯301向紙幅W吹送蒸汽以將紙幅加熱。
圖2的實施例中以與圖1的實施例中相同的方式在分離器P2也用領紙毛毯81。將紙幅向乾燥網80上轉移，而乾燥網80將紙幅W向乾燥部中的第一烘缸82上轉移。
在圖2的實施例中實現紙幅的閉式牽引，從而可藉助下一個壓榨部的上部毛毯將紙幅W從前一個領紙毛毯上取下。於是在圖2中，第一領紙毛毯101達到第二上部毛毯40的範圍，第二領紙毛毯201相應地達到第三上部毛毯60的範圍。圖2的實施例與圖1的實施例相比，其優點在於通過使用分立的領紙毛毯101、201及301，便可能避免由於各壓榨部間的速度差異所造成的問題。圖2的實施例還可以領紙毛毯101、201及301的位置與圖2不同的方式下，即將之設置在紙幅W及上部毛毯20、40及60之間去進行操作。領紙毛毯101、201及301的其他性質及材料可以和圖1所示的領紙毛毯1的性質及材料相同。
就壓榨部中為首的兩個壓榨部而論，不論在圖3的實施例中或者在圖2的實施例中，兩者是完全相同。關於這部分，參看上面的敘述。在圖3的實施例中作為替代，第三壓榨部中不用與第一及第二壓榨部中相似的領紙毛毯。如上所述，這實施例中，第三壓榨壓區N3則形成在敞式下部輥71與光面壓輥61a之間。壓榨毛毯70僅從開敞式下部輥71上通過，該下部毛毯70藉助毯輥及導輥72形成一個無端環帶。在圖3的實施例中，紙幅的牽引在整個壓榨部中不閉合，取而代之的是，當紙幅W從第二領紙毛毯201轉移到第三下部毛毯70上時，在第二及第三壓榨部間的點P3上紙幅有開式牽引。紙幅通過領紙輥85及81從第三壓榨部的上部輥61a轉移向乾燥網80上，而乾燥網80將紙幅W再轉移到乾燥部的第一烘缸82上。
上面敘述中曾提及過對領紙毛毯1;101、201及301的某些性能上的要求。在這些要求中，尤其要求領紙毛毯有滲水性，但本身不顯著吸收大量的水。尤其在造紙機和板紙機的壓榨部中，領紙毛毯的一個重要性質是在紙幅W上不留痕跡。
以上已參照附圖中的標號對本發明作舉例性的解說。因此應當理解為本發明不受對圖中所作描述性說明的限制，而可在文後權利要求書提供的發明範圍內作出某種變化。
權利要求
1.紙張，板紙或漿幅烘乾機中的壓榨部中，在紙幅(W)通過的方向上有若干用以將紙幅中的相當量的水脫除的分立的壓榨壓區(N1、N2、N3)，該各壓榨壓區的兩壓榨輥(21、31；41、51；61、71；61a、71)間形成，在該壓榨壓區中為首的兩個壓榨壓區(N1、N2)中，紙幅(W)在兩個收水壓榨毛毯(20、30；40、50；60、70)之間運行，從而使脫水發生在通過該壓榨壓區(N1、N2)中紙幅的兩個表面上，該至少兩個為首的壓榨壓區(N1、N2)形成在兩個開敞輥(21a、31a)間，其特徵在於，壓榨部中設置以領紙毛毯(1；101、210、301)；該領紙毛毯有滲水性而本身不顯著吸收大量的水；運行通過由開敞式輥(21a、31a)形成的壓榨壓區的該領紙毛毯設置在第二壓榨毛毯(30、50、70)和紙幅(W)間，以便在壓榨壓區(N1、N2、N3)之間的行程中，基本支承紙幅(W)以實現紙幅的閉合牽引。
2.如權利要求1所述之壓榨部，其特徵在於，領紙毛毯(1)形成一個無端環帶，該領紙毛毯通過壓榨部開敞式輥(21、31;41、51;61、71)形成的壓榨壓區(N1、N2、N3)連續地運行，使得紙幅(W)在壓榨部的全部範圍內基本上由該領紙毯(1)支承。
3.如權利要求1所述之壓榨部，其特徵在於，在壓榨部中設置至少兩個相繼的領紙毛毯(101、201、301)，使得有一個獨立的領紙毛毯(101、201、301)設置成運行通過至少一個由敞開式輥(21、31;41、51;61、71)形成的壓榨壓區(N1、N2、N3)。
4.如權利要求1所述的壓榨部，其特徵在於，獨立的領紙毛毯(101、201、301)設置成運行通過由壓榨部敞開式輥(21、31;41、51;61、71)形成的各壓榨壓區(N1、N2、N3)。
5.如權利要求3或4所述的壓榨部，其特徵在於，分立的領紙毛毯(101、201、301)相繼地設置成使得運行通過前一壓榨壓區(N1或N2)的領紙毛毯(101或201)達到下一壓榨壓區(N2或N3)的壓榨毛毯(40或60)的範圍，其中該壓榨毛毯位於紙幅(W)的另一側，以實現從前一壓區的領紙毛毯到下一壓區的壓榨毛毯的閉式牽引。
6.如上述任何權利要求之一所述之壓榨部，其特徵在於，吹氣抽吸箱(6、7、8)設置在由敞開式輥(21、31;41、51;61、71)形成的壓榨壓區(N1、N2、N3)後面的領紙毛毯(1;101、201、301)和壓榨毛毯(30、50、70)之間的間隙G中，該間隙對著壓區(N1、N2、N3)，以通過領紙毛毯(1;101、201、301)改進脫水性能。
7.如上述任何權利要求之一所述之壓榨部，其特徵在於，有至少一個加熱裝置(3、4、5、9)設置於壓榨部領紙毛毯(1;101、201、301)的區域中，以便提高紙幅(W)的溫度並改進紙幅(W)的幹質含量。
8.如權利要求7中所述之壓榨部，其特徵在於，該壓榨部包含設置在壓榨部中由敞開式輥(21、31;41、51;61、71)形成的壓區(N1、N2、N3)的前面的加熱裝置(3、4、5、9)。
9.如權利要求7或8所述之壓榨部，其特徵在於，該加熱裝置包括用以向紙幅(W)吹送蒸汽的蒸汽箱(3、4、5、9)或等效裝置。
10.如權利要求9所述之壓榨部，其特徵在於，該蒸汽箱(3、4、5、9)設置於與領紙毛毯(1;101、201、301)相對的紙幅(W)一側的另一側上。
全文摘要
一種紙張，板紙或漿幅烘乾機的壓榨部在紙幅通過的方向上有若干分立的壓榨壓區，壓榨壓區將紙幅中相當多的水脫除。每兩壓榨輥間形成壓區，在為首的兩壓區中紙幅運行通過兩收水壓榨毛毯間。在由兩個敞開式輥形成的壓區中，紙幅的脫水發生在其兩個表面上。壓榨部中設置領紙毛毯，領紙毛毯有滲水性而本身不顯著吸收大量的水。運行通過由敞開式輥形成的壓榨壓區的領紙毛毯設置在壓區的第二壓榨毛毯與紙幅間，以便在壓區之間基本支持紙幅以實現紙幅的閉式牽引。
文檔編號D21F3/04GK1047715SQ901040
公開日1990年12月12日 申請日期1990年6月1日 優先權日1989年6月2日
發明者尤卡·科霍沙爾米 申請人:維美德-阿爾斯特羅姆有限公司