[发明专利]用于改变纸幅面的形成的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改变纸幅面中的纸纤维的形成的方法，一种用于实施这种方法的装置以及一种具有这种装置的造纸机。

背景技术

纸页成形是造纸期间的一个重要流程。为此使尽可能均匀地分布在纸幅面宽度上的、由纸纤维、辅助材料和水组成的悬浮液输送给纸页成形装置，例如工业造纸机的筛网部。例如在长网造纸机中，纤维悬浮液在无尽环绕的筛网上流动。

纸的质量此外还由所谓的形成决定，也就是纤维在纸中的布局、取向和分布。通常，由于工业造纸机中的筛网的布局和高的筛网速，纸的纸纤维大部分都沿着筛网的运动方向，使得纸的属性，例如抗拉强度或者纵向延展性，在纵向于和横向于纸幅面的两个主方向上差别很大。为了让纸幅面在纵向于和横向于纸幅面的两个主方向上具有更加类似的属性，例如让纸在横向于纸幅面的方向上获得更高的抗拉强度，就必须让比目前为止更多的纤维横向于筛网的运动方向，或者说让纤维基本上各向同性地取向。

在纸页成形时也可能发生絮凝作用(Flockenbildung)，也就是说在纸张组织中形成具有纤维集中程度较高的部位，即所谓的絮，并且形成具有纤维集中程度较低的部位。由此对纸的外观、平整度和强度产生不利的影响。为了实现在形成方面的改良，必须一开始就避免絮凝，或者必须在筛网部首先将形成的絮再次分解或者破坏，从而让纤维分布更均匀。

迄今为止尝试的是通过调适不同的过程参数，例如调适将悬浮液倒到筛网上的体积速度、悬浮液在筛网上的倾倒角度和筛网速，不仅影响纸内纤维的取向和分布，还影响筛网上的或者说所谓的湿部内的脱水。然而形成是由不同的参数决定的，这些参数只能在一定的条件下才能够通过传统的造纸法受到影响。

发明内容

因此，本发明的目的是改良纸幅面中的形成。

该目的通过用于改变纸幅面中的纸纤维的形成的方法得以解决，其中，通过将纸纤维的水状悬浮液施加到筛网上形成仍然潮湿的纸幅面，穿过仍然潮湿的纸幅面和/或从纸幅面的表面开始产生至少一次放电。此外，该目的还通过一种用于改变纸幅面中的纸纤维的形成的装置得以解决，该装置包括具有至少一个电极的电极布置，其中，能引导通过将纸纤维的水状悬浮液施加到筛网上形成的、仍然潮湿的纸幅面经过该电极布置，使得纸幅面通过气隙与至少一个电极分隔开，并且包括用于在电极布置的至少一个第一电极和纸幅面之间或者在电极布置的至少一个第一电极和至少一个第二电极之间施加电压的连接线，用于穿过纸幅面和/或者从纸幅面的表面出发产生至少一次放电。并且该目的还通过具有根据权利要求11至14中任一项所述的装置的造纸机得以解决。

本发明描述了一种方法创新，它通过利用在生产过程的静止点或者在即将到静止点时或者在静止点刚结束时进行放电实现形成的改良。当纤维不再能够在纤维悬浮液中自由移动，而是已经固定在筛网上时，就到了静止点。“形成”这个概念在此不仅包括纸纤维在纸幅面中的分布，也包括纤维的取向，也就是说它的取向。本发明的基本理念是通过在造纸的湿区局部地施加由局部放电引起的压力波改变或影响形成，也就是纸中的纤维取向和分布。围绕着某个放电通道或放电基点(Fuβpunkt)的压力波被利用来局部地向纤维层或纸幅面中带入能量，从而由此再次分解或破坏已经形成的絮，因此实现纤维的更加均匀的分布，并且从侧边挤压纸纤维，因此纤维的取向具有更强的统计性。纤维有限地(也就是说在一定的范围内)弹性回复使得放电通道的区域基本上再次关闭，从而在纸幅面内不会留下因为放电造成的孔。

本发明通过在造纸过程期间使用放电实现形成的改良，也就是纸幅面中纸纤维、特别是纤维素纤维的分布和取向。通过这种新的方法特别是就形成而言能够实现质量更好的纸幅面。由此改良纸的外观、平整度和强度。因此不仅能够实现次品更少的优化生产流程，还能够生产出质量更好的产品，还可能让能够达到的盈利更高。

本发明的有利的构造方案和改进方案由从属权利要求中得出。其中，还可以根据有关装置的独立权利要求改进根据本发明的方法，反之亦然。

根据本发明的一种有利的改进方案，所述至少一次放电是介质势垒放电。放电优选地建议在大气压下进行介质势垒放电(DBE)。介质势垒放电(英语：Dielectric Barrier Discharge，DBD)也以“无声放电”这个名称所公知。它是一种气体放电。

根据本发明，为了产生至少一次放电，要将电压施加在

a)至少一个第一电极和仍然潮湿的纸幅面之间，或者

b)该至少一个第一电极和至少一个第二电极之间。