纱管纸生产系统及相应的纱管纸生产工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104358178 A(43)申请公布日 2015.02.18

(21)申请号 201410399305.4(22)申请日 2014.08.14

(71)申请人唐山市天正实业有限公司

地址301505 河北省唐山市芦苔经济开发区

富康路6号(72)发明人韩宏伟

(74)专利代理机构石家庄科诚专利事务所

13113

代理人张红卫 左燕生(51)Int.Cl.

D21F 1/48(2006.01)D21F 5/04(2006.01)

D21F 9/00(2006.01)D21F 3/04(2006.01)D21F 3/08(2006.01)

权利要求书2页 说明书7页 附图3页权利要求书2页 说明书7页 附图3页

()发明名称

纱管纸生产系统及相应的纱管纸生产工艺(57)摘要

本发明公开了一种纱管纸生产系统，它包括由PLC控制的依次连接的脱水装置、压榨装置、烘干装置、压光装置、卷纸装置、复卷装置；压榨装置包括一～四级压榨辊组件；每级压榨辊组件包括压榨机架、压榨上辊、压榨下辊、加压装置；每级压榨上辊、压榨下辊之间设有毛布；一级压榨上辊、一～二级压榨下辊直径均为1000mm，二级压榨上辊直径为1050mm，三～四级压榨上辊、下辊直径均为1800mm。本发明同时公开了基于上述生产系统实现的生产工艺，包括制浆，网部脱水成型，压榨，烘干、压光、卷纸步骤。本发明的一～四级压榨辊组件增大了纸板的压榨压区，增强了压实力，使用该设备制造的纱管纸横向环压指数可达22N·m/g，层间结合力可达800J/m2。本发明适CN 104358178 A用于生产纺纱用纱管纸。

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权 利 要 求 书

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1.一种纱管纸生产系统，它包括依次连接的脱水装置、压榨装置、烘干装置、压光装置、卷纸装置及复卷装置，其特征在于：

它由PLC控制；

所述压榨装置包括水平向一字排列的一～四级压榨辊组件；所述每级压榨辊组件包括压榨机架、两个分别固定在压榨机架上且竖向排列的压榨上辊、压榨下辊，固定于压榨机架上的加压装置；每级压榨上辊、压榨下辊之间设有毛布；

所述一级压榨上辊、一级压榨下辊、二级压榨下辊的直径均为1000mm；二级压榨上辊的直径为1050mm；三级压榨上辊、三级压榨下辊、四级压榨上辊和四级压榨下辊的直径均为1800mm。

2.根据权利要求1所述的纱管纸生产系统，其特征在于：所述一级压榨上辊的内部、一级压榨下辊的内部、二级压榨下辊的内部为真空结构；

所述二级压榨上辊、三级压榨上辊、三级压榨下辊、四级压榨上辊和四级压榨下辊均为盲孔辊，盲孔开孔率为22%；

所述每级压榨上辊、每级压榨下辊的的外周面均包覆有橡胶层。3.根据权利要求2所述的纱管纸生产设备系统，其特征在于：所述毛布包括三组，每组分为上下两层；其中一组设置于一级压榨上辊、二级压榨上辊与一级压榨下辊、二级压榨下辊之间，另外两组分别设置于三级压榨上辊与三级压榨下辊之间、四级压榨上辊与四级压榨下辊之间；

所述一～四级压榨机架上环绕其外围固定有六组毛布辊，每层毛布环绕在一组毛布辊外呈闭环状；

所述每个压榨机架上还固定有用于张紧毛布的张紧器及校正毛布位置的校正器。4.根据权利要求1所述的纱管纸生产系统，其特征在于：所述脱水装置包括脱水机架、四台相互的水力式流浆箱、分别与四台水力式流浆箱的输出端连接的底网、芯网、衬网、面网，分别用于支撑底网、芯网、衬网、面网的四组网辊，以及位于脱水机架上的脱水元件；

所述底网、芯网、衬网、面网分别环绕在一组网辊外呈闭环状。5.根据权利要求1所述的纱管纸生产系统，其特征在于：所述烘干装置包括烘干机架、两排固定于烘干机架上且上下交错排列的烘缸，每排烘缸于水平方向设有多个，上排烘缸、下排烘缸上分别固定有一层干网；

所述烘干机架上固定有多组干网辊，所述每层干网环绕在一组干网辊上呈闭环状。6.根据权利要求1所述的纱管纸生产系统，其特征在于：所述压光装置为二辊压光机。7.根据权利要求1所述的纱管纸生产系统，其特征在于：所述卷纸装置为辊库式水平卷纸机。

8.根据权利要求1所述的纱管纸生产系统，其特征在于：所述复卷装置为下引纸复卷机。

9.一种纱管纸生产工艺，包括制浆步骤A，制得浆液a；其特征在于：该生产工艺基于权利要求1-8中任一项所述的纱管纸生产系统来实现；它还包括在步骤A后依次进行的如下步骤：

B.网部脱水成型

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权 利 要 求 书

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a分别进入脱水装置，脱水后形成纸页b，聚集在一级压榨辊组件的输入端；

C.压榨

b依次通过一～四级压榨辊组件，每级压榨上辊与压榨下辊对b进行压合使之脱水,得到脱水后纸页c；

D.烘干

c依次通过每一个烘缸，得烘干后纸板d；E.压光；

d经压光装置压光，得压光后纸板e；F.卷纸

e经卷纸装置卷成筒状再经复卷装置复卷后，得目标产品，即纱管纸。

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说 明 书

纱管纸生产系统及相应的纱管纸生产工艺

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技术领域

本发明属于造纸技术领域，涉及一种纱管纸生产系统，以及基于该系统实现的纱管纸生产工艺。

[0001]

背景技术

纱管纸是纺织行业中化纤器材厂使用的工业技术用纸，可以用来制作长丝高速纺

丝筒芯。它不仅要求具有较高的干强度、湿强度、平滑度、耐磨性，还必须具备抗油、抗水的特点，并且要求卷制成管后在涤纶纺丝过程中不起毛、不变形、不爆裂。基于上述特征，要求纱管纸具有一定的物理强度，并要求具有很高的定量。[0003] 现有技术中，纱管纸的生产工艺包括制浆、网部脱水成型、压榨、烘干、压光、卷纸等步骤，生产设备包括脱水装置、压榨装置、烘干装置、压光装置、卷纸装置和复卷装置。脱水装置用于使浆液经多个流浆箱上网脱水，形成多层纸页，网部脱水成型步骤完成后，纸页中的浆液的浓度为18～20%；压榨装置用于使多层纸页结合于一体，并对纸页进一步脱水，压榨步骤完成后，纸页中的浆液的浓度为40～45%；烘干装置用于使压实后的纸页再一次脱水，烘干步骤完成后，纸页中的浆液的浓度为90-92%，成为纸板；压光装置用于对成型的纸板压光和调整匀度；卷纸装置用于将纸板卷成纸轴。[0004] 现有技术中的压榨装置包括两级压榨辊组件，每级压榨辊组件包括上下排列的直径均为1100mm的压榨上辊、压榨下辊。由于压榨装置只设有两级压榨辊组件，且每个压榨辊的直径较小，导致纸板进行压榨时，纸板经过的压区面积小，且纸板的压实强度低。使用该压榨装置得到的纱管纸，层间结合力最高只有500J/m2，横向环压指数最高只有16N·m/g。[0005] 另外，现有技术中脱水装置的流浆箱为敞开式或气垫式流浆箱，其流浆分布匀度差，造成成品纸定量不匀；横向和纵向纤维分布不一致，造成成品纸横向和纵向强度差距较大。

[0006] 现有技术中还没有一套生产设备能制造出横向环压指数达到22 N·m/g，层间结合力达到800J/m2的纱管纸。

[0002]

发明内容

[0007] 为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种纱管纸生产系统，压榨装置的一至四级压榨辊组件增大了纸板通过的压榨压区，增强了纸板的压实力，提高了纱管纸的强度，使用该设备制造的纱管纸横向环压指数可达22 N·m/g，层间结合力可达800 J/m2；

本发明的另外一个目的，是提供一种基于上述生产设备系统实现的纱管纸生产工艺。[0008] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种纱管纸生产系统，它包括依次连接的脱水装置、压榨装置、烘干装置、压光装置、卷纸装置及复卷装置，它由PLC控制；

所述压榨装置包括水平向一字排列的一～四级压榨辊组件；所述每级压榨辊组件包括

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说 明 书

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压榨机架、两个分别固定在压榨机架上且竖向排列的压榨上辊、压榨下辊，固定于压榨机架上的加压装置；每级压榨上辊、压榨下辊之间设有毛布；

所述一级压榨上辊、一级压榨下辊、二级压榨下辊的直径均为1000mm；二级压榨上辊的直径为1050mm；三级压榨上辊、三级压榨下辊、四级压榨上辊和四级压榨下辊，直径均为1800mm。

[0009] 作为对本发明的限定，所述一级压榨上辊的内部、一级压榨下辊的内部、二级压榨下辊的内部为真空结构；

所述二级压榨上辊、三级压榨上辊、三级压榨下辊、四级压榨上辊和四级压榨下辊均为盲孔辊，盲孔开孔率为22%；

所述每级压榨上辊、每级压榨下辊的的外周面均包覆有橡胶层。[0010] 作为对上述方式的限定，所述毛布包括三组，每组分为上下两层；其中一组设置于一级压榨上辊、二级压榨上辊与一级压榨下辊、二级压榨下辊之间，另外两组分别设置于三级压榨上辊与三级压榨下辊之间、四级压榨上辊与四级压榨下辊之间；

所述一～四级压榨机架上环绕其外围固定有六组毛布辊，每层毛布环绕在一组毛布辊外呈闭环状；

所述每个压榨机架上还固定有用于张紧毛布的张紧器及校正毛布位置的校正器。[0011] 作为对本发明的另一种限定，所述脱水装置包括脱水机架、四台相互的水力式流浆箱、分别与四台水力式流浆箱的输出端连接的底网、芯网、衬网、面网，分别用于支撑底网、芯网、衬网、面网的四组网辊，以及位于脱水机架上的脱水元件；

所述底网、芯网、衬网、面网分别环绕在一组网辊外呈闭环状。[0012] 作为对本发明的第三种限定，所述烘干装置包括烘干机架、两排固定于烘干机架上且上下交错排列的烘缸，每排烘缸于水平方向设有多个，上排烘缸、下排烘缸上分别固定有一层干网；

所述烘干机架上固定有多组干网辊，所述每层干网环绕在一组干网辊上呈闭环状。[0013] 作为对本发明的第四种限定，所述压光装置为二辊压光机。[0014] 作为对本发明的第五种限定，所述卷纸装置为辊库式水平卷纸机。[0015] 作为对本发明的第六种限定，所述复卷装置为下引纸复卷机。[0016] 本发明同时公开了一种纱管纸生产工艺，包括制浆步骤A，制得浆液a；该生产工艺基于上述的纱管纸生产系统来实现；它还包括在制浆步骤A后依次进行的如下步骤：

B.网部脱水成型

a分别进入脱水装置，脱水后形成纸页b，聚集在一级压榨辊组件的输入端；C.压榨

b依次通过一～四级压榨辊组件，每级压榨上辊与压榨下辊对b进行压合使之脱水,得到纸页c；

D.烘干

c依次通过每一个烘缸，得纸板d；E.压光

d经压光装置压光，得压光后纸板e；F.卷纸

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e经卷纸装置卷成筒状再经复卷装置复卷后，得目标产品，即纱管纸。[0017] 本发明的其它特征还有：

所述底网、芯网、衬网、面网的运行速度、毛布的运行速度、干网的运行速度均为350m/min。

[0018] 所述一级压榨辊组件的工作区压力为60～90KN/m, 二级压榨辊组件的工作区压力为90～120KN/m，三级压榨辊组件的工作区压力为280～320KN/m,四级压榨辊组件的工作区压力为330～370KN/m。[0019] 所述步骤D中，纸页顺序经过的第一个烘缸至第四个烘缸的温度分别为35～40℃、50～60℃、60～70℃、80～90℃，第五个至倒数第五个烘缸温度保持在95～110℃，倒数第四至倒数第一的烘缸的温度均为90～100℃。[0020] 所述步骤A中，进入底网的浆液的浓度为0.5～1.2%，进入芯网的浆液的浓度为1～1.8%，进入衬网的浆液的浓度为0.3～0.8%，进入面网的浆液的浓度为0.3～0.8%；步骤B完成后，纸页中的浆的浓度为20～22%；步骤C完成后，纸页中的浆的浓度为44～48%；步骤D完成后，纸页中的浆的浓度为93%以上。[0021] 由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

①本发明的压榨装置采用四级压榨辊组件，且三、四级压榨辊组件的直径为1800mm，进而增大了纸页经过的压区面积，提高了纱管纸的强度，使用该设备制造的纱管纸横向环压指数可达22N·m/g，层间结合力可达800J/m2；

②相应辊的内部为真空结构，利于纸页脱水，此处的纸页水分较大，使用真空辊可以将挤压出的水分真空吸走；

相应辊为盲孔辊，外周面带有多个盲孔，用于储存纸页被压榨后脱出的水，纸页被压榨后脱出的水先储存在盲孔中，随着辊的转动，水再从盲孔中排出；

③毛布用于传递纸页及吸水；而设置两层毛布是为了避免纸页在水分过大、线压力过高时被压溃；

④脱水装置采用四台并联设置的水力式流浆箱，使得浆液流动均匀，且浆液的横向和纵向纤维分布一致，消除了横向和纵向的环压强度差；

⑤烘缸采取上下交错排列的方式，保证足够的烘干面积，使纸页能充分脱水；新鲜的蒸汽首先进入第五个至倒数第五个烘缸，由于第五个至倒数第五个烘缸的温度为95～110℃，也会产生蒸汽，这些蒸汽及剩余的蒸汽进入尾缸，为尾缸提供热能；尾缸温度为90～100℃，由于首缸温度只需35～40℃，最后尾缸剩余的蒸汽又会循环到首缸内，对烘缸提供热能；

⑥本发明的纱管纸生产工艺，基于本发明的生产系统来实现，使用该工艺制得的纱管纸的环压指数可达22N·m/g，层间结合力可达800J/m2，经济效益高。

[0022]

本发明的生产系统及生产工艺适用于生产纺纱用纱管纸。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。[0024] 图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为图1所示实施例中的脱水装置1的结构示意图；

[0023]

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图3为图1所示实施例中的压榨装置2的结构示意图；

图4为图1所示实施例中的烘干装置3的局部放大图。[0025] 图中，1、脱水装置；11、脱水机架；121～124、第一～第四台水力式流浆箱；131、底网；132、芯网；133、衬网；134、面网；141～144、第一～四组网辊；2、压榨装置；211～214、一～四级压榨机架；221～224、一～四级压榨上辊；231～234、一～四级压榨下辊；24、毛布；25、毛布辊；26、张紧器；27、校正器；3、烘干装置；31、烘干机架；321、上排烘缸；322、下排烘缸；33、干网；34、干网辊；4、压光装置；5、卷纸装置；6、底座。具体实施方式[0026] 实施例1

一种纱管纸生产系统，结构如图1所示，由PLC控制运行，该系统包括依次连接的脱水装置1、压榨装置2、烘干装置3、压光装置4、卷纸装置5及复卷装置。[0027] 一、脱水装置1

脱水装置1的结构如图2所示，包括脱水机架11、四台相互的第一～四台水力式流浆箱121～124、分别与第一～第四台水力式流浆箱121～124的输出端连接的底网131、芯网132、衬网133、面网134，以及分别用于支撑底网131、芯网132、衬网133、面网134的第一～四组网辊141～144（每组网辊包括多只单只网辊），还包括固定于脱水机架11的脱水元件。

[0028] ①脱水机架11包括底部的一根横梁及上部水平排列的三组横梁，其中上部每组横梁包括竖向排列的两个，上部横梁与底部横梁之间由多根支撑梁固定在底座6上。[0029] ②第一台水力式流浆箱121固定于底座6的一端，第一组网辊141固定于上部的第一组横梁上，相邻两网辊之间上下交错排列，底网131环绕在第一组网辊141的所有单只网辊上形成闭环状。

[0030] ③第二台水力式流浆箱122固定于底座6上，位于第一台水力式流浆箱121的一侧下方，第二组网辊142固定于底部横梁与底座6上，相邻两网辊之间上下交错排列，芯网132环绕在第一组网辊142的所有单只网辊上形成闭环状。

[0031] ④第三台水力式流浆箱123经支撑梁固定于底部横梁的中部，且位于上部的第二组横梁的右侧，第三组网辊143固定于上部的第二组横梁上，相邻两网辊之间上下交错排列，衬网133环绕在第三组网辊143的所有单只网辊上形成闭环状。[0032] ⑤第四台水力式流浆箱124经支撑梁固定于底部横梁的一端，且位于上部的第三组横梁的右侧，第四组网辊144固定于第三组横梁上，相邻两网辊之间上下交错排列，面网134环绕在第四组网辊144的所有单只网辊上形成闭环状。[0033] ⑥脱水元件设有四组，其中三组分别固定于上部的三组横梁上，一组固定于底部横梁上。

[0034] 二、压榨装置2

压榨装置2的结构如图3所示，包括水平向依次排列的一～四级压榨辊组件。每级压榨辊组件包括压榨机架211～214、两个竖向排列的压榨上辊221～224、压榨下辊231～234。压榨装置2还包括设置于每级压榨上辊、压榨下辊之间的六层毛布24、分别用于固定六层毛布24的六组毛布辊25，固定于每级压榨机架上211～214的三组加压装置，以及用

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于张紧毛布的六组张紧器26及校正毛布位置的六组校正器27。[0035] ①一～四级压榨机架211～214同时固定于底座6上。[0036] ②一级压榨上辊221、一级压榨下辊231固定于一级压榨机架211内。一级压榨上辊221、一级压榨下辊231的直径均为1000mm，且它们的内部为真空。[0037] ③二级压榨上辊222、二级压榨下辊232固定于二级压榨机架212内。二级压榨上辊222的直径为1050mm，其为盲孔辊，外周面带有多个盲孔，盲孔开孔率为22%。二级压榨下辊232的直径均为1000mm，其内部为真空。[0038] ④三级压榨上辊223、三级压榨下辊233固定于三级压榨机架213内。三级压榨上辊223、三级压榨下辊233的直径均为1800mm，二者均为盲孔辊，外周面均带有多个盲孔，盲孔开孔率为22%。

[0039] ⑤四级压榨上辊224、四级压榨下辊234固定于四级压榨机架214内。四级压榨上辊224、四级压榨下辊234的直径均为1800mm，二者均为盲孔辊，外周面均带有多个盲孔，盲孔开孔率为22%。

[0040] 以上每级压榨辊的外周面均包覆有橡胶层。[0041] ⑥毛布24设有六层，其中，一级压榨上辊221、一级压榨下辊231之间，二级压榨上辊222、二级压榨下辊232之间共同设有两层毛布24，三级压榨上辊223、三级压榨下辊233之间及四级压榨上辊224、四级压榨下辊234之间各设有两层毛布24。[0042] ⑦毛布辊25设有六组（每组毛布辊25包括多只单只毛布辊），其中两组分别环绕一～二级压榨机架211～212的外围固定在一～二级压榨机架211～212的上部、下部及底座6内。另两组毛布辊25分别环绕三级压榨机架213的外围固定在三级压榨机架213的上部、下部及底座6内，最后两组毛布辊25分别环绕四级压榨机架214的外围固定在四级压榨机架214的上部、下部及底座6内。每层毛布24环绕在一组毛布辊25外呈闭环状。[0043] ⑧张紧器26和校正器27各设有六组，其中各三组分别固定于二～四级压榨机架212～214的顶部，另外各三组分布固定于底座6内。每组毛布辊25均有一个或多个辊子固定在张紧器26和校正器27上。[0044] 三、烘干装置3

烘干装置3包括烘干机架31、两排固定于烘干机架31上且上下交错排列的烘缸321～322、两层分别固定于上排烘缸321、下排烘缸322上的多组干网33、以及用于固定干网33的干网辊34。

[0045] ①烘干机架31包括下部横梁、上部横梁，二者分别通过支撑梁固定于底座6上，上部横梁的上方为顶梁。[0046] ②上排烘缸321、下排烘缸322的数量相等，分别固定于上部横梁、下部横梁上。以10～12个烘缸为一组，图4所示为一组烘缸的结构示意图。烘缸组数为7～8组。[0047] ③干网33的数量为烘缸组数的2倍，即每组烘缸的上排烘缸321、下排烘缸322分别环绕一层干网33。

[0048] ④干网辊34的组数与干网33相同，上部横梁、下部横梁分别固定着组数与烘缸组数相同的干网辊34，每层干网33绕在一组干网辊34上形成闭环状。[0049] 四、压光装置4

压光装置4为二辊压光机。

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五、卷纸装置5

卷纸装置为辊库式水平卷纸机。[0051] 六、复卷装置

复卷装置为下引纸复卷机。[0052] 实施例2

一种纱管纸生产工艺，它基于实施例1的纱管纸生产系统来实现，包括以下步骤：A2.制浆；B2.网部脱水成型；C2.压榨；D2.烘干；E2.压光；F2.卷纸。

[0053] 步骤A2中制得的浆液a2分别进入第一～第四台水力式流浆箱121～124并分别经底网131、芯网132、衬网133、面网134脱水，其中，进入底网131的浆液的浓度为0.8%，进入芯网132的浆液的浓度为1.5%，进入衬网133的浆液的浓度为0.5%，进入面网134的浆液的浓度为0.5%，底网131、芯网132、衬网133、面网134的运行速度运行速度均为350m/min，脱水后形成四层纸页b2，聚集在一级压榨辊组件的输入端，完成步骤B2，此时纸页中的浆的浓度为21%。

[00] 四层纸页b2沿着毛布24延伸的方向依次通过一～四级压榨辊组件，其中，毛布的运行速度为350m/min，一级压榨辊组件的工作区压力为80KN/m, 二级压榨辊组件的工作区压力为100KN/m, 三级压榨辊组件的工作区压力为300KN/m,四级压榨辊组件的工作区压力为350KN/m，纸页b2通过四级压榨辊组件后完成步骤C2，得纸页c2，此时c2的浆的浓度为46%。

纸页c2依次通过每一个烘缸，完成步骤D2，得纸板d2。其中，干网33的运行速度

为350m/min，纸页c2顺序经过的第一个烘缸至第四个烘缸的温度分别为35℃、55℃、65℃、85℃，第五个至倒数第五个烘缸温度保持在95～110℃，最后四个烘缸的温度均为95℃，完成步骤D2，此时纸板d2中的浆的浓度为93%以上。[0056] 纸板d2经二辊压光机压光，完成步骤E2，得纸板e2。[0057] 纸板e2经辊库式水平卷纸机卷成筒状，再经下引纸复卷机整理后，完成步骤F2，得目标产品，即纱管纸，其环压指数达22.31N·m/g，层间结合力达803.8J/m2。[0058] 实施例3-6

实施例3-6分别为一种纱管纸生产工艺，它们与实施例2的不同之处，仅在于其生产过程中的控制参数不同，具体如下表所示：

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图1

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