纤维幅面的处理方法和装置.pdf

本发明涉及纤维幅面的处理方法和装置。用于处理纸或纸板幅面(4)或相应纤维幅面的方法包括：在幅面(4)的表面上涂布处理剂。在所述方法中，待处理的幅面(4)通过至少一个输入间隙(7)输送到至少一个设置有喷嘴(6)的涂覆腔(5)中。通过喷嘴(6)可在幅面(4)的至少一侧涂布处理剂，该待处理的幅面(4)可通过在两个运动表面之间的压缝输送，在压缝中处理剂被压制到幅面(4)上。空气和/或雾状处理剂可通过设置在至少一个涂覆腔(5)上的排出通道(8)从涂覆腔(5)的内部排出，并且至少运动表面(3)中的一个构成涂覆腔(5)的壁的一部分，并且幅面(4)通过压缝从涂覆腔(5)中输出。

1、  纸幅面或纸板幅面(4)或相应纤维幅面的处理方法，其中，该方法包括在该幅面(4)的表面上涂布处理剂，并且在该方法中：
待处理的幅面(4)通过至少一个输入间隙(7)输送进至少一个具有喷嘴(6)的涂覆腔(5)；
通过该喷嘴(6)在该幅面(4)的至少一侧上涂布处理剂；
通过两个运动表面(3)之间的压缝输送所述待处理的幅面(4)；以及
在该压缝中将处理剂压制到该幅面(4)上，
其特征在于，
空气和/或雾状处理剂从所述涂覆腔(5)的内部通过至少一个设置在至少一个涂覆腔(5)上的排出通道(8)排出；并且
所述运动表面(3)中的至少一个构成所述涂覆腔(5)的壁的一部分，并且该幅面(4)通过该压缝从所述涂覆腔(5)输送出去。

2、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，形成流体，并且空气和/或雾状处理剂借助与所述涂覆腔(5)相连接的装置排出，使得所述涂覆腔(5)中的压力低于环境压力。

3、  按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在至少一个排出通道(8)中设置用于形成抽吸作用的装置。

4、  按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，空气通过至少一个置换空气通道(10)输送到所述涂覆腔(5)中。

5、  按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少一个置换空气通道(10)设置在所述喷嘴(6)的底部。

6、  按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述至少一个置换空气通道设置成，使得置换空气从设置所述喷嘴(6)的同一个通道输送到所述涂覆腔(5)中。

7、  按照权利要求4至6之一所述的方法，其特征在于，在所述至少一个置换空气通道(10)上设置用于形成吹送作用/空气流的装置。

8、  按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述涂覆腔(5)设置在该幅面(4)的两侧，以同时在两侧形成涂层。

9、  按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述喷嘴(6)的端部设置在所述涂覆腔(5)的内部。

10、  按照权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述喷嘴(6)的端部设置在所述涂覆腔(5)的外部。

11、  按照权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，该幅面(4)通过两个运动表面(3)之间的压缝，优选辊之间的压缝，特别优选为膜压辊之间的压缝输送。

12、  按照权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，该幅面(4)通过两个运动表面(3)之间的压缝，优选辊和输送带之间的压缝输送。

13、  按照权利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，至少一个辊或一个输送带具有软表面。

14、  按照权利要求1至13之一所述的方法，其特征在于，至少一个辊或一个输送带具有硬表面。

15、  按照权利要求1至14之一所述的方法，其特征在于，至少一个辊或一个输送带能进行加热。

16、  按照权利要求1至15之一所述的方法，其特征在于，至少一个辊或一个输送带能进行冷却。

17、  按照权利要求1至16之一所述的方法，其特征在于，该幅面(4)在涂覆后通过封闭所述涂覆腔(5)的压缝进行压光。

18、  按照权利要求1至17之一所述的方法，其特征在于，将纵向间隙用作为压缝。

19、  纸幅面或纸板幅面(4)或相应纤维幅面的处理装置，其中，借助该装置能将处理剂涂布到幅面(4)的表面上，并且该装置包括：
至少一个涂覆腔(5)，其向待处理的幅面(4)开口，且包括：
输入间隙(7)，用于将该幅面(4)输送进所述涂覆腔中，和
多个喷嘴(6)，用于将处理剂涂布到该幅面(4)的表面上；以及
用于形成压缝的装置(3)，
其特征在于，
在至少一个涂覆腔(5)上设置至少一个排出通道(8)，以将空气和/或雾状处理剂从所述涂覆腔(5)的内部排出，并且
该用于形成压缝的装置(3)构成所述涂覆腔(5)的壁的一部分，并且该幅面(4)能通过该压缝从所述涂覆腔(5)排出。

20、  按照权利要求19所述的装置，其特征在于，在所述涂覆腔(5)中设置用于形成流体并用于排出空气和/或雾状处理剂的装置，以使所述涂覆腔(5)中的压力低于环境压力。

21、  按照权利要求19或20所述的装置，其特征在于，在至少一个排出通道(8)中设置用于形成抽吸作用的装置。

22、  按照权利要求19至21之一所述的装置，其特征在于，所述涂覆腔(5)具有至少一个置换空气通道(10)，以将空气输送到所述涂覆腔(5)中。

23、  按照权利要求22所述的装置，其特征在于，所述至少一个置换空气通道(10)设置在所述喷嘴(6)的底部。

24、  按照权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述至少一个置换空气通道设置成，使得置换空气从设置所述喷嘴(6)的同一个通道输送到所述涂覆腔(5)中。

25、  按照权利要求22至24之一所述的装置，其特征在于，在所述至少一个置换空气通道(10)上设置用于形成吹送作用/空气流的装置。

26、  按照权利要求19至25之一所述的装置，其特征在于，所述涂覆腔(5)设置在该幅面(4)的两侧，以同时在两侧形成涂层。

27、  按照权利要求19至26之一所述的装置，其特征在于，该喷嘴(6)的端部设置在所述涂覆腔(5)的内部。

28、  按照权利要求19至27之一所述的装置，其特征在于，该喷嘴(6)的端部设置在所述涂覆腔(5)的外部。

29、  按照权利要求19至28之一所述的装置，其特征在于，该用于形成压缝的装置(3)具有两个辊，并且该幅面通过这两个辊之间的压缝，优选为膜压辊之间的压缝输送。

30、  按照权利要求19至29之一所述的装置，其特征在于，至少一个用于形成压缝的装置是输送带，并且该幅面通过至少一个辊和一个输送带之间的压缝输送。

31、  按照权利要求19至30之一所述的装置，其特征在于，至少一个辊或一个输送带具有软表面。

32、  按照权利要求19至31之一所述的装置，其特征在于，至少一个辊或一个输送带能进行加热。

33、  按照权利要求19至32之一所述的装置，其特征在于，至少一个辊或一个输送带能进行冷却。

34、  按照权利要求19至33之一所述的装置，其特征在于，该压缝是通过封闭所述涂覆腔(5)的压光间隙。

35、  按照权利要求19至34之一所述的装置，其特征在于，该压缝是纵向间隙。

纤维幅面的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及按照权利要求1的前序部分所述的方法，其用于借助喷嘴将表面胶、色料(Pigmentstrich)或相应处理剂涂覆到运动的纸幅面、纸板幅面或其它相应纤维幅面上。
本发明还涉及按照权利要求19的前序部分所述的用于实现所述方法的装置。
背景技术
在喷涂过程中，处理剂通过喷嘴被喷射到运动的纸幅面、纸板幅面或其它相应纤维幅面上。在借助喷嘴的涂布过程中，必须进行收集的处理剂呈雾状地抛散到环境中。事实上，通过喷嘴处的壳体结构来防止雾状处理剂扩散到环境中，从而在封闭的向幅面开口的涂覆腔中进行涂布。同样，要防止在涂覆腔中形成的雾状处理剂泄露到环境中，就象防止其较大液滴的积聚以及防止处理剂被压进喷嘴中或喷射流中一样。处理剂扩散到环境中会污染设备，并且落在待处理幅面上的处理剂液滴可能会导致有缺陷的最终产品。
在涂覆腔中进行喷涂的某些问题在于，空气同纸幅面一起通过涂覆腔的入口间隙流进涂覆腔中。这导致涂覆腔中的压力开始升高。涂覆腔压力升高，直到其超过运行进入涂覆腔中的幅面的受表面限制的空气层的动态压力。因此，空气和雾状处理剂可从幅面的入口间隙以及进一步从易泄露的位置流出。另外，纸幅面还需要倾斜，这样会使雾状处理剂和空气通过涂覆腔的输出间隙一起排出。为了阻止这种情况发生，通常在幅面的输入侧和输出侧设置密封装置，来阻止雾状处理剂和空气从涂覆腔中流出。也可在输出边缘处设置气体刮刀，其中，同样从喷嘴开口喷出的气体通常是空气能阻止雾状处理剂从涂覆腔中泄露出去。此外，涂覆腔可以设计成，使得其和压制元件例如辊缝保持直接接触，其中，辊缝处的辊构成涂覆腔壁的一部分，并且幅面通过辊缝从涂覆腔中输送出来。按照这种方案，雾状处理剂和空气通过涂覆腔的输出间隙进入环境中的量是微不足道的。然而事实上，这是很困难的，涂覆腔被密封成并非仅通过输入间隙来“吸入”纸幅。随着涂覆腔中压力的升高，雾状处理剂和空气会在易泄露的位置泄露到环境中。
空气流进涂覆腔中也会在处理区域引发问题，因为处理剂必须借助其自身的动能穿过空气层。由于色料(Strichmasse)的液滴尺寸微小，在较高喷射速度下具有相对较小的动能，这使得穿过空气层变得困难。另外，运动的幅面、处理剂的喷射以及与涂覆腔相连接并转动的辊会产生不利的涡流以及在涂覆腔中产生倒流。不利的回流会使雾状处理剂输送回喷嘴，并且在涂覆腔的内部分散。
在专利文献WO 2006/058961A1和WO 02/07295A1中公开了几种在喷涂装置中收集雾状处理剂以及封闭涂覆腔的方法。按照专利文件WO2006/058961A1所述，过剩的雾状处理剂通过设置在涂覆腔与幅面输出间隙相连接的一侧的排出通道排出。为了排出雾状处理剂，可以根据需要使用抽吸作用，或借助由幅面携带的空气在壳体内部形成较小的过压。在幅面输出间隙中可以例如借助类似空气刮刀的装置对空气进行吹送，以阻止雾状处理剂逸出。按照专利文件WO 02/07295A1所述，在一个特殊的喷嘴板的开口中设置喷嘴，并且在喷嘴板之后设置腔室，该腔室具有比环境压力更低的压力。在涂覆装置中形成的雾状处理剂与处于液态的处理剂一起从涂覆腔以同样的途径排出，其中，空气和雾状处理剂从喷嘴板的开口流出并流进喷嘴板后的涂覆腔。
按照目前的现有技术，上述胶料涂覆装置和色料涂覆装置的结构十分复杂并需要特别仔细的规划，以能够实现设定的功能。如果雾状处理剂是借助负压通过喷嘴开口排出的话，吸气通道可能会被堵塞。另外，对于大的处理剂量，特别对于色料涂覆，在长时间连续应用的过程中会在喷嘴端部或喷嘴板的开口边缘形成沉积，其中，较大液滴可能从喷嘴端部或从喷嘴板的开口边缘抛掷到待处理的幅面上。同时，紧随涂色站(Streichstation)设置的辊同样也会因所述的液滴雨而受到污染。
发明内容
本发明的目的在于，提供这样一种方法和装置，借助所述方法和装置可以控制空气、处理剂和雾状处理剂之类的流体。另一个目的在于，提供这样一种方法和装置，借助所述方法和装置使处理过程可不受干扰地进行，并能够可控地防止雾状涂料(Strichnebel)泄露到环境中。
另外，本发明的再一目的在于提供一种涂覆装置，其比现有的涂覆装置更为简单，并且运行更为安全。本发明基于这一新的构思，在喷涂装置的涂覆腔中设置一个或多个输出通道(所谓的呼吸通道)，借助该输出通道可以对涂覆腔中的压力大小和空气流进行控制。通过所述通道，由幅面携带的空气和/或雾状处理剂能从涂覆腔的内部受控地排出，所述通道应设置相应数量，使得雾状处理剂不会通过幅面输入间隙或通过其它易泄露的位置从涂覆腔中泄露出来，并且由排出空气携带的雾状处理剂可以受控地进行收集。一个或多个排出通道的尺寸设计为，使得其内的流体阻力小于其它的易泄漏位置处的流体阻力。
在本发明所述的方法中，待处理的幅面通过至少一个输入间隙输送到至少一个具有喷嘴的涂覆腔中。通过喷嘴可在幅面的至少一侧上涂覆处理剂。另外，待处理的幅面通过在两运动表面之间的压缝输送，此时，处理剂被压制到幅面上。空气和/或雾状处理剂从涂覆腔的内部通过至少一个设置在至少一个涂覆腔上的排出通道排出。
因此，按照本发明的装置包括与上述方法相应的装置，以处理纸幅面或纸板幅面或相应纤维幅面。
准确地说，按照本发明的方法通过在独立权利要求1的特征部分中的特征给出。
而按照本发明的装置则通过在独立权利要求19的特征部分中的特征给出。
在其它从属权利要求中给出了本发明的一些有益的实施形式。
通过本发明可以获得效果明显的优点。
借助本发明，处理剂、雾状处理剂和涂覆腔中的空气流及压力的特性可以这样进行控制，即，使得处理剂不会出现不利的倒流和涡流。通过被控制的流体，可以避免处理剂在喷嘴或喷射流中的倒流，这样，喷嘴可以受到更轻微的污染或堵塞。同样也没有雾状处理剂不受控制地从涂覆腔中泄露到环境中，以使涂覆装置保持在较清洁的状态。
借助涂覆装置同样可以在喷涂过程中获得较好的涂布效果。借助按照本发明的涂覆腔结构，可以大量减少干扰涂布过程的空气量，同时可以阻止过大液滴通过涂覆腔中的泄露位置滴落到幅面上，或明显减少液滴量。
另一个优点是，涂覆装置可以设计得更简单、功能更安全，这样，涂覆装置可以保持较长的连续使用时间。
附图说明
随后，借助附图对本发明进行详细的说明，其中：
图1：示出了按照本发明一实施形式的涂覆腔的侧视示意图，以及
图2：示出了按照本发明第二实施形式的涂覆腔的侧视示意图。
具体实施方式
随后，通过表面胶的实例对本发明进行说明，此实例能说明本发明最具优点的应用目的。但是，本发明同样也可以用于之前所述的其它应用目的，如连续的纤维幅面的涂色(Pigmentierung)和涂布等。这些实例仅用于说明本发明的应用是多种多样的。
通常，表面胶可以理解为是淀粉()的水溶液，其可以涂布在纸板、纸或相应纤维幅面上，并且例如在辊缝中压制到纤维幅面的内部。表面胶用于提高幅面的强度。表面胶还可以改善纸的表面特性和印刷适性。除了淀粉，表面胶也可包含多种添加剂，在一些情况下胶乳也可作为粘结剂应用在表面胶中。本发明原则上可以应用到各种胶混合物和不同的纤维幅面上。
图1示出了本发明的实施形式，其中，胶站1设置在生产线上。沿幅面的运行方向，在第一位置设置有喷涂装置2，紧跟着设置的是例如膜压(Filmpresse)辊之类的压辊3，处理剂可以通过压辊3的辊缝压制到幅面4上。幅面从压辊3输送到下一个处理工序，通常是红外线或空气干燥工序(图中未示出)。
喷涂装置2包括向运动幅面4开口的涂覆腔5和设置在涂覆腔5中的喷嘴/成列的喷嘴6。涂覆腔5的一侧通过所述幅面4并且另一侧通过涂覆腔5的壁5a或通过辊3进行限定。在涂覆腔5中设置沿着幅面4的方向看位于相对两侧的喷嘴6，处理剂可以借助喷嘴6喷射到幅面4上。
通常，压力喷雾嘴可作为喷嘴6使用。通过所述压力喷雾嘴可以获得具有理想厚度的均匀的处理剂涂层，并能消除扩散气体的干燥影响。在高压喷射中，在高压下只是处理剂混合物而非气态介质通过具有小开口的喷嘴喷射出，使得混合物可以分解成小液滴。喷涂实际上可借助压力喷嘴在例如约80-180bar的高压下通过往一个喷嘴或通常多个喷嘴中输送处理剂来进行，其中，从具有约0.25-0.4mm直径的小喷嘴中喷出的处理剂可获得100m/s的速度而被雾化，并以特定的取决于喷嘴形状的角度呈扇形地进行涂覆。薄雾状处理剂会沉积在经过的幅面上。通常在幅面的横向方向上设置多个喷嘴，其中，喷嘴的目标区域可以彼此分离或部分重叠。喷嘴可以沿幅面的横向例如各自以约50-70mm的间距设置成一列或多列。喷嘴与幅面的间距通常设置成10-100mm。喷嘴可以设置成使得其端部位于涂覆腔的内部或外部。
幅面4通过狭窄的输入间隙7输送进涂覆腔5中。在涂覆腔5的壁5a中设置排出通道8，由幅面4携带的空气从涂覆腔5的内部通过排出通道排出。由排出的空气携带的雾状处理剂可被收集，由此不会排出到环境中。收集到的剩余处理剂例如可以输送回送料箱中(图中未示出)。
排出通道8例如可以由缝状或彼此紧随/相邻的开口或由多个排出通道构成的列组成。排出通道8的尺寸大小实际上可以设置成，使得由幅面4携带的空气尽量多地从涂覆腔5的内部排出，而没有空气或雾状处理剂通过幅面4的输入间隙7或其它易泄露的位置排出。其依据在于，排出通道8中的流体阻力要比其它易泄露的位置的流体阻力小。
按照优选的实施形式，在排出通道8中设置用于将雾状处理剂和/或空气从涂覆腔中吹出的鼓风机(图中未示出)。借助所述鼓风机，可以调节待从涂覆腔5中排出的空气和/或待从涂覆腔5中排出的雾状处理剂的量，由此，在涂覆腔5中形成的压力可以希望的方式和方法进行控制。
在沿幅面4的运行方向上的输出侧设置有输出间隙9，其以辊3的表面为界。辊3携带些许空气进入到位于涂覆腔5的壁5a和辊3之间的狭窄的输出间隙9中，其中，借助这些空气阻止了雾状处理剂在此位置从涂覆腔5中泄露出去。由此，在输出间隙9中不必再设置特别的密封装置或空气刮刀。
在图2中示出了本发明的第二个实施形式，其中，涂覆腔5中的置换空气通道10设置在喷嘴6的底部。通过置换空气通道，空气/压缩空气例如可借助鼓风机或泵(图中未示出)吹送到涂覆腔5中。然而，机械吹送并不是必须的。在此方案中，空气流与前述实施形式(图1)相比能得到更好地控制。另外，喷涂装置2例如可与前述的喷涂装置相符。
本发明可以根据优选的实施形式实现为，使得置换空气可从其上设置喷嘴6的通道吹送到涂覆腔5中。实际上，整个吹送过程都是在喷嘴6的底部进行的，其中，不必设置用于置换空气的通道。
借助空气流/吹送过程，由处理剂流构成的雾状处理剂保持在喷嘴6的下方，使得雾状处理剂不会从幅面4和涂覆腔5之间的输入间隙7泄露出，并且在喷嘴6的上侧结构处不会聚集处理剂。另外，空气流能阻止由于幅面运动产生的不利涡流。
如果涂覆腔5通过抽吸作用由排出通道8形成一定负压，那么就没有必要将空气机械式输送进置换空气通道10。在此情况下，空气可以通过负压产生的抽吸作用通过置换空气通道10进入涂覆腔5中。涂覆腔5中的负压例如可通过连接用于从涂覆腔5中抽吸空气的鼓风机(图中未示出)和排出通道8来形成。
按照本发明的其它方案，喷嘴6也可以设置成，其端部位于涂覆腔5的外部。在此情况下的喷嘴6、特别是其端部，与它们在涂覆腔5中同雾状处理剂相隔离的情况相比能保持基本上更加清洁的状态。
另外，在图2中用箭头示出了涂覆腔5中优选的流动方向。通过由排出通道8排出的空气和/或雾状处理剂来保持对涂覆腔5中的压力的控制。借助置换空气使得涂覆腔5中的流体得到进一步地控制。通过置换空气通道输送的空气阻止了在涂覆腔5中形成不利的倒流，由此，雾状处理剂不会再回流到喷嘴6处。置换空气的作用就在于能够阻止在涂覆腔5中形成由于幅面4的运动所引起的涡流。
借助喷涂装置2，可在幅面4的至少一个表面上涂布处理剂。优选地，可同时在幅面4的两侧涂覆处理剂，其中，仅需使用一个胶站1。另外，在幅面4的不同侧可以毫无问题地涂覆不同量的胶，或者也可以在不同侧使用不同的处理剂混合物进行涂覆。
除了膜压辊外，也可使用形成压光间隙的辊，例如其中一个辊是软面的而另一个是可加热的。两个辊也可以都是软面或硬面的，并且一个或多个辊是可加热的。除了辊缝外，也可以使用带式压光机或靴式压光机。假如在压光机中可使用金属输送带，那么所述金属输送带可以毫不费力地进行加热或冷却，以改变幅面的表面特性。考虑到表面胶的特性，对于热表面的材料选择要特别注意，以避免出现粘结现象()。
本发明能特别良好地实现所谓的重塑概念(Rebuilt-Konzept)，其中，通过在辊缝前设置喷涂装置，可根据本发明使用现存的胶压装置(Leimpresse)或膜压装置(Filmpresse)。这种创新在一定程度上十分有利，并由此使得运行速度和要使用的处理剂的量大幅度提高。考虑到处理剂的较大使用量，借助该装置可加工比先前更宽的产品范围。
本发明应不仅仅局限于上述示例示出的实施形式，而本发明旨在使其可在大范围内使用所附权利要求书所限定的本发明的技术构思。