造纸机前筛浆机的制作方法
【专利说明】造纸机前筛浆机
[0001] 发明涉及多层造纸机前筛浆机，特别是涉及造纸机的纸张成形筛，如涉及分别在 用于纤维悬浮液和造纸纤维材料的排出/过滤的造纸机的湿部的纸张成形部分中的造纸 过程中所使用的纸张成形筛。这种类型的前筛浆机主要用于具有低纸重/基重和与印刷 适性有关的高要求的高品质绘图型纸与包装纸。这些纸可以通过所谓的夹网成形器以超过 2,OOOm/分钟的速度来制造。就此而言，对前筛浆机的机械稳定性、排出性能、纤维支撑、减 少的标记趋势和寿命具有高要求。
[0002] 造纸的必要过程是通过使用所谓的纸张成形筛借助于造纸机的湿部的纸张成形 部分中的过滤来排出/脱水纤维悬浮液或纸纤维材料来实现的纸张的成形（=纸张成形）。
[0003] 纤维悬浮液可以理解为悬浮在水中的机械纸浆纤维或化学纸浆纤维、填充物和辅 助化学试剂的混合物。
[0004] 为了能够尽可能均匀地制造纸张，必须在纸张形成到约99%之前立即增加或设定 纤维悬浮液内的水量。这确保纤维可以均匀地分布在水中，这有利于有待成形的纸张的品 质。
[0005] 水量通过纸张成形部分内的上述过滤过程（即，在纸张成形过程期间）减少到约 80%。纸纤维以及填充物和辅助试剂以非纺织物的形式以均匀分布的方式保持在造纸机前 筛浆机上。
[0006] 虽然在过去排出过程主要借助于应用到长网造纸机/长屏机的造纸机前筛浆机 来发生，但是现在主要使用双筛选机，例如以所谓的夹网成形器的形式。这些双筛选机的特 征在于，纤维悬浮液被注入到形成在两个造纸机前筛浆机之间的夹网中，这样使得排出可 以通过两个前筛浆机同时发生，由此有可能显着加速过滤过程并且因此也加速造纸机的制 造速率。现在存在用于具有低克重的纸类型的造纸机，其能够以高于2,OOOm/分钟的速度 来制造。
[0007] 对于有待制造的纸和造纸机中存在的条件的同时/包括提供高纤维支撑、高开阔 和高机械稳定性的特定设计的纸张成形筛。此外，织物的低标记趋势特别是绘图纸领域所 必需的。
[0008] 多层造纸机前筛浆机在过去的几年里证明了用于这些应用领域的价值，所述前筛 浆机包括适用于对应使用目的的以不同方式形成的两侧。这种类型的前筛浆机具有由上部 织物的上侧形成的纸侧。在习惯的语言使用中，纸侧也称为前筛浆机的上侧，并且与形成纸 张相关。此外，这些前筛浆机具有由下部织物的下侧形成的机器侧。也可以称为前筛浆机 的下侧的机器侧接触造纸机的零件。各别的前筛浆机侧具有机器方向（一般纵向方向）和 交叉方向，就此而言，机器方向（也将MD用于"机器方向"）是指纸幅的运行方向并且因此 也指造纸机前筛浆机的运行方向，并且有时也称为交叉机器方向的交叉方向（也将CMD用 于"交叉机器方向"）是在造纸机前筛浆机的平面中转动90°的方向，S卩，与纸和前筛浆机 的运行方向横向定位的方向。
[0009] 由于现代造纸机前筛浆机的非常特定的构造，通常纸侧和机器侧不不可互换，纵 向方向/机器方向和交叉方向也不可互换，因为否则将不能确保或将不能充分地确保前筛 浆机的操作模式。例如，可以通过显着伸出或突出的横向纱线（thread)来保护机器侧上的 实现前筛浆机的循环的机器方向纱线（=纵向纱线）免受磨损。例如，在纸侧上提供纵向 和横向纱线的平衡比可以确保纸纤维的良好沉积可能性。关于纤维支撑，但是也关于前筛 浆机的标记趋势，最简单并且同时最老的纺织工程的基础组织（即所谓的平纹组织）证明 了用于上部织物并且因此用于纸侧的价值。在这种组织中，其重复（=织物的最小重复单 元）准确地是由两条经纱（一般地，前筛浆机的纵向纱线/机器方向纱线由经纱形成）和 两条炜纱（一般地，前筛浆机的横向纱线由炜纱形成）形成，这些纱线以特别紧密且均匀的 方式连接至织物。尽管平纹组织非常良好地适用于形成纸张，并且因此非常良好地使用于 纸侧，但是它通常并不非常良好地适用于机器侧。如果造纸机前筛浆机设有平纹组织纸侧， 那么造纸机前筛浆机因此可能明智的是在平纹组织的下方提供第二纤维层，这给予前筛浆 机足够的稳定性和磨损可能性。
[0010] 就此而言，除其它之外，由于有助于纸侧的平纹组织涉及对这样的层连接来说特 别不利的先决条件的事实，两层的连接（即，形成纸侧的上部织物和形成机器侧的下部织 物的连接）是一项特别的挑战。
[0011] 现有技术描述用于连接两个前筛浆机纤维层的不同途径，其中一种途径描述使用 在纵向方向及/或横向方向上延伸的另外的、分离的滚边线（binderthread)(没有分别地 形成结构及组织图案/没有安装道结构及组织图案）。根据这种途径，两个精制且完成的纤 维层通过分离/额外的滚边线（所述滚边线不会促成相应织物层组织/不是形成对应织物 层组织所要求的）与彼此连接。两个织物层由专有地在对应织物层中延伸并且因此完整地 生成对应织物层图案或织物层组织的纵向纱线和横向纱线构成。这种途径例如描述于其中 使用与上部织物的经纱和下部织物的经纱接结的分离滚边炜纱的CA1 115 177Al中，以 及其中将分离炜纱用作滚边线的DE39 28 484Al中。其它实例可见于DE42 29 828AU TO93/00472以及EP0 136 284A2中。分离滚边线通常被构造成比形成对应织物层的纱 线更细（参见例如CA1 115 177Al)，因为除了形成织物的纱线之外，滚边线必须合并在 织物结构中。就此而言，特别是在平纹组织中为这类分离滚边线提供小的空间。否则，滚边 线将干扰组织的原本均质的结构，这样使得将会产生在纸中（特别是在纸侧上所提供的平 纹组织中）引起标记的缺陷。然而，实践已经证明，细滚边线磨损并且破裂得相当快，特别 是在处理大量磨料填充物或其构建在机器方向上对前筛浆机施加沉重的弯曲负载的造纸 机中，这样使得两个织物层首先移位并且然后其结果是分离。不言而喻，不可能借助于以这 种方式改变的织物/前筛浆机来造出高质量纸。
[0012] 替代方案是使用结构纱线（分别地属于/促成至少一织物层的结构和组织图案） 来连接多层。就此而言，用于连接多层的纱线（"接结纱线"）一方面用于连接多层（为此， 纱线在多层之间交替），并且另一方面分配形成上部织物及/或下部织物（特别地对应再现 特征组织或部分重叠图案）。不同结构纱线，例如，在结构地形成上部织物中分配的横向纱 线（或替代的纵向纱线可以用作连接纱线，不同结构纱线引起不同前筛浆机性质。
[0013] 另外/就此而言，已知使用交互的在纵向方向相邻布置的两条横向纱线作为所谓 的功能横向纱线对。就此而言，功能对的两条横向纱线在纸侧上一起交替地形成符合纸侧 的组织图案且可形成纸侧平纹组织的部分的实际上不间断的横向纱线。功能对的当前形成 纸侧上的实际上不间断的横向纱线所不需要的那些纱线部分在织物的内部中延伸并且用 于将下部织物接结至上部织物。就此而言，接结下部织物的纱线部分同时可以例如完成下 部织物或其组织。例如，功能对的横向纱线中的一条或两条交替地在上部织物和下部织物 中延伸。上部横向纱线可以例如设在专有地完成平纹组织（即，仅在上部织物中延伸）但 是没有接结功能的两个功能横向纱线对之间。这种途径的示例性实施例可见于例如EPO 097 966A2、EP794 283Al,、W0 99/06630A1、W0 99/06632Al以及WO02/14601Al中。
[0014] 可替代地，多层可以由所谓的功能纵向纱线对来连接。就这一点，指出示出通过功 能纵向纱线对的层连接的EP0 069 101和EP093 096作为实例。
[0015] 关于织物通过功能横向纱线连接，另外参考了以下专利文献。
[0016] KevinJ.Ward的EP1 021 616Bl示出一个织物，其中纸侧是在横横向方向专有 地通过功能横向纱线对形成，即，没有纯上部横向纱线（参看所述专利的图la)。这一种前 筛浆机的纸侧具有相当高的标记趋势，因为分别地没有由纯上部横向线的上部纵向纱线的 支撑和没有由纯上部横向纱线的上部织物的稳定。平纹组织实现的纸侧变得不规则，由于 缺少上部横向纱线和大量的转换位置。另外，大量的横向纱线被使用。
[0017] HeinzOdenthal的EP1 311 723Bl的专利示出一种织物，在该织物中，纸侧在横 向方向专有地通过功能横向纱线对形成，其中仅在每一第二对中，两条横向纱线的其中之 一形成为浸入下部织物层中的接结纱线（参看所述专利的图3)。另外，除了增加的标记趋 势，此织物因此具有相当少量的接结位置（具有高数量的所提出的横向纱线）。
[0018] JohannBoeck的EP1 754 820Al示出一种织物，在该织物中，两条纯横向纱线和 一条功能横向纱线对在纵向方向交替地一条接一条被布置在纸侧上（参看所述专利的图 1)。由于相当少量的功能横向纱线对，接结位置的数量是相当少的。
[0019] 在织物中，一条上部横向纱线和一条功能横向纱线对在纵向方向交替地一条接一 条被布置在纸侧上，例如描述于KevinJ.Ward的EP1 000 197BUKevinJ.Ward的EP1 158 089BUKevinJ.Ward的EP1 158 090BUClaraRosetti的WO2010/041123A2、 DaleB.Johnson等的EP0 794 283BURonaldH.Seabrook的US5, 826, 627、Steward L.Hay的WO2004/111333A2 和StewartL.Hay的WO2005/014926Al。并且，这些织物具 相对高的标记趋势或不规则的纸侧，例如两条中的一条上部纵向纱线专有地由形成转换位 置的功能横向纱线对支撑。换句话说，所有纯上部炜线和上部横向纱线，分别放置于相同的 经纱与上部纵向纱线上（特别是在两条中的一条经纱上）。
[0020] 其它示例示出具有上部织物和下部织物的纵向纱线比或经纱比不等于1的结构 (就这点而言，1:1的比可被特别容易地实现）。這類形的解決方案發表在KevinJ.Ward 的EPI849 912BI的專利中，其中3至2的上部織物和下部織物的經比，且另外，其中一 条功能横向纱线对和一条上部横向纱现在纵向方向一条接一条被布置在纸侧上，並且在 ChristineBaratte和KevinJ.Ward的US7, 487, 805B2中，具有小于1的上部织物和下 部织物的经比的炜接结织物被描述，且另外，其中一条功能横向纱线对和两条功能横向纱 线对在纵向方向一条接一条被布置在纸侧上。
[0021] 在RalfKaldenhoff的EP1 002 892Bl的专利和PetraHack-Ueberall与Arved Westerkamp的EP2 205 791Bl的专利