[發明專利]節能造紙成形裝置和降低纖維懸浮液的稠度的方法

在審

• 申請號: 201410333310.5
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN104343035A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 路易斯·費爾南多·卡布雷拉Y洛佩斯卡拉姆
• 申請（專利權）人: 弗派爾有限責任公司
• 主分類號: D21F1/00
• 分類號: D21F1/00;D21F1/48;D21G9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 田軍鋒;郎志濤

本發明是申請日為2011年12月26日、申請號為201180067667.8、發明名稱為“節能造紙成形裝置和降低纖維懸浮液的稠度的方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2010年12月16日提交的美國臨時專利申請序列號為No.61/423,977的申請的優先權，該申請的全部內容通過參引的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及一種用于紙的成形的裝置。更具體地，本發明涉及一種用于降低成形桌上的纖維懸浮液的稠度或者密度并且改進形成在成形桌上的紙的質量和物理性能的裝置、系統以及方法。

背景技術

通常，眾所周知，在造紙工業中，將液體從成形織物上的紙料上適當排水是確保高質量產品的重要步驟。這通過使用通常位于諸如長網造紙機的造紙機的濕端處的排水刀片或者箔片來完成。(注意到，如文中所使用的詞語排水刀片意指包括實現排水或者實現原料活動性(activity)或者實現兩者的刀片或者箔片。)如今，這些刀片的多種不同設計都是可用的。通常，這些刀片提供用于線或成形織物的支承或者支撐表面，這些刀片具有遠離線的角度的用于除水的尾部。這產生了在刀片表面與織物之間的縫隙，該縫隙造成刀片與織物之間的真空。這不僅將水從織物排出，而且能夠由于吸力造成將織物向下拉。但是，當真空消退時，織物回到其最初位置，這能產生橫穿原料的脈沖，這對于原料分布是需要的。(由線偏斜產生的)活動性和從紙張排出的水量與刀片產生的真空有直接關系。通過這種刀片產生的排水和活動性能通過將刀片安置在真空室上而增大。排水與活動性之間具有直接關系是不希望的，因為雖然活動性總是希望的，但在紙張成形過程的初期太多排水在纖維和填料的保持方面可具有不利作用?？焖倥潘部稍斐杉垙埫芊猓沟煤罄m的排水更加困難?，F有技術使造紙者對希望的活動性做出折中從而減緩早期排水。

排水能夠通過例如Ward的美國專利號No.3,823,062中教導的液體到液體傳遞的方式實現，該文獻的全部內容通過參引的方式引入本文。此文獻描述了從懸浮液進行受控的液體至液體的排水沒有傳統排水劇烈。

相似類型的排水在Corbellini的美國專利號No.5,242,547中所教導。此專利教導防止在成形織物的與要排水的紙張相反的表面上形成彎月面(meniscus)(氣/水界面)。此文獻通過淹沒包括刀片的真空箱結構并且通過控制機構調整液體的排出來實現上述目的。這被稱為“淹沒排水”。改善的脫水可以說通過使用吸入箱中的負壓產生。

除了排水之外，刀片構造成特意地產生在懸浮液中的活動性從而提供原料的所需分配。例如，此刀片在Fuchs的美國專利號NO.4,789,433中所教導。此文獻(優選地具有粗糙的脫水表面)教導使用波形刀片來產生纖維懸浮液中的微湍流。

其它類型的刀片希望避免湍流，但是仍然影響排水，例如Kallmes的美國專利號No.4,687,549中所描述的。此文獻教導填充刀片與網之間的縫隙，并且生成不存在空氣從而防止縫隙中的水的膨脹和“氣穴”并且基本上消除任何壓力脈沖。多個此刀片和其它布置能在下列現有技術中找到：美國專利號Nos.5,951,823；5,393,382；5,089,090；4,838,996；5,011,577；4,123,322；3,874,988；4,909,906；3,598,694；4,459,176；4,544,449；4,425,189；5,437,769；3,922,190；5,389,207；3,870,597；5,387,320；3,738,911；5,169,500以及5,830,322，這些專利的全部內容通過參引的方式并入本文。

傳統上，高速造紙機和低速造紙機生產具有大范圍的基重的不同等級的紙。紙張成形是流體力學過程，并且纖維的運動跟隨流體的運動，因為單個纖維的慣性力與液體中的粘滯曳力相比較小。成形和排水元件影響三個主要的水力過程，即排水、原料活動性以及定向剪切。液體是根據作用在其中或者其上的剪切力做出反應的物質。排水是通過線或者織物的流動，并且其特征在于，流速通常依賴于時間。原料活動性在理想的意義下是未排水的纖維懸浮液中的流動速度中的隨機波動，并且大體上是由于流動中的動量的變化而出現，流動中的動量的變化是由于響應于排水力或者由刀片構型產生的成形織物的偏斜。原料活動性的主要作用是使網分解并且使懸浮液中的纖維運動。定向剪切和原料活動性都是剪切生產過程，其二者僅在方向的角度上具有相當大程度的不同，即，與單個纖維的尺寸相比較大的程度。