CN1080791C - 干燥器编织体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干燥器编织体(V)，用于造纸机作闭式传送的干燥器区段(C1-C3)。具有用纤维编织的结构，结构上面向卷纸的一侧用以在干燥器区段内支撑和贴靠卷纸(B)。至少某些位于干燥器编织体(V)面向卷纸一侧并在编织体的运行中贴靠卷纸(B)的纤维接触面是亲水性的，因而在编织体和卷纸之间具有粘附性。

Description

干燥器编织体
本发明涉及用于造纸机干燥器区段内的干燥器编织体。更具体地说，本发明意在提供一种用于作闭式传送的干燥器区段内的干燥器编织体以便在干燥器区段内在很高卷纸速度下取得卷纸的良好运送和运行并防止卷纸的皱缩，特别是横向皱缩。
在带有上下圆筒和上下分开的干燥器编织体的普通圆筒干燥器区段内，卷纸在圆筒间作所谓的自由牵引式运行，这里卷纸不与任何干燥器编织体接触。卷纸摆动和断开的问题在这种高速造纸机的干燥器区段内早已存在，为此各种形式的所谓闭式传送或单程运行在七十年代末以来就得到了发展，从而取消了干燥机组内自由牵引的方法。附图示出单程运行的方法和干燥器编织体V始终伴随卷纸B的情况。由于干燥器编织体可以在卷纸B和下圆筒C1之间延伸，这就可将加热限制在上圆筒C2上。
但是，就单程运行来说，仍存在着若干卷纸高速运行方面的问题，由于当今发展的方向是提高卷纸速度，解决这些问题就很重要。
第一个问题(P1)是：卷纸B是在上圆筒出口处有紧随上圆筒C2而脱开干燥器编织体的倾向，这是由于在卷纸和上圆筒之间存在着真空和粘附力的原因。这造成局部隆起如图中“1”处所示。
第二个问题(P2)是：卷纸B在下圆筒C1的入口处有被吹离干燥器编织体的倾向，如图中“2”处所示，这是由于在下圆筒C1和干燥器编织体V之间的接合部分存在着空气过压的原因。这种松脱状态有时会延续到下圆筒的出口处。随着卷纸速度的增高，干燥器编织体将越来越多的空气向下带到更深入的接合部分，这更加深松脱的程度。
第三个问题(P3)是：沿着下圆筒C1在干燥器编织体V和卷纸B之间的“3”处会产生空气层。此空气层如不能透过干燥器编织体就会在“4”处产生局部隆起。
上述这些卷纸运行上的问题会使松脱的卷纸在运行方向上伸长，对此运行方向上的伸长以下就称之为机器方向上的伸长，这种伸长使运送到下一上圆筒上的卷纸过长而产生横向皱折。
除以上三个问题外，在造纸机干燥器区段内还存在着一般卷纸横向皱缩的第四个问题(P4)，对此以下称之为横向皱缩。通常很难防止横向皱缩，以致形成纸张性能上的横向不均匀性。由于这种横向皱缩，卷纸在整个干燥器区段内不能保持其最大的宽度。
为消除下圆筒入口处(图中“2”处)的超压区，也就是为解决第二个问题，已有采用送风箱的，这是通过喷射作用在下圆筒C1的咬入口处造成局部负压。
为解决第二个问题从而提高运行性，曾进一步提出在下圆筒上留出凹槽或盲孔以便消除咬入口处的超压。
另一消除下圆筒咬入口过压的方法在于不用平面辊而用吸辊以改进高速下卷纸的运行性。通过使卷纸沿吸辊吸附在干燥器编织体上，这一技术有效地减轻了横向皱缩的第四个问题。
但是，这些改进卷纸运送和运行性能的已知技术还不能满足当今对机器高速运行的要求。
为消除横向皱缩，还有人在整个或部分干燥区间向卷纸侧沿加上向外的机械作用力以消除皱缩如SE440,518、SE462,171和SE468,217所公开的那样。但是，这些资料所公开的技术在使用上很复杂，夹紧也不很均匀。而且，在干燥器区段内经夹紧的纸边必须在不再需要向外的作用力时予以裁去，因而造成不必要的废料。
US-A-5,397,438公开了一种方法，用以减轻卷纸经过造纸机单程运行干燥器区段时的横向皱缩。这是在支撑卷纸的干燥器编织体边沿上连续地涂上粘合剂以便在卷纸和干燥器编织体边沿之间产生高粘滞性。在所述实施例中所述粘合剂为一种胶料。
特别应该注意的是，为满足各种要求，防止卷纸和干燥器编织体之间的局部隆起是不够的。为消除皱缩，对卷纸还必须防止其在干燥器编织体上滑动，特别是横向滑动，但也包括机器方向上的滑动。
另外一个干燥问题是：卷纸的干燥成分在卷纸边沿上较其中心部分为高。为解决这一问题，发展有一种透气性具有一定分布的干燥器编织体如FI59837和SE8204524-6所述。这些干燥器编织体在编织时在中心和边沿采用不同的纱线密度。
就现有技术来看，也可以看到，有人在干燥器编织体的线间空隙中填入化学制剂以便控制其透气性和(或)空隙容积，从而取得更为均匀的表面。
本发明的目的在于解决或至少在很大程度上减轻在造纸机中作单程运行的干燥器区段内存在的上述第一至第四个问题。
更具体地说，本发明的目的在于提出一种干燥器编织体，不仅能产生良好的卷纸运送和高速运行性能，且能消除卷纸的皱缩，特别是横向皱缩。
通过本发明干燥器编织体可达到这些和其他一些目的，在权利要求1中对其特征作了陈述，在从属权利要求中对其优选实施例作了说明。
本发明干燥器编织体的特征是：至少某些与卷纸接触的纤维表面是亲水性的以便在干燥器区段内干燥器编织体和卷纸之间产生粘附作用。
通过本发明干燥器编织体，与卷纸接触的亲水性纤维表面防止了卷纸在干燥器编织体上作横向和机器方向上的滑动，并防止其从干燥器编织体上隆起。通过这种改型的干燥器编织体可解决或至少在很大程度上减轻所有上述第一至第四个问题，不必再在干燥器区段内作多方面的改变或采用复杂的夹紧边沿的装置如上述参考资料中所述。
应该注意到，“粘附力”一词是指在干燥器编织体和卷纸彼此接触时产生的一种作用力，而干燥器编织体的亲水性本身并不意味着干燥器编织体面向卷纸一侧具有通常意义上的普通粘附性或对任何材料都起作用的粘附性。这与上述US-A-5,397,438中所述具有重大的区别。
通常的干燥器编织体是用由具有表面疏水性、一般为聚酯的原材料制成的纤维编织成的，这种原材料使纤维表面具有抗水性，即对含有一定水份的卷纸是排斥的。而本发明的干燥器编织体则由于其纤维具有亲水性接触表面会使卷纸粘附其上，这就使卷纸具有良好的运送和运行性能，并使皱缩减轻。可以看出，在作单程运行的干燥器区段内干燥器编织体和卷纸之间的粘附力是不成问题的，因为卷纸在这种干燥器区段内不会象在具有上下分开的干燥器编织体的现有技术内那样在圆筒之间脱离干燥器编织体。
还应该注意到，对面向卷纸一侧作纤维亲水性接触面的安排不会影响其表面机械粗糙度，因此，可以说此粗糙度完全不受或至少不明显地受到本发明干燥器编织体结构的影响。
按本发明改进的在干燥器编织体和卷纸之间的粘附性或粘滞性产生以下几方面改善的性能：
在作闭式传送的干燥器区段内改善了卷纸的控制和传送，这是由于粘附性使卷纸保持在干燥器编织体上，因为消除了局部隆起，也就有可能使机器作高速度操作；
减轻了卷纸在干燥器区段内的横向皱缩，这是由于粘附性防止了卷纸在干燥器编织体表面上的滑动；
在开始特卷纸引入干燥器区段时易于插装料端。在插装料端时需引入干燥器区段的卷纸端头宽度减小了，如干燥器编织体的相应面部如侧沿部分具有亲水性纤维接触面，由于粘附作用就易于将卷纸装到干燥器编织体上；
在闭式传送的状态下，在造纸机的加压区段和随后的干燥器区段之间，或在干燥器区段内的相邻干燥机组之间，本发明可改进对卷纸的控制和检取。在不同区段之间的自然牵引下所产生的有害的卷纸机器方向的伸长和由此造成的横向皱缩得以消除或至少得以减轻，因为可以使具有粘附性的干燥器编织体趋近前一区段的出口而粘附于卷纸上并检取卷纸。
可采用不同的方法制备所述亲水性纤维接触面。在本发明的第一实施例中，可对干燥器编织体的编织结构在干燥器编织体面向卷纸的一侧涂上亲水性面层，也就是在已经编织成的干燥器编织体上在将其装入机器之前涂上亲水性面层，例如，可以作为干燥器编织体加工的最后一个步骤来处理，但，也可在操作一段时期后将干燥器编织体从机器上卸下再作处理，例如，在干燥器编织体由于积污和(或)由于表面磨损不再符合亲水要求时可作再处理。这样，在所述纤维接触面上和在编织结构经纬纤维间的交叉点上就会出现这样一层会粘附于卷纸的面层。根据选用的面层材料，面层除具有对卷纸的粘附作用外，还具有增加干燥器编织体的韧性和(或)硬度的作用。此外，面向卷纸一侧的表面粗糙度并不受到面层的影响。
可以用几种不同的方法将这种面层涂在干燥器编织体面向卷纸一侧，例如，用喷涂或用滚子作机械涂敷，滚子可从桶内蘸取面层涂料。
很明显，这种面层涂料可以作为干燥器编织体实际加工的最后一道工序进行涂敷，也可在以后对现有干燥器编织体在将其装上机器之前进行涂敷。
无论采用何种方法将面层涂料涂敷到干燥器编织体面向卷纸一侧，面向卷纸一侧的粗糙度一般不会受到面层明显的影响。这种面层的厚度因此相对较薄，在任何情况下都不应超过0.1mm。面层涂料的最佳厚度范围为0.01-0.05mm。
所述物质的涂敷和其中分子的事后交联可在编织后的毛胚件或在预制的干燥器编织体(尺寸准确、带有接缝等最后制成的干燥器编织体)上进行。这与上述US-A-5,397,438是完全不同的，在那里，涂上的胶料在使用干燥器编织体之前并不产生交联作用，因为胶粘作用会因此消失。
在本发明中，可以将这种亲水面层涂在干燥器编织体的整个面向卷纸一侧或其一部分上。在一个实施例中，将涂层沿干燥器编织体侧沿部分涂成两个连续的带形涂层。也可以构成干燥器编织体横向粘附的某种要求款式，这可沿干燥器编织体宽度改变面层涂料的粘附程度和(或)在干燥器编织体不同部位采用不同的面层涂料材料，这样就可取得干燥器编织体在横向上不同的亲水性质，例如，在干燥器编织体的边沿部分粘附性较强，在其中心部分较弱。如粘附性沿干燥器编织体横向是变化的，在机器方向上就大体上是恒定的。
在本发明的另一实施例中，在用纤维编制编织体时就构成亲水性纤维接触面，在编织所用纤维中，至少某些在编织前就具有亲水性外表面。可围着纤维涂以面层以取得纤维的亲水性外表面。可以采用与前述面层涂料实施例相同的涂层厚度。采用这种表面涂层在编织干燥器编织体之前已经交联的“预制”纤维就可设计在织机上编制干燥器编织体的各种参数，因为编织的款式和材料的选择决定着纤维的运作。
如干燥器编织体的编织结构具有通常的两个以上的纤维层，构成干燥器编织体面向卷纸一侧的纤维层就可全部或部分用具有亲水性外表面的纤维来编织，而下层则可用具有非亲水性外表面的纤维来编织。当然，也可编织各层都由带亲水性外表面的纤维构成的干燥器编织体。
另外，如干燥器编织体是用原始亲水性纤维编织的，就可沿干燥器编织体横向选用不同种类的纤维和(或)改变编织款式来取得沿横向具有特种款式的亲水性。例如，编织时可使干燥器编织体面向卷纸一侧浮现较长的亲水性纤维从而取得局部加强的粘附性。
在本发明的一个优选实施例中，亲水性接触面的表面能约为40-75mJ/m2，而对用聚酯单纤维编织的干燥器编织体来说，其表面能与此相比仅约30mJ/m2。
下表I示出用作干燥器编织体面向卷纸一侧亲水性面层的示例性活性物质的成分。此物质可根据涂料器的类型和选定的涂料量用水稀释后作薄层涂敷。
                                表I
    组成     牌号 重量百分比
  水基聚氨酯乳剂交联剂(蜜胺甲醛)催化剂(甲苯磺酸盐)  Bayhydrol 123Resimene 7BYK     963.50.5
用以上配方制取的带涂层的干燥器编织体通过实际试验取得了良好的结果，并证实了本发明的技术效果。用挂料辊技术将亲水料在较高速度下(10m/min)涂敷在干燥器编织体上，最好每次只涂一薄层以免形成料滴。在涂上所需量的物质后，可使干燥器编织体在约90℃较低运行速度(0.5m/min)下进行干燥。最后，可使干燥器编织体在150℃下硬化。所取得的干燥器编织体在生产高级纸张(700m/min 50-100g/m2)的机器上运行良好。本发明干燥器编织体装在机器末端涂料装置之后第六和第七干燥机组内。在用Pope卷绕机将卷纸卷绕到卷筒上而断开的情况下，不难暂时将卷纸向下导入存放箱而无任何摆动。在使卷纸随着干燥器编织作运行时，在整个机器上不需重新插装卷纸，这意味着节省时间，并保持了断开前同等的质量。
此外，实际试验证实了仅对干燥器编织体的边沿进行涂料的技术效果，这与相应的无涂料层的干燥器编织体相比，卷纸端头的插装也就容易多了。
在实验室的试验中，对接触角也作了比较测定，并将结果转换成了表面能，下表II示出采用Hoechst AG(DE)提供的纤维在无涂层和敷有按表I配方所得涂层的情况下所取得的试验结果。
                       表II
    纤维料 测得表面能(mJ/m2)
Hoechst PET 910 C相同的纤维，但涂有按表I配方所得涂层     3550
最后，可以提出的是，根据制取亲水性干燥器编织体所选用的物质，在装上干燥器编织体后不难使其进行空转以便硬化、交联以及如采用熔剂则可使其挥发。

Claims (13)

1.一种干燥器编织体(V)，用于造纸机作闭式传送的干燥器区段(C1-C3)，具有用纤维编织的结构，结构上面向卷纸的一侧用以在干燥器区段内支撑和贴靠卷纸(B)，其特征是：至少某些位于干燥器编织体(V)面向卷纸一侧并在编织体的运行中贴靠卷纸(B)的纤维接触面是亲水性的，因而在编织体和卷纸之间具有粘附性。
2.按权利要求1所述干燥器编织体，其特征是：为制成所述亲水性纤维接触面，使编织结构在干燥器编织体面向卷纸一侧具有亲水性表面涂层。
3.按权利要求2所述干燥器编织体，其特征是：亲水性表面余层的厚度不超过0.1mm。
4.按权利要求2或3所述干燥器编织体，其特征是：亲水性表面涂层敷在编织结构在干燥器编织体面向卷纸一侧的整个表面上。
5.按权利要求2或3所述干燥器编织体，其特征是：亲水性表面涂层敷在编织结构在干燥器编织体面向卷纸一侧的部分表面上。
6.按权利要求5所述干燥器编织体，其特征是：亲水性表面涂层敷在编织结构在干燥器编织体面向卷纸一侧的边沿部分上，形成连续的带形涂层。
7.按权利要求1所述干燥器编织体，其特征是：为在干燥器编织体面向卷纸一侧制成所述亲水性纤维接触面，编织结构是用纤维编织的，纤维中至少某些具有亲水性表皮。
8.按权利要求7所述干燥器编织体，其特征是：纤维的亲水性外表面是由围着所述纤维的亲水性表面涂层构成的。
9.按权利要求8所述干燥器编织体，其特征是：纤维的亲水性表面涂层的厚度不超过0.1mm。
10.按权利要求7所述干燥器编织体，其特征是：具有亲水性外表面的纤维是用表面具有亲水性质的半成品制备的。
11.按权利要求7-10中之一所述干燥器编织体，其特征是：编织结构具有两个以上纤维层，其中构成干燥器编织体面向卷纸一侧的一层全部或至少部分是用具有亲水性外表面的纤维编织成的。
12.按权利要求1 所述干燥器编织体，其特征是：所述亲水性纤维接触面的表面能约为40-50mJ/m2。
13.按权利要求1 所述干燥器编织体，其特征是：所述亲水性纤维接触面的表面能在干燥器编织体横向上按一定款式变化。
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