[发明专利]用于纸张起绉的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从转动着的滚筒(cylinder)上将运动纸幅(running paper web)刮离并形成褶皱的装置和方法。

背景技术

在制造软的纸张(如卫生纸、居家用纸、餐巾纸及类似的卫生纸张)时，纸张的柔软度及吸水性一般由所谓的起绉方法(creping method)来获得，在纸张成型过程中产生的且仍然处于湿软状态的纤维层/纸幅被引导至一干燥的滚筒上并且经最终干燥或部分干燥后的纸幅在滚筒的出口侧被刮离并运走，之后纸张被引导至后续的可选的附加干燥工艺和/或卷取。在本行业中，这样的干燥滚筒被称为“扬克式烘缸”(yankee cylinder)。这些滚筒具有很大直径的特点，其直径在3米至5米之间。纸幅的干燥是通过与其热表面接触来发生的，该热表面通常由其内部的蒸汽源和外部的热气流源进行加热。

因此，所谓的起绉动作发生在上述纸幅转移(刮离)过程中。在该工序中，运动着的纸幅被所谓的对刃(counter blade)从滚筒上刮离，该对刃上存在一压置滚筒的压力载荷。通过使运动着的纸幅跟钝的刮刀刃接触，纸幅上会出现微褶皱(micro-crinkling)。该微褶皱就称为起绉，微褶皱增加了纸张的厚度和柔软度。起绉发生的前提条件是运动着的纸幅与滚筒表面具有一定的粘附力。该粘附力可以是自然而然形成的，如纸幅未完全干透，或者由纸张中加入的能使纸幅粘附于滚筒表面的纤维成份形成。通用的方法是通过在滚筒表面另外提供粘附剂来得到期望的粘性。通常是通过喷洒低浓度的粘性物质于滚筒表面来达到预期目的。

然而，在起绉工艺中机器的工作部件是对刃，一所谓的起绉刮刀在一定的压力下紧靠在滚筒表面上，并且起绉刮刀的钝面刮离并使纸张形成微褶皱。起绉刮刀安装在一支撑装置中，支撑装置主要有以下用途：

——对压置于滚筒表面的起绉刮刀提供一可控制的压力；

——使起绉刮刀能压置或偏离滚筒表面；

——能快速更换起绉刮刀。

起绉刮刀与滚筒表面的接触导致起绉刮刀的磨损，也导致滚筒表面磨损。这导致了磨损形式的负面结果。对于起绉刮刀来说，磨损的结果是导致更换刀片，这除了起绉刮刀自身的高昂费用之外，还会因更换刮刀造成停产损失。对于滚筒表面来说，磨损的结果是每一个现有的和既有的表面都必须重新修圆，这所需的费用是很高的。既然滚筒是一种压力器皿，滚筒还须有一套层厚度。这意味着滚筒在一定数量的重新磨光后必须重新套装新的耐磨套层。起绉刮刀磨损后的另一个结果是起绉的纸张的品质随磨损的程度而有所变化。

为了降低磨损，维持起绉刮刀刀尖与滚筒表面的压力尽量小是很重要的。但是，为了防止纸幅或部分纸幅从刮刀与滚筒表面之间穿过，需维持某一最小压力，否则会使纸幅出现缺裂。

最常用的获得期望刮刀压力的方式是绕支撑装置来转动支撑装置。由于转动，起绉刮刀能弯起的更多或更少，由此就可以产生一个作用于滚筒表面的回弹力。这一解决方案的缺点是由于刮刀是柔性的，支撑压力不能随着磨损而增加，刮刀弯起度会随压力增加而增大，这依次导致在某一压力值作用于滚筒时接触面会形成一敞开楔部，这依次增加了纸幅被卡住进而导致缺裂的风险。

所述缺点采用瑞典专利SE505,667所披露的一种装置可以消除。该装置使得在起绉刮刀与滚筒表面之间的接触角不改变的情况下压置力可以改变。这是通过独立的压力部件来实现的，该压力部件作用在起绉刮刀刀尖附件，由此而不会使刮刀随压力改变而弯起。从而使引起起绉刮刀变化的时间间隔变长，也就是说刮刀的使用寿命增加。

起绉刮刀的使用寿命还可以通过在刮刀与滚筒的接触面之间涂敷比刮刀实际基材更硬的材料来增长。这一解决方案的实施例在英国专利GB 2,128,551中披露。这一解决方案的问题是所涂敷的较硬材料容易损坏滚筒的表面，如磨损损耗。

为了减少滚筒表面的磨损，用于增加纸幅与滚筒表面的粘附性的物质中可以加入能在滚筒表面形成覆层的物质。因此，刮刀刀尖在覆层上刮动而不是在滚筒表面上刮动。这种方式的缺点是所用物质中的高含量的化学物质消耗及通过滚筒的传热性能削弱，而且该化学残余物质会混入纸张中。