【专利】用于涂覆涂布介质的帘式涂布机和方法

申请公布号：CN 110325683 A

发明人：佐佐忠　平野明男　河野弘幸　C.海宁格　U.弗罗利希　片野敏弘

申请人：福伊特专利有限公司

在制造纤维料幅（纸幅或纸板幅）时，为了改进表面性质，通常将涂层（涂料）涂覆在材料幅的一个或两个侧面上，为此近些年借助帘式涂布机设置涂层。在此，液态或膏状的介质薄帘从喷嘴中在重力作用下安置在材料幅上。为了确保涂层介质尽可能均匀地涂覆，必须基本上避免对薄帘的干扰。

这种帘幕是特别敏感的，特别容易被空气流干扰。尤其在需要和预期较大帘幕高度的应用情况下，或者在涂布颜料的流通量很低时。

空气流在造纸机中出现在多个位置处：（1）通过材料幅本身携带可能干扰帘幕的牵引气流，通常用于空气边界层去除的设备来解决。（2）机器的运动部件以及室内通风设备或操作人员的运动。为保持该类型的空气流远离帘幕，过去为帘式涂布机设置防护外壳，但这种较大的防护外壳不仅需要在车间中相对较大的场地，而且此外还带来明显的成本。另外，操作人员在养护和控制时必须进入防护外壳中，通过操作人员的运动形成防护外壳内部的空气流也会干扰帘幕。

如图1所示，帘幕从帘式涂布机的涂布喷嘴中在重力作用下涂覆在材料幅上。材料幅在此借助转向辊转向导引，从而使材料幅的走向在帘幕下方基本上水平地延伸。帘幕的碰触点在此沿材料幅的运行方向观察大体位于转向辊之后或者说下游。在此通过刮除设备（空气刀，Air-cut）保持由材料幅携带的牵引空气远离帘幕。通常，刮除设备延伸至紧邻帘幕的碰触点之前。

 在图1a中，阻挡设备为两个板件的形式，板件直接固定在涂布喷嘴上。相较而言，在涂布喷嘴上直接固定的优点在于：板件相对于帘幕的间距极其小。在此能够实现小于100mm的间距，并且甚至小于50mm的间距，这实现了极紧凑的结构方式。此外，涂布喷嘴周围的范围，例如转向辊或刮除设备为了养护作业等在运行期间是可自由触及的，而不会通过环境空气所形成的运动干扰帘幕。

在图2b中，帘式涂布机的阻挡设备是通过空气罩实现。空气从空气喷嘴或喷嘴列排出，以便形成空气罩。空气的流动方向和由此空气罩的定向在此可以是垂直向上的，或者略微与垂直向上的方向倾斜。有利地，斜度相对于涂布喷嘴远离且进而远离帘幕定向，从而避免通过空气罩影响帘幕。空气罩可以至少在帘幕沿机器横向的整个宽度上延伸。

空气喷嘴或喷嘴列直接固定在刮除设备上。空气罩相对于涂布喷嘴的间距可以小于150cm（优选小于50cm）。在间接为80cm且更小时，操作人员能够穿过空气罩进行干预操作，并且能够在喷嘴或帘幕上进行作业（如采样）。通常还在帘幕之后设置另一个转向设备（转向辊），该转向辊相对于帘幕的间距可以在不同的安装情况下改变。

图2c所示的涂布机与图2b的区别在于：该涂布机包括第二阻挡设备，第二阻挡设备设置在帘幕或涂布喷嘴之后。第二阻挡设备同样通过空气罩实现。

针对该第二阻挡设备与帘幕的间距适用第一阻挡设备的间距。而且在此80cm与50cm之间的间距是极有利的。鉴于相应的结构情况，例如辊子的布置或材料幅的导引部，然而也可以选择更大或更小的间距。

在图2d中，阻挡设备为两个用于分别形成空气罩的空气喷嘴，其中一个空气喷嘴设置在帘幕之前，且另一个空气喷嘴设置在帘幕之后（沿材料幅的运行方向观察）。两个空气罩的空气流动方向分别具有面向材料幅指向的分量。

在此，两个空气喷嘴邻近帘幕地安置，与帘幕的间距可以小于100mm（优选小于50mm）。多个喷嘴直接固定在涂布喷嘴上，由此可以实现帘式涂布机极其紧凑的结构方式。

此外，两个空气罩或者多个空气喷嘴以与帘幕相同的间距设置，为此可以使用结构相同的喷嘴。两个空气罩是对称的，也即空气罩的方向、空气速度、空气量是相同的，由此即使在空气喷嘴相对于帘幕的间距很小时也能通过空气罩本身避免对帘幕的干扰。其空气速度可以在5～50m/s（优选10～15m/s）。

固含量63％的涂布颜料流量与生产速度和涂布重量的关系如表1所示。

表1清楚示出，能够稳定地实现较低流量的涂覆。此外，与帘幕的100mm或更大的高度相结合。在8g/m2与14g/m2之间的涂布重量是极其常见的。然而也可以实现高达20g/m2或更高的涂布重量。涂布颜料可以是CaCO3、高岭土和/或TiO2等，其固含量可以在55％至72％之间。