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1、(10)申请公布号 CN 103194927 A(43)申请公布日 2013.07.10CN103194927A*CN103194927A*(21)申请号 201210003119.5(22)申请日 2012.01.06D21F 5/02(2006.01)D21F 7/06(2006.01)(71)申请人金红叶纸业集团有限公司地址 215126 江苏省苏州工业园区金胜路1号(72)发明人恩金黄 派屈克陈(74)专利代理机构深圳市维邦知识产权事务所 44269代理人王昌花(54) 发明名称造纸设备及造纸方法(57) 摘要一种造纸设备及利用该设备造纸的方法，采用实时检测起皱刮刀的振动，从而获得与涂。
2、层性能相关的信息。当变换涂层时，通过与获得的振动基样相比，可以即时评估出涂层的变化，并对因涂层的变化而可能产生的潜在的问题进行及时的预告。因此，不但可以提升在实验测试中形成决断的能力，也可以提升生产时对起皱过程控制的能力。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图1页(10)申请公布号 CN 103194927 ACN 103194927 A1/2页21.一种造纸设备，包括传递辊，烘缸，刮刀及固定架，烘缸的表面上设有涂层，传递辊用于将该造纸设备的上游传递过来的纸幅传递至烘缸的表面上使纸幅与涂。
3、层粘合，刮刀固定在固定架上并压在涂层上用于将粘合在涂层上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱，其特征在于：由该刮刀引起的振动为第一振动，非由该刮刀引起的振动为第二振动，产生第一振动和第二振动的元件分别为第一振动源和第二振动源，该造纸设备还包括第一感应装置、第二感应装置及与第一、第二感应装置电气连接的信号分析系统，该第一感应装置用于感应第一振动源的振动并发出第一感应信号，该第二感应装置用于感应第二振动源的振动并发出第二感应信号，该信号分析系统用于收集、分析第一感应信号及第二感应信号并基于分析的结果发出反馈信号。2.如权利要求1所述的造纸设备，其特征在于：该第一感应装置包括若干感应器，所述感应器间隔设置。
4、在固定架上。3.如权利要求1所述的造纸设备，其特征在于：还包括与烘缸配套设置的罩子以及用于固定传递辊、烘缸、罩子的机架，该第二振动源包括传递辊、烘缸、罩子、机架中的一个或者多个。4.如权利要求1-3项中任意一项所述的造纸设备，其特征在于：该第一感应装置和第二感应装置的感应频率范围为100Hz-20000Hz。5.一种利用如权利要求1所述的造纸设备实现造纸的方法，其特征在于包括如下步骤：（一）建立振动基样，包括：在烘缸的表面形成基样涂层；利用第一感应装置感应第一振动源的振动并发出第一感应信号；利用第二感应装置感应第二振动源的振动并发出第二感应信号；信号分析系统收集第一感应信号及第二感应信号，并基。
5、于第一、第二感应信号建立关于基样涂层的振动基样；（二）将实时振动信息与振动基样进行比较，包括：在烘缸的表面形成置换涂层；利用第一感应装置感应第一振动源的振动并发出实时的第一感应信号；利用第二感应装置感应第二振动源的振动并发出实时的第二感应信号；信号分析系统收集实时的第一、第二感应信号，并与振动基样进行比较，进而发出反馈信号。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：该振动基样是基于多个第一感应信号和多个第二感应信号的平均值而建立。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：该第一感应装置包括多个感应器并间隔置于固定架上，所述多个第一感应信号系既定时间段内由该多个感应器发出。8.如权利要求6所述的方法。
6、，其特征在于：该第二感应装置包括多个感应器并置于传递辊、烘缸、罩子、机架中的一个或者多个元件上，所述多个第二感应信号系既定时间段内由该多个感应器发出。9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述信号分析系统区分实时的第一感应信号与实时的第二感应信号，并基于这些实时的第一、第二感应信号发出不同的反馈信号。权 利 要 求 书CN 103194927 A2/2页310.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述实时的第一感应信号及实时的第二感应信号的区分，是根据第一振动源和第二振动源的振动的频率及振幅来进行区分。权 利 要 求 书CN 103194927 A1/5页4造纸设备及造纸方法技术领域0001。
7、 本发明涉及一种造纸设备及应用该造纸设备进行造纸的方法。背景技术0002 长期以来，在纸幅抄造的过程中，人们用机械或者化学的方法破坏纸幅中结合的纤维键，以得到柔软的纸产品。其中最常见的一种方法是采用刮刀将附着在烘缸表面的纸幅剥离下来，利用刮刀与纸幅的相对速度较大，相遇时发生的剧烈碰撞而产生破坏力，来破坏纸幅内的纤维键。这种方法在业内被称为起皱。经过起皱的纸不但可以增大厚度还能具有柔软的手感。0003 在起皱的过程中，通常还会用到剥离剂和粘合剂等化学助剂。使用粘合剂和剥离剂的目的除了保护粘覆纸幅的烘缸外，另一个目的是改善纸幅与烘缸的粘着性能，以改善起皱状况。常用的粘合剂和剥离剂的使用方法就是将混。
8、合好的粘合剂和剥离剂以雾化形式直接喷放到烘缸表面形成粘附层，也即常说的涂层。0004 涂层的性能主要由均匀性、硬度、脆度等物理参数以及化学成分决定。涂层的性能直接决定纸幅起皱的状况。为了评估不同涂层的效能，特别是当涂层的组成有所变化，需要比较两个不同组份的涂层时，一个快速方便的评估方法显得尤为重要。目前的方法，一般是从烘缸处收集经起皱的纸幅样品，再对该样品进行实验分析，以得到涂层的优劣差异的评估结果。显然，这种方法的速度太慢，且过程比较烦琐，成本较高。因此如何快速评估涂层性能，甚至能够预测将要在起皱过程中发生的问题，成为需要解决的难题。发明内容0005 有鉴于此，有必要提供一种造纸设备和造纸方。
9、法，其可快速评估涂层的变化。0006 一种造纸设备，包括传递辊，烘缸，刮刀及固定架，烘缸的表面上设有涂层，传递辊用于将该造纸设备的上游传递过来的纸幅传递至烘缸的表面上使纸幅与涂层粘合，刮刀固定在固定架上并压在涂层上用于将粘合在涂层上的纸幅剥离下来完成对纸幅的起皱，由该刮刀引起的振动为第一振动，非由该刮刀引起的振动为第二振动，产生第一振动和第二振动的元件分别为第一振动源和第二振动源，该造纸设备还包括第一感应装置、第二感应装置及与第一、第二感应装置电气连接的信号分析系统，该第一感应装置用于感应第一振动源的振动并发出第一感应信号，该第二感应装置用于感应第二振动源的振动并发出第二感应信号，该信号分析系。
10、统用于收集、分析第一感应信号及第二感应信号并基于分析的结果发出反馈信号。0007 一种利用上述造纸设备实现造纸的方法，包括如下步骤：（一）建立振动基样，包括：在烘缸的表面形成基样涂层；利用第一感应装置感应第一振动源的振动并发出第一感应信号；利用第二感应装置感应第二振动源的振动并发出第二感应信号；说 明 书CN 103194927 A2/5页5信号分析系统收集第一感应信号及第二感应信号，并基于第一、第二感应信号建立关于基样涂层的振动基样；（二）将实时振动信息与振动基样进行比较，包括：在烘缸的表面形成置换涂层；利用第一感应装置感应第一振动源的振动并发出实时的第一感应信号；利用第二感应装置感应第二振。
11、动源的振动并发出实时的第二感应信号；信号分析系统收集实时的第一、第二感应信号，并与振动基样进行比较，进而发出反馈信号。0008 进一步的，该第一感应装置包括若干感应器，所述感应器间隔设置在固定架上。0009 进一步的，该造纸设备还包括与烘缸配套设置的罩子以及用于固定传递辊、烘缸、罩子的机架，该第二振动源包括传递辊、烘缸、罩子、机架中的一个或者多个。0010 进一步的，该第一感应装置和第二感应装置的感应频率范围为100Hz-20000Hz。0011 进一步的，该振动基样是基于多个第一感应信号和多个第二感应信号的平均值而建立。0012 进一步的，该第一感应装置包括多个感应器并间隔置于固定架上，所述。
12、多个第一感应信号系既定时间段内由该多个感应器发出。0013 进一步的，该第二感应装置包括多个感应器并置于传递辊、烘缸、罩子、机架中的一个或者多个元件上，所述多个第二感应信号系既定时间段内由该多个感应器发出。0014 进一步的，该信号分析系统区分实时的第一感应信号与实时的第二感应信号，并发出不同的反馈信号；关于实时的第一感应信号及实时的第二感应信号的区分，是根据第一振动源和第二振动源的振动的频率及振幅来进行区分。0015 本发明通过设置感应装置以实时检测刮刀在横向上的振动，跟踪刮刀与涂层的交互作用，从而获得与涂层性能以及使用的化学助剂有关的信息。当变换一个新的涂层时，通过与获得的振动基样相比，可。
13、以即时评估出涂层的变化，并对因涂层的变化而可能产生的潜在的问题进行及时的预告。因此，不但可以提升在实验测试中形成决断的能力，也可以提升生产时过程控制的能力。0016 下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。附图说明0017 图1是本发明一实施例的造纸设备的部分部件的主视示意图。0018 图2是本发明一实施例的造纸设备的部分部件的立体示意图。0019 主要元件符号说明说 明 书CN 103194927 A3/5页6传递辊10网毯11转轴12、22烘缸20涂层23罩子30刮刀40固定架50纸幅60第一感应装置70感应器71第二感应装置80第一感应器81第二感应器82如下具体实施方式将结。
14、合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式0020 请参考图1，本发明一实施例的造纸设备包括传递辊10，烘缸20，罩子30，刮刀40及固定架50。0021 该传递辊10上设网毯11，用于支承从该造纸设备的上游成型并传递过来的纸幅60。该传递辊10可绕其转轴12旋转，带动网毯11移动，从而将承载在网毯11上的纸幅60传递至烘缸20的表面。该造纸设备的上游的其他元部件例如成型部、压榨部等可与现有技术中的造纸设备相同。0022 该传递辊10，烘缸20，罩子30固定在一机架（图未示）上。烘缸20可绕其转轴22转动。烘缸20可以是常见的杨克氏烘缸，烘缸20内部可产生热量并传递至烘缸20的表面以对粘附在烘缸。
15、20表面的纸幅60进行干燥。与烘缸20配套设置的罩子30可用于维持烘缸20的表面温度。0023 烘缸20的底部设有喷枪（图未示），粘合剂及剥离剂等化学助剂可借由该喷枪涂覆在烘缸20的表面，形成涂层23。从传递辊10转移到烘缸20的纸幅60与该涂层23粘合。0024 纸幅60粘合在涂层23上与烘缸20一起转动，在转动过程中被干燥。到达刮刀40的位置时，刮刀40压在涂层23上将纸幅60从烘缸20表面剥离开来，完成纸幅60的起皱。起皱后的纸幅60可成卷后再进行后续的加工或者直接被传递至造纸设备的下游的加工设备例如压花、压光等设备上进行加工。0025 刮刀40固定在固定架50上。固定架50设置成可相对。
16、烘缸20转动及移动，刮刀40亦可在固定架50上作相关位置的调整，因此能够更改刮刀40对涂层23施加的压力或者更改刮刀40的刮刀角度等其他与起皱相关的角度。0026 现有技术中采用收集起皱后的纸幅60样本，并对这些样本进行实验分析来获得因涂层23的变化对纸幅60起皱效果的优劣差异等影响的评估结果。这个评估过程太过漫长，成本太大。与现有技术不同，本发明采用直接感应刮刀40的振动，并比较刮刀40的振动差异来获得涂层23发生变化的信息，由此推测涂层23的变化对起皱性能可能带来的影响。由于造纸设备并非只有刮刀40振动，因此需要区分振动是否直接由刮刀40压涂层23所产生。说 明 书CN 103194927。
17、 A4/5页70027 请再参考图1，该造纸设备还包括第一感应装置70、第二感应装置80及与第一、第二感应装置70、80电气连接的信号分析系统（图未示）。该第一感应装置70设置在刮刀40的固定架50上，用于感应刮刀40的振动并发出第一感应信号。为便于说明，将由该刮刀40引起的振动称为第一振动，产生第一振动的刮刀40为第一振动源，而非由该刮刀40引起的振动称为第二振动，产生第二振动的这些元部件称为第二振动源。该第二感应装置80即是用于感应第二振动源的振动并发出第二感应信号。0028 图1中示例性地示出第二感应装置80包括设置在传递辊10的转轴12上的第一感应器81，及设置在烘缸20的转轴22上的。
18、第二感应器82。应可以理解，该第二感应装置80还可包括设置在其他可能发生振动的元部件上的感应器，例如设置在罩子30上，机架上的感应器等等。该第二感应装置80还可包括设置在同一元部件的不同部位以捕捉振动信息。也即，同一元部件上可设置多个感应器。这些元件的振动信息需要被收集并与刮刀40引起的振动相区别，从而获得更加准确地由涂层23的变化所带来的振动信息。0029 请再参考图2，第一感应装置70包括间隔设置在固定架50上的多个感应器70。这些感应器70可以相距一定距离例如每10cm一个，或者每20cm一个等等，沿着固定架50的延伸方向布满整个固定架50，以充分获得刮刀40在纸幅50的横向上的振动信息。
19、，提升对涂层23变化的真实反映程度。0030 第一感应装置70和第二感应装置80的感应频率范围为100Hz-20000Hz，或者更宽，以能捕捉所有因振动而发生的频率信息。第一感应装置70和第二感应装置80包含的感应器可以是无线的，也可以是有线的。第一感应装置70和第二感应装置80可以感应振动的频率及振幅，从而发出对应的感应信号。感应频率与振幅的装置其原理与结构均可从现有技术中获得，此不赘述。0031 信号分析系统可以包括高能滤波器、低能滤波器、傅立叶转换器等设备，信号分析系统可将与涂层23性能（也即起皱性能）直接相关的振动，和其他不相关的振动区分开来。与涂层23性能直接相关的振动也即刮刀40压。
20、在涂层23上产生的振动，亦即上文中提到的第一振动。信号分析系统通过收集由第一感应装置70、第二感应装置80产生的第一感应信号和第二感应信号，并将这些信号与一个预先获得的振动基样进行比较。根据比较的结果得出涂层23的变化信息，由此判断涂层23的性能变化，并根据不同的比较结果发出不同的反馈信号。0032 涂层23的变化包括涂层23的化学成份的变化，以及均匀度、硬度等物理参数的变化。0033 下面再来介绍利用上述造纸设备实现造纸的方法。0034 该方法先建立一个与基样涂层23对应的振动基样（或者称为标准振动信息），再将造纸过程中实时的振动信息与该振动基样进行比较，以得到关于涂层23变化的信息。003。
21、5 其中，建立振动基样包括如下步骤：一，在烘缸20的表面形成基样涂层23。该基样涂层23可以是获得较好起皱效果的涂层23，或者是预期希望的涂层23。纸幅60在该涂层23的基础上进行起皱。0036 二、利用第一感应装置70感应第一振动源也即刮刀40的振动并发出第一感应信号。0037 三、利用第二感应装置80感应第二振动源的振动并发出第二感应信号。说 明 书CN 103194927 A5/5页80038 四、信号分析系统收集第一感应信号及第二感应信号，并基于第一、第二感应信号建立关于基样涂层的振动基样。0039 第一感应信号和第二感应信号是基于第一感应装置70和第二感应装置80感应到的第一振动和第。
22、二振动的频率、振幅而发出的。优选地，基于多个第一感应信号和多个第二感应信号的平均值而建立该振动基样。该第一感应信号的平均值可以是在既定时间段内由该多个感应器71发出。该第二感应装置80可包括多个感应器并置于传递辊10、烘缸20、罩子30、机架中的一个或者多个元件上，该第二感应信号的平均值可以是在既定时间段内由该多个感应器发出。0040 更优选地，亦可针对不同的第二振动源对第二感应信号进行分类统计。0041 将实时的振动信息与振动基样进行比较的过程包括如下步骤：一、在烘缸20的表面形成置换涂层23。纸幅60在该置换涂层23的基础上进行起皱。0042 二、利用第一感应装置70感应第一振动源也即刮刀。
23、40的振动并发出实时的第一感应信号。0043 三、利用第二感应装置80感应第二振动源的振动并发出实时的第二感应信号。0044 四、信号分析系统收集实时的第一、第二感应信号，并与振动基样进行比较，进而发出反馈信号。0045 首先，信号分析系统需要区别与刮刀40的振动相关的实时的第一感应信号，及与刮刀40的振动无关的实时的第二感应信号。因为第二感应信号与刮刀40的振动无关，也即不能反映涂层23的变化，因此基于该实时的第二感应信号发出的反馈信号应与涂层23的变化无关，或者基于该实时的第二感应信号不产生反馈信号。0046 优选地，将实时的第二感应信号与振动基样比较分析时，可将该实时的第二感应信号对应不。
24、同的第二振动源进行分类，再与振动基样进行比较。0047 当分析第一感应信号与振动基样相比具有差异时，需产生反馈信号，使操作者即时得知该涂层23的变化，因此可对涂层23作出即时调整，使涂层23的变化趋于预期或者回归至与振动基样对应的涂层23。0048 可以理解，上述所称差异，应是指当与振动基样相比在一个既定的上下浮动的范围内，可视没有产生差异，而当超出既定的上下浮动的范围时，才视为产生差异。0049 上述关于实时的第一感应信号及实时的第二感应信号的区分，是根据第一振动源和第二振动源的振动的频率及振幅来进行区分。同样的，实时的第一感应信号与振动基样的差异分析也是基于振动的频率及振幅而进行的。0050 本发明通过设置感应装置以实时检测刮刀40在横向上的振动，跟踪刮刀40与涂层23的交互作用，从而获得与涂层23性能以及使用的化学助剂有关的信息。当使用新的涂层23时，通过与获得的振动基样相比，可以即时评估出涂层23的变化，并对因涂层23的变化而可能产生的潜在的问题进行及时的预告。因此，本发明的设备与方法不但可以提升在实验测试中形成决断的能力，也可以提升生产时过程控制的能力。说 明 书CN 103194927 A1/1页9图1图2说 明 书 附 图CN 103194927 A。