專利名稱：對(duì)金屬帶式壓光機(jī)中的纖維幅材進(jìn)行處理的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)金屬帶式壓光機(jī)中的纖維幅材進(jìn)行處理的方法，在該方法中， 環(huán)形金屬帶布置成繞引導(dǎo)裝置旋轉(zhuǎn)，并布置成與設(shè)在金屬帶外側(cè)的背壓件形成加工區(qū)，而 且纖維幅材在經(jīng)過(guò)加工區(qū)之前，對(duì)其至少一側(cè)進(jìn)行加濕。本發(fā)明還涉及一種對(duì)金屬帶式壓光機(jī)中的纖維幅材進(jìn)行處理的設(shè)備，在該設(shè)備 中，環(huán)形金屬帶布置成繞引導(dǎo)裝置旋轉(zhuǎn)，并布置成與設(shè)在金屬帶外側(cè)的背壓件形成加工區(qū)， 而且該設(shè)備包括纖維幅材在經(jīng)過(guò)加工區(qū)之前，對(duì)其至少一側(cè)進(jìn)行加濕的裝置。
背景技術(shù)：
上述公開(kāi)的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備是早已公知的，例如，可從申請(qǐng)人自己的芬 蘭專利申請(qǐng)No. 20020159中獲知。其中披露了可通過(guò)本身公知的方法來(lái)調(diào)整待加工的幅材 的濕度，例如，在將幅材傳送到加工區(qū)之前，對(duì)幅材的一個(gè)表面/兩個(gè)表面進(jìn)行蒸汽處理。 通過(guò)加濕和/或溫度調(diào)節(jié)，可按照期望的方式來(lái)影響幅材的橫向剖面(cross-direction profile)，并且該方法使得幅材的濕度發(fā)生顯著變化。紙和紙板有多個(gè)不同的品種，這些品種根據(jù)克重可分成兩類紙，其為單層，并且 克重為25-300g/m2 ；紙板，其由多層工藝制成，并且克重為150-600g/m2。由此可看出，紙與 紙板之間的界線是不確定的，因?yàn)榭酥刈钚〉募埌灞瓤酥刈畲蟮募堓p。紙通常用于印刷，而 紙板用于包裝。下述內(nèi)容是纖維幅材當(dāng)前所用值的示例，它們可以與公開(kāi)的值顯著不同。該內(nèi)容 主要基于由Jokio，M.編輯、由Fapet 0y，·/少于1999年出版的361頁(yè)的參考出版文“Papermaking Science and Technology" ^"Papermaking Part 3，，§Ρ#0機(jī)械紙漿基，即含木漿的印刷紙包括新聞紙、未涂布雜志紙和涂布雜志紙。新聞紙可以完全由機(jī)械紙漿組成，或者可以包含一些漂白軟木漿(0-15% )和 /或回收纖維來(lái)代替一部分機(jī)械紙漿。新聞紙的常值視為如下克重40-48. 8g/m2，含灰 量(SCAN-P 5 63) 0-20 %，PPS slO 粗糙度(SCAN-P76-95) 3. 0-4. 5 μ m, Bendtsen 粗糙度 (SCAN-P 21 :67) 100-200ml/min，密度 600-750kg/m3，亮度(ISO 2470 1999) 57-63 % 和不 透明度(ISO 2470 1998) 90-96% ο未涂布雜志紙(SC =具有特別光澤的)通常包含50-70%的機(jī)械紙漿，10-25%的 漂白軟木紙漿和15-30%的填充物。壓光的SC紙(包括例如SC-C，SC-B和SC-A/A+)的 典型值為克重 40-60g/m2，含灰量(SCAN-P 5 :63)0-35%, Hunte 光澤(IS0/DIS 8254/1) < 20-50 %，PPS slO 粗糙度(SCAN-P76 95) 1. 0-2. 5 μ m，密度 700_1250kg/m3，亮度(ISO 2470 :1999)62-70%和不透明度(ISO 2470 1998)90-95% 涂布雜志紙(LWC =輕量涂布的)包含40-60%的機(jī)械紙漿，25-40%的漂白軟木紙 漿以及20-35%的填料和涂料(coater)。LWC紙的常值視為如下克重40_70g/m2，Hunter光 澤 50-65 %，PPS SlO 粗糙度 0. 8-1. 5 μ m (膠印)和 0. 6-1. 0 μ m (凹版)，密度 1100_1250kg/m3，亮度70-75%和不透明度89-94%。MFC紙(機(jī)器完成涂布的)的常值視為如下克重50-70g/m2，Hunter光澤 25-70 %，PPS SlO 粗糙度 2. 2-2. 8 μ m，密度 900_950kg/m3，亮度 70-75 % 和不透明度 91-95%。FCO紙(涂膜膠印)的常值視為如下克重40-70g/m2，Hunter光澤45-55%，PPS SlO 粗糙度 1. 5-2. 0 μ m，密度 1000_1050kg/m3，亮度 70-75%和不透明度 91-95%。麗C紙(中量涂布的)的常值視為如下克重70-90g/m2，Hunter光澤65-75%， PPS SlO 粗糙度 0. 6-1. 0 μ m，密度 1150_1250kg/m3，亮度 70-75%和不透明度 89-94%。HWC(重量涂布的)的克重為100_135g/m2，而且甚至可以對(duì)其涂布兩次以上。高級(jí)紙，或由化學(xué)紙漿制成的、不含木漿的印刷紙，包括未涂布的和涂布的化學(xué)紙 漿基印刷紙，其中機(jī)械紙漿的比例小于10%。未涂布的、化學(xué)紙漿基的印刷紙(WFU)包含55-80%的漂白樺木紙漿，0-30%的漂 白軟木紙漿和10-30 %的填料。對(duì)于WFU而言，值的變化相當(dāng)大克重50-90g/m2 (直到240g/ m2)，Bendtsen 粗糙度 250-400ml/min，亮度 86-92%和不透明度 83-98%。在涂布的、化學(xué)紙漿基的印刷紙(WFC)中，根據(jù)要求和預(yù)期用途，涂布量的變化 極大。以下是涂布一次和涂布兩次的、化學(xué)紙漿基的印刷紙的典型值在涂布一次的情況 下，克重 90g/m2，Hunter 光澤 65-80%，PPS s 10 粗糙度 0. 75-2. 2 μ m，亮度 80-88%和不透 明度91-94%，在涂布兩次的情況下，克重130g/m2，Hunter光澤70-80%，PPS slO粗糙度 0. 65-0. 95 μ m，亮度 83-90%和不透明度 95-97%。防粘紙的克重從25g/m2到150g/m2。其他紙包括包裝紙(紙袋紙)，綿紙和壁紙?jiān)?。紙板?gòu)成非常多樣的組，其包括具有高達(dá)500g/m2的高克重的品種和具有約120g/ m2的低克重的品種，品種范圍從純纖維基的品種到100%回收纖維基的品種，以及從未涂布 到多次涂布。下面，由于涂布對(duì)壓光方法的影響最大，所以紙板品種分成涂布品種和未涂布 品種。在涂布品種中，在涂布機(jī)之前進(jìn)行預(yù)壓光以及在涂布機(jī)之后進(jìn)行最終壓光都得以采 用。未涂布品種只需進(jìn)行最終壓光。這兩組包括如下幾個(gè)紙板品種涂布紙板-純纖維基(折疊箱紙板(FBB)，漂白紙漿紙板(SBS=固體漂白紙板)、液體包裝 紙板(LPB)、涂布白紙板(coated white top liner)-回收纖維基(白襯里的粗紙板(WX)、涂布回收紙板)。未涂布紙板-純纖維基(牛皮紙板、白紙板、液體包裝紙板)-回收纖維基(強(qiáng)韌箱紙板)。下面描述的是用于諸如折疊箱紙板、漂白漿掛面草紙板、全漂白紙板和液體密封 紙板等不同涂布紙板品種的壓光概念。涂布紙板品種從一層紙板到五層紙板。最重要的品 質(zhì)是大松厚度、剛度和平滑度。紙板往往是單面的，但也可以是雙面的(SBB紙板)。在涂布機(jī)之前實(shí)施預(yù)壓光，以將粗糙度和孔隙率降低到涂布機(jī)的目標(biāo)級(jí)性能。預(yù) 壓光方法隨多個(gè)變量而定，最重要的變量如下-紙板機(jī)的結(jié)構(gòu)(揚(yáng)克式烘缸)
-原材料(純纖維對(duì)回收纖維；歐洲纖維對(duì)來(lái)自USA南部的纖維)。當(dāng)紙板機(jī)(典型為折疊箱紙板機(jī))中具有揚(yáng)克式烘缸時(shí)，預(yù)壓光主要用于橫向口 徑控制(CD-direction caliber control)的目的。揚(yáng)克式烘缸制造的表面極其平滑且松 厚度大。基于熱力或液力的口徑控制，通常用一個(gè)硬壓區(qū)壓光機(jī)來(lái)完成預(yù)壓光。線載荷通 常非常低，為10-30kN/m，而熱輥的溫度為70-100°C。在不具有揚(yáng)克式烘缸的情況下制成的典型紙板品種為全漂白紙板、漂白漿掛面草 紙板、涂布回收紙板和液體包裝紙板。傳統(tǒng)上，使用多輥硬壓光機(jī)來(lái)施行預(yù)壓光，依靠水箱加水(濕式雙輥壓光機(jī))來(lái)增 強(qiáng)壓光效果。根據(jù)紙板的品種，輥的數(shù)量變化為4到11 ；更容易進(jìn)行壓光的歐洲纖維無(wú)需 與源自USA南部的纖維一樣多的壓區(qū)。同樣地，回收纖維比純纖維更容易進(jìn)行壓光。升高熱輥溫度的技能使得預(yù)壓光向高溫壓光轉(zhuǎn)變。如今，目標(biāo)是采用高溫的硬壓 光或軟壓光。增加的熱輥溫度(甚至超過(guò)200°C)導(dǎo)致因溫度梯度而造成松厚度節(jié)余。高 溫的硬壓光機(jī)或軟壓光機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)于多輥硬壓光機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。同樣地，在濕式雙輥 壓光機(jī)上施加水不易控制。未涂布紙板品種往往只有一層或雙層。也可以生產(chǎn)多層的未涂布紙板，例如液體 包裝紙板。正如涂布紙板一樣，對(duì)未涂布紙板進(jìn)行壓光仍然要在松厚度和剛度方面進(jìn)行補(bǔ) 救。對(duì)于一些品種，例如瓦楞紙和某些未處理的強(qiáng)韌箱紙板的品種，不需要進(jìn)行壓光。 傳統(tǒng)上，幾乎都是在硬壓光機(jī)上施行壓光。目前，瓦楞紙包裝的展示功能和廣告功能已經(jīng)變 得日益重要。這就增加了對(duì)高品質(zhì)、漂白表面層的要求。因此，當(dāng)需要高印刷性時(shí)，也可以 將軟壓光機(jī)用于未涂布紙板品種。如果紙板冷卻，在壓光機(jī)之前可以使用蒸汽噴霧器來(lái)改 善壓光結(jié)果。至于涂布品種，未來(lái)的趨勢(shì)是朝向長(zhǎng)壓區(qū)壓光發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，以盡可能最佳的方式對(duì)纖維紙板進(jìn)行壓光而形成微級(jí)粗糙度 (PPS)更低且印刷性能有所改善的更高成形等級(jí)的粗糙度和松厚度，所述纖維紙板優(yōu)選由 前述紙和紙板品種中的至少一個(gè)品種組成。為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，為了對(duì)纖維幅材進(jìn)行加濕，在纖 維幅材傳送到加工區(qū)之前，將加濕劑向纖維幅材的表面供給0. 2-4秒，而且每平方米供給 的加濕劑為0. 01-10克，因而在經(jīng)過(guò)加工區(qū)以后，纖維幅材的松厚度大于1. 40cm3/g,PPs粗 糙度為2-6 μ m。此外，實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備的特征在于，對(duì)纖維幅材進(jìn)行加濕的裝置定 位在沿纖維幅材的行進(jìn)方向、加工區(qū)之前的位置，在該位置處，在纖維幅材傳送到加工區(qū)之 前的0. 2-4秒，將加濕劑供給到纖維幅材的表面上，而且對(duì)纖維幅材進(jìn)行加濕的裝置設(shè)置 成使得每平方米供給的加濕劑為0. 01-10克，因而在經(jīng)過(guò)加工區(qū)以后，纖維幅材的松厚度 大于 1. 40cm3/g，PPs 粗糙度為 2-6 μ m。通過(guò)上述方法可實(shí)現(xiàn)改善性能的前述目的。其優(yōu)點(diǎn)在于例如顯著改善最終產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中公開(kāi)。


下面參考附圖，更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1以示意性方式示出實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備，以及圖2示出與壓光相關(guān)的、未加濕和加濕的折疊箱紙板的表面粗糙度和松厚度的變 化圖表。
具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)本發(fā)明的、實(shí)施為帶式壓光機(jī)的設(shè)備，該帶式壓光機(jī)包括由金屬制 成的、繞引導(dǎo)輥3旋轉(zhuǎn)的壓光帶2，所述引導(dǎo)輥中的至少一個(gè)是可移動(dòng)的，以依照要求調(diào)整 帶2的張力。壓光帶2繞布置在其外側(cè)的輥5行進(jìn)，由此在帶2與輥5之間形成壓光區(qū)。待 壓光的材料幅材W經(jīng)過(guò)壓光區(qū)，在該處受到作為時(shí)間函數(shù)的、所期望的壓力脈沖(pressure impulse)和熱效應(yīng)。圖1用點(diǎn)劃線9示出了當(dāng)用作按壓裝置的壓輥4布置在壓光帶2內(nèi) 側(cè)時(shí)壓力脈沖的形狀，所述輥4將帶壓靠在輥5上，因此在壓光區(qū)內(nèi)形成壓力更高的壓區(qū)。 至于虛線8，其示出的是當(dāng)作用于壓光區(qū)的接觸壓力僅僅由帶2的張力產(chǎn)生時(shí)，以及當(dāng)壓輥 4與帶2脫離按壓接觸時(shí)(或者當(dāng)沒(méi)有壓輥4安裝在帶2內(nèi)側(cè)時(shí))壓力脈沖的形狀。由此 可以理解，該布置方案構(gòu)成了所謂的長(zhǎng)壓區(qū)。與壓輥4 一樣，輥5可以是或者可以不是撓度 補(bǔ)償輥，其從包括有諸如聚合物涂布輥、橡膠涂布輥或人造橡膠表面輥等柔性表面輥，靴式 輥，熱輥和纖維輥的組中選擇。在圖1所示的實(shí)施例中，壓輥是靴式輥。附圖標(biāo)記6表示加 熱裝置，該加熱裝置例如為電感加熱器、紅外輻射器、燃?xì)庠罨螂娙菁訜崞?。在涉及本發(fā)明 的方案中，尤其是在使用金屬帶時(shí)，可采用例如從約100°C以上到約比200°C以上的高溫， 甚至是高達(dá)約400°C的高溫，這取決于應(yīng)用場(chǎng)合。高溫加上長(zhǎng)期的施加時(shí)間和寬廣的壓力調(diào) 整范圍在例如速度范圍從100米/分鐘到4000米/分鐘的低速和高速狀態(tài)下均能夠產(chǎn)生 良好的壓光結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明，為了增強(qiáng)壓光，沿幅材行進(jìn)方向、在加工區(qū)之前的位置處對(duì)幅材進(jìn)行 加濕。為此目的，在鄰近纖維幅材處設(shè)置加濕器7，以在纖維幅材表面上散布加濕劑。加 濕劑通常是水(水蒸汽或薄霧)。根據(jù)幅材的類型，在幅材的表面上每平方米散布加濕劑 0. 01-10克。而且，在所述位置到達(dá)加工區(qū)之前，將加濕劑在幅材的表面上散布0. 2-4秒的 時(shí)間。所述時(shí)間同樣在一定程度上取決于纖維幅材的類型。顯然，也可以不使用加濕器7， 這種情況下將不會(huì)在纖維幅材的表面散布加濕劑。加工區(qū)的長(zhǎng)度和/或總壓力根據(jù)加濕劑的供給時(shí)間和/或供給量來(lái)進(jìn)行調(diào)整。作為一種示例，申請(qǐng)人在未涂布的折疊箱紙板上施行了試驗(yàn)性測(cè)量，其布置方案 與圖1的布置方案一致，其中輥5是熱輥，而且不會(huì)采用壓輥4來(lái)產(chǎn)生增強(qiáng)壓力。熱輥的表 面溫度約為170°C，背面金屬帶的溫度約為80°C。加濕劑散布在材料幅材W的、施行測(cè)量的 熱輥一側(cè)的表面上。在未加濕的情況下，所獲得的PPS粗糙度一般約為5.7-8. Ιμπι(壓區(qū)壓力為 3-9MPa)，但是在濕度值為2-6g/m2 (接觸壓力5MPa)的情況下，PPS粗糙度約為5. 5-6. 5 μ m。 這在圖2中示出。圖2顯示了一個(gè)圖表，其中曲線10表示未加濕情況下的測(cè)量結(jié)果。點(diǎn) IOa對(duì)應(yīng)于3MPa的壓區(qū)壓力，點(diǎn)IOb對(duì)應(yīng)于6MPa的壓區(qū)壓力，點(diǎn)IOc對(duì)應(yīng)于9MPa的壓區(qū)壓力。曲線11表示加濕情況下，以恒定的壓區(qū)壓力施行的壓光。點(diǎn)Ila對(duì)應(yīng)于Og/m2 的濕度值，點(diǎn)lib對(duì)應(yīng)于2g/m2的濕度值，點(diǎn)Ilc對(duì)應(yīng)于3g/m2的濕度值，點(diǎn)Ild對(duì)應(yīng)于4g/ m2的濕度值，點(diǎn)lie對(duì)應(yīng)于6g/m2的濕度值。該圖表清楚地示出當(dāng)根據(jù)本方法加濕幅材時(shí)， 粗糙度有所減小的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)注意，圖表中加粗標(biāo)出的方格是目標(biāo)區(qū)，理想情況下壓光后的松 厚度和PPS粗糙度值應(yīng)位于該目標(biāo)區(qū)內(nèi)?？梢钥吹剑ㄟ^(guò)加濕，PPS粗糙度和松厚度都落在 該目標(biāo)區(qū)內(nèi)。紙漿的目標(biāo)值在1. 40cm3/g以上，PPs粗糙度的目標(biāo)值為2-6 μ m。申請(qǐng)人:施行的試驗(yàn)還顯示，所討論的紙板品種的熱輥一側(cè)的Bendtsen粗糙度明 顯有所改善?？上氲降氖牵〈鷫毫φ{(diào)整(金屬帶張力的調(diào)整)、壓區(qū)長(zhǎng)度調(diào)整或溫度調(diào)整，可 采用加濕來(lái)獲得PPS粗糙度。在沒(méi)有背輥的情況下也可以施行該試驗(yàn)，這使得可以想到，該 方法適用于在沒(méi)有背輥的情況下、至少在某些纖維幅材品種的情況下改善平滑度(然而， 這樣將保持大的松厚度)。還可以想到的是，在保持品質(zhì)的同時(shí)，減小壓區(qū)負(fù)載和/或降低 溫度。這進(jìn)而可減小機(jī)器上的應(yīng)力，因而延長(zhǎng)其使用壽命或更換/維修的間隔時(shí)間。本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例，而是可以在權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍內(nèi)以多種 方式加以應(yīng)用。例如，可在幅材W的兩側(cè)都施行加濕，并且在相當(dāng)程度上根據(jù)材料類型來(lái)改 變熱輥和金屬帶的表面上所使用的溫度。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)金屬帶式壓光機(jī)(1)中的纖維幅材(W)進(jìn)行處理的方法，在所述方法中，環(huán)形 金屬帶( 布置成繞引導(dǎo)裝置C3)旋轉(zhuǎn)，并布置成與設(shè)在所述金屬帶( 外側(cè)的背壓件(5) 形成加工區(qū)，而且在所述方法中，所述纖維幅材(W)在經(jīng)過(guò)所述加工區(qū)之前，對(duì)所述纖維幅 材(W)的至少一側(cè)進(jìn)行加濕，其特征在于，為了對(duì)所述纖維幅材(W)進(jìn)行加濕，在所述纖維 幅材(W)傳送到所述加工區(qū)之前，將加濕劑向所述纖維幅材(W)的表面供給0. 2-4秒，而且 每平方米供給的加濕劑為0. 01-10克，因而在經(jīng)過(guò)所述加工區(qū)以后，所述纖維幅材的松厚 度大于1. 40cm3/g，PPs粗糙度為2-6 μ m。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加濕劑至少散布在所述纖維幅材(W)的 該一側(cè)上，該一側(cè)的表面朝向所述加工區(qū)的背壓件(5)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加工區(qū)的長(zhǎng)度和/或總壓力根據(jù)所 述加濕劑的供給時(shí)間和/或供給量來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
4.一種對(duì)金屬帶式壓光機(jī)(1)中的纖維幅材(W)進(jìn)行處理的設(shè)備，在所述設(shè)備中，環(huán) 形金屬帶( 布置成繞引導(dǎo)裝置C3)旋轉(zhuǎn)，并布置成與設(shè)在所述金屬帶( 外側(cè)的背壓件 (5)形成加工區(qū)，而且所述設(shè)備包括在所述纖維幅材(W)經(jīng)過(guò)所述加工區(qū)之前、對(duì)所述纖維 幅材(W)的至少一側(cè)進(jìn)行加濕的裝置(7)，其特征在于，對(duì)所述纖維幅材(W)進(jìn)行加濕的所 述裝置(7)沿所述纖維幅材的行進(jìn)方向定位在所述加工區(qū)之前的位置，在該位置處，在所 述纖維幅材(W)傳送到所述加工區(qū)之前，將加濕劑向所述纖維幅材(W)的表面供給0.2-4 秒，而且對(duì)所述纖維幅材(W)進(jìn)行加濕的所述裝置設(shè)置成使得每平方米供給的加濕劑為 0. 01-10克，因而在經(jīng)過(guò)所述加工區(qū)以后，所述纖維幅材的松厚度大于1. 40cm3/g, PPs粗糙 度為2-6 μ m。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種對(duì)金屬帶式壓光機(jī)(1)中的纖維幅材(W)進(jìn)行處理的方法。在該方法中，環(huán)形金屬帶(2)布置成繞引導(dǎo)裝置(3)旋轉(zhuǎn)，并布置成與設(shè)在金屬帶(2)外側(cè)的背壓件(5)形成加工區(qū)。纖維幅材(W)在經(jīng)過(guò)加工區(qū)之前，對(duì)其至少一側(cè)進(jìn)行加濕。為了對(duì)纖維幅材(W)進(jìn)行加濕，在纖維幅材傳送到加工區(qū)之前的0.2-4秒，將加濕劑供給到纖維幅材(W)的表面上。而且，每平方米供給的加濕劑為0.01-10g，因而在經(jīng)過(guò)加工區(qū)以后，纖維幅材(W)的松厚度大于1.40cm3/g，PPs粗糙度為2-6μm。
文檔編號(hào)D21G1/00GK102046880SQ200980120332
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者亨利·瓦伊蒂寧, 雷約·皮耶蒂凱寧 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械公司