[发明专利]用于监视和控制向起皱烘缸涂敷性能增强材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于监视和控制起皱烘缸/扬基(Yankee)烘缸涂层的领域。

背景技术

在纸巾制造过程中，扬基涂层和起皱应用是最重要的，控制单元操作可以说是最困难的。对于起皱的纸巾产品，这个步骤确定了纸巾和毛巾产品的吸收度、体积、强度和柔软度等基本特性。作为一个整体，同等地重要的是起皱步骤的效率和运行性能控制了纸巾机器的效率和运行性能。

纸巾制造过程常见的困难是在交叉方向上起皱烘缸上的涂层特性不均匀。由从喷杆施加的粘合剂、改性剂、脱模剂以及从网或板拉出的纤维、来自水蒸发过程的有机和无机材料以及在纸巾制造过程的湿部之前添加的其它化学物质构成涂层。涂层特性中的不均匀性通常涉及烘缸表面上的温度、潮气和区域化学成分的变化。变化通常是十分重要的，并且可以导致可变的板粘合、不同特性的沉积和/或导致缸上缺少材料，这可能导致过度的扬基/起皱烘缸和起皱刀片磨损。也可能因这种变化和/或劣化而使诸如吸收度、体积、强度和柔软度之类的最终的板特性变差。作为这些缺点的结果，因此需要对在起皱烘缸表面上的涂层进行监视和控制的方法。

发明内容

本发明提供一种方法，用于监视和任选地控制在起皱烘缸表面上涂敷含性能增强材料(PEM)的涂层，该方法包括：(a)把涂层涂敷到起皱烘缸表面上；(b)通过微分法测量起皱烘缸表面上涂层的厚度，其中所述微分法利用不与涂层物理接触的多个装置；(c)响应于所述涂层的厚度而任选地调节所述起皱烘缸的一个或多个确定区域中涂敷所述涂层，为的是在起皱烘缸表面上提供均匀厚度的涂层；以及(d)除了涂层的厚度之外，任选地应用附加的设备以监视和任选地控制起皱烘缸上涂层的其它方面。

本发明还提供一种方法，用于监视和任选地控制在起皱烘缸表面上涂敷含性能增强材料(PEM)的涂层，该方法包括：(a)把涂层涂敷到起皱烘缸表面上；(b)提供具有源波长的干涉仪探测器，所述源波长给出通过起皱烘缸表面上涂层的足够大的透射；(c)应用干涉仪探测器以测量来自涂层空气表面和起皱烘缸的涂层缸表面的反射光以确定起皱烘缸上涂层的厚度；(d)响应于所述涂层的厚度任选地调节在所述起皱烘缸的一个或多个确定区域中涂敷所述涂层，为的是在起皱烘缸表面上提供均匀厚度的涂层；以及(e)除了涂层的厚度之外，任选地应用附加的设备以监视和任选地控制起皱烘缸上涂层的其它方面。

附图说明

图1：示意性地示出安装在共用模块上的涡电流和光学位移传感器的组合。

图2：示意性地示出安装在平移台上的传感器模块，用于在交叉方向上监视扬基烘缸涂层。

图3：使用涡电流加上三角测量传感器配置的动态数据收集。

图4：关于动态裸金属监视的数据。

图5：关于校正的动态裸金属监视的数据。

图6：关于在经涂布的区域中的动态位移监视的数据。

图7：关于在经涂布的区域中的动态薄膜厚度监视的数据。

图8：关于在涂层中含缺陷(裸点)的经涂布的区域中的动态位移监视的数据。

图9：关于在涂层中含缺陷(裸点)的涂布分段中的动态薄膜厚度监视的数据。靠近-10μm的尖峰确定了涂层中缺陷的存在。

图10：示意地示出了安装在共用模块上的涡电流、光学位移、电容和IR温度的组合。

图11：示意地示出了用于起皱烘缸上涂层厚度监视的一般的干涉用途。

图12：关于围绕选中的周长区域的动态薄膜厚度分布的数据。LHS(左手侧)示出涂层厚度的不均匀。RHS(右手侧)示出同一涂层，其中具有与刮刀交互作用的振纹。

具体实施方式

本发明的方法和控制策略针对起皱烘缸表面上的涂层。各种类型的化学物质构成起皱烘缸表面上的涂层。这些化学物质使涂层的特性具有改善纸巾制造过程的功能。把这些化学物质统称为性能增强材料(PEM)。在美国专利7,048,826和美国专利公报2007/0208115中讨论了这些化学物质的示例性描述以及控制其涂敷过程的方法，这里结合这两个专利作为参考。

在一个实施例中，所利用的多个装置中的一个装置是涡电流传感器。

微分法可以包括涡电流和光学位移传感器。

在一个实施例中，微分法包括下列步骤：应用涡电流传感器以测量从传感器到起皱烘缸表面的距离，并且应用光学位移传感器以测量从涂层表面到传感器的距离。

在又一个实施例中，光学位移传感器是激光三角测量传感器或有色共焦传感器。