制造高填料含量的纸或纸板的造纸机或纸板机以及方法技术

本发明专利技术涉及制造高填料含量的纸或纸板的造纸机或纸板机以及方法。该造纸机或纸板机包括：成形部，其中设有被设置成网回路的网；封闭牵引式压榨部，其中形成有至少两个压榨压区；干燥部，其中设有至少一个烘缸。成形部包括能够以分层的方式将液体供应到网上的流浆箱，并包括紊流发生器和喷嘴室。紊流发生器具有至少三个扩散器，其中的中心扩散器具有两个被设置在出口处并以收敛方式延伸到喷嘴室内的叶片。叶片使流经中心扩散器的液体与流经邻近扩散器的液体分离。在幅材的输送方向上，在干燥部中的至少一个烘缸之前设有冲击干燥装置。本发明专利技术能够提高通过纸或纸板的填料含量，同时维持纸或纸板的强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造高填料含量的纸或纸板的造纸机或纸板机以及对应的方法。
技术介绍
在造纸时，造纸商的目标是使用尽可能多的填料，以便保持为后来造出的纸所需的功能属性。这是由于实际上纤维的价格约比填料(PCC)的价格高六倍。填料GCC甚至比PCC还便宜。然而，使用填料GCC会导致纸的松厚度下降。除强度及松厚度下降以外，填料含量较高通常还会限制造纸机的运行性(runnability)。此外，较高的填料含量使纸在湿时强度降低，所以当幅材开始在干燥部运行时相当具有挑战性。此外，在施胶压榨时要求纸有一定的最小强度，以使得纸能够在潮湿时承受自然牵引力和其他开放空间应力。已知的造纸机或纸板机能够取得填料含量高达30%的纸或纸板。 专利文献WO 2008/034947A1公开了一种现有技术的造纸机或纸板机以及用于造纸或造纸板的方法。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现，通过将淀粉或大量的精磨纤维或一些其他化学品添加至幅材中间层能够提高纸或纸板的强度。如果可以将上述加强材料提供到幅材的中间，而不是其边界层(即纸幅或纸板幅的表面)，幅材的强度属性就能够得到显著提高。因此，较大量的填料能够被添加至纸内，同时纸的强度属性可被维持在要求的范围中。 具体地，已经发现，在淀粉或精磨纤维被直接地添加至幅材中间的情况下，纸的强度超过淀粉或精磨纤维被加入成衆池(machine chest)即被添加至纸的边界层内(如当前所做的)的情况下的强度。当将更大量的精磨纤维添加至中间层内时，能够实现与使用淀粉时相似的结果。 因此，需要一种制造高填料含量的纤维幅材的纤维幅材机(造纸机或纸板机)以及方法，其能够提供中间层中的填料含量较高的幅材。这种造纸机或纸板机显著降低了纸或纸板的生产成本。 根据本专利技术，纤维幅材机(造纸机或纸板机)包括:成形部，其中设有至少一个用于由纤维悬浮液来形成幅材的网，所述网被设置成网回路；封闭牵引式压榨部，其中在两个辊之间形成有至少两个压榨压区，每个辊被设置用来使成形部输送来的幅材脱水；以及干燥部，其中设有至少一个用于干燥从封闭牵引式压榨部输送来的幅材的烘缸。成形部包括流浆箱，该流浆箱能够以分层的方式将液体供应到网上，并包括紊流发生器和喷嘴室，喷嘴室具有两个形成喷嘴出口的收敛壁。 紊流发生器具有至少三个扩散器，扩散器在经由供给装置供应到各扩散器的液体中产生紊流，供给装置用于将浆料悬浮液和/或水以液体的形式来供给。这些扩散器中的每一个具有进入喷嘴室的出口。至少三个扩散器中的中心扩散器具有两个被设置在中心扩散器的出口处并以收敛方式延伸到喷嘴室内的叶片。这些叶片使流经中心扩散器的液体与流经邻近扩散器的液体分离。此外，在幅材的输送方向上，在干燥部中的至少一个烘缸之前设有冲击干燥装置。 在如上所述具有流浆箱的造纸机或纸板机中，叶片的尖端的位置使得主要由水组成的中心层在中心层边界处不会与邻近的浆料悬浮液层混合。因此，尽管由于产生的紊流引起物质在相应液体中良好散布，但各液体却由于叶片而保持彼此分离。因此，通过将添加剂供应到被设置在中心的水层，就能够供应期望量的添加剂以便设定后面形成的纸幅或纸板幅的属性，添加剂例如为填料、淀粉或精磨纤维。 因此，不同的液体可按分层的方式被供应到成形部的网，因此维持各液体层的纯度。因为根本不会发生多层的混合，所以水层中例如填料材料、精磨纤维、氧离子淀粉等添加剂会维持其在待形成的幅材的中心的位置，而不会散布到浆料悬浮液层。因此，能够避免因混合而引起添加剂的降解以及随后的与来自邻近液体层的材料的相互作用。因此，能够维持添加剂的期望属性。相应地，通过以相应的层来供应相应的材料，能够容易调整后面形成的纸或纸板的期望属性，这是因为不会由于与邻近各层混合而导致添加剂中的各材料属性的下降。 具体地，可以实现在中心水层中增大填料含量，使中心层中的填料(含量)的范围为从30%至50%。这样较高的填料含量是优选的，这是因为填料材料本身相对便宜。 有利地，根据本专利技术，一个或多个邻近扩散器可具有被设置在出口处的附加叶片，附加叶片的长度比中心扩散器的邻近叶片短。 因此，在外侧各层与中心水层汇聚之前使这些外侧层汇聚。因此，在外侧层汇聚时，由于外侧层的汇聚而在这些外侧层的边界中可能发生的微小紊流就不会影响中心水层。 有利地，根据本专利技术，成形部可包括夹网成形器或混合成形器，封闭牵引式压榨部可包括至少两个被相继设置的靴式压榨辊，而且冲击干燥装置可被设置成靠近封闭牵引式压榨部。 通过以上描述的成形器、封闭牵引式压榨部和冲击干燥装置的设置方式，能够克服因填料量增大而引起湿幅材的缺陷。因此，能够避免因仍然湿的幅材强度下降而引起的问题例如幅材断裂。 有利地，根据本专利技术，冲击干燥装置可包括被水平和/或竖直地设置的冲击干燥器。由此，在幅材进入烘缸段之前，能够实现高于60%的改善的干量。 有利地，根据本专利技术，幅材在冲击干燥装置中的行进路径可以是弯曲的。因此，能够改善幅材的运行性，并能够节省用于造纸机或纸板机的安装空间。 有利地，根据本专利技术，烘缸的数量可小于20，并且干燥部的运行速度可为至少1600m/min。由于幅材的干量增大，所以能够减小干燥部的尺寸，同时能够提高干燥部的运行速度。因此，尽管机器能够被减小尺寸，产量却能够提高。 有利地，根据本专利技术，流浆箱能够沿向上的方向将液体注射到形成于至少一个网与第二网之间的间隙内，同时至少一个网与第二网这两个网可沿竖直向上的方向运行。由此，能够消除由重力引起的多个液体层的相互作用。因此，不影响各层的纯度。 根据本专利技术，制造高填料含量的纤维幅材的方法包括以分层方式将液体供应到造纸机或纸板机的成形部的网上以形成幅材的步骤。被供应到网上的液体层包括至少两个被中心水层分离的纸浆层。然后，所形成的幅材通过封闭牵引式压榨部被输送，封闭牵引式压榨部包括在两个辊之间形成的至少两个压榨压区，每个辊用于使幅材脱水，以使松厚度保持在可接受的范围，而且通过其中设有至少一个烘缸的干燥部，使从封闭牵引式压榨部输送来的幅材干燥。 有利地，根据本专利技术的方法，纤维幅材中的填料含量的范围为从30%到50%。 有利地，根据本专利技术的方法，中心水层包括清水、稀释水、和/或白水。 有利地，根据本专利技术的方法，在中心水层被供应到网上之前，淀粉和/或精磨纤维被添加至中心水层。 有利地,根据本专利技术的方法,幅材的干量(drying content)在幅材被输送到烘缸段之前高于60%。 有利地，根据本专利技术的方法，干燥部中的幅材的运行速度为至少1600m/min。 根据上述方法和有利的替换方式，能够实现上述关于根据本专利技术的造纸机或纸板机的优点。 因此，根据本专利技术提供一项技术，尽管与现有技术的方案相比填料含量有很大增力口，但通过该技术能够控制幅材的质量和强度。填料的增加会造成幅材强度的丧失。因此，尾部引纸的方式以及干燥部开始端的运行性需要一定程度的注意。然而因为在填料含量高时，烘缸段之前的干量显著提高，所以这些缺陷能够被克服。 为了将松厚度保持在可接受范围，当干量减小且仍留有运行性问题时，压榨部要求较低的载荷。因此，在湿而冷的幅材接触热烘缸之前，在干燥部的开始处设置有冲击干燥单元。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸机或纸板机，包括：成形部（101），其中设有至少一个用于由纤维悬浮液来形成幅材（W）的网（105），所述网被设置成网回路；封闭牵引式压榨部（102），其中在两个辊（118、119）之间形成有至少两个压榨压区（N、N），每个所述辊被设置用来使从所述成形部（101）输送来的幅材（W）脱水；干燥部（103），其中设有至少一个用于干燥从所述封闭牵引式压榨部（102）输送来的幅材（W）的烘缸（132）；其中所述成形部（101）包括流浆箱（99），所述流浆箱能够以分层的方式将液体供应到所述网（105、109）上，并包括紊流发生器和喷嘴室，所述喷嘴室具有两个形成喷嘴出口（24）的收敛壁（21、22），所述紊流发生器具有至少三个扩散器（1、3、5、7、9），所述扩散器在经由供给装置（25、27、29）供应到相应的扩散器（1、3、5、7、9）的液体中产生紊流，所述供给装置用于将作为液体的水和/或来浆料悬浮液供给，所述扩散器（1、3、5、7、9）中的每一个具有进入所述喷嘴室的出口，所述至少三个扩散器（1、3、5、7、9）中的中心扩散器（1）具有两个被设置在所述中心扩散器的出口处并以收敛方式延伸到所述喷嘴室内的叶片（11、13），所述叶片（11、13）使流经所述中心扩散器（1）的液体与流经邻近扩散器（3、5、7、9）的液体分离，而且其中在幅材的输送方向上，在所述干燥部（103）中的至少一个烘缸（132）之前设置有冲击干燥装置（123、124）。...

【技术特征摘要】
2013.03.28 EP 13161553.61.一种造纸机或纸板机，包括: 成形部(101)，其中设有至少一个用于由纤维悬浮液来形成幅材(W)的网(105)，所述网被设置成网回路； 封闭牵引式压榨部(102)，其中在两个辊(118、119)之间形成有至少两个压榨压区(N、N)，每个所述辊被设置用来使从所述成形部(101)输送来的幅材(W)脱水； 干燥部(103)，其中设有至少一个用于干燥从所述封闭牵引式压榨部(102)输送来的幅材(W)的烘缸(132);其中 所述成形部(101)包括流浆箱(99)，所述流浆箱能够以分层的方式将液体供应到所述网(105、109)上，并包括紊流发生器和喷嘴室，所述喷嘴室具有两个形成喷嘴出口(24)的收敛壁(21、22)， 所述紊流发生器具有至少三个扩散器(1、3、5、7、9)，所述扩散器在经由供给装置(25、27,29)供应到相应的扩散器(1、3、5、7、9)的液体中产生紊流，所述供给装置用于将作为液体的水和/或来浆料悬浮液供给，所述扩散器(1、3、5、7、9)中的每一个具有进入所述喷嘴室的出口， 所述至少三个扩散器(1、3、5、7、9)中的中心扩散器(I)具有两个被设置在所述中心扩散器的出口处并以收敛方式延伸到所述喷嘴室内的叶片(11、13)，所述叶片(11、13)使流经所述中心扩散器(I)的液体与流经邻近扩散器(3、5、7、9)的液体分离，而且其中 在幅材的输送方向上，在所述干燥部(103)中的至少一个烘缸(132)之前设置有冲击干燥装置(123、124)。2.根据权利要求1所述的造纸机或纸板机，其中，一个或多个所述邻近扩散器(3、5、7、9)具有被设置在出口处的附加叶片(15，17)，而且所述附加叶片(15，17)的长度比所述中心扩散器(I)的邻近叶片(11、13 )短。3.根据权利要求1或2所述的造纸机或纸板机，其中，所述成形部(101)包括夹网成形器或混合成形器(105、109)。4.根据前述多个权利要求中任一项所述的造纸机或纸板机，其中，所述封闭牵引式压榨部(102)包括至少两个被相继设置的靴式压榨辊(I 18、119)。5.根据前述权利要求中任一项所述的造纸机或纸板机，其中，所述冲击干燥装置(123、124)被设置成靠近所述封闭牵引式...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡里·尤皮，蒂莫·瓦尔卡马，萨米·安蒂莱宁，
申请(专利权)人：维美德技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI