[发明专利]通过涂覆物质生成纤维幅材的至少一幅材层的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于纤维幅材生产线的方法和装置。特别地，本发明涉及一种通过涂布生成纤维幅材的至少一个幅材层的方法和装置。

背景技术

如从现有技术中公知的是，纤维幅材生产过程通常包括由多个沿生产线连续设置的装置构成的组件。典型的生产和处理线包括流浆箱、成形部、压榨部以及之后的干燥部和卷取装置。该生产和处理线还可包括其他用于纤维幅材的精整的设备和/或部，例如预压光机、施胶机、涂布部、最后压光机。该生产和处理线还包括至少一个用于形成用户卷的分切复卷机以及卷包装装置。在本说明书以及随附的权利要求书中，纤维幅材例如是指纸幅材和纸板幅材。

在雾化及喷射技术中，术语“喷射（物）”是指呈气相的液滴的系统，即气液混合物或悬漂液，其由雾化过程提供。而且，喷射的液体可包括若干种液体或流体的溶液或混合物。另外，例如作为使含有固态物的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液雾化的结果，喷射物可含有固体颗粒。

喷射过程包括两个子过程，也就是雾化过程本身以及将喷射颗粒转移到目标表面的过程。雾化过程（即将液相或固相分解成更小的颗粒或液滴）通常是基于空气动力学的剪切力以及喷射的材料与其他介质（通常为周围气体）之间的摩擦来进行。两种介质之间的速度差是通过多种方式产生的，如借助压力喷嘴中的液压以及借助空气雾化喷嘴中的气动气压来产生。在雾化过程中，喷射的液体受到阻碍液滴形成的凝聚力的影响。破裂力（如由雾化器形成的剪切力或惯性力）趋于中断连续的液相，并且一旦破裂力大于内聚力，则形成液滴。流体粘度和表面张力影响液滴的形成和喷射物产生。

在喷射中的另一个子过程，喷射颗粒转移到目标表面，通常利用如引导气流或者协助静电场的装置，以控制喷射流形状、运动及设置到目标表面。

现有技术公知的雾化器例如包括单流体液压喷嘴、双流体气体雾化喷嘴、离心或旋转雾化器、超声雾化器及电液体动力雾化器。在具有单个流体喷嘴的液体动力压力雾化中，液体被液体本身的压力加速，并且液体的速度、动能以及与周围的介质的摩擦是雾化的驱动因素。在具有双流体喷嘴的气动或气体协助雾化中，雾化气流被加速并与雾化的流体邻近地被喷射。空气与气体的混合可以在内部或外部进行。两种介质之间的速度差、摩擦以及剪切力是雾化的主要因素。在离心或旋转雾化中，流体被涂覆到快速转盘或轮上，其中当离心力使流体加速时该流体获得动量，并且流体流向圆盘的外边缘，最终在此处形成液滴并且在流体离开圆盘时发生雾化。

在纤维幅材生产中，通过流体喷嘴将物质以喷射的形式涂覆到纤维幅材上是公知的。例如，借助喷嘴将水、化学品、稀释的淀粉溶液、涂布物质涂覆到纤维幅材上或纤维幅材中。为了提供顺畅且均匀的涂覆层，通过利用液体动力或气动雾化原理（通常使用一排若干喷嘴）使物质喷射物被雾化。流体喷嘴的流率被限制到特定的值，并且特别是如果喷射物质含有固态硬质颗粒，如涂料、填充料以及其他矿物质时，容易发生磨损及喷射品质下降。因此，涉及喷嘴喷射的一个问题是喷嘴的磨损，尤其是当喷射混合物或悬浮液或悬漂液或溶液含有如矿物质之类的硬质固体颗粒时更是如此。通常，纸浆混合物或悬浮液或悬漂液或溶液含有填充料、颜料以及其他硬质无机颗粒，如砂以及例如来自回收过程的其他杂质。

通常，在纤维幅材生产中，在流浆箱之后的成形部上形成纤维幅材，流浆箱将纤维悬浮液供给到移动网。成形部的功能是从流浆箱供给的悬浮液中去除水以保持良好的成形。供给到成形部上的纤维悬浮液的稠度通常是1%，并且在经过成形部之后，在该成形部上所形成的幅材的稠度通常是18%-20%。供给稠度较高通常造成成形较差，这在幅材端部特性方面具有负面的效果。因此，在典型的纤维幅材生产中避免应用高于1.5%的供给稠度。

在美国第6237525号专利中披露了一种超声雾化器装置，其用于借助大面积的振动板涂布纤维幅材，以提供提高的雾化能力和雾化的生产流率（throughput flow rate，吞吐流率）。

在美国第3475198号专利中披露了一种旋转雾化过程及分配设备，其用于在非纺织的纤维幅材的制造中涂覆液态粘合剂。这种公知的过程是用于处理幅材中的松散的纤维结构（其中纤维不应被气流所扰乱），以及用于涂覆难以雾化的高粘度液态粘合剂，如淀粉和聚乙烯醋酸盐。在这种公知的装置中，使用旋转雾化器来避免喷嘴堵塞的问题，并且借助用于改善喷射颗粒转移效率的高压静电场的使用来提高所获得的流率。