通过涂覆物质生成纤维幅材的至少一幅材层的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种通过涂覆物质而生成至少一个纤维幅材的幅材层的方法及装置。在该方法中，借助至少一个喷射及雾化装置将物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液涂覆在移动表面上，通过借助所述至少一个喷射及雾化装置提供包括纤维状颗粒的雾化的物质喷射，以涂覆作为高粘度和高稠度的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的、具有超过5%的稠度的所述物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液流，而使所述至少一层纤维幅材的幅材层生成到移动表面上，并且借助包括至少一个旋转涂覆装置的所述至少一个喷射及雾化装置而喷射并雾化所述物质流，并且通过以非接触方式涂覆呈混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的形式的纤维物质而部分地或完全地生成纤维幅材。
【专利说明】通过涂覆物质生成纤维幅材的至少一幅材层的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于纤维幅材生产线的方法和装置。特别地，本发明涉及一种通过涂布生成纤维幅材的至少一个幅材层的方法和装置。
【背景技术】
[0002]如从现有技术中公知的是，纤维幅材生产过程通常包括由多个沿生产线连续设置的装置构成的组件。典型的生产和处理线包括流浆箱、成形部、压榨部以及之后的干燥部和卷取装置。该生产和处理线还可包括其他用于纤维幅材的精整的设备和/或部，例如预压光机、施胶机、涂布部、最后压光机。该生产和处理线还包括至少一个用于形成用户卷的分切复卷机以及卷包装装置。在本说明书以及随附的权利要求书中，纤维幅材例如是指纸幅材和纸板幅材。
[0003]在雾化及喷射技术中，术语“喷射(物)”是指呈气相的液滴的系统，即气液混合物或悬漂液，其由雾化过程提供。而且，喷射的液体可包括若干种液体或流体的溶液或混合物。另外，例如作为使含有固态物的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液雾化的结果，喷射物可含有固体颗粒。
[0004]喷射过程包括两个子过程，也就是雾化过程本身以及将喷射颗粒转移到目标表面的过程。雾化过程(即将液相或固相分解成更小的颗粒或液滴)通常是基于空气动力学的剪切力以及喷射的材料与其他介质(通常为周围气体)之间的摩擦来进行。两种介质之间的速度差是通过多种方式产生的，如借助压力喷嘴中的液压以及借助空气雾化喷嘴中的气动气压来产生。在雾化过程中，喷射的液体受到阻碍液滴形成的凝聚力的影响。破裂力(如由雾化器形成的剪切力或惯性力)趋于中断连续的液相，并且一旦破裂力大于内聚力，则形成液滴。流体粘度和表面张力影响液滴的形成和喷射物产生。
[0005]在喷射中的另一个子过程，喷射颗粒转移到目标表面，通常利用如引导气流或者协助静电场的装置，以控制喷射流形状、运动及设置到目标表面。
[0006]现有技术公知的雾化器例如包括单流体液压喷嘴、双流体气体雾化喷嘴、离心或旋转雾化器、超声雾化器及电液体动力雾化器。在具有单个流体喷嘴的液体动力压力雾化中，液体被液体本身的压力加速，并且液体的速度、动能以及与周围的介质的摩擦是雾化的驱动因素。在具有双流体喷嘴的气动或气体协助雾化中，雾化气流被加速并与雾化的流体邻近地被喷射。空气与气体的混合可以在内部或外部进行。两种介质之间的速度差、摩擦以及剪切力是雾化的主要因素。在离心或旋转雾化中，流体被涂覆到快速转盘或轮上，其中当离心力使流体加速时该流体获得动量，并且流体流向圆盘的外边缘，最终在此处形成液滴并且在流体离开圆盘时发生雾化。
[0007]在纤维幅材生产中，通过流体喷嘴将物质以喷射的形式涂覆到纤维幅材上是公知的。例如，借助喷嘴将水、化学品、稀释的淀粉溶液、涂布物质涂覆到纤维幅材上或纤维幅材中。为了提供顺畅且均匀的涂覆层，通过利用液体动力或气动雾化原理(通常使用一排若干喷嘴)使物质喷射物被雾化。流体喷嘴的流率被限制到特定的值，并且特别是如果喷射物质含有固态硬质颗粒，如涂料、填充料以及其他矿物质时，容易发生磨损及喷射品质下降。因此，涉及喷嘴喷射的一个问题是喷嘴的磨损，尤其是当喷射混合物或悬浮液或悬漂液或溶液含有如矿物质之类的硬质固体颗粒时更是如此。通常，纸浆混合物或悬浮液或悬漂液或溶液含有填充料、颜料以及其他硬质无机颗粒，如砂以及例如来自回收过程的其他杂质。
[0008]通常，在纤维幅材生产中，在流浆箱之后的成形部上形成纤维幅材，流浆箱将纤维悬浮液供给到移动网。成形部的功能是从流浆箱供给的悬浮液中去除水以保持良好的成形。供给到成形部上的纤维悬浮液的稠度通常是1%，并且在经过成形部之后，在该成形部上所形成的幅材的稠度通常是18%-20%。供给稠度较高通常造成成形较差，这在幅材端部特性方面具有负面的效果。因此，在典型的纤维幅材生产中避免应用高于1.5%的供给稠度。
[0009]在美国第6237525号专利中披露了一种超声雾化器装置，其用于借助大面积的振动板涂布纤维幅材，以提供提高的雾化能力和雾化的生产流率(throughput flow rate,吞吐流率)。
[0010]在美国第3475198号专利中披露了一种旋转雾化过程及分配设备，其用于在非纺织的纤维幅材的制造中涂覆液态粘合剂。这种公知的过程是用于处理幅材中的松散的纤维结构(其中纤维不应被气流所扰乱)，以及用于涂覆难以雾化的高粘度液态粘合剂，如淀粉和聚乙烯醋酸盐。在这种公知的装置中，使用旋转雾化器来避免喷嘴堵塞的问题，并且借助用于改善喷射颗粒转移效率的高压静电场的使用来提高所获得的流率。
[0011]在专利申请公开文献US2001/0048976中披露了一种用于将液态、粉末或者固态形式的介质涂布到移动的幅材(例如纸幅或纸板幅)中的喷射涂覆的方法和装置，其中使用单个流体喷嘴、两个流体喷嘴或者转盘涂覆器作为喷射装置，并且借助充电装置产生的电力来增强喷射转移(spray transfer)。
[0012]在美国第3484275号专利中披露了一种利用静电沉积对例如移动的纸幅进行涂布的方法，其中雾化的涂层在静电力的影响下被转移，并且例如能够借助转盘来进行雾化。
[0013]在美国第6866207号专利中披露了一种涡旋气体雾化器，其用于将液体以及高粘度或难以分配的液体及固态物的溶液分配成具有期望的特性的雾状体。披露了一种用于喷射液体及含有固体颗粒的溶液(如纸纤维和填充料，用于高稠度的纸的制造、纸表面处理、化学品的混合以及化学反应)的装置。该装置允许在造纸机中形成稠度达到15%的幅材。该雾化器包括:长形的管；吸入孔，设置在该管的一端；喷嘴组件，附接到该管的相反端；第一喷嘴元件，相对于该管的轴线以一定角度从喷嘴组件延伸；涡旋轮；以及圆锥形成形装置，相对于该管同心地设置，并且适于从该第一喷嘴元件接收推进气体，并且该圆锥形成形装置包括相对于管的轴线向内具有角度的涡旋凸部(swirl ledge)。
[0014]在美国第7217342号专利中披露了一种工艺过程，其能够利用现有的造纸设施，并添加连续的喷射装置，该连续的喷射装置能够参与和/或促进(生产)线上的大量特定纸产品的制造，或者借助随之进行的线上或线下的喷射步骤来提高已形成的纸产品的特性。(该专利)披露了一种用于造纸的装置，其包括:喷射箱；纸幅基板，可移动地位于喷射箱的下方；多个喷嘴，安装在喷射箱的内侧，用以进行横截面成形，这种成形是借助每个喷嘴将受控量的包括纤维、矿物以及化学品的悬浮固态物喷射到基板上来实现的，该喷射箱包括基板进入点和基板退出点，上述进入点和退出点分别包括设置在该基板上方的可调节的进入间隙及退出间隙，从上述喷嘴发射出气溶胶；用以从该喷射箱去除气溶胶的装置；用于使悬浮固态物的表面特性平滑的装置，其具有一远端，该远端邻近基板的一侧上的一点；辊，设置在基板的另一侧并与之邻接，并且该邻近的点沿基板与邻接部的位置横向地相隔开。
[0015]在实际的纸和纸板生产中，在喷射含有混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的固态物方面的公知的应用的主要问题是喷嘴流动能力受限。目前，产生可接受的喷射质量的最好的空气雾化喷嘴具有每个喷嘴约0.5kg/分钟(0.008kg/s)质量流率。例如，以1200m/min的速度在纤维幅材中形成5g/m2的(干)物质层，需要在宽度上每米0.lkg/s的干质量流；在15%稠度的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液中涂覆相同的干物质含量，物质流在宽度上为每米0.67kg/s。这意味着在宽度上每米需要约80个喷嘴。这是最乐观的情况，实际上实际可行的稠度约为8% ;因此，喷嘴的数量将增加到150pCS/m。当然，该数量的喷嘴会被布置为若干排，但是这仍然导致非常复杂和庞大的喷嘴系统。
[0016]传统的喷嘴具有的另一个问题是与稠度和粘度相关的操作范围受限。实践显示，通过使用低压空气雾化器通常能够喷射达到50-100C粘度的高粘度液态材料(如淀粉溶液)。然而，高压液压喷嘴能够喷射更高的粘度和稠度的物质，例如稠度达60%的涂料。
[0017]所使用的喷射嘴的又一个问题是覆盖范围狭窄。通常，大量的喷射嘴需要组装成密集的阵列，沿机器横向的有效间隔例如仅20-50mm。
[0018]由于纤维趋于形成网络化的结构，高稠度纤维混合物或悬浮液或悬漂液难以被泵吸和雾化。如果流速太慢，则可能导致堵塞，并且在泵吸或喷射之前需要流体化。
[0019]含纤维的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液通常具有非常高的粘度，并且它们具有剪切稀化特性。在所作的测量(使用2号主轴，在IOOrpm转速下由布氏粘度计测量)中，发现在5%的稠度下典型的粘度明显超过IOOcP,通常为500-10000cP或者更大。
[0020]由于上述这些原因，不可能以高稠度(通常超过5%)或者高粘度(通常为IOO-1OOOcP或者更大)涂覆含物质纤维。如以上所提到的，在纤维幅材生产中，由于低流率(每个喷嘴约0.51/min)、可用的稠度(对于空气雾化喷嘴通常低于5_8%)和粘度(约IOOcP以下)的原因，喷射及雾化涂覆受限制。因此，在实践中，由流体喷嘴涂覆的物质实际上是作为低稠度混合物或悬浮液或悬漂液或水溶液来涂覆的。
[0021]在实践中，是采用接触涂覆方法来涂覆涂布及施胶混合物、悬浮液或溶液。这类接触涂覆方法中的缺点是所需的设备的成本高昂并且纤维幅材的运转性能较低。
【发明内容】
[0022]本发明的目的是创建一种涂覆物质的新方法和新装置，这些物质具有超过5%、有利地超过10%的高稠度，并且呈混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的形式，以生成纤维幅材的至少一个幅材层。
[0023]此外，本发明的目的是提供可在纤维幅材的生成中使用的、在纤维幅材生产中涂覆物质的方法和装置。
[0024]为了实现上述目的，本发明提出了一种通过涂覆物质而生成纤维幅材的至少一个幅材层的方法。在该方法中，借助至少一个喷射及雾化装置将物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液涂覆在移动表面上；在该方法中，通过借助所述至少一个喷射及雾化装置提供包括纤维状颗粒的雾化的物质喷射物，来涂覆作为高粘度及高稠度的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的、具有超过5%的稠度的物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液流，而使纤维幅材的至少一个幅材层生成到移动表面上；并且在该方法中，借助包括至少一个旋转涂覆装置的所述至少一个喷射及雾化装置来喷射并雾化物质流，并且通过以非接触方式涂覆呈混合物或悬浮液或悬漂液或溶液形式的纤维物质来部分地或完全地生成纤维幅材。
[0025]为了实现上述目的，本发明还提出了一种通过涂覆物质形成纤维幅材的至少一个幅材层的装置，该装置包括至少一个喷射及雾化装置以及移动表面，其特征在于，所述装置包括至少一个旋转涂覆装置，用以喷射并雾化具有高粘度和高稠度的物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液，其中所述混合物或悬浮液或悬漂液或溶液包括纤维或纤维状颗粒，并且具有超过5%的桐度。
[0026]在该描述以及随附的权利要求书中，“纤维”以及“含纤维的材料”意指包括纤维、自然或合成来源的纤维状材料、筛选到合适粗度的细粒级纤维、呈各种形式的纳米纤维素、NFC (纳米原纤维纤维素);MFC (微米原纤维纤维素)、精制或击打纸衆(beaten pulp)、以化学或机械方式加工的纸浆等物质。含纤维的材料还可包括例如填充料、颜料以及粘合剂。还应注意到的是，在本说明书和权利要求书所述中的一层纤维幅材主要在制造纤维幅材的意义上的含义中用，并且因此，在制成的纤维幅材产品中，层不必是可见的或可分离的，并且由于在两个层之间可能具有结合的层，因此这些层可以不具有明显的边界。
[0027]根据本发明，在通过涂覆物质而生成纤维幅材的至少一个幅材层的方法中，借助至少一个喷射及雾化装置将呈混合物或悬浮液或悬漂液或溶液形式的物质涂覆在移动表面上。在该方法中，通过由至少一个喷射及雾化装置提供包括纤维和/或纤维状颗粒的雾化的物质喷射，来涂覆作为高粘度及高稠度混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液流(其稠度超过5%，优选地超过10%)，而使纤维幅材的至少一个幅材层生成到移动表面上，并且借助包括至少一个旋转涂覆装置的涂覆器来喷射并雾化该物质流，并且部分地或者完全地通过以非接触的方法涂覆呈混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的形式的含纤维物质而生成纤维幅材。
[0028]根据本发明，通过涂覆物质而生成纤维幅材的至少一个幅材层的装置包括至少一个雾化装置和移动表面，以及至少一个作为涂覆器的旋转涂覆装置，用以喷射并雾化具有高粘度和高稠度的物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液，其中该物质含有纤维颗粒和/或纤维状颗粒，并具有超过5%，优选超过10%的稠度。
[0029]在根据本发明的方法和装置中，借助旋转雾化器所要涂覆的材料呈含有纤维及/或纤维状颗粒以及有机或无机的固体颗粒、尤其是其他纤维幅材原料成分的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的形式。
[0030]在该方法中，有利的是，至少一个旋转涂覆装置是旋转雾化器，其基于离心力形成雾状的物质流，并且通过使物质形成高速的旋转运动来提供雾化。可借助多个旋转元件(如转子、圆盘、杯、碗、叶轮、叶片式轮(vaned wheel)、推进器、多孔轮或类似的元件)在旋转涂覆器中提供离心力以及雾化。
[0031]在转盘雾化器中，待雾化的物质被涂覆在以高速旋转的转盘、轮或者相应的旋转元件上，上述转盘、轮或相应的旋转元件则使液体加速并且在圆盘的边缘排放喷射物。雾化中的液滴尺寸能够借助转速进行控制。旋转元件可具有多种设计。旋转钟形杯雾化器包括具有钟形杯的转盘雾化器，被雾化的液体在该杯的内部被供给。当该杯被旋转时，借助离心力将液体薄膜沿着杯表面推向外边缘，在该外边缘处，液体以小液滴被排出，并且产生喷射物。该喷射物能够借助成形空气或者借助于静电而额外地被控制。
[0032]根据一个有利的特征，由于旋转涂覆意味着使用转盘雾化器或者旋转钟形杯雾化器，因此高粘度流体能够被雾化并提供高流率。而且，高稠度流体能够被雾化；固态物含量能够达到70%，并且因此，需要去除和干燥的水更少并且实现了能量的节约。
[0033]根据一个有利的特征，旋转雾化器包括至少一个旋转元件，该旋转元件例如是平圆盘、碗、杯、推进器、叶片式轮或者多孔轮。
[0034]根据本发明的一个有利的特征，待被涂覆到幅材的物质包含以下材料中的至少两种:有机或无机纤维，有机或无机填充料、颜料及粘合剂，溶剂流体(如水)以及如纤维幅材制造中所需的化学品等附加材料。
[0035]根据本发明的一个有利的特征，纤维是所涂覆的混合物的主要成分，其呈5-25%稠度的混合物或悬浮液或悬漂液的形式。
[0036]根据本发明的一个有利的特征，所涂覆的物质包含以下种类的纤维:短纤维、长纤维、纳米纤维素纤维、纳米原纤维纤维素(NFC);微米原纤维纤维素(MFC);机械纸浆或化学纸浆或者它们的结合，或者再生纤维。
[0037]在根据本发明的方法中，有利地使用高流率来喷射待涂覆的物质。该流率为每个涂覆器单元0.5-1000kg/min。在喷射薄表面层中，流率有利地为0.5_10kg/min,在单幅材层的形成中，流率有利地为10-100kg/min，而在厚主体层或整个幅材结构的形成中，流率为100-1000kg/min。
[0038]关于本发明，有利的是，通过控制旋转涂覆装置的转速来控制雾化的均匀性和粒度。在根据本发明的方法中，对于雾化的流体物质的液滴尺寸为约20-200 μ m，有利地为20-100 μ m。当涂覆含有更大固体颗粒的流体状物质，如纤维混合物或悬浮液或悬漂液时，喷射物中的固相颗粒尺寸保持不变，但是液相被雾化成更小的颗粒，通常雾化成20-200 μ m的液滴。
[0039]有利地，纤维幅材的所有的层均借助旋转的涂覆装置而生成。在这种情况下，纤维幅材的纤维方向很大程度上是随机的，并且实现了各项同性的材料性质。特别是通过减少了纸张卷曲以及沿纸张的⑶(横向WPMD (及其方向)的尺寸改变，这对于尺寸的稳定性是非常有益的。
[0040]有利地，当不是所有的层都是根据这一有利的方案来生成时，则至少一个层是根据该方案通过使用旋转涂覆装置来生成，而其他的层可借助传统方法，如湿法成形、或者是借助空气铺设成形或者泡沫成形(其能获得非常多孔性的幅材)而有利地生成。
[0041]根据一个有利的特征，借助旋转涂覆装置将包括纤维和可能的添加剂的物质作为混合物或悬浮液或悬漂液涂覆到一移动表面上，例如涂覆到成形网上，或者直接涂覆在纤维幅材上。根据一个有利的特征，在与旋转涂覆装置有关的移动表面的另一侧，能够设置吸入装置，如真空箱。
[0042]当根据这一有利的方案生成纤维幅材的一个或多个幅材层时，产生松厚的且大体积的纤维幅材。当根据本发明的有利方案生成多于一层的幅材层时，通过借助连续的旋转涂覆装置涂覆不同成分的物质，能够提供具有不同性质的幅材层的纤维幅材的层状结构。
[0043]而且，当根据该方案生成纤维幅材的所有层时，在纤维幅材生产线中不再需要流浆箱。
[0044]根据一个有利的特征，借助纤维幅材上的旋转涂覆装置，高粘度隔层作为高固态物含量且高粘度的水混合物或悬浮液或悬漂液或溶液被涂覆。该隔层为薄的、密实的聚合物层，并且例如其包括如聚烯烃或聚乙烯、聚丙烯、PVOH或PVA之类的聚合物或特种聚合物或者各种形式的纳米纤维素。
[0045]借助旋转涂覆装置的涂覆可以是直接进行的，亦即将物质直接涂覆在纤维幅材上，或者是间接进行的，亦即将物质首先涂覆在移动表面(例如，网、毛毯、带、金属带)上或者辊上，之后将物质从该处转移到纤维幅材。
[0046]根据一个有利的特征，所涂覆的物质在借助旋转涂覆装置进行涂覆之前被加热，其结果是涂覆层更好的扁平化、更好的安置以及更快的干燥。
[0047]根据一个有利的特征，物质在涂覆器的转子元件中被与另一物质混合，在涂覆器中提供局部混合过程。例如，可以恰好在(物质)雾化并涂覆到幅材上之前，作为最后的阶段，将快速反应的化学品混合。旋转元件作为旋转混合器和化学反应器来操作。混合后的物质通过单独的供给线路被供给到混合器。第二混合物质例如可以是液体、填充料、纤维、
化学品等等。
[0048]根据本发明的一个有利的特征，一旦所涂覆的物质从雾化器中被雾化和分配，在涂覆的物质仍然在空气中传输的同时，由于水的蒸发而开始干燥，并且在物质敷设到纤维幅材之前至少部分地干燥。蒸发因加热而被增强，并且液滴尺寸受到控制。
[0049]根据本发明的一个方案，物质被涂覆到纤维幅材，该纤维幅材是纸巾(卫生纸)幅材、纸幅材、纸板幅材，或者特种纸或特种纸板产品。
[0050]而且，根据本发明的方法和装置有利地被用于在纤维幅材生产中，通过一层含纤维或纤维基材料的涂层的纤维幅材涂布或施胶中涂覆物质。根据本发明的一个有利的特征，涂布的颜料是涂覆的物质的主要的成分，该涂覆的物质呈5-70%的稠度的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的形式。根据本发明的一个方案，施胶剂是涂覆的物质的主要成分，该涂覆的物质呈5-30%的稠度的施胶剂的液体混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的形式。
[0051]借助本发明以及其有利的方案和特征，实现了多个优点。本发明提供一种用于通过喷射及雾化来涂覆高稠度及高粘度的物质的有效的装置。能够通过横向供给(infeed)流率来独立地控制喷射的量。雾化的喷射物的颗粒尺寸能够由旋转元件的转速单独地控制。该方法所需的装置结构简单，基本上仅需要加压的空气或气体以及通向旋转涂覆装置的入口管道。本发明还提供了具有更好的保持性和更少量的循环水的高稠度和高粘度成形的可能性。而且，能够生产新型纤维幅材产品，例如由含纤维涂层代替颜料涂层。由于有利地使用的旋转雾化器的喷嘴对堵塞或磨损并不敏感，因此获得了进一步的优点，这使得机器的停工期、维护工作以及成本得以缩减和节省。
[0052]在发明的方法和装置中，至少一个喷射及雾化装置提供具有比传统的流体喷嘴技术更高的生产流率的有利的雾化系统，该雾化系统的生产流率为超过每个喷嘴0.5kg/min,有利地为0.5-10kg/min，特别有利地为10_100kg/min，并且在条件极端苛刻的涂覆中为每个喷嘴100-1000kg/min，因此能够以高流率喷射材料而形成至少一层纤维幅材的幅材层，使喷射形成了一个现实的(工艺)选择，并且还减少了喷嘴的数量并且节省了组装空间。此夕卜，有利的雾化系统雾化了高稠度及高粘度物质，如液体和液体-固体系统，混合物或悬浮液或悬漂液或溶液及类似物，以有效地形成纤维幅材的至少一个幅材层，所述物质的稠度超过5%，有利地超过15%，乃至超过20%，所述材料被涂覆到移动表面上，例如涂覆到纤维幅材机织物或者纤维幅材上。特别地，本发明提供一种新的纤维幅材的制造和精整(整饰)过程，并且制造以幅材状方式大量地高效生产的、全新的增值的纤维产品。通常，通过使雾化器具有雾化高稠度和高粘度混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的能力，能够实现具有高的雾化生产流率、可在小空间中以紧凑的方式被安装、具有低供给线路压力、对涂覆器的阻塞以及积累的灰尘和污垢敏感以及容易清洁等多种优点。
[0053]本发明可用于不同类型的最终产品的纤维幅材的生产，例如:用于具有松厚的或多层结构或者层合或隔层的包装纸板；用于具有隔层或聚合物涂层、高质量表面以及涂漆层的液体和家庭包装纸板；用于具有隔层和高强度的饮料和食品包装纸板；用于具有涂漆层、隔层、聚合物涂层或者层合层的化妆品和奢侈品纸板；用于具有隔层或层合的药物和其他特种包装纸板；用于具有特种涂层或类似绘画的效果的装饰纸板；以及用于绘画的纸和纸板。特别是，本发明可在松厚纸、纸板或纸巾幅材的生产中应用。
[0054]本发明还可在精整纤维幅材中使用，其中根据本发明提供纤维幅材的至少一个幅材层，使得借助至少一个旋转涂覆装置将一个涂层或胶料物质涂覆到纤维幅材上，并且因此为纤维幅材提供优选为高稠度和高粘度的胶料或涂层物质。该涂层物质包括颜料、粘合齐U、填充料以及溶剂，并且作为具有高固态物含量和高粘度的水的混合物或悬浮液或悬漂液而被涂覆。该胶料物质包括淀粉、乳胶或其他施胶剂，并且其作为水的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液而被涂覆。上述胶料或涂层物质还可借助多个连续的旋转装置来涂覆，以在纤维幅材上形成层状的胶料或涂层。
[0055]取决于期望的涂覆目的，将旋转涂覆装置设置在纤维幅材生产线的一个或多个位置，并且有利地在纤维幅材生产线的成形部中进行涂覆。有利的是，在成形部中借助旋转涂覆装置生产纤维幅材的多个主要的层，并且可在压榨或干燥部中涂覆附加的层。在精整部中，有利地借助旋转涂覆装置对纤维幅材进行施胶和/或涂布。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]在下文中，参照附图更详细地解释本发明，其中:
[0057]图1示意性地示出旋转涂覆装置的一个示例；
[0058]图2示意性地示出旋转涂覆装置的另一个示例；
[0059]图3示意性地示出具有根据本发明的示例的装置的纤维幅材生产线的一部分的示例；并且
[0060]图4示意性地示出具有根据本发明的示例的装置的纤维幅材生产线的一部分的
另一示例。
【具体实施方式】
[0061]在下文的描述中，若非另有说明，相同的附图标记均指代上述示例的相同或相应的部分或部件。
[0062]在图1中示意性地示出旋转涂覆装置10的一个示例，该旋转涂覆装置为转盘雾化器，并包括可旋转地设置在轴12上的圆盘11。该转盘雾化器还包括致动器13，用以提供圆盘11的旋转运动。通过流体管15或者相应的入口通道在转盘11上供给待涂覆的物质。控制装置14通过控制致动器13而控制圆盘11的转速，而控制装置16控制要在圆盘11上供给的物质的量。当待被涂覆以形成纤维幅材的物质或者待被涂覆到纤维幅材上的物质已通过流体管15而在转盘11上被供给时，借助离心力在圆盘的全部边缘上喷射并雾化该物质，并且将物质喷射并雾化到期望的移动表面，例如喷射并雾化到成形网或者纤维幅材上。
[0063]在图2中示意性地示出旋转涂覆装置10的一个示例，该旋转涂覆装置为旋转的钟形杯雾化器，并包括可旋转地设置在轴12上的钟形杯17。转盘雾化器还包括致动器13以提供钟形杯17旋转运动。待被涂覆的物质通过流体管15或相应的入口通道被供给到钟形杯17。控制装置14通过控制致动器13而控制钟形杯17的转速，而控制装置16控制待供给到钟形杯17中的物质的量。当待被涂覆以形成纤维幅材的物质或者待被涂覆到纤维幅材的物质已经通过流体管15被供给到钟形杯17时，借助离心力将钟形杯17的内表面上的物质转移向边缘，并且在整个边缘上抛出物质，将物质雾化并喷射到期望的移动表面，例如雾化并喷射到成形网或者纤维幅材上。
[0064]在图3和图4中示意性地示出了纤维幅材生产线的能够设置根据本发明的装置并且能够利用根据本发明的方法的一些位置。
[0065]在图3的示例中，分别设置旋转雾化器101、102、103、104，用以雾化和喷射纤维物质从而形成纤维幅材的各个幅材层W1、W2、W3、W4。第一旋转雾化器101被设置为将物质喷射到移动网20上，以生成第一幅材层Wl或纤维幅材。移动网20例如可以是成形网型的网，并且被设置为由其导辊引导的连续的、移动的(网)环。随后的旋转雾化器102、103喷射纤维物质以形成下一层幅材层W2、W3。第四旋转雾化器104也像第一旋转雾化器101那样被设置为将纤维物质喷射到网30上，其随后将相应的幅材层W4转移到纤维幅材上。在压榨部40中，幅材层Wl、W2、W3、W4被压榨以便除水，并且纤维幅材在干燥部50中被干燥。在网20、40的内侧，可设置环真空装置用以提供抽吸作用，从而改善网20、30上的幅材层W1、W4的稳定性，并且如果需要的话还用以除水。
[0066]在图4的示例中，设置多个旋转雾化器10用以雾化并喷射纤维物质，从而形成纤维幅材W的幅材层。第一幅材层由流浆箱60生成，而第一旋转雾化器IOa被设置为将上述物质喷射到由成形网20支撑的纤维幅材W上，以生成下一层幅材层。移动网20例如可以是成形网型的网，并且其被设置为借助它的导辊引导的连续的、移动的环。随后的旋转雾化器IOb喷射纤维物质以形成下一层幅材层，其也被设置为将纤维物质喷射到网30上，该网随之将相应的幅材层转移到纤维幅材W上。在网20、40的内侧，可设置环真空装置以提供抽吸作用，从而改善网20、30上的幅材层Wl、W4的稳定性并且除水。在压榨部40中，幅材层被压榨以去除水分，而在干燥部50中，纤维幅材被干燥。在干燥部50之后，借助另外的旋转雾化器IOc和IOd生成另外多个幅材层。在该示例中，跟随干燥部50之后的第一旋转雾化器将第一物质直接喷射到纤维幅材上，并且下一个旋转雾化器首先使该层生成到网70上，该网将该层转移到纤维幅材上。在干燥部50之后，待喷射的物质例如可以是具有纤维或纤维状颗粒的胶料或涂层物质。每个旋转雾化器10包括一个或多个雾化和喷射单元。在该附图的示例中，旋转雾化器IOa和IOb包括若干单元。应理解的是，上述生产线布局、位置以及旋转单元的数量仅是可行的实施方式的示例。
【权利要求】
1.一种通过涂覆物质生成纤维幅材的至少一个幅材层的方法，在该方法中，借助至少一个喷射及雾化装置将物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液涂覆在移动表面上，其特征在于，在该方法中，通过借助所述至少一个喷射及雾化装置提供包括纤维状颗粒的雾化的物质喷射物，来涂覆作为高粘度及高稠度的混合物或悬浮液或悬漂液或溶液的、具有超过5%的稠度的物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液流，而使纤维幅材的至少一个幅材层生成到移动表面上，并且在该方法中，借助包括至少一个旋转涂覆装置的所述至少一个喷射及雾化装置来喷射并雾化物质流，并且通过以非接触方式涂覆呈混合物或悬浮液或悬漂液或溶液形式的纤维物质来部分地或完全地生成纤维幅材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该方法中，借助所述旋转涂覆装置，将所述物质流以雾状的形式进行涂覆，并且所述物质流中的流体成分的液滴尺寸为20-200 μm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在该方法中，所述至少一个旋转涂覆装置是旋转雾化器，该旋转雾化器基于离心力形成雾状的物质流，并且通过使所述物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液形成高速度的旋转运动而提供雾化。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在该方法中，提供用于喷射待涂覆的物质的高流率，该流率为每个喷嘴0.5-1000kg/min，有利地为0.5_100kg/min。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在该方法中，在由所述旋转涂覆装置进行涂覆之前，将被涂覆的物质进行加热。
6.一种通过涂覆物质形成纤维幅材的至少一个幅材层的装置，该装置包括至少一个喷射及雾化装置以及移动表面，其特征在于，所述装置包括至少一个旋转涂覆装置，用以喷射并雾化具有高粘度和高稠度的物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液，其中所述混合物或悬浮液或悬漂液或溶液包括纤维或纤维状颗粒，并且具有超过5%的稠度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少一个旋转涂覆装置是旋转雾化器，该旋转雾化器基于离心力形成雾状的物质流，并且通过使所述物质形成高速度的旋转运动来提供雾化。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述旋转雾化器是转轮雾化器、转盘雾化器或者旋转式钟形杯雾化器。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置于所述旋转涂覆装置之前的加热装置，用以在涂覆所述物质混合物或悬浮液或悬漂液或溶液之前对其进行加热。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的装置，其特征在于，所述旋转涂覆装置根据所期望的涂覆目的而被设置于纤维幅材生产线中，有利地设置于所述纤维幅材生产线的成形部中。
11.根据权利要求6到10中任一项所述的装置，其特征在于，所述移动表面是纤维幅材。
12.根据权利要求6到10中任一项所述的装置，其特征在于，所述移动表面是成形网、带、毛毯或者其他移动织物。
【文档编号】D21H23/50GK104005267SQ201310581322
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】雷约·皮耶蒂凯宁 申请人:维美德技术有限公司