[发明专利]基于预测的天然涂层转移的杨克烘缸涂层的实时调节的方法和系统

说明书

提供了一种用于调节施加到杨克烘缸的粘合剂涂层的决策支持的方法。在线传感器配置为连续测量原料特性，并且附加传感器提供实际原料流率和机器速度。控制器基于测量的特性和感测的实际机器值基本上实时地预测从由原料生成的纤维片材到杨克烘缸表面的潜在天然涂层施加。可以将输出信号提供给显示单元，其中可以确定并显示最佳粘合剂涂层进给速率用于操作员决策支持。控制器可以在自动模式下被配置为基于与相应实际值相关联的一个或多个确定的最佳值的比较来调节粘合剂涂层进给速率。该方法可以包括实时识别纤维源改变，并且部分地基于预定的相关性预测天然涂层潜在性。

背景技术

本发明一般地涉及起皱产品（诸如例如卫生纸、厨房用纸、餐巾纸等）的制造。更具体地，本发明涉及经由连续在线数据监测并基于此实现对制造过程的实时控制来实时预测天然涂层转移的系统和方法。

用于制造起皱产品（例如卫生纸、厨房用纸和餐巾纸）的常规过程是公认的，并且不需要在本文中详细阐述。一般而言，连续的湿纤维片材由具有以下特性的纸浆原料生成并且还考虑化学添加剂、水源等，所述特性部分地由一种或多种组成纤维源的特定组合限定。加热的旋转烘缸（本文称为“杨克烘缸”）配置成拾取湿片材，基本上干燥该片材，然后将该片材和与其相关联的起皱刮刀组合起皱。这种起皱过程赋予片材三维结构，该三维结构例如负责纸巾产品的柔软感。可以使用（但不限于）轻干法起皱机、湿法起皱机以及通风干燥（TAD）和可以在杨克烘缸之前赋予片材结构的其他机器来制造起皱产品。

起皱过程，并且更具体地说是杨克烘缸上的表面状况，是整个制造过程中的关键因素。为了将片材附接到杨克表面，必须存在薄的粘合剂涂层。该粘合剂涂层实际上将有助于片材拾取。杨克表面和片材之间的粘合力的强度是纸巾制造中非常重要的因素。力必须足够强以将片材保持就位，但必须足够弱以在适当的位置剥离片材。将专门设计的化学制剂施加到杨克表面，以提供表面所需的粘合和剥离属性。提供形成卷筒纤维片材的材料的纸浆原料还包括将粘附到杨克表面并提供粘合力的物质。在该行业中，术语“天然涂层”用于这种“天然”来自原料并涂覆在杨克表面上的材料。纸浆原料的组成随着该原料中纤维源或添加剂的改变或随着水的特性改变而发生改变。这种变化需要调整用于控制杨克表面的粘合和剥离属性的化学制剂的量。“天然涂层”加上化学添加剂一起提供总粘合力。

用于调整粘合剂涂层进给速率以在杨克烘缸上实现适当特性的常规技术是劳动和时间密集的，并且还依赖于关于机器操作的假设。作为已知过程流程的一个示例，提示用户基于纤维源（配料）改变（诸如例如考虑到纸巾等级的改变）调整涂层进给速率。工厂员工或化学品供应商销售代表可能（也许在配料改变的几分钟内）获得并开始测试样品，以确定其中的总悬浮固体（TSS）之类的特性。该过程不是在线的并且因此不是即时的或被实时施行的。然后，用户可以经由例如机器控制系统针对给定起皱产品等级检查原料流量和机器速度的设定点，并使用预定的等式计算天然涂层潜在性（potential）。但是，这需要假设该机器在所述的设定点运行。

理解和监测天然涂层的量是改善杨克粘合剂性能的重要部分，改善杨克粘合剂性能导致更好地生产起皱产品。因此，将期望测量相关的在线过程特性并随后基本上实时地或在任何给定的选择时间预测可用于转移到涂层的天然涂层的量。然而，起皱产品制造过程的固有动态性质传统上使得这种预测分析和校正极其困难且不切实际。WO93/06300A1公开了用于在卷筒纸从杨克烘缸的表面起皱离开时调整起皱状况的已知方法和装置。

本发明旨在通过提供一种如各个实施例中提出的预测方法来响应于上述技术需求，该预测方法用于调节粘合剂涂层到杨克烘缸的施加。在另一方面，本发明涉及如各个实施例中提出的用于杨克烘缸的粘合剂涂层控制系统。

发明内容

在行业中已知的是，具有过量细粒的纤维源倾向于对杨克烘缸表面具有亲和性。诸如混合的办公废物（MOW）之类的回收的纤维源例如比其他纤维源（诸如原始桉树）具有更多的细粒和阴离子垃圾，诸如灰分。行业中还通常已知的是，这些回收的配料倾向于在杨克烘缸的表面上“沉积”更多的材料。然而，在行业中没有通常理解或其他常规技术用于预测这些细粒、垃圾和灰分将粘合到杨克烘缸表面多少。