[发明专利]纤维幅材生产中的方法以及纤维幅材生产中的装置

说明书

技术领域

本发明涉及纤维幅材生产中的方法和纤维幅材生产中的装置（布局）。本发明尤其用于调节形成压区的多个辊的位置的方法和用于调节形成压区的多个辊的位置的装置。

背景技术

在纤维幅材生产中，从现有技术中公知的是，对于一生产步骤，具有使用两个辊的多个装置，这两个辊应当相对于彼此处于特定的位置以便完成过程所需的生产步骤（例如形成压区）。一种这样的生产步骤（其中两个辊之间需要一定位置）是在棉纸（tissue，卫生纸）幅材的加工线（converting line）中，尤其是棉纸幅材的压花过程中。典型的棉纸幅材生产加工线通常为层压、压花、压光、卷绕和/或表面处理。在压花过程中，纤维幅材在两个辊之间的压花压区中被挤压，以使幅材产生期望的属性，以及/或者将两个或多个棉纸幅材结合成具有两个或多个层的单个幅材。在压花压区中，一个辊由钢制成并具有图案，该图案通过压力被转印到幅材上。该辊被称为压花辊，而其在压花压区中的对辊被称为配合辊（marrying roll）。该配合辊通常是具有柔软（例如橡胶或聚氨酯）覆层的辊。该配合辊也可形成为变形补偿辊。压花过程既是功能性的，又是装饰性的。该过程将棉纸的多个层结合，并使产品具有松厚度、柔软性和期望的表面图案。如果压花压区是指仅进行层结合但不做表面装饰，则该压区被称为配合压区。这种压区除了压花图案的高度轮廓较低之外均与压花压区类似。在本说明书中，这两种压区均被称为压花压区。其他类型的纤维幅材（例如纸板幅材或纸幅材）也可被压花。

由于跟随棉纸生产线后的较宽的（宽度达6m甚至更大）加工线以高速运行，因此棉纸的压花是具有挑战性的加工过程。该过程可能被认为是加工线上最具挑战性的分过程。如果压花压区倾斜或压区的压区载荷分布不均，则经压花后的棉纸制品沿CD（横向）方向的厚度和松厚度分布将相应地不均匀。另外，压花图案的质量也将降低。CD方向的不良分布将造成进一步问题：卷绕成的棉纸卷的外形也将是不良的（其可能呈胡萝卜形，可能具有凸块，可能在端部或在中间等处较高），这将导致卷绕出现问题，甚至不可能进行卷绕。在压花压区不均匀的情况下，幅材的张力分布也将相应地不均匀，这就导致幅材断裂和起皱，从而降低运行速度，并进一步导致棉纸卷的不良外形和卷绕问题。

可使用不同种类的变形补偿辊作为压花压区中的配合辊，并且能够借助其来调节压区轮廓。这种变形补偿辊本身是公知的，并且可以浮动式辊和活塞式辊作为示例，这两种辊均在旋转辊壳与固定轴之间具有增压油，第一种在壳与轴之间的压区处具有增压室，后一种具有设置在轴上的可以液压方式调节的活塞。还可以调节压区载荷与压区倾斜度。可通过移动配合辊相对于压花辊的位置来进行调节。在新式的压花机中，使用气动致动器，通过气动阀或者通过经由自动控制系统的显示装置控制的阀来调节压区载荷和压区倾斜度。在较老式的压花机中，以手动方式调节压区，这是通过首先使压区（利用气动系统中存在的压力）抵靠着机械限位器闭合，然后基于操作员先前的知识和个人经验，借助设于配合辊的一端或两端的螺丝来手动地调节压区压力轮廓和压区直线度，由此使压区辊彼此相距较短距离（同时柔软覆层保持一致）来实现。以上所诠释的两种调节方式均基于压区纸测试（nip paper test）结果的使用。在压区纸测试中，当压区闭合时，压区纸被置于辊之间。此后压区纸指示压区的长度和压区的压力分布，基于此能够限定载荷的直线度。在压区纸测试之后，操作员或者通过旋拧限位器或者通过调节气动装置来进行手动调节。压区纸测试被重复进行，直到操作员根据其先前的知识认为压区载荷合适时为止，此后可以开始生产。如果在生产期间，发现幅材的张力分布不良，棉纸卷呈胡萝卜状或发生其他问题，则压花压区的调节过程再次从头开始。显然这样是耗费时间的，在实际生产具有期望的属性和机器运行性的压花棉纸幅材之前，甚至可能花费1个小时（进行调节）。在幅材断裂、停产及更换辊的情况下，因为起始值未知，所以将压花压区属性调节到合适水平所需的时间甚至更长。尤其在使用手动调节过程时，容易给整个加工线造成瓶颈。压区纸和类似的传统方法的另一个问题是，它们在压花压区的环境下的易损性和不可靠性。这是因为压花压区的特殊性质所致，其与两个光滑辊之间的传统压区相反，是由非光滑表面贴抵光滑表面。压花辊的非光滑表面具有包括多个峰谷的表面图案，经常随着峰高的变化而使两个辊的表面之前的间隙不固定。在较低的峰被忽略的同时，压区纸测试得到的压区分布可能在很大程度上仅受到一些个别的峰的影响。在最坏的情形下，最高峰值甚至会使纸破裂。测量由此而被破坏。

发明内容