对纸幅表面施放过热蒸汽的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:1895761 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
过热蒸汽直接施放到纸幅或类似物体的表面,以便至少显著地增加由过热蒸汽所喷击的纸幅的表面温度,因而显著地加热纸张。在蒸汽处理之后,纸幅立刻进入一个压区。蒸汽施放器被保持在高100℃的温度中以保证冷凝问题基本上得以克服,并且保证大部分(如果不是全部)蒸汽只在纸幅中冷凝。过热蒸汽的施放器包括一个具有蒸汽入口和若干小孔的加热腔室。蒸汽通过这些小孔从腔室中喷到移动的纸幅上。(*该技术在2010年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种向纸幅,如卷筒纸幅,施加过热蒸汽的蒸汽施放器以及一种纸幅表面处理方法,该方法采用来自高于100℃温度施放器的蒸汽来较大的增加纸幅温度,同时,避免明显的冷凝问题。用高度压光技术压光纸张,硬压区压光或软压区压光,这种技术在造纸工业上已采用多年了,并且对这种压光机已作了大量的研究并有众多的报导。《加拿大纸浆与造纸》75卷,11期,1974年11月由kerekes和Pye发表的题目为“压光新闻纸;温度与载荷的影响的实验对比”的文章中报导了一项实验计划,其中在硬辊压光的反应中,对压区载荷,压区数目及辊子温度都作了详细的讨论,得出的结论指出加热辊子能减少压区数量或降低为了获得所要求的密度所需的压力,并且较高温度的辊子改善了纸的光泽。1977年6月7日公布的授予Anderson的加拿大专利1011585号是对那种被称作温度及湿度梯度压光系统加以论述的较早的文章之一,在该系统中,水分加至纸张上,然后纸张被拉过一个热压板。发表于英国纸板工业联合会,伦敦,1978年第2卷,641-669页,由Lyne所著题为“湿度和温度梯度对纸张压光的作用”一文,讨论了压光水分梯度的概念。在该文章中讨论了塑性流动及被水分和温度软化的木素软化的概念,并且研究了在传统的辊子温度、高温辊子温度、高温辊子及同时在压光区之前立即施加水分的条件下,这些参数对纸幅表面的影响。由crotogino所著题为“温度梯度压光”一文,发表于美国制浆造纸技术协会的杂志,1982年10月,97-101页,该文描述了温度梯度对纸的压光的影响。纸幅表面被压热但热量没有足够的时间渗透到纸幅内部,当纸幅通过压光区时,纸幅内部仍然相当凉。这就导致了纸幅表面性质的进一步改善,而不明显地压缩纸的中部,由此减少了由压光过程造成的纸的强度的损失。Dunfield等人,在一篇题为“蒸汽处理的机器压光新闻纸的凹版印刷性,”出版于1986年3月的造纸科学杂志第12卷,第2期的文章中,在讨论其它问题的同时,描述了在压光机的压区之前,从蒸汽喷管中施放蒸汽,并且指出,即使不加热,仅通过湿度梯度压光过程也可获得改进的效果。授予Vreeland的公布于1986年11月25日的美国专利4624744号和公布于1988年6月7日的美国专利4749445号也描述了使用软背辊的压光过程中温度梯度的影响。加拿大纸浆与造纸协会技术分会1988年年会上,由keller提交的题为“压光蒸汽处理及辊子温度对新闻纸性质的影响”一文中,对在高温压光区之前具有蒸汽处理的压光过程中的温度梯度的作用作了进一步研究,并且发现,对于给定的粗糙度,在高温压光区之前进行蒸汽处理将产生最高的主尺度(MD)拉伸强度和横向(CD)撕扯强度。对给定密度,使用高温辊子也增加了光泽度。该文章进一步指出,使用蒸汽稍微减少了高温压光对光泽度方面的有益影响,并且还指出,添加蒸汽即使在压光至高密度时也并没有改进到如同仅使用高温辊时的同样的光泽度。Gratton等人的文章题目为“Z向湿度及温度梯度对新闻纸压光的影响,”发表于1988年7月的纸浆与造纸科学杂志第14卷第4期,82-90页,该文章对压光过程中温度和水分梯度对纸面的影响进行研究,并且得出结论当使用高温辊子压光时,添加水分到纸的表面与使用同样温度的压光辊子而不加水分相比较,两者没有显著区别。Black的文章题目为“温度与湿度对热压光纸的性质的影响”,发表于Kalender Seminar Konigsbronn,1988年3月25日,进一步讨论了压光区的水分含量和温度,并且断定热压光过程的主要优点之一是在热压区那一侧的快速固化,由此减少了回弹。文章还指出,高水分含量唯一的优点是在压光区使充分的水分被蒸发以实现迅速固化。该文章还建议,通过视觉亮度来限制表面温度使之低于150℃或许是有益的。加拿大纸浆与造纸研究所的综合报告,MR109中,由crotogino等人于1987年3月提出的一篇题为“无涂层磨木浆纸的硬压区及软压区压光”的文章,其确立的观点提供了一种新的压光技术,并且该文章提出可采用蒸汽喷管以帮助减少疏松度及改善纸张的表面性质。在上面所述的Black的文章中,也曾提出在压光机中,过高的辊子温度对所处理的纸的光泽性可能是有害的。从上述文章中,明显可以看出,温度和湿度梯度的概念在压光过程中已被充分地研究过,由专家们得出的基本结论是温度梯度或高温压光是有益的,湿度梯度压光也是有益的,但当压光时湿度和温度梯度一起使用时,光泽度基本上是同样的,或者可能比在压光中仅采用温度梯度时的光泽度要低。美国制浆造纸技术协会的杂志1987年7月的第70卷中,Hilden等人的一篇题为“压光机的蒸汽喷管-热压光的一种有效的新方法”的文章描述了一种在压光辊组上用来施放蒸汽的新设计的蒸汽喷管。据信,1988年10月发表于美国制浆造纸技术协会杂志,第87-90页,由Vyse等人所著的题为“压光机蒸汽喷管的实际状况”的文章中,对该种喷管作了更全面的描述。在一篇由Hilden和Sawley所著,发表于加拿大制浆和造纸杂志第88卷,第12期,(1987年)T452-T455页的文章中更详细地描述了压光机中蒸汽喷到纸张上。该文章的题目是“压光机蒸汽喷管-一种新式热压光的有效装置”。相似的设备和方法被描述在修整和变换会议(The Finishing and converting conference)1986年年会,美国制浆和造纸技术协会会刊,第95-100页,由Hilden和Sawley所写的文章中。以及1987年5月14-16日召开的1987年加拿大制浆和造纸联合会春季会议的会议印发稿第1-6页上。因为每种出版物所公开的内容差别很小,故所有的这三种出版物都被列举到了。例如在“制浆和造纸”的参考资料中涉及到高能转换,并且,与纸张与蒸汽施放器之间的接触有关的蒸汽熨斗效应也被加以描述,而在其他文章中却未涉及到接触。申请人所知的最近的一篇涉及相同蒸汽喷管设备的出版物题为“用压光机蒸汽喷管控制纸的平整度,”是由Vyse和Sawley在加拿大制浆和造纸技术协会1989年年会上提交的(见会议印发稿第A205-A209页)。文章提供了关于系统中所用的蒸汽的压力和温度的更进一步的消息,并且指出蒸汽喷管接近于纸面,即喷管与纸面间的间隙很小(见A206页,第1栏第6行)。在最近的出版物中,施加到蒸汽喷管中的蒸汽压力在温度115-125℃时定为8磅/英寸2(表压)。在较早的文章中,纸张能够达到的最高温度为100℃,这是在接近于蒸汽喷管的纸张上测试的温度,在最后的一篇文章中,未论述纸张温度的绝对值,然而在图3中标出的温度的增加接近于约20℃,但在表1中限定为最小23℃。在所有上述情形中,实施这些文章的方法所得到的平滑度的改善约是10点(Sheffield平滑度)(Sheffield、Smoothness),这没有什么意义。在上述所有的将蒸汽喷到纸幅上的设备中,当蒸汽送进施放器或喷管时可保持较小程度的过热,在蒸汽被施放器自身冷却并喷到纸上之前,蒸汽很可能是饱和蒸汽即温度可能不高于100℃。利用现有技术的问题之一是不包含在纸幅内部的蒸汽的冷凝问题。饱和蒸汽的应用也使得纸张表面能够达到的最高温度限制在约100℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种施加蒸汽到纸幅表面的方法,包括,从一个与将由蒸汽处理的纸幅表面紧邻的施放器中向该纸幅表面传送过热蒸汽,将该施放器保持在高于100℃的温度中,以及向该纸幅表面喷放过热蒸汽,除了在纸幅表面上以外蒸汽不发生明显的冷凝。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特詹姆斯哈里梅森
申请(专利权)人:麦克米伦布洛都有限公司
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]

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