用于造纸机或纸板机的流浆箱的制作方法

专利名称：用于造纸机或纸板机的流浆箱的制作方法
用于造纸机或纸板机的流浆箱本发明涉及一种用于造纸机或纸板机的流浆箱，带有用于将纤维悬浊液输送至导 引装置中的至少一个第一输送装置，该导引装置与喷嘴相连，所述悬浊液通过缝隙从所述 喷嘴中流出，并且带有用于配量至少一种辅助材料，如填料或各种化学试剂，尤其是造纸化 学试剂，如助留剂的配料装置。此外，本发明还涉及一种带有这种流浆箱的造纸机或纸板机。此外，本发明还涉及一种用于将至少一种辅助材料，如填料或各种化学试剂，尤其 是造纸化学试剂，如助留剂配量到带有流浆箱的造纸机或纸板机的至少一个流动层的方 法，该流浆箱具有带滤网侧出口的喷嘴腔。纸和纸板是一种平面的、主要由植物纤维和辅助材料构成的材料。在工业上主要 借助造纸机，如长滤网造纸机来制造这种材料。在造纸机的湿部中给分散在水中的纤维，大 多为木纤维脱水。在这种情况下，只要纸浆也仍未经过稀释，将固体悬浮物或纤维悬浊液通 常简称为原料，造纸材料或简单地仅称为材料。所述材料借助流浆箱涂敷在滤网带上，该滤 网带可设计为如WO 01/83882 A2所述的带有上部滤网和下部滤网的双层滤网。涂敷在滤 网带上的材料也称作纸幅面或简称为幅面。导入流浆箱中的纤维悬浊液的主要组成部分并因此制成的纸或纸板的主要组成 部分是植物的纤维原材料，也称作半成品，木料，但越来越多地也用可回收的废纸或化学纤 维作为原材料的主要来源。相反，制造纸和纸板所使用的非纤维质的材料称作纸辅助材料 或简称为辅助材料。尤其如填料或各种化学试剂(也称作造纸化学剂)的材料算作辅助材料。与上述 辅助材料相结合，所谓的助留剂发挥很重要的作用，该助留剂尤其有助于将填料和微细材 料保留在纸幅面中，即，将填料和微细材料连接在纤维上。造纸机上的流浆箱的主要任务是，局部地，亦即，沿宽度，简称为⑶的“横向”，并 且有时候，亦即，沿造纸机运行方向，简称为MD的“机器方向”均勻地将含纤维和辅助材料 的悬浊液分布在环形的滤网带上。已知借助分配头划分成一些区段的流浆箱形成多层幅 面。在脱水时，由纤维悬浊液在纸张形成过程中产生纤维毡，该纤维毡随后被压缩，并且在 造纸机的干燥部被干燥。已知有不同的实施形式的流浆箱。为了使纸材料均勻地流到一个成形滤网或一些 成形滤网上，根据DE 696 13 689 T2所述的流浆箱可以具有入口分配头或分配器，该入口 分配头或分配器一般具有逐渐收缩的配置结构。在入口分配头和蓄积装置之间，后者也称 作流浆箱的喷嘴，可存在大量的、以管状电池组的方式均勻布置的分配管。例如WO 02/063097 A2公开了一种成形装置和一种用于这种成形装置的流浆箱。 该流浆箱包括至少一个材料悬浊液输送管，具有多个通道的涡流块和/或具有多个通道的 管式发电机(Rohrgenerator)和流浆箱喷嘴，该喷嘴的悬浊液射束碰到脱水带露在外的或 暴露的表面上，其中，至少一部分通道和/或流浆箱喷嘴配设有形成涡流的装置，使得在穿 过相关通道悬浊液或在流浆箱喷嘴中导引的悬浊液支流中产生涡流，并且其中，悬浊液射 束在其背对脱水带的侧面至少部分地通过侧壁覆盖。
DE 697 19 756 T2记载了一种带有用于混合稀释流与纸浆流的装置的流浆箱，该 纸浆流由造纸机或纸板机的进入喷口排出，其中，优选为稀释水的稀释流与纸浆流相混合， 所述稀释流从优选与集流管连接的进入喷口中流出，该集流管布置在进入喷口之后。在这 种流浆箱结构中，幅面沿滤网宽度的纸张重量由流量调节阀调节，所述流量调节阀可让期 望的稀释流到达沿流浆箱宽度的不同位置处。DE 696 12 584 T2记载了一种用于多层流浆箱的材料输送系统和一种运行多层 流浆箱的方法，在该系统中，由相同新鲜材料制成的材料成分被供应到多层流浆箱的各入 口分配器中，在该系统中，将需要的化学试剂和填料添加到所述新鲜材料的各分开的区段 中。在多层流浆箱的流浆箱系统中引入至少一个稀释水管道。从DE 697 15 900 T2中得到一种用于造纸机或纸板机的多层流浆箱，其中所述多 层流浆箱沿宽度具有用于稀释水的分配阀。DE 699 20 426 T2记载了一种用于在纸板机的幅面成形单元中涂覆由混合物构 成的层的方法，其中，由相同的中间纸浆生成两个支流。对于构成布置在待结合的层的侧面 上的侧面的其中一个支流，在泵前的点上，泵后的点上和/或机器滤网之后的点上添加混 合物，以提高层中细微材料的含量和侧面之间的连接牢固性。之后，支流进入多层流浆箱 中，该多层流浆箱以通常的方式具有进入喷口，与各进入喷头连接的集流管，与集流管连接 的中间腔，涡流发成器和涡流管，在涡流发生器之后的出口喷嘴圆锥体和用于分离出口喷 嘴圆锥体中各层的侧翼。如开头说明的那样，通常在流浆箱之前，在材料中加入尤其是助留剂和凝结剂，助 留剂和凝结剂公知用于控制脱水和控制纤维浆的浓度。它们在制造纸和纸板时完成这样的 任务，由转移或形成桥接实现纤维和填料的结合，并且在产品质量方向对滞留和脱水特性 产生积极的影响。作为助留剂使用的的高分子化合物，如聚胺，聚酰胺，聚环酰胺，聚乙烯，阳离子型 淀粉和瓜儿胶。将聚胺和聚乙烯作为除水剂。迄今在造纸过程中，如这也从以上引述的现有技术中得知，尤其是助留剂一般在 筛分器之前或之后，而在流浆箱之前，各种情况下在分配器前或最迟在分配器中添加。筛分 器或分选器，在造纸专业术语中也称作滤网，例如可以设计为垂直筛分器或机器筛网。已知 它们用于在纤维悬浊液进一步导入流浆箱之前清洁纤维悬浊液。申请人:通过提高流浆箱中的压力损失抑制纤维悬浊液絮凝的尝试表明，这种措施 明显减小了在筛分器之前或紧接在筛分器之后配量的助留剂的作用。由DE 696 13 689 T2可知一种类似的结果。在此设计为，在聚胺承受逐渐增加 的、通常存在于纸材料中的剪力时，作为辅助材料的聚胺失去其功效，同时相同地朝流浆箱 出口运动。这是因为聚胺具有较高的分子重量，并且其长链在纤维悬浊液剪力作用下断裂。 其它添加剂，如填料，在理想状态下不均勻地沿纸幅面的厚度或Z-方向分布，而是聚集在 表面上。因此，DE 696 13 689 T2建议一种用于在流浆箱中注入添加剂的系统，沿纸幅面 的厚度方向有控制地注入用于改变纸材料的成分，尤其是沿所形成的纸幅面的宽度方向在 选择的平面上输入软化剂，并且通过大量的输送管卸载到流浆箱的入口分配器。众所周知， 软化剂的任务是改善纸的可展性、折叠性，膨胀性，吸附性能力和光洁性以及防止灰尘。应 用的材料如石蜡，四元氨基化合物，聚乙烯醇或聚醇类。
DE 102 55 842 Al完全在这种意义上也主张一种用于将化学试剂引入纤维悬浊 液中的装置和方法。为了达到此目的，根据该专利文献力求在造纸和制造纸板的过程中通 过在分选器和泵之前添加化学试剂成分充分使用在流体中引起涡流的装置。在分选器或泵 的转子叶片快速旋转时产生非常明显的、引起涡流的剪切区域。在实践中，这样产生的剪切 区域甚至可以表现得强烈到导致聚合链分开，这降低了作为助留剂的聚合体的作用。纤维 悬浊液通常容易凝聚成团，这在化学试剂的最优混合方面是一个问题。根据DE 102 55 842 Al，通过在流体中产生足够的涡流来溶解凝团结构。用于流态化纤维悬浊液的有利的方法 存在于，在纤维悬浊液的流体通道的阶梯状扩展部分中生成涡流。在流体通道旋转对称的 扩展部中产生的剪切区域的强度足够创造用于混合化学试剂的最佳条件，然而，保持所述 剪切应力显著小于例如在由泵或分选器叶片产生的剪切区域中的剪切应力。在整个悬浊液 的体积中混合化学试剂的最佳方法存在于，将各种成分这样地引入管的扩展部中，使得所 述各种成分在形成在扩展部后的循环涡流的边界面上导引，并因此进入足够强烈的、但未 分开聚合分子链的剪切区域。在此，化学试剂的配量可以在唯一一个管状扩展阶梯上进行 或者在多个上下相继的管扩展阶梯上进行。根据前述说明，所有上述现有技术具有的缺点是，各种纸化学试剂，尤其是助留剂 这样地添加在流浆箱中，使得各纸化学试剂通过明显的压降或带有强剪切区域的涡流区域 被破坏。因此，减弱或者会减弱尤其是高分子或聚合纸化学试剂，例如助留剂，如淀粉的作用。在WO 03/048452中记载了一种方法和使用该方法的、用于形成多层纤维幅面的 造纸机。该方法包括通过流浆箱输送至少两种不同的纤维悬浊液。所述流浆箱借助分隔壁 使纤维流相互分离，并且将纤维流输送到纸张形成装置。此外，流浆箱在薄片端部的出口处 形成横向均勻流动的水层。所述水层这样形成，即，其形成薄片的延续部或扩展部，由此抑 制纤维悬浊液流体层的混合。所述薄片设计为可沿基本垂直的方向自由移动，以实现纤维 悬浊液各层之间的压力平衡，所述各层通过所述薄片分离，由此，在薄片的端部边缘的下游 减小随动涡流效应。DE 101 59 412 Al公开了一种造纸机的流浆箱，尤其是多层流浆箱。该流浆箱包 括喷嘴，该喷嘴的内腔至少局部被至少一个分隔壁或薄片分隔。由WO 82/03413，享有国际优先权的在后申请文本DE 31 12 972 Al也已经公开 了一种借助多喷嘴的层分隔装置。后三个现有技术的缺点是，填料或细微材料和必要似的纸化学试剂，尤其是助留 剂在这样的配量位置被加入，这些配量位置沿流动方向看跟随有显著的压力下降或带有 强烈剪切区域的涡流区，由此，减小或者会减小尤其是高分子或聚合酯化学试剂，例如助留 剂，如淀粉的功效。在纸和纸板的生产过程中需要通过纤维浆的流动特性对成品纸的品质和质量，尤 其是破裂特性和纸结构产生积极的影响。此外，在纸和纸板的生产过程中也需要解决这种矛盾的方法或流浆箱，S卩，一方 面，在流浆箱的规定区域，例如在喷嘴腔中，为了加强混合配量有纸化学试剂的纤维浆的各 成分期望有至少一定程度的涡流，然而，另一方面在规定的其它区域，例如在在多层流浆箱 中的材料层之间的分离层(这些为固定的或流体动态的薄片)中，尤其在流体动态的薄片流和纤维层之间的边界面上不期望混合，并因此不期望产生漩涡或涡流，又一方面，不应尤 其通过涡流和由此引起的剪切区减小纤维浆的特定高分子或长链的含料的作用。通过按权利要求1所述的流浆箱或通过按权利要求12所述的造纸机或纸板机或 通过按权利要求13所述的方法满足上述需求。按本发明的流浆箱的各种优选设计在权利 要求2至11中定义。在本申请中提到的辅助材料是指各种化学试剂，尤其是助留剂，如淀粉，也指水， 如淡水，稀释的水，如白水，填料，微细材料或其它在造纸中使用的添加剂。与本领域的术语一致，以下将ζ-方向理解为垂直方向。所述机器方向，简称MD为 “机器方向”是材料幅面沿其输送的方向，亦即，网带(SietDband)在其面朝材料幅面的一侧 沿该方向移动。MD也是这样的方向，沿该方向所述流浆箱可让材料连同加入的辅助材料一 起运动至网带。横向，简称⑶为的“横向”是既与MD方向，也与ζ方向正交的方向。⑶方 向也是网带的宽度延伸的方向，而MD是网带长度延伸的方向。根据本发明，流浆箱是一种带有至少一个用于至少一种辅助材料，尤其是助留剂 的配料装置的多层流浆箱。这种流浆箱可在造纸机和纸板机中实现配料配量至少一种辅助 材料到至少一个流动经过流浆箱的白水流层。在多层流浆箱中存在多个层。根据本发明存 在至少一个导引纤维悬浊液的第一层和基本上导引白水的第二层。但也可以存在多个白水 层和/或多个纤维层。各层也可以由其它流动的介质组成。层例如也可以至少主要导引新 鲜水。更有利地，输送各种材料的流动层沿流浆箱的Z方向交替布置。此外，根据本发明，所述流浆箱具有用于输送基本上包括辅助材料的白水的第二 输送装置。此外，该流浆箱具有至少一个输送纤维悬浊液的第一输送装置。第一和第二输 送装置又与分配管相连。此外，流浆箱具有沿机器方向收缩的、在滤网侧带有出口的喷嘴腔。此外设置与喷 嘴腔相连的导引装置。在导引装置中存在分隔装置，如分隔壁。该分隔装置用于在流浆箱， 尤其是导引装置中分离或分隔各流动层。所述分隔装置至少局部地向喷嘴腔的出口方向延 伸。除了分隔装置，所述流浆箱也可具有活动的、从导引装置延伸到喷嘴腔中的薄片。此外， 在导引装置和喷嘴腔之间设有至少一个涡流发生器。尤其优选的是，将所述涡流发生器仅 设置在流动的第一层区域内，也就是设置在导引纤维悬浊液的层的区域内。然后，借助所述 用于第二流动层的白水的配料装置已在分配管区域或输送管的区域进行了辅助材料的配 量，而并没减弱辅助材料，尤其是助留剂的作用方式。然后，在主要导引白水和辅助材料的 第二层区域不设置涡流发生器。因此，在所述层中仅产生很少的压力下降，亦即，在这些层 中仅产生较低压力和较少的涡流。可以由此防止辅助材料的聚合链的被破坏。若也在第二流动层中使用减小压力的涡流发生器，则辅助材料至第二流动层中的 配量优选在涡流发生器之后，也例如在喷嘴腔区域中进行。在喷嘴腔中各层仍然可由薄片 分离。如前所述，所述流浆箱具有至少一个配料装置。该配料装置为至少一个流动层供 应至少一种辅助材料。配料装置在至少一个配量点处将辅助材料供应给该层。所述至少一 个配量点也可位于导引装置中，甚至在喷嘴腔中。原则上所述配量点沿机器方向看可布置 在从用于输送装置的入口至喷嘴腔的出口的整个区域内。当在此提起低压时，那么这在背 景下看，g卩，沿机器方向看在流浆箱中在存在涡流发生器时出现明显压力下降。那么例如在第二层的流动路径中没有引入涡流发生器时，也不存在低压。这与使用情况有关，其中，最 优地选择配料点。在各种情况下，在保持辅助材料效果的意义上，尤其在辅助材料具有较大 的易碎分子时，有利地选择这样的地点，在该地点的下游在所述第二层未出现较大的压力 下降和/或较大的涡流，使得由此引起的辅助材料，尤其是助留剂的分子链断裂不再会出 现或不再以减弱效果的方式出现。如上所述，相当优选的配量点是喷嘴腔，例如在滤网侧的 出口附近。所述配料装置允许在正确的湿化学(Nasschemie)的意义上，在作用最大的配量 点处数量精确地配量辅助材料。通过在优选较低压力的配量点处把辅助材料填入流动层， 可以保持所述辅助材料的效果，亦即，避免了辅助材料，尤其是助留剂的效果由于分子断裂 不期望地被减弱。在本发明另一设计中，可对所述辅助材料进行配量的配料装置已布置在分配管中 或第二输送装置中。优选所述第二输送装置通过白水运行，亦即，借助所述第二输送装置将 白水导入所述喷嘴腔中。已知白水可以起分层剂的作用。然而，白水首先作为运输层承载 所述辅助材料。优选沿造纸机或纸板机的整个机器宽度配量辅助材料。现在，例如使用一 些管或管排作为第二输送装置。各管通入给各输送装置供料的分配管。根据本发明，所述第一输送装置用于输送纤维悬浊液至流浆箱。这些输送装置一 般与各自的分配管连接。特别地，尤其专门地，可以同样有利地使用设计用于配量辅助材料的管或管道，尤 其是配料装置。可使管子的尺寸，亦即，各种特性，如横截面，直径，壁厚，材料选择，外部和 内部的表面性质等与待输送的材料相适应或被针对所述待输送的材料设计。通过使用传 统的管作为第二输送装置，现存的各系统也有利地可以简单且廉价地加装按本发明的流浆 箱。一种辅助材料或多种辅助材料的装料可以在所述第二输送装置本身中进行。作为 替代或补充，配量也可以在用于第二输送装置的分配管中进行。所述分配管优选在造纸机 的横向上延伸。一般至少一种辅助材料的配量唯一地或以任意组合在分配管前，分配管中 或分配管后进行。优选在喷嘴腔入口前进行配量。通过选择可能性或组合的可能性，可如 上所述地在低压区选择的一定的压力的一个配量点或多个配量点，使得所述配量点与各种 辅助材料，尤其是分子分割性、功能在纸化学等的意义上相匹配。通过有利地选择配量点并 由此关于辅助材料或辅助材料组合或一种或多种辅助材料的多成分系统的期望效果选择 压力和涡流区，可以积极地影响辅助材料的使用量和产品质量。所述至少一种辅助材料，尤其是助留剂，可如上述，有利地设计为多成分系统。配 量可从各第二输送装置的入口直到配量腔的出口分布地进行。在此，可不连续分布地进行 配量。然而，也可考虑沿所述路径连续配量。这是尤其有利的，即，辅助材料的至少一种第 一成分可在分配管中配量，辅助材料的至少一种第二成分可在流浆箱，优选在喷嘴腔中配 量。由于在造纸或制造纸板时使用的不同辅助材料的化学作用方式不同，尤其由于在足够 的强度中到达期望效果的反应时间不同，通常有利的是，将辅助材料设计为多成分系统，其 中，出于上述原因有利地可以在不同配量点进行不同成分的配量。尤其优选的是，至少一个配量点可变化，尤其用于匹配一定的应用情况。配量点位 置的改变例如可借助针对性的设计或优选借助优选动态的调节分隔装置沿机器方向的长 度实现。尤其有利的是，配量点在喷嘴腔中的位置可尤其从喷嘴腔外部改变，而并不会干扰喷嘴腔中的流动。通过配量点尤其从外部的、尤其是细微变化的可调节性，例如通过适当的 促动装置，如伸缩式或可旋转式或可移动式系统可在特别狭窄的范围精细地调节产品的质 量。从外部的可校准性能或调节性能允许辅助材料配量的细微调节以尤其窄的干预范围集 成在质量安全系统中。尤其为形成对称的纸张构造有利的是，至少一种辅助材料的第一数量可配量到至 少一个第一流动层中，与第一数量不同的第二数量可配量到至少一个第二流动层中。为更 好的效果，优选可通过至少一个分隔装置相互分离地导引各流动层。在纸张结构对称的情 况下，辅助材料的所需量与特性，如稀释程度，ζ方向的厚度，纤维种类等有关，其中，这些特 性由于期望的对称在不同的层中必须设计得不同。不同量的辅助材料在各层中移动的可能 性，因此支持了可制造的纸产品和纸板产品的多样性。分隔装置可根据应用情况帮助改善 不同配量的辅助材料的效果。尤其有利的是，沿机器宽度布置多个配量点。配量点沿所述机器宽度例如可以与 输送纤维悬浊液的第一输送装置和/或输送所述白水的第二输送装置间隔相等地分布。然 而，所述分布也可设计得更小，亦即，用于辅助材料的、沿机器宽度的配量点的数量可在机 器宽度的每个单位高于用于纤维悬浊液的入口的数量。分布密度沿横向影响纸质量，尤其 影响纸质量的均勻性，例如基本重量或撕裂性的均勻性或完全一般地纸结构的均勻性。通 过配量点密集的分布可减小纸特性或纸板特性，如基本重量沿所述机器宽度的变化。尤其优选的是，为加强至少一种辅助材料，尤其是助留剂的作用，可在喷嘴腔中适 配出现在输送辅助材料的第一输送装置中的压力损失和剪切力大小。通过压力损失并因此 剪切力的可适应性，可根据应用情况，一方面通过纤维悬浊液层在例如带有辅助材料的稀 释水或加入辅助材料的白水期望的涡流和由此产生的混合之间实现最佳的折衷，另一方面 实现保持或甚至加强辅助材料的作用。配料装置有利地划分成至少一个第一组和至少一个第二组。由此实现沿机器宽度 供应辅助材料的分布。输送装置也可成区段地划分。这可通过成组地不同的辅助材料添加 量在一台造纸机或纸板机上产生不同的产品质量。例如在为匹配区段的实际纵断面与区段 给定的额定纵断面而调节的情况下，成组地划分也可用于使各区段尽可能精确地与额定纵 断面相匹配。区段的各额定纵断面尤其也可以彼此相同，这在调节的情况下导致，在干扰成 组地出现在流浆箱中时，这些干扰可被成组地，亦即，在相关组中被调整，而不会由与调整 介入影响其它的、没有偏差运行的各组。如上所述，尤其有利的是，配料装置的至少两个组可以以一种规则，尤其是以编组 规则结合，由此可通过成组地在机器宽度上不同地配量辅助材料，尤其是助留剂调节辅助 材料供应在横断面上的变化O^ofilierimg)。调节系统中的集成性使得能够将成组的或区 域性的实际横断面变化与成组的或区域性的额定断面分布匹配或调节。根据本发明的流浆箱有利地应用或安装在造纸机或纸板机中。通过这种造纸机或 纸板机可制造具有尤其高的、专门针对客户需求定制的质量的各种纸和纸板。本发明也包括一种用于配量至少一种辅助材料，如填料或各种化学试剂，尤其是 纸化学试剂，如助留剂到带有流浆箱的造纸机和纸板机的至少一个流动层的方法，该流浆 箱具有带滤网侧出口的喷嘴腔。有利地将用于至少一种辅助材料的至少一个配量点沿机器 方向引向靠近流浆箱的纸张形成位置处。尤其优选的是，至少一个配量点处于流浆箱中，优选在喷嘴腔中，尤其在低压的位置处，优选在喷嘴腔的出口附近。为了表征方法使用的概 念，如配量点，纸张形成位置，低压等，适用于上面结合对根据本发明的流浆箱的说明所作 出的说明和定义。根据本发明的方法具有这样的优点，即，可在考虑到湿化学最早或最晚需 要所述辅助材料的各个位置配量辅助材料，其中，与该设计协同作用并通过该设计，亦即， 在有利位置的配量，采取有效且高效率的预防措施来保护尤其是高分子或长链的辅助材料 的实质的完整性并因此保护其效果。尤其有利的是，根据本发明的方法出于上述原因使用根据本发明的流浆箱。本发明其它有利的特征和设计将根据以下解释的


，保护范围并不通过所 述附图限制或仅限于附图。在附图中图1是带有按本发明的流浆箱的第一实施形式的、根据本发明的造纸机或纸板机 的湿部的示意侧视图；图2是根据本发明的流浆箱的第一实施形式沿Z方向和机器方向展开的平面的横 截面视图；图3是根据本发明的流浆箱的第二实施形式沿Z方向和机器方向展开的平面的横 截面视图；图4是根据本发明的流浆箱的第三实施形式沿Z方向和机器方向展开的平面的横 截面视图；图5是根据本发明的流浆箱的第四实施形式沿Z方向和机器方向展开的平面的横 截面视图；图6是根据本发明的流浆箱的第五实施形式沿Z方向和机器方向展开的平面的横 截面视图；图7是分配装置和输送装置从上方看的组合斜视图和根据本发明的流浆箱的第 六实施形式沿Z方向和机器方向展开的平面的横截面视图；图8是根据本发明的流浆箱的第七实施形式的横截面视图。以下根据附图详细说明根据本发明的造纸机和纸板机的实施形式和根据本发明 的流浆箱1的七种实施形式。如在本领域已知的那样，造纸机4具有带有脱水装置105的湿部7。它也可以是 纸板机。材料5借助根据本发明的、在此设计为三层的稀释水流浆箱的流浆箱1涂敷到长 滤网2上。流浆箱1沿材料幅面33的横向88具有滤网侧的出口 52。在离开流浆箱1的 喷嘴腔观之后在长滤网2上开始形成纸张，即，沿机器方向76看形成纸张的位置56处在 出口 52之后。替代所示的带有长滤网2的长滤网成形机，湿部7也可以具有双层滤网成形 机，例如混合成形机或缝隙成形机。如已公开的那样，借助脱水元件106，如吸水箱在长滤网2上对在材料幅面13中导 引的材料5进行脱水。造纸机4还包括其它部，如压榨部和干燥部，以及为了更清楚起见而 并未示出的卷绕机。 沿机器方向76在各脱水元件106之后以及在沿机器方向76的第一脱水元件106 之前通常设置一些用于测量材料5脱水量的水重传感器107。机器方向76通过箭头标出。
长滤网2在流浆箱侧借助机架辊6回转和驱动。材料幅面13位于长滤网2的上 侧，并且被从长滤网沿机器方向76连续地并因此从流浆箱1离开，其中，材料5连续地通过脱水元件106脱水。白水汇集在例如白水槽中，并且作为稀释水再次抽回到流浆箱1中，在 这里白水可用于形成或稀释流动层12，64，68(白水槽和回抽系统为了附图的清晰性并未 示出)。在图2中示出了根据本发明的流浆箱1的第一实施形式。根据本发明，流浆箱1 设计为多层流浆箱。该多层流浆箱包括导引纤维悬浊液的第一层12和导引水，主要是白水 的第二层8。在图1中所示的流浆箱1设计为带有两个导引纤维悬浊液的外部层12和基 本上导引白水80的第二层，即所谓的中间层64的多层流浆箱。通过各自的输送装置给多 层流浆箱的各层输送纤维悬浊液或白水。通过第一输送装置20，当前为第一输送管道给第 一层12输送纤维悬浊液。将纤维悬浊液导入流浆箱的导引装置11的第一输送装置20或 输送管道由共同的第一分配管84供料。通过第二输送装置16给基本上导引水，优选白水 的第二层8输送白水。第二输送装置通过自有的分配管M供料。在所示的实施形式中，所 述添加材料或辅助材料，尤其是助留剂在分配管M中就已经通过配料装置40添加。有利 地在流浆箱1的导引装置11之后和在喷嘴观之前还有一个当前仅示意示出的涡流发生器 49。该涡流发生器49根据本发明仅沿导引纤维材料的第一层12的宽度设计，反之在基本 上导引白水和辅助材料，尤其是助留剂的第二层8的区域不设置涡流发生器。在此，涡流通 过这样产生，即，出口孔小于引导通道13本身的宽度。也可以通过长形的涡流发生器产生 涡流，该涡流发生器带有相应成形的壁，例如在壁上的突起。因为，在进入喷嘴观中时仅在 第一层，而不是在第二层产生涡流，防止辅助材料，尤其是助留剂的聚合链裂开和毁坏。辅 助材料在涡流发生器49之后首先在喷嘴观中与纤维材料悬浊液的纤维相接触，并且可以 在此发生作用。承载有辅助材料的第二层8通过阴影线示出，以便能够更好地与包括纤维悬浊液 的第一层12区分开。在第一实施形式中，三个流动层的中间层64是包括辅助材料的第二层8。流浆箱1的喷嘴腔观具有滤网侧的出口 52，并且沿机器方向78逐渐收缩。此外，在导引装置的内部存在此处将两个纤维悬浊液层12与中间层64分开的分 隔装置36。该分隔装置36在此设计为分隔壁。因此，各层在导引装置11的内部配设有通 过分隔壁形成的、自有的通道。流浆箱1在图3中所示的第二实施形式具有三个第一层，所谓的纤维悬浊液层12， 该层分别在两个第二层之间延伸。各第二层基本上导引白水，其中，在分配管对的区域配 量一种或多种辅助材料。因为，第二实施形式类似于第一实施形式设计，所以对图2中相同 的部件也使用与图1相同的附图标记。流浆箱1在图4中所示的第三实施形式具有两个第二层8，所述第二层分别布置 在相对第二层8之一位于外部的两个纤维悬浊液层12之间。导引装置11再次设计带有分 隔装置36。分隔装置36再次是分隔壁，因此在导引装置11中形成有配设给各层的各个通 道。在导引装置中不会发生各层的混合，而是在分隔装置结束的地方，也就是在喷嘴装置中 才会混合。各层不可能仅沿Z方向，即，沿垂直方向分离，也要能沿机器宽度方向，即，CD方 向分离，但此处并未示出。在根据图3的实施形式中，各分隔壁通过移动的薄片32延长到 喷嘴腔观的区域，直到接近出口 52。因此，所述辅助材料与纤维悬浊液在喷嘴出口才混合。薄片32是活动的，例如悬挂在旋转点33处。优选通过薄片形成的通道沿喷嘴开口方向逐渐收缩。不同薄片既可以具有相同长度，也可以具有不同长度。这可由例如图4得 知。若各薄片的长度设计为不同，那么可沿机器方向，即，沿MD方向为不同的ζ位置确定在 白水中导引的辅助材料混合的不同的位置。由此可沿ζ方向针对性地影响纸张形成特性。将辅助材料理解为当前的填料、各种化学试剂，尤其是助留剂。功能性的化学试剂 也称作辅助材料，并且应用在造纸工业中。-黏合剂(sizingagents)，它可以提高纸表面的可印刷性能；-干燥凝固剂(drystrength agents)，它提高机械强度；-湿润强化剂(wetstrength agents)，它在纸被湿润时防止纤维束毁坏；-染料(dyes)，它给纸上色；-光学提亮物质(opticalbrightener agent)，它提高白色色度；-固定剂(fixitatives)，它将负离子物质结合在纤维上；-助留剂(retentionaid)，它提高粒子在滤网上的留着率；-除气剂(deaerators)，它从所述悬浊液中分离已溶解的、自由的气体；-除泡剂(defoamer)，它去除泡沫；-杀虫剂(biocides)，它防止微生物和防止微生物的聚积。基本上导引水，尤其是白水的各层可加入一种或多种上述辅助材料。也可以在不 同的第一层中运输不同的辅助材料。在图3所示的实施形式中也设计有涡流发生器49。如在根据图1的实施形式中， 该涡流插入件在导引纤维悬浊液的区域具有限定通道的一些开口，相反，通过涡流发生器 在导引白水的第二层区域不会形成通道限定。根据本发明，所述辅助材料通过至少一个配料装置40配量到所述第一层中。在根 据图1至3的实施形式中，总是通过配料装置配量到分配管M中，即，在流浆箱的导引装置 11之前进行配量。与之相反，第四实施形式中的配料装置40在导引装置11的区域中进配量，该第四 实施形式在图4中示出带有导引纤维悬浊液的两个第一层12和基本上导引白水的一个第 二层的三层流浆箱1。配料或给料在导引装置的至少一个配料点44处进行。在此通过配料装置40借助 安装在配料管42中的配量阀41把辅助材料输送给导引白水80的中间层64。在所示的实 施形式中，在四个不同的配料点44处沿机器方向76进行送料。各配料点44沿机器方向76 布置在流浆箱1的导引装置11的区域中。优选配料点44位于流浆箱1中的低压48处。这 种低压存在于将所述辅助材料配量到其中的整个第二层8，该第二层8通过作为分隔装置 的分隔壁与纤维悬浊液层12分开地在导引装置中延伸。压力在此是这样低，可以说是刚好 高到能避免辅助材料，优选助留剂的分子链断裂。在根据图4的实施形式中，再次在喷嘴腔观中设置薄片32。与根据图3的实施形 式相反，可活动地悬挂的薄片32在机器方向上设计有不同的长度。以这种方式和方法在喷 嘴腔中沿Z方向在不同的位置处将带有辅助材料的白水输送给不同的第一层12。在图5中示出了本发明另一实施形式。与在图1至4的实施形式中相同的部件用 相同的附图标记表示。与根据图4的实施形式相反，在分配管24至所述流浆箱1的导引装 置11的输送管道16中将辅助材料，尤其是助留剂的配量到白水中。在喷嘴装置中再次设有薄片32。在图6中示出了按本发明的流浆箱1的第五实施形式。在第五实施形式中，用白 水运行的第一输送装置、与分配管M连接的第二输送装置16具有配料装置40，该配料装置 优选沿整个造纸机或纸板机4宽度60将辅助材料分配到导引装置的各个沿机器宽度分布 的、导引带有辅助材料的白水的通道中。在根据图6的实施形式中，为导引纤维悬浊液的各 个第一层设置自有的分配管。另外，第五实施形式具有如分隔壁36，配料阀41，配料管42 等的特征，这些特征已在前四个实施形式中说明。因此，与之相关的内容仅需参考上述实施 形式。如图2至5所示，输送装置16，20通过至少一个沿横向延伸的分配管进行加料。唯一地或任意组合，可以在分配管M之前，在分配管M中或在分配管M之后可 对至少一种辅助材料进行配量。所述至少一种辅助材料，尤其是助留剂可设计为多成分系统。可在分配管到喷嘴 腔观的一个或多个位置处对该辅助材料进行配量。例如可在分配管M中配量至少一种第一成分或第一辅助材料，可在第二输送管 道16中配量第二成分或第二辅助材料。在图6所示的实施形式中示出了导引白水的、带有辅助材料的两个第二层8。然 后，这种实施形式可实现沿ζ方向不对称的纸张结构。图7示出带有分配装置和输送装置的流浆箱1的斜视图和流浆箱1的横截面图。 与前述附图相同的部件用相同的附图标记表示。如图6所示，用于辅助材料的多个配料点 44可以沿机器宽度60布置。所述多个配料点44在此沿机器宽度60以与输入纤维悬浊液 72的第二输送装置20的间隔相等地分布。然而，多个配料点的间隔也可小于输入各自纤 维悬浊液72的各第二输送装置20的间隔。所述第二输送装置16，尤其是用于带有辅助材 料的白水的输送管道成组地沿机器宽度划分，使辅助材料能沿机器宽度不同地加入辅助材 料，并因此可沿机器的宽度调节纸的质量。为此如图6所示，各输送管道16设计带有各自 的配料装置。为加强至少一种辅助材料，尤其是助留剂的作用，在喷嘴腔观中可调节压力损失 并因此可调节出现在输送辅助材料的第二输送装置16中的剪切力的大小。这种调节例如 可以借助相应的泵压调节来实现。配料装置40可以划分成至少一个第一组96和一个第二组100，使得能够沿机器的 宽度60实现辅助材料供应的分布。配属于组96，100的分别两个配料阀41和两个配料管 42在图7中通过两个大括号表示。所述配料装置40的至少两组96，100在根据本发明的造纸机和纸板机4中能以一 种规则，尤其是以一种编组规则结合，由此，通过成组地在机器宽度60上不同地配量辅助 材料，尤其是助留剂可调节辅助材料添加在横断面上的分布。最后，在图8中示出的流浆箱1的第七实施形式展示了本发明在带有两个外部纤 维悬浊液层12和一个在它们之间布置的、导引辅助材料的中间层64的三层流浆箱中的应 用，其中所述纤维悬浊液侧面12沿ζ方向具有不同的层厚。通过本发明首次给出可实现辅助材料，尤其是助留剂的配量的流浆箱，而不会破 坏辅助材料，尤其是助留剂，并因此降低其作用。这可通过这样实现，即，所述辅助材料不直接地输入到纤维悬浊液中，而直接输入到白水层中，所述白水层被隔开地输送经过流浆箱 的导引装置，并且在流浆箱的喷嘴装置的区域才发生混合。
0100]附图标记清单0101]1流浆箱0102]2长滤网0103]4造纸机或纸板机0104]5材料；纤维悬浊液0105]6机架辊0106]7湿部0107]8第二层0108]11导引装置0109]12第一层0110]13材料幅面0111]16第二输送装置0112]20第一输送装置0113]24分配管0114]28喷嘴腔0115]32薄板0116]33旋转点0117]36分隔装置，尤其是分隔壁0118]40配料装置0119]41配料阀0120]42配料管0121]44配料点0122]49涡流装置，尤其是涡流发生器0123]52滤网侧出口0124]60机器宽度0125]64第一流动层0126]67.1开口0127]67.2开口0128]76机器方向0129]84分配装置，尤其是分配管0130]88横向0131]92入口0132]96第一组0133]100第二组0134]105脱水装置0135]106脱水元件0136]107水重传感
权利要求
1.一种用于造纸机或纸板机的流浆箱(1)，带有至少一个用于将纤维悬浊液(5) 输送至导引装置(11)中的第一输送装置(20)，所述导引装置(11)与一喷嘴08)相连，所 述纤维悬浊液(5)通过一缝隙从所述喷嘴08)流出，并且带有用于配量至少一种辅助材 料，如填料或各种类型的化学试剂，尤其是造纸化学试剂，如助留剂的配料装置(40)，其特 征在于，所述流浆箱是带有至少一个第一层(1 和至少一个第二层(8)的多层流浆箱(1)， 其中，至少所述流浆箱(1)的所述第一层(1 包括纤维悬浊液(5)，而所述流浆箱(1)的所 述第二层(8)基本上包括白水，并且其中，所述第一层和第二层(8,1 至少在所述导引装 置(11)中分开地导引，并且这样布置及设计所述配料装置(40)，使得所述辅助材料基本上 被输送给基本上包括白水的所述第二层(8)，其中，所述白水通过第二输送装置(16)输送 给所述导引装置(11)，并且其中在这样一个位置进行配量，即，在该位置的下游在所述第二 层(8)中没有出现较大的压降和/或较大的涡流。
2.按权利要求1所述的流浆箱(1)，其特征在于，所述第二输送装置(16)具有一配料 装置(40)，该配料装置使得能够优选在所述造纸机或纸板机(4)的整个机器宽度(60)上配 量所述辅助材料。
3.按权利要求1或2所述的流浆箱(1)，其特征在于，至少一个输送装置(16，20)通过 至少一个单独的、优选沿横向(88)收缩的分配管( ，84)进行供料，其中，进行配料到导引 所述白水的分配管04)中。
4.按权利要求1至3之一所述的流浆箱(1)，其特征在于，所述至少一种辅助材料，尤 其是助留剂设计为多成分系统，其中，所述配料从入口(9 到相应的第二输送装置(16)直 到所述喷嘴腔08)的出口(52)分散地进行。
5.按权利要求4所述的流浆箱(1)，其特征在于，作为多成分系统的所述至少一种辅助 材料包括所述辅助材料的至少一种第一成分和一种第二成分，所述第一成分可在所述分配 管04)中配量，所述第二成分可在所述第二输送装置(16)中配量或可配量至所述导引装 置(11)中或优选可配量到所述喷嘴腔08)中。
6.按权利要求1至5之一所述的流浆箱(1)，其特征在于，所述导引装置(11)包括在 机器方向(76)上的分隔装置(36)，所述分隔装置(36)形成用于导引所述第一层和所述第 二层⑶的通道。
7.按权利要求1至6之一所述的流浆箱(1)，其特征在于，尤其为形成不对称的纸片结 构，可将第一量的所述至少一种辅助材料(8)配量到至少一个第一流动层(64)中，以及将 与所述第一量不同的第二量配量到至少一个第二流动层(68)中，其中，所述导引装置(11) 中的所述流动的各层(64，68)可通过所述至少一个分隔装置(36)相互隔开地导引。
8.按权利要求1至7之一所述的流浆箱(1)，其特征在于，多个配量点G4)沿所述机 器宽度(60)布置，其中，所述多个配量点沿所述机器宽度(60)以与各输送所述纤维悬浊液 (5)的第二输送装置OO)的间隔间距相同地分布或小于所述间隔地分布。
9.按权利要求1至8之一所述的流浆箱(1)，其特征在于，为加强所述至少一种辅助材 料，尤其是助留剂的作用，可在所述喷嘴腔08)中调整出现在输送所述辅助材料的第一输 送装置(16)中的压力损失并因此调节剪切力的大小。
10.按权利要求1至9之一所述的流浆箱(1)，其特征在于，所述配料装置GO)划分成 至少一个第一组和一个第二组，以便在所述机器宽度(60)上实现辅助材料添加在横断面上的变化。
11.按权利要求10所述的流浆箱(1)，其特征在于，至少两组(96，100)所述配料装置 (40)能以一种规则，尤其是编组规则结合，由此可通过成组地在所述机器宽度(60)上不同 地配量所述辅助材料(8)，尤其是所述助留剂调节所述辅助材料添加在横断面上的变化。
12.—种带有按权利要求1至11所述的流浆箱(1)的造纸机或纸板机(4)。
13.一种用于将至少一种辅助材料，如填料或各种化学试剂，尤其是造纸化学试剂，如 助留剂配量到带有流浆箱(1)的造纸机或纸板机的至少一个流动层(12，64，68)的方 法，该流浆箱(1)具有带有滤网侧的出口(5 的喷嘴腔(观)，其特征在于，在所述流浆箱 (1)的导引装置(11)中隔开地导引至少两个层(8，12)，S卩，一第一层(12)和一第二层(8)， 其中，所述第一层(1 基本上导引纤维悬浊液(5)，而所述第二层(8)基本上导引白水，其 中将所述辅助材料配量给所述第二层(12)。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一层(12)和所述第二层(8)主要 在所述喷嘴腔08)中，优选所述喷嘴腔08)的端部混合。
15.按权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述流浆箱(1)按权利要求1至11 之一设计。
全文摘要
本发明涉及一种用于造纸机或纸板机(4)的流浆箱(1)，其带有用于将纤维悬浊液(5)输送至导引装置(11)中的至少一个第一输送装置(20)，所述导引装置(11)与喷嘴(28)相连，所述纤维悬浊液(5)通过缝隙从所述喷嘴(28)中流出，并且带有用于配量到少一种辅助材料，如填料或各种化学试剂，尤其是造纸化学试剂，如助留剂的配料装置(40)，其中，所述流浆箱为带有至少一个第一层(12)和第二层(8)的多层流浆箱(1)，其中，所述流浆箱(1)的所述第二层(8)基本上含有白水，其中，所述第一层和第二层(8，12)至少在所述导引装置(11)中分开地导引，所述配料装置(40)这样布置及设计，即，所述辅助材料基本上输送给所述基本上含有白水的第二层(8)，其中，所述白水通过第二输送装置(16)输送给所述导引装置(11)，其中，在这一位置上进行配量，即，在该位置的下游在所述第二层(8)中并未出现较大的压力下降和/或较大的涡流。
文档编号D21F1/02GK102066660SQ200980109957
公开日2011年5月18日 申请日期2009年3月16日 优先权日2008年3月20日
发明者托马斯·鲁尔, 汉斯·洛瑟, 马库斯·豪斯勒 申请人:沃依特专利有限责任公司