ТКАНЬ ДЛЯ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ И СВЯЗАННЫЕ С НЕЙ СПОСОБЫ
FABRIC FOR PAPERMAKING MACHINE AND ASSOCIATED METHODS

Область техники
Настоящее изобретение относится к текстильной бесконечной ткани для бумагоделательной машины, выполненной с возможностью поддержания влажного бумажного полотна с целью обезвоживания, которая задает машинное направление и содержит устойчиво проницаемую часть и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво воздухонепроницаемой, и которые ограничивают проницаемую часть, заключенную между ними. Изобретение также относится к сушильной части бумагоделательной машины и к способам, связанным с указанной тканью.
Описание уровня техники
В типовом процессе бумажного производства волокнистую пульпу, (т.е. водную дисперсию древесной массы или целлюлозных волокон) осаждают на движущуюся формующую сетку из напорного ящика. Через открытую структуру формующей сетки из пульпы отводят некоторое количество воды, а оставшиеся целлюлозные волокна слипаются друг с другом с образованием волокнистого полотна. Поскольку во время осаждения волокнистой пульпы формующая сетка движется в машинном направлении, формуется длинное влажное бумажное полотно. Типовая бумагоделательная машина, показанная, например, на фиг.1, зачастую предназначена для изготовления бумажного полотна определенной ширины, и в этом случае, как правило, боковые кромки влажного бумажного полотна, формуемого на формующей сетке, обрезают на операции обрезки кромок. В результате обрезки кромок образуются четкие боковые границы бумажного полотна перед его отправкой на дальнейшую обработку в следующие части бумагоделательной машины, к числу которых относятся, например, прессовая и/или сушильная части.
При обрезке кромок водяную струю высокого давления направляют через водоструйную форсунку или водоструйное сопло на формуемое бумажное полотно в ходе его транспортировки формующей сеткой (т.е. внутренней формующей сеткой) в машинном направлении, как показано, например, на фиг.2. Вода поступает из форсунки/сопла в форме струи с образованием постоянного потока воды, обладающего достаточно высоким давлением для сквозного прорезания или, по существу, для разделения волокон на ограниченной ширине этого листа, а с другой стороны, достаточно низким давлением и ламинарным потоком для минимизации поступления воды на остальную часть бумажного полотна, находящуюся за пределами зоны резания. Водяной поток должен, кроме того, регулироваться таким образом, чтобы исключить повреждение формующей сетки. Операция обрезки кромок обычно выполняется при сухости бумажного полотна 12-30% с целью создания его внешних боковых кромок.
В некоторых процессах бумажного производства может быть предусмотрена вторая операция обрезки, выполняемая ниже по ходу технологической цепочки в машинном направлении (т.е. на более поздних этапах процесса бумажного производства) и называемая обычно «обрезкой внутренних кромок». В любом случае, так называемая система отсечения или обрезки кромок обычно требует большого количества свежей воды, наличия трубопроводов, соответствующих приспособлений для регулировки водяного потока, различных фильтров, потребляющих энергию насосов, а также форсунок/сопл подходящей конструкции для каждого конкретного разреза и для каждого типа обрезки бумажного полотна. В этом случае система отсечения или обрезки кромок может, например, быть дорогостоящей, обременительной с точки зрения технического обслуживания, неэффективной с точки зрения потребления ресурсов (воды) и энергии и сложной для выравнивания, например, с краями захватной вакуумной камеры, краями формовочной камеры и декельными приспособлениями, смонтированными в установке для сквозной сушки воздухом вдоль машинного направления, в процессе бумажного производства.
В некоторых процессах бумажного производства бумажное полотно после операции обрезки кромок подается на операцию обезвоживания, такую как операция сушки. Для сушки полотна могут быть использованы установки для сквозной сушки воздухом. Типовая установка для сквозной сушки воздухом содержит цилиндрический вал (также называемый в тексте заявки цилиндром для сквозной сушки воздухом), в котором рубашка, охватывающая цилиндрический вал сконфигурирована и выполнена с возможностью сквозного пропускания воздуха, а бумажное полотно по меньшей мере частично охватывает этот вал во время сушки. Установка для сквозной сушки воздухом также содержит колпак, который по существу окружает вал установки для сквозной сушки воздухом, в которой воздух нагревается и направляется из колпака через рубашку внутрь указанного вала либо в обратном направлении. В любом случае, воздух направляется через бумажное полотно, охватывающее вал, для его сушки. При транспортировке бумажного полотна через установку для сквозной сушки воздухом оно обычно поддерживается бесконечной несущей полотно тканью (которая в тексте настоящей заявки также называется тканью для сквозной сушки воздухом). Таким образом, воздух, направляемый через бумажное полотно, должен также проходить и через ткань для сквозной сушки воздухом.
Однако в некоторых случаях ткань для сквозной сушки воздухом, транспортирующая бумажное полотно через установку для сквозной сушки воздухом, может быть дорогостоящей частью процесса изготовления бумаги. Например, на цилиндр могут быть установлены механические декельные приспособления, разнесенные друг от друга в поперечном направлении, так что образуется так называемая «область сушки» установки для сквозной сушки воздухом. Декельные приспособления могут представлять собой, например, непроницаемые полосы из непроницаемого материала, которые физически размещены на цилиндре для сквозной сушки воздухом на его краях/фланцах или около них для блокирования или перенаправления воздушного потока, проходящего через рубашку этого цилиндра. В таком конструктивном исполнении декельные приспособления смонтированы на указанном цилиндре в двух положениях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении по ширине цилиндра, а ткань для сквозной сушки воздухом дополнительно выполнена с возможностью прохождения в поперечном направлении через вал и оба декельных приспособления. Таким образом, ширина ткани для сквозной сушки воздухом между декельными приспособлениями определяет область сушки установки для сквозной сушки воздухом, на которой может быть высушено бумажное полотно с шириной, не превышающей ширину указанной ткани. Одним недостатком декельных приспособлений является то, что затруднено их точное размещение относительно вала с целью задания области сушки по причине, например, термического расширения этого вала. В связи с этим при регулировке бумагоделательной машины сначала могут быть использованы временные декельные приспособления, изготовленные, например, из политетрафторэтилена и прикрепляемые к валу посредством временных связующих. Однако подобная схема регулировки может оказаться затратной с точки зрения времени, поскольку определение подходящих позиций для декельных приспособлений требует времени и осуществляется методом проб и ошибок.
Когда определены подходящие позиции временных декельных приспособлений, на вал могут быть установлены декельные приспособления, предназначенные для постоянного использования в процессе бумажного производства. Эти декельные приспособления могут быть изготовлены из более долговечного материала, такого как, например, нержавеющая сталь, и могут быть приварены к валу или его концевым кольцам в определенных позициях. Однако недостатком подобных металлических декельных приспособлений является то, что при определенных условиях они могут вызывать коррозию вала или его концевых колец. Кроме того, может быть затруднена очистка под декельными приспособлениями, установленными на вал, и вокруг них. Помимо этого, параметры машины во время предварительной регулировки и в фактического (постоянного) производства могут отличаться, что, в свою очередь, изменяет требования к декельным приспособлениям. В связи с этим, декельные приспособления можно устанавливать лишь непосредственно перед производством, так что процесс их установки может приводить к отсрочкам и/или отклонениям от рабочего графика. В результате установка постоянных декельных приспособлений может тоже быть затратной с точки зрения времени и ресурсов.
В бумагоделательных машинах, содержащих установку для сквозной сушки воздухом с прикрепленными к валу декельными приспособлениями, бумажное полотно, высушиваемое посредством этой установки, обычно переносится на ткань или одежду для сквозной сушки воздухом так, что в поперечном направлении образуется открытый тканевый зазор, расположенный между каждой кромкой бумажного полотна и соответствующим соседним декельным приспособлением, как показано, например, на фиг.3. Такая конфигурация может быть необходима, например, для сведения к минимуму риска поперечного смещения бумажного полотна и/или ткани/одежды и выхода бумажного полотна за пределы декельного приспособления, где оно не подвергается сушке. Нагретый воздух, направляемый на бумажное полотно, поддерживаемое тканью, вызывает сушку этого полотна посредством испарения, при этом воздействие нагретого воздуха на саму ткань в той или иной степени ослабляется за счет, например, механизма испарительного охлаждения. Бумажное полотно, кроме того, сопротивляется прохождению сквозь него воздуха, в результате чего воздух стремится перемещаться по траектории наименьшего сопротивления, роль которой по существу играет упомянутый выше тканевый зазор между каждым краем бумажного полотна и соответствующими декельными приспособлениями. Вследствие этого во время операции сушки тканевый зазор в полной мере подвергается температурному воздействию, так что ткань в полной мере нагревается лишь в области этого зазора. В целом, более высокие температуры нагретого воздуха уменьшают продолжительность сушки бумажного полотна, что, в свою очередь, позволяет повысить скорость бумагоделательной машины. Однако высокие температуры осушающего воздуха и/или механический износ при этих температурах могут вызывать преждевременную деградацию ткани, в частности, в области зазора. Частые замены вышедшей из строя ткани влекут за собой издержки, обусловленные самим процессом замены, а также издержки, связанные с простоем оборудования.
Для того чтобы устранить/минимизировать деградацию ткани, некоторые бумагоделательные машины содержат средства защиты ее кромок, такие как, например, охлаждение кромок воздушным шабером, как показано, например, на фиг.4. В процессе охлаждение кромок воздушным шабером холодный воздух подают на область тканевого зазора в непосредственной близости к горячему воздуху, подаваемому через канал подачи нагретого воздуха для сквозной сушки воздухом. Прохладный воздух направлен на тканевый зазор, за счет чего создается «экран» прохладного воздуха вблизи боковых кромок бумажного полотна, что снижает количество горячего воздуха, протекающего сквозь этот зазор, и, в то же время, охлаждает ткань в области этого зазора. Однако охлаждение кромок воздушным шабером может быть восприимчивым, например, к несбалансированному воздушному давлению (т.е. отсутствию баланса между давлениями подачи нагретого и охлаждающего воздуха) или к неточному углу подачи воздуха. В этих случаях результатом может быть влажный лист либо неэффективный воздушный шабер. Кроме того, воздушный шабер может быть не эффективен при высоких температурах воздуха, используемого в некоторых более новых бумагоделательных машинах, содержащих установки для сквозной сушки воздухом. Помимо этого, воздушно-шаберная система может быть конструктивно сложна и может требовать наличия вентиляторов, трубопроводов, датчиков и вспомогательного оборудования. В связи с этим, воздушно-шаберная система может являться дорогостоящей, комплексной, сложной для ее настройки/установки, сложной/дорогостоящей для ее адаптации к изменениям технологического процесса, крупногабаритной, громоздкой, обременительной с точки зрения технического обслуживания, неэффективной с точки зрения энергопотребления и минимально эффективной даже при надлежащей настройке.
В некоторых случаях для защиты ткани в области этого зазора может быть использована водоразбрызгивающая система защиты кромок (см. патент US 6,314,659), как показано на фиг.5. Этот способ эффективен с точки зрения защиты ткани, но требует большого количества оборудования, трудоемкой настройки и обременительного технического обслуживания.
Таким образом, некоторые устройства и способы для защиты тканевого зазора не позволяют просто и эффективно переходить на другую ширину бумажного полотна, поскольку эта ширина нередко определяется «неразъемно установленными» декельными приспособлениями (или так называемыми «декелями») установки для сквозной сушки воздухом. Кроме того, попытки защитить тканевый зазор, как было сказано выше, могут зачастую требовать большого количества энергии и ресурсов (например, высокое потребление энергии может быть связано с тем, что вода, приносимая тканью в установку для сквозной сушки воздухом, плохо вбирает тепло и плохо удаляется) и могут в целом быть малоэффективны для предполагаемых целей использования.
Следовательно, существует необходимость в создании системы, устройства и способа для технологически эффективного задания ширины бумажного полотна в бумагоделательной машине, в частности, в бумагоделательной машине с установкой для сквозной сушки воздухом. Техническое решение должно включать в себя минимум оборудования, должно быть сравнительно простым и дешевым, должно быть способно с легкостью настраиваться на разную ширину бумажного полотна без необходимости трудоемких регулировок и испытаний и не должно усложнять техническое обслуживание бумагоделательной машины. Техническое решение, также должно предпочтительно обеспечить защиту зазора сушильной ткани, чтобы предотвратить или свести к минимуму ее преждевременную деградацию, и, в то же время, направлено на вопросы энергопотребления, такие как количество воды, поступающей с сушильной тканью в установку для сквозной сушки воздухом, и более полное и эффективное использование нагретого воздуха, применяемого в этой установке для сушки бумажного полотна.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Названные выше и другие задачи решены изобретением, которое относится к ткани, отличающейся тем, что указанная проницаемая часть выполнена так, что поддерживаемое ею влажное бумажное полотно проходит по всей ее ширине, при этом проницаемая часть выполнена так, что направляемый на нее воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь непроницаемые полосы, так что происходит обезвоживание влажного бумажного полотна, поддерживаемого только проницаемой частью, ширина которой между непроницаемыми полосами, таким образом, определяет соответствующую ширину обезвоживаемого влажного бумажного полотна.
Согласно одному аспекту изобретения, предложена одежда для бумагоделательной машины, выполненная с возможностью поддержания влажного бумажного полотна для его обезвоживания, содержащая бесконечную несущую полотно ткань, выполненную из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу постоянную проницаемость, определяет машинное направление и имеет противоположные боковые кромки и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль несущей плотно ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой для воздуха и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают проницаемую часть несущей полотно ткани, заключенную между ними и выполненную так, что поддерживаемое этой частью влажное бумажное полотно проходит по всей ее ширине, а направляемый на нее воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь непроницаемые полосы, так что обезвоживается влажное бумажное полотно, поддерживаемое только проницаемой частью, ширина которой между непроницаемыми полосами, таким образом, определяет ширину обезвоживаемого влажного бумажного полотна.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предложена система для сушки влажного бумажного полотна, содержащая по меньшей мере одну установку для сквозной сушки воздухом, имеющую цилиндр, охватываемый рубашкой, выполненной с возможностью сквозного пропускания воздуха. Цилиндр, кроме того, выполнен с возможностью вращения в машинном направлении. Бесконечная сушильная ткань выполнена только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость. Сушильная ткань определяет машинное направление, имеет противоположные боковые кромки и охватывает по меньшей мере часть цилиндра. Сушильная ткань, кроме того, содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль сушильной ткани в машинном направлении, причем каждая полоса является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Полосы ограничивают несущую полотно часть сушильной ткани, заключенную между ними. Несущая полотно часть сушильной ткани выполнена так, что влажное бумажное полотно, поддерживаемое на обращенной к полотну стороне этой ткани, проходит по всей ее ширине, при этом несущая полотно часть сушильной ткани выполнена так, что воздух, направляемый на нее указанной по меньшей мере одной установкой для сквозной сушки воздухом, может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь указанные полосы, так что осушается влажное бумажное полотно, поддерживаемое только несущей полотно частью сушильной ткани. Ширина несущей полотно части сушильной ткани между полосами, таким образом, определяет ширину влажного бумажного полотна, осушаемого по меньшей мере одной установкой для сквозной сушки воздухом.
Согласно еще одному аспекту, предложена система для сушки влажного бумажного полотна, содержащая по меньшей мере одну установку для сквозной сушки воздухом, имеющую цилиндр, охватываемый рубашкой, которая выполнена с возможностью сквозного пропускания воздуха и, кроме того, с возможностью вращения в машинном направлении, бесконечную сушильную ткань, выполненную только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, при этом сушильная ткань задает машинное направление, имеет противоположные боковые кромки и охватывает по меньшей мере часть цилиндра, сушильная ткань также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть сушильной ткани, заключенную между ними и выполненную так, что влажное бумажное полотно, поддерживаемое этой тканью на стороне, обращенной к полотну, проходит по всей ее ширине, при этом несущая полотно часть сушильной ткани выполнена так, что воздух, направляемый на нее указанной по меньшей мере одной установкой для сквозной сушки воздухом, может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь указанные полосы, так что происходит сушка влажного бумажного полотна, поддерживаемого только несущей полотно частью, ширина которой между полосами, таким образом, определяет ширину влажного бумажного полотна, подвергаемого сушке по меньшей мере одной установкой для сквозной сушки воздухом.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен способ обезвоживания влажного бумажного полотна. Этот способ содержит перенос влажного бумажного полотна в машинном направлении с помощью бесконечной несущей полотно ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость. Несущая полотно ткань имеет противоположные боковые кромки и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Непроницаемые полосы ограничивают проницаемую часть несущей полотно ткани, заключенную между ними. Проницаемая часть несущей полотно ткани также выполнена так, что переносимое ею влажное бумажное полотно проходит по всей ее ширине. Воздух направляют на несущую полотно ткань, при этом проницаемая часть этой ткани выполнена так, что воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь непроницаемые полосы, так что осушается влажное бумажное полотно, переносимое только проницаемой частью несущей полотно ткани. Ширина проницаемой части несущей полотно ткани между указанными непроницаемыми полосами, таким образом, определяет ширину влажного бумажного полотна, обезвоживаемого на этой ткани.
Согласно еще одному аспекту, предложен способ обезвоживания влажного бумажного полотна, согласно которому переносят влажное бумажное полотно в машинном направлении с помощью бесконечной несущей полотно ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, при этом несущая полотно ткань имеет противоположные боковые кромки и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают проницаемую часть несущей полотно ткани, заключенную между ними и выполненную так, что переносимое ею влажное бумажное полотно проходит по всей ее ширине, и направляют воздух на несущую полотно ткань, проницаемая часть которой выполнена так, что воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь непроницаемые полосы, так что обезвоживается влажное бумажное полотно, переносимое только проницаемой частью, ширина которой между указанными непроницаемыми полосами, таким образом, определяет ширину влажного бумажного полотна, обезвоживаемого на несущей полотно ткани.
Еще в одном аспекте изобретения предложен способ задания ширины бумажного полотна. Согласно способу транспортируют влажное бумажное полотно на формующей сетке в машинном направлении к бесконечной обезвоживающей и/или тиснильной ткани, имеющей проницаемую несущую полотно часть, причем влажное бумажное полотно формуется на формующей сетке так, чтобы оно было шире, чем проницаемая несущая полотно часть ткани. Тиснильная и/или структурирующая бумажное полотно ткань выполнена только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем эта ткань, кроме того, имеет противоположные боковые кромки и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении. Каждая полоса является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Непроницаемые полосы ограничивают проницаемую несущую полотно часть ткани, заключенную между ними. Затем влажное бумажное полотно приводится во взаимодействие с обезвоживающей и/или тиснильной тканью так, что только проницаемая несущая полотно часть этой ткани принимает бумажное полотно, а непроницаемые полосы не принимают его, за счет чего влажное бумажное полотно обрезается до ширины проницаемой несущей полотно части ткани, так что влажное бумажное полотно проходит по всей ширине проницаемой несущей полотно части.
Согласно еще одному аспекту предложен способ задания ширины бумажного полотна, согласно которому транспортируют влажное бумажное полотно на формующей сетке в машинном направлении к бесконечной ткани, имеющей проницаемую несущую полотно часть, причем влажное бумажное полотно формуется на формующей сетке так, чтобы оно было шире, чем проницаемая несущая полотно часть ткани, при этом ткань выполнена только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, кроме того, она имеет противоположные боковые кромки и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают проницаемую несущую полотно часть ткани, заключенную между ними; и приводят вовзаимодействие влажное бумажное полотно с указанной тканью так, что только проницаемая несущая полотно часть этой ткани принимает влажное бумажное полотно, а непроницаемые полосы не принимают его, в результате чего влажное бумажное полотно обрезается до ширины проницаемой несущей полотно части так, что оно проходит по всей ширине проницаемой несущей полотно части.
Еще в одном аспекте изобретения предложен способ обработки бумажного полотна. Согласно способу переносят бумажное полотно в машинном направлении с помощью бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем эта ткань имеет противоположные боковые края, а также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении. Каждая полоса является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Таким образом, непроницаемые полосы ограничивают проницаемую несущую полотно и структурирующую часть ткани, заключенную между ними. Проницаемая несущая полотно часть ткани выполнена так, что переносимое ею бумажное полотно проходит по всей ее ширине. Затем направляют на ткань воздух для обезвоживания и/или тиснения бумажного полотна для повышения его сухости и пухлости, при этом указанная проницаемая несущая полотно часть ткани выполнена так, что воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь указанные непроницаемые полосы, так что обрабатывается бумажное полотно, переносимое только проницаемой несущей полотно частью ткани. Ширина проницаемой несущей полотно и структурирующей части ткани между непроницаемыми полосами, таким образом, определяет ширину бумажного полотна, обрабатываемого на этой ткани. В этих случаях бумажное полотно может обрабатываться, например, вакуумной установкой, прикладывающей к бумажному полотну отсасывающее воздействие, формовочной установкой, которая формует или тиснит бумажное полотно по рельефу ткани, так что повышается пухлость этого полотна, и/или установкой для сквозной сушки воздухом, которая сушит бумажное полотно.
Согласно еще одному аспекту, предложен способ обработки бумажного полотна, согласно которому переносят бумажное полотно в машинном направлении с помощью бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, эта ткань имеет противоположные боковые кромки, а также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают проницаемую несущую полотно часть ткани, заключенную между ними и выполненную так, что переносимое ею бумажное полотно проходит по всей ее ширине, и направляют на ткань воздух для обработки бумажного полотна, причем проницаемая несущая полотно часть ткани выполнена так, что воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь непроницаемые полосы, так что обрабатывается бумажное полотно, переносимое только проницаемой несущей полотно частью, ширина которой между непроницаемыми полосами, таким образом, определяет ширину бумажного полотна, обрабатываемого на этой ткани.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложен способ защиты ткани для сквозной сушки воздухом, переносящей бумажное полотно. Согласно способу переносят бумажное полотно в машинном направлении с помощью бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем эта ткань имеет противоположные боковые кромки, а также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении. Каждая полоса является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними, причем несущая полотно часть ткани выполнена так, что переносимое ею бумажное полотно проходит по всей ее ширине. Затем на ткань направляют воздух высокой температуры, так что он проходит сквозь несущую полотно часть ткани, но не проходит сквозь полосы, и взаимодействует с несущей полотно частью только в местах переноса бумажного полотна этой частью. Бумажное полотно, проходящее по всей ширине несущей полотно части, таким образом, защищает эту часть ткани от воздуха высокой температуры.
Согласно еще одному аспекту, предложен способ защиты ткани для сквозной сушки воздухом, переносящей бумажное полотно, согласно которому переносят бумажное полотно в машинном направлении с помощью бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, и имеющей противоположные боковые кромки и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними и выполненную так, что переносимое ею бумажное полотно проходит по всей ее ширине, и направляют на ткань воздух высокой температуры, так что этот воздух проходит сквозь несущую полотно часть, но не проходит сквозь полосы, и взаимодействует с несущей полотно частью только в местах переноса бумажного полотна этой частью, при этом бумажное полотно, проходящее по всей ширине несущей полотно части, таким образом, защищает несущую полотно часть ткани от воздуха высокой температуры.
Еще в одном аспекте изобретения предложен способ изменения ширины бумажного полотна внутри одной бумагоделательной машины. Согласно способу транспортируют влажное бумажное полотно на формующей сетке в машинном направлении к первой бесконечной ткани, имеющей первую проницаемую несущую полотно часть, причем влажное бумажное полотно формуют на формующей сетке с шириной, превышающей ширину первой проницаемой несущей полотно части первой ткани. Первая ткань выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, при этом первая ткань также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении первые полосы, проходящие вдоль этой первой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчивую гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Первые непроницаемые полосы ограничивают первую проницаемую несущую полотно часть первой ткани, заключенную между ними. Затем влажное бумажное полотно, транспортируемое формующей сеткой, приводят во взаимодействие с первой тканью так, что первая проницаемая несущая полотно часть первой ткани принимает влажное бумажное полотно так, что оно проходит по всей ширине этой части, а первые полосы не принимают это полотно, в результате чего бумажное полотно обрезается до ширины первой несущей полотно части первой ткани. Первая ткань затем сменяется второй бесконечной тканью, выполненной лишь из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость. Вторая ткань также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении вторые полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Вторые непроницаемые полосы, таким образом, ограничивают вторую проницаемую несущую полотно часть второй ткани, заключенную между ними. Затем влажное бумажное полотно, транспортируемое формующей сеткой, приводят во взаимодействие со второй тканью так, что вторая проницаемая несущая полотно часть этой второй ткани принимает влажное бумажное полотно так что оно проходит по всей ширине этой части, а вторые полосы не принимают это полотно. Вторая проницаемая несущая полотно часть второй ткани имеет ширину, которая отлична от ширины первой проницаемой несущей полотно части первой ткани и меньше ширины влажного бумажного полотна, формуемого на формующей сетке, в результате чего влажное бумажное полотно обрезается до ширины второй проницаемой несущей полотно части второй ткани.
Согласно еще одному аспекту, предложен способ изменения ширины бумажного полотна внутри одной бумагоделательной машины, согласно которому транспортируют влажное бумажное полотно на формующей сетке в машинном направлении к первой бесконечной ткани, имеющей первую проницаемую несущую полотно часть, причем влажное бумажное полотно формуется на формующей сетке с шириной, превышающей ширину первой проницаемой несущей полотно части первой ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость и содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении первые полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем первые полосы ограничивают первую проницаемую несущую полотно часть первой ткани, заключенную между ними, приводят во взаимодействие влажное бумажное полотно, транспортируемое формующей сеткой, с первой тканью так, что первая проницаемая несущая полотно часть первой ткани принимает полотно, которое проходит по всей ширине этой части, а первые полосы не принимают это полотно, так что оно обрезается до ширины первой проницаемой несущей полотно части, заменяют первую ткань второй бесконечной тканью, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, и, кроме того, содержит две вторые разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем вторые поломы ограничивают вторую проницаемую несущую полотно часть второй ткани, заключенную между ними, и приводят во взаимодействие влажное бумажное полотно, транспортируемое формующей сеткой, со второй тканью так, что вторая проницаемая несущая полотно часть второй ткани принимает влажное бумажное полотно, проходящее по всей ширине этой части, а вторые непроницаемые полосы не принимают это полотно, причем вторая проницаемая несущая полотно часть имеет ширину, которая отлична от ширины первой проницаемой несущей полотно части и меньше ширины влажного бумажного полотна, формуемого на формующей сетке, в результате чего влажное бумажное полотно обрезается до ширины второй проницаемой несущей полотно части.
Еще в одном аспекте изобретения предложен способ изготовления ткани для бумагоделательной машины, выполненной с возможностью поддержания влажного бумажного полотна для структурирования, формования или тиснения и/или сушки или обезвоживания, из бесконечной ткани, которая выполнена только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем указанная ткань задает в машинном направлении и имеет противоположные боковые кромки. Согласно способу наносят на ткань самовыравнивающийся наполнитель в позициях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении, для формирования двух полос, разнесенных друг от друга в поперечном направлении и проходящих вдоль ткани в машинном направлении. Самовыравнивающемуся наполнителю затем дают затвердеть, так что каждая полоса становится по существу и устойчиво воздухонепроницаемой и приобретает по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними.
Согласно еще одному аспекту, предложен способ изготовления одежды для бумагоделательной машины, выполненной с возможностью поддержания влажного бумажного полотна для его сушки или обезвоживания, из бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем указанная ткань задает машинное направление и имеет противоположные боковые кромки, согласно которому наносят на эту ткань самовыравнивающегося наполнитель в позициях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении, для формирования двух полос, разнесенных друг от друга в поперечном направлении и проходящих вдоль ткани в машинном направлении, и обеспечивают высыхание самовыравнивающегося наполнителя, так что каждая полоса становится по существу и устойчиво непроницаемой для воздуха и приобретает по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложен способ формирования одежды для бумагоделательной машины, выполненной с возможностью поддержания влажного бумажного полотна для его сушки или обезвоживания и/или его формования и структурирования, из бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем указанная ткань ориентирована в машинном направлении и имеет противоположные боковые кромки. Согласно способу нагревают ткань в позициях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении, так, чтобы материал в этих позициях нагрелся до температуры текучести. Воздействуют давлением на ткань в позициях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении, по существу одновременно с указанным нагреванием с целью формирования двух полос, разнесенных друг от друга в поперечном направлении и проходящих вдоль ткани в машинном направлении, причем каждая полоса является по существу и устойчиво воздухонепроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, при этом полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними.
Согласно еще одному аспекту, предложен способ изготовления одежды для бумагоделательной машины, выполненной с возможностью поддержания влажного бумажного полотна для его сушки или обезвоживания, из бесконечной ткани, выполненной только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, причем указанная ткань задает машинное направлении и имеет противоположные боковые кромки, согласно которому нагревают ткань в позициях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении, так, чтобы произошло нагревание материала в этих позициях до температуры текучести, и воздействуют давлением на ткань в позициях, разнесенных друг от друга в поперечном направлении, по существу одновременно с нагреванием с формированием двух полос, разнесенных друг от друга в поперечном направлении и проходящих вдоль ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво воздухонепроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними.
Еще в одном аспекте изобретения предложена система для обезвоживания, сушки влажного бумажного полотна. По меньшей мере одно обрабатывающее устройство выполнено с возможностью создания потока воздуха. Тиснильная или структурирующая бесконечная ткань, выполненная только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость. Ткань определяет машинное направление, имеет противоположные боковые кромки и выполнена с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним обрабатывающим устройством. Ткань также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль нее в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенной между ними, причем несущая полотно часть выполнена так, что влажное бумажное полотно, поддерживаемое тканью на обращенной к полотну стороне, проходит по всей ширине ткани, а несущая полотно часть выполнена таким образом, что воздух, подаваемый по меньшей мере одним обрабатывающим устройством, может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь полосы, так что выполняется по меньшей мере сушка и обезвоживание влажного бумажного полотна, поддерживаемого только несущей полотно частью. Ширина несущей полотно части между указанными полосами, таким образом, определяет ширину влажного бумажного полотна, обрабатываемого на указанной ткани по меньшей мере одним обрабатывающим устройством.
Согласно еще одному аспекту, предложена система для обезвоживания или сушки влажного бумажного полотна, содержащая по меньшей мере одно обрабатывающее устройство, выполненное с возможностью создания потока воздуха, и бесконечную ткань, выполненную только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую проницаемость, определяющую машинное направление, имеющую противоположные боковые кромки и выполненную с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним обрабатывающим устройством; ткань также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль этой ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво непроницаемой и имеет по существу и устойчивую гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть этой ткани, заключенную между ними, и выполненную так, что влажное бумажное полотно, поддерживаемое тканью на стороне, обращенной к полотну, проходит по всей ее ширине, а также выполнена таким образом, что воздух, подаваемый по меньшей мере одним обрабатывающим устройством, может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь указанные полосы, так что выполняется по меньшей мере сушка и обезвоживание влажного бумажного полотна, поддерживаемого только несущей полотно частью, ширина которой между полосами, таким образом, определяет ширину влажного бумажного полотна, обрабатываемого на этой ткани по меньшей мере одним обрабатывающим устройством.
Еще в одном аспекте изобретения предложена одежда бумагоделательной машины, выполненная с возможностью поддержания влажного бумажного полотна. Эта одежда содержит бесконечную ткань, выполненную только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую воздухопроницаемость, равную приблизительно 2,2-3,0 м/с, при давлении приблизительно 100 Па и температуре приблизительно 20°С, при этом указанная ткань задает машинное направление и имеет противоположные боковые кромки. Вдоль этой ткани в машинном направлении проходит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, каждая из которых является по существу и устойчиво воздухонепроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды. Полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними которая выполнена так, что поддерживаемое ею влажное бумажное полотно проходит по всей ее ширине; при этом несущая полотно часть выполнена так, что направляемый на нее воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь указанные полосы, так что воздух воздействует на влажное бумажное полотно, поддерживаемое только несущей полотно частью. Ширина несущей полотно части между полосами, таким образом, определяет ширину обрабатываемого влажного бумажного полотна.
Согласно еще одному аспекту, предложена бумагоделательная одежда, выполненная с возможностью поддержания влажного бумажного полотна, содержащая бесконечную ткань, выполненную только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую воздухопроницаемость, равную приблизительно 2,2-3,0 м/с, при давлении приблизительно 100 Па и температуре приблизительно 20°С, при этом указанная ткань задает машинное направление и имеет противоположные боковые кромки, и две разнесенные друг от друга в поперечном направлении полосы, проходящие вдоль ткани в машинном направлении, каждая из которых является по существу и устойчиво воздухонепроницаемой и имеет по существу и устойчиво гладкую поверхность, выполненную с возможностью пропускания воды, причем полосы ограничивают несущую полотно часть ткани, заключенную между ними и выполненную так, что поддерживаемое ею влажное бумажное полотно проходит по всей ее ширине, при этом несущая полотно часть выполнена так, что направляемый не нее воздух может проходить сквозь нее, но не может проходить сквозь полосы, так что воздух воздействует на влажное бумажное полотно, поддерживаемое только несущей полотно частью, ширина которой между полосами, таким образом, определяет ширину обрабатываемого влажного бумажного полотна.
Далее приведено описание вариантов реализации изобретения, которые решают поставленные выше задачи и обеспечивают существенные преимущества.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Выше было приведено общее описание предлагаемого изобретения, а ниже дан перечень прилагаемых чертежей, которые могут быть выполнены без соблюдения масштаба, на которых:
Фиг.1 схематически изображает бумагоделательной машины с установкой для сквозной сушки воздухом;
Фиг.2 схематически изображает способ обрезки краев формуемого бумажного полотна;
Фиг.3 схематически изображает установку для сквозной сушки воздухом для бумагоделательной машины, в которой предусмотрены декельные приспособления, установленные вокруг вала для сквозной сушки воздухом, и не предусмотрено устранение тканевого зазора у боковых кромок бумажного полотна;
Фиг.4 схематически изображает установку для сквозной сушки воздухом для бумагоделательной машины, в которой предусмотрены декельные приспособления, установленные вокруг вала для сквозной сушки воздухом, и охлаждение кромок воздушным шабером для тканевого зазора у боковых кромок бумажного полотна;
Фиг.5 схематически изображает установку для сквозной сушки воздухом для бумагоделательной машины, в которой использованы декельные приспособления, установленные вокруг вала для сквозной сушки воздухом, и в которой предусмотрена водоразбрызгивающая защита кромок для тканевого зазора у боковых кромок бумажного полотна;
Фиг.6 схематически изображает устройство для поддержки влажного бумажного полотна с целью его сушки в установке для сквозной сушки воздухом для бумагоделательной машины, согласно одному варианту реализации изобретения; данное устройство выполнено таким образом, чтобы обеспечивать защиту тканевого зазора у боковых кромок бумажного полотна без использования декельных приспособлений, проходящих вокруг вала для сквозной сушки воздухом;
Фиг.7A и 7B схематически изображает устройство и способ для обрезки кромок бумажного полотна в бумагоделательной машине, согласно одному варианту реализации изобретения; и
Фиг.8 схематически изображает бумагоделательную машину, содержащую двухсеточный формирователь, которая выполнена для изготовления структурированной крепированной тонкой бумаги с использованием приспособления для поддержки влажного бумажного полотна, согласно еще одному варианту реализации изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее приведено более подробное описание предлагаемых изобретений со ссылками на прилагаемые чертежи, где показаны некоторые, но не все варианты их реализации. Безусловно, предлагаемые изобретения могут быть реализованы множеством различных способов и не ограничены раскрытыми вариантами реализации, которые приведены лишь для того, чтобы настоящее описание соответствовало требованиям действующего законодательства. Одинаковые числовые обозначения в нижеследующем описании относятся к одинаковым элементам.
Фиг.1 схематично иллюстрирует типовую бумагоделательную машину 25 с установкой для сквозной сушки воздухом. Машина 25 может содержать, например, формующую сетку 50, на которой формуют бумажное полотно 75', и захватную, транспортировочную, обезвоживающую, сушильную или иную ткань 100, на которую указанное полотно может переноситься с сетки 50. Машина 25 может также содержать по меньшей мере одну сушильную установку 125, такую как установка для сквозной сушки воздухом. Специалисту в данной области понятно, что машина 25 может содержать много других компонентов в различных сочетаниях, а конфигурация, показанная на фиг.1, приведена лишь в качестве примера и не является ограничивающей. Например, машина 25 может содержать разные типы напорных ящиков, формовочных частей, обезвоживающих частей, прессовых устройств и/или прессовых частей, а также вакуумных и/или формовочных устройств. Сушильная часть может также содержать разные типы обезвоживающих устройств, например, установку для сквозной сушки воздухом и др., либо несколько таких обезвоживающих устройств, расположенных по меньшей мере на одном уровне.
Фиг.6 схематично иллюстрирует установку для сквозной сушки воздухом, в основе которой лежит цилиндрический вал, причем эта установка может быть использована в машине 25 для обезвоживания и/или сушки полотна 75 и обозначена номером 125. Термин «сушка», используемый в настоящем описании применительно, например, к установке или ткани для сквозной сушки воздухом, специалистами в данной области может ассоциироваться с термином «обезвоживание». Иными словами, в случаях, когда используется термин «сушка», специалист в данной области понимает, что в дополнение к нему или вместо него может быть использован термин «обезвоживание». Установка 125 обычно содержит цилиндрический вал 150, охватываемый рубашкой вала (которая в настоящем описании иначе называется «вал 150»), и связанный с этим валом колпак 175 (см., например, фиг.1). Цилиндрическая рубашка, охватывающая вал 150, выполнена таким образом и имеет такую структуру, что сквозь нее может проходить воздух. Установка 125 может быть выполнена с возможностью направления нагретого воздуха между валом 150 и колпаком 175 (сквозь рубашку) для сушки полотна 75. Установка 125 также выполнена с возможностью приема ткани 100, переносящей или поддерживающей полотно 75, при этом ткань 100 охватывает по меньшей мере часть вала 150 (когда он вращается вокруг своей оси) так, что она проходит между этим валом и колпаком 175. Установка 125 может представлять собой, например, установку для сквозной сушки воздухом с выходящим потоком, в которой нагретый воздух проходит изнутри вала 150 сквозь рубашку (а также сквозь охватывающие ее ткань для сквозной сушки воздухом и бумажное полотно) внутрь колпака 175. В еще одном варианте реализации, как, например, показано на фиг.6, установка 125 может представлять собой установку для сквозной сушки воздухом с входящим потоком, в которой нагретый воздух направляется из колпака 175 сквозь рубашку (а также сквозь охватывающие ее ткань для сквозной сушки воздухом и бумажное полотно) внутрь вала 150. Установка 125 с входящим потоком в настоящем описании приводится лишь в качестве примера и не исключает конфигурацию установки с выходящим потоком.
Подобно машине 25 с установкой для сквозной сушки воздухом, которая в качестве примера показана на фиг.1, варианты реализации настоящего изобретения содержат бумагоделательную одежду или ткань, выполненную с возможностью поддержания влажного полотна 75 для его обезвоживания/сушки. Например, такая ткань представляет собой бесконечную сушильную ткань (которая в настоящем описании иначе называется тканью для сквозной сушки воздухом) 100, выполненную в форме петли, причем ткань 100 проходит или перемещается в машинном направлении 200 (т.е. в направлении хода/движения этой ткани 100 при работе машины 25) и имеет противоположные боковые кромки 225 (из которых на фиг.6 показан лишь одна боковая кромка, а вторая боковая кромка является по существу ее зеркальным отображением). Ткань 100 выполнена только из тканого материала так, что она имеет сплошную, по существу устойчивую воздухопроницаемость, равную приблизительно 2,2-3,0 м/с, при давлении приблизительно 100 Па и температуре приблизительно 20°C. Иными словами, ткань 100 выполнена таким образом, что имеет лишь тканую структуру без внутреннего каркаса, которая отличает ткань 100 от, например, перфорированной ленты из сплошного материала. Ткань 100 может быть выполнена или выткана, например, из относительно тонких нитей, состоящих, например, из полимерного материала. Ткань 100 также содержит две разнесенные друг от друга в поперечном направлении непроницаемые полосы 250, проходящие вдоль ткани 100 в направлении 200 (т.е. вдоль хода ткани 100, когда она движется вокруг петли). Каждая полоса 250 является по существу и устойчиво воздухонепроницаемой. Например, в одном случае полосы 250 могут быть воздухонепроницаемыми при давлении приблизительно 100 мм водяного столба. В других случаях полосы 250 могут быть по существу воздухонепроницаемыми при давлении приблизительно 60 кПа либо могут быть полностью воздухонепроницаемыми.
В одном варианте реализации полосы 250 могут быть сформированы путем нанесения на тканую тканевую заготовку самовыравнивающегося наполнителя. Например, наполнитель (не показан) может быть нанесен на тканый материал тканевой заготовки в жидком виде. При нанесении наполнителя он заполняет тканую структуру тканевой заготовки по ширине и длине каждой полосы 250, а затем затвердевает с образованием гибкой, сплошной, по существу и устойчиво гладкой поверхности. Наполнитель может представлять собой, например, эпоксидный или силиконовый материал, который при его нанесении на тканевую заготовку из тканого материала в жидком виде «самовыравнивается» или становится гладким и по мере застывания становится гибким и сплошным. В других случаях переплетенные тонкие полимерные нити, образующие тканевую заготовку, могут быть подвергнуты комбинированному воздействию давления и тепла с целью их «сплавления», в результате чего после снятия этого воздействия на его месте остается непроницаемый полимерный лист. Такая обработка, применяемая к тканой тканевой заготовке вдоль ее хода (т.е. в направлении 200) на краях 225 или вблизи кромок 225, позволяет также формировать полосы 250. Для специалиста в данной области очевидно, однако, что указанные полосы 250 могут быть сформированы и другими способами, которые тоже входят в сущность и объем настоящего изобретения.
Полосы 250 предпочтительно имеют постоянную ширину, толщину, форму поперечного сечения и другие параметры, по существу ровные боковые внутренние кромки и по существу постоянное пространство в поперечном направлении между этими кромками. В одном случае (например, в установке для сквозной сушки воздухом с входящим потоком, как показано, например, на фиг.1 и 8) по существу гладкая поверхность полосы 250 направлена наружу от петли ткани 100, так что, когда ткань 100 установлена на вал для сквозной сушки воздухом, эта поверхность обращена от вала 150 к полотну 75 (т.е. ориентирована по существу в одном направлении с поддерживающей полотно поверхностью или переносящей бумагу стороной ткани 100). В другом случае (например, в установке для сквозной сушки воздухом с выходящим потоком) по существу гладкая поверхность каждой из полос 250 может быть обращена и к полотну 75, и к валу 150. Иными словами, какой бы ни была конфигурация установки для сквозной сушки воздухом, к полотну 75 всегда обращена по существу гладкая поверхность каждой из полос 250. Однако для специалиста в данной области очевидно, что противоположные поверхности каждой полосы 250 - сторона, обращенная к полотну 75, и сторона, расположенная на противоположной стороне ткани 100 и обращенная от полотна 75, - могут обе быть по существу гладкими, если это необходимо. Как сказано в настоящем описании, по существу и устойчиво гладкая поверхность каждой полосы 250 выполнена с возможностью пропускания воды, с тем, чтобы сократить количество воды, поступающее внутрь установки 125 с тканью 100. Иными словами, любая вода, попадающая на по существу и устойчиво гладкую поверхность вынуждена стекать с нее, в отличие от шероховатой или содержащей углубления поверхности, которая задерживает любую попадающую на нее воду и переносит ее внутрь установки 125. В результате в установке 125 может быть обеспечена экономия энергии, поскольку более не требуется затрачивать энергию на удаление воды, приносимой в эту установку полосами 250.
Полосы 250 могут иметь ширину, например, по меньшей мере приблизительно 2,5 см, чтобы гарантировать, что полотно 75 не будет перекрывать их по ширине. В некоторых случаях каждая полоса 250 предпочтительно может иметь ширину приблизительно 13 см. Кроме того, сформированные полосы 250, по сравнению с тканой структурой ткани 100, могут иметь большую, меньшую или по существу такую же толщину. Помимо этого, полосы 250 могут ограничивать противоположные боковые кромки 225 ткани 100, но это не является обязательным условием. Т.е. по меньшей мере от одной из полос 250 наружу в поперечном направлении могут отходить части ткани 100. Полосы 250 также ограничивают несущую полотно часть 275 ткани 100, заключенную между ними. Ширина части 275 может варьироваться в зависимости от многих факторов, таких как, например, требования конкретного изделия, формируемого из полотна 75. Иными словами, часть 275 индивидуально приспособлена для переноса полотна 75 с целью его сушки. Общая ширина части 275 может варьироваться, например, в диапазоне 50-600 см. Благодаря сплошной, по существу устойчивой проницаемости тканого материала, образующего часть 275 ткани 100, полотно 75, поддерживаемое частью 275, может проходить по всей ширины этой части. Часть 275 ткани 100 выполнена так, чтобы воздух, направляемый на нее установкой 125, мог проходить сквозь нее, но не мог проходить сквозь полосы 250. В результате этого в установке 125 выполняется сушка полотна 75, поддерживаемого только частью 275, при этом ширина части 275 между полосами 250 определяет ширину полотна 75, подвергаемого сушке на этой части 275.
Ткань 100, таким образом, выполнена с разнесенными друг от друга полосами 250, ограничивающими часть 275, заключенную между ними, также выполнена с возможностью взаимодействия с установкой 125 с образованием сушильной части для сушки полотна 75. Как показано на фиг.6, такая ткань 100 может использоваться в установке 125, имеющей выполненный с возможностью вращения вал 150, который не содержит декельных приспособлений. Такой вал 150 имеет среднюю часть 155, выполненную с возможностью сквозного пропускания воздуха, и сплошные наружные части 160 (которые в тексте настоящей заявки также называются «кромочные части 160», и которые могут или не могут представлять собой по существу аналог декельных приспособлений), удерживающих и поддерживающих рубашку части 155 и образующих боковые концы вала 150. В такой конфигурации часть 155 определяет максимальную ширину, на которой воздух может нагнетаться внутрь или наружу вала 150 при его вращении. В некоторых случаях желаемая ширина полотна 75 может быть меньше ширины части 155 вала 150. В этих случаях желаемая ширина полотна 75 определяется шириной части 275 ткани 100. При этом полосы 250 имеют достаточную ширину для прохождения наружу в поперечном направлении с полным или по меньшей мере частичным перекрытием части 160 вала 150. Иными словами, в то время как часть 275 определяет желаемую ширину полотна 75, полосы 250 выполнены с возможностью прохождения поверх зазора 300 (см., например, фиг.3, где показан зазор 300) между каждой из боковых кромок полотна 75 и соответствующей частью 160 вала 150.
Ткань 100 выполнена с возможностью выдерживать температуру по меньшей мере приблизительно 120°C, а в некоторых случаях по меньшей мере приблизительно 280°C без преждевременной деградации. Иными словами, ткань 100 выполнена с возможностью выдерживать поток нагретого воздуха, проходящий между колпаком 175 и валом 150 установки 125, а полосы 250 являются достаточно гибкими и эластичными, чтобы выдерживать непрерывное движение/растяжение при перемещении вокруг вала 150 в процессе изготовления бумаги. Полосы 250 также являются достаточно прочными для того, чтобы выдерживать процессы промывки ткани, такие как, например, водоструйная промывка, без ухудшения их свойств. Поскольку полосы 250 накрывают зазор 300, нагретый воздух, текущий в установке 125, направлен только сквозь часть 275 ткани 100 (без использования декельных приспособлений), в результате чего обеспечивается более эффективное использование этого воздуха для сушки полотна 75. Иными словами, поскольку часть 275 выполнена под ширину полотна 75, а полотно 75 проходит по всей ее ширине, по существу весь воздух, текущий через установку 125, проходит сквозь часть 275 и полотно 75 и используется для сушки последнего. Кроме того, часть 275 охлаждается за счет испарения воды в полотне 75, за счет чего сокращается или устраняется преждевременная деградация ткани 100, по сравнению со случаями, когда нагретый воздух проходит сквозь части ткани 100, не покрытые полотном 75 (т.е. как в предшествующих конфигурациях с использованием декельные приспособления).
Таким образом, в установке 125 края 225 ткани 100, имеющей полосы 250, защищены от прохождения сквозь них горячего воздуха, что достигается за счет устранения зазора 300 между боковыми кромками полотна 75 и частями 160 вала 150, через который ранее проходил горячий воздух в существующих установках для сквозной сушки воздухом, использующих декельные приспособления. В результате этого срок службы ткани 100 может быть увеличен за счет минимизации или устранения ее деградации в области зазора 300, а температура воздуха, используемого в установке 125, может быть увеличена (выше приблизительно 200°C). Повышение эффективности и/или производительности, достигаемое за счет более эффективного использования сушильного воздуха, а также более быстрой сушки, достигаемое за счет более высоких температур этого воздуха, дают в результате эффективную систему или сушильную часть для сушки полотна 75. Поскольку декельные приспособления не используются, то и недостатки уровня техники, такие как, например, проблемы ввода машины в эксплуатацию при использовании временных декельных приспособлений, проблемы выключения машины после предварительного запуска для установки «долговременных» декельных приспособлений, коррозия вала из-за декельных приспособлений, проблемы очистки вала 150, по существу устранены. Кроме того, поскольку зазор 300 устранен за счет полос 250 ткани 100, необходимость в средствах защиты зазора, таких как, например, охлаждение кромок воздушным шабером и водоразбрызгивающая защита кромок, тоже устранена. Такая система требует меньшего количества оборудования, следовательно, дешевле и менее обременительна с точки зрения технического обслуживания.
Еще одним аспектом ткани 100, имеющей полосы 250, является возможность определять ширину изготавливаемого полотна 75. Как было сказано выше, полотно 75 может быть сначала сформовано на сетке 50, через которую от первоначально сформованного полотна 75' отводится по меньшей мере некоторое количество воды. Сформованное влажное бумажное полотно 75' должно затем быть перенесено на ткань 100 для его сушки в установке 125. Для того чтобы обеспечить возможность этого переноса, ткань 100 обычно выполнена с возможностью прохождения вблизи сетки 50 (как показано на фиг.7A и 7B), так что находящаяся ниже по ходу технологической цепочки (в машинном направлении) часть сетки 50, несущей сформованное полотно 75', проходит вблизи находящейся выше по ходу технологической цепочки (по отношению к установке 125) части ткани 100. Как показано, например, на фиг.1, для того чтобы осуществить перенос полотна 75 с сетки 50 на ткань 100, внутрь петли ткани 100 может быть помещено захватное устройство, такое как вакуумноеотсасывающее устройство 325, отсасывающее воздействие которого действует через часть 275 ткани 100 (а за пределами части 275 отсасывающее воздействие блокируется полосами 250). Таким образом, отсасывающее воздействие, создаваемое устройством 325 в области переноса или в области захвата, снимает противоположную, т.е. среднюю часть полотна 75' с сетки 50 на ткань 100. В существующих конфигурациях, где используется система обрезки кромок, обрезка кромок, как правило, происходит до области захвата, в результате чего средняя часть полотна 75' переносится с сетки 50 на ткань 100, а отрезанные края полотна 75' остаются на сетке 50. Однако в существующих конфигурациях устройство 325 должно быть расположено или должно действовать лишь приблизительно на той ширине и на той части сушильной ткани, где происходит прием обрезанного полотна 75, с тем чтобы избежать переноса отрезанных краев этого полотна на сушильную ткань.
Сетка 50 машины 25, как сказано выше, может представлять собой одну из тканей так называемого «двухсеточного формирователя». Например, как показано на фиг.8, ткань 50 может представлять собой так называемую «внутреннюю формующую сетку» С-образного формирователя, который имеет противоположно расположенную «наружную формовочную сетку» (обозначена числом 60 на фиг.8). В этих случаях волокнистую пульпу осаждают между внутренней и наружной формующими сетками на входной стороне формирователя, при этом сетка 50 (или «внутренняя формующая сетка») транспортирует сформованное влажное бумажное полотно к ткани 100. Такой двухсеточный формирователь быть использован, например, в «стандартных» процессах изготовления тонкой бумаги. Для специалиста в данной области очевидно, что в этих условиях ткань 100 может представлять собой, например, сукно, имеющее полосы 250, ограничивающие часть 275, заключенную между ними. Сформованное полотно 75' переносится с внутренней формующей сетки 50 на часть 275 сукна, например, с помощью вакуумного устройства.
Полотно 75' может затем быть, например, прижато к так называемому янки-цилиндру для обезвоживания этого полотна давлением, а затем перенесено на янки-цилиндр для окончательной сушки.
Кроме того, как показано на фиг.8, варианты реализации изобретения могут также быть применены в бумагоделательной машине, которая не содержит установку для сквозной сушки воздухом. Например, на фиг.8 схематически изображена бумагоделательная машина 500 для изготовления структурированной бумаги с высокой пухлостью. Машина 500 содержит мокрую часть 550 и сушильную часть 650, но при этом не имеет прессовой части. Часть 550 содержит напорный ящик 555 и сеточную часть. Сеточная часть также содержит формующий вал и две формующие сетки 50 и 60. Каждая из сеток 50, 60 проходит бесконечной петлей вокруг направляющих валов. Струя исходного материала из напорного ящика 555 вводится между сетками 50, 60 с последующим формированием непрерывного волокнистого полотна и его переносом сеткой 50 по ходу технологической цепочки. Сеточная часть может содержать паровую камеру 580, расположенную снаружи сетки 50 и предназначенную для нагревания полотна, и отсасывающую коробку 585, расположенную внутри внутренней формующей сетки 50 и предназначенную для удаления воды из полотна через сетку 50.
За сеточной частью, по ходу технологической цепочки, влажная часть 550 может содержать структурирующую часть 600, проходящую от сеточной части до сушильной части 650. Часть 600 содержит структурирующую ткань 100, проходящую бесконечной петлей вокруг направляющих валов (соответственно, ткань 100 может представлять собой не только ткань для сквозной сушки воздухом, но и другую ткань с открытой структурой). Внутри петли ткани 100 расположено пересасывающее устройство 605, которая помогает переносу полотна из сеточной части в часть 600 путем приведения ткани 100 к сетке 50, при этом отсасывающее воздействие устройства 605 через ткань 100 снимает полотно с сетки 50. После устройства 605 полотно транспортируется структурирующей тканью 100 через часть 600, содержащую по меньшей мере один обезвоживающий узел (т.е. по меньшей мере одно обезвоживающее приспособление или устройство, обращенное к открытой стороне полотна). Обезвоживающий узел может содержать, например, паровую камеру 615, расположенную снаружи петли ткани 100 и обращенную к открытой стороне полотна, и отсасывающую коробку 620, расположенную внутри петли ткани 100 напротив камеры 615 и/или ниже нее по ходу технологической цепочки. Камера 615 служит для повышения температуры полотна и находящейся внутри него воды, в результате чего вязкость этой воды снижается, что повышает обезвоживающую способность коробки 620. Еще в одном варианте реализации обезвоживающие приспособления или устройства в обезвоживающем узле могут, например, нагревать полотно с использованием инфракрасного излучения или горячего воздуха. Гладкий цельный транспортирующий вал 655 расположен внутри петли ткани 100 и предназначен для переноса полотна с ткани 100 на горячую сушильную поверхность части 650 путем формирования зоны транспортирования 665 для этого полотна. В некоторых случаях горячая сушильная поверхность для сушки полотна может быть представлена янки-цилиндром 670, имеющим связанный с ним колпак. Далее полотно снимается с этой сушильной поверхности, например, крепирующим шабером.
Согласно вариантам реализации изобретения, ткань 100, снабженная полосами 250, регулирует или ограничивает эффективную площадь отсасывающего воздействия, прикладываемого устройством 325 (также как и коробкой 585, устройством 605 и коробкой 620, и этот эффект очевиден для специалиста в данной области). Приложение отсасывающего воздействия через часть 275 обеспечивает притяжение к ткани 100 лишь желаемой ширины полотна 75', при этом не требуется операция обрезки этого полотна, с обеспечением чистого отделения обрезаемого полотна 75 от отрезаемых кромочных частей. Иными словами, полная ширина бумажного полотна, сформованного на сетке 50, входит в область захвата при сухости приблизительно 10-40%, а захватное отсасывающее воздействие перетягивает находящуюся напротив среднюю часть этого влажного бумажного полотна, ширина которой равна ширине части 275, с сетки 50 на часть 275 ткани 100. Однако для специалиста в данной области понятно, что степень сухости полотна 75 при переносе на ткань 100 может быть разной. Полосы 250 защищают наружные кромочные части полотна 75' от захватного отсасывающего воздействия. В результате наружные кромочные части полотна 75' - благодаря тому, что они в той или иной степени сцеплены с сеткой 50, и благодаря тому, что они защищены полосами 250 ткани 100 от захватного отсасывающего воздействия, - остаются на формующей сетке, т.е. по существу происходит обрезание полотна 75' и создание ровных боковых кромок полотна 75, причем указанные наружные кромочные части удаляются с ткани 50 до подхода к формовочному валу. Кроме того, ширина полотна 75, переносимого на ткань 100, равна ширине части 275 полотна 100. Помимо этого, по существу и устойчиво гладкая поверхность каждой полосы 250 снижает склонность этих полос 250 к задержке воды на их поверхности и, таким образом, снижает или устраняет вероятность того, что отделенные кромочные части полотна 75' прилипнут к полосам 250 и отделятся от сетки 50. Таким образом, боковые кромки полотна 75 отделяются для получения желаемой ширины этого полотна, при этом не требуется дополнительное оборудование для обрезки кромок, в результате чего достигается снижение издержек и повышение рентабельности за счет меньшего количества оборудования, меньшего технического обслуживания, меньшего потребления энергии и отсутствия необходимости в подаче свежей воды, по сравнению с известными системами. Кроме того, необходимость в так называемой «внутренней» обрезке кромок (т.е. во второй операции обрезки кромок для получения желаемой ширины окончательно высушенного полотна 75) тоже может быть уменьшена или устранена, в результате чего уменьшается или устраняется роспуск сухих отрезов.
Поскольку ткань 100 (имеющая полосы 250) сама, с использованием захватного отсасывающего воздействия, отделяет края сформованного полотна 75', принимаемого с сетки 50, обрезанное полотно 75 проходит по всей ширине части 275 ткани 100. В результате того, что полотно 75 проходит по всей ширине части 275, устраняется зазор 300, являющийся каналом для течения воздуха в установке 125. Испарение воды с полотна 75 в установке 125, таким образом, защищает часть 275 ткани 100 от горячего воздуха, а полосы 250 ткани 100 могут также уменьшать конвективную теплопередачу. За счет того, что части (т.е. зазор 300) ткани 100 не подвергаются воздействию недопустимых температур нагретого воздуха в установке 125, исключена преждевременная деградация ткани 100, а в некоторых случаях имеется возможность использования в установке 125 воздух более высокой температуры без риска повреждения ткани 100.
Ткань 100, содержащая полосы 250, может также упростить и/или облегчить другие операции или обработку полотна 75 в машине 25. Например, в случаях, когда используется формовочное устройство 350, ткань 100, имеющая описанное исполнение, может упростить настройку этого устройства 350 для воздействия на требуемую ширину полотна 75 (т.е. устраняется необходимость в декелях, связанных с формовочной камерой). Варианты реализации изобретения могут устранять необходимость в системах обрезки кромок, а также в декелях для устройства 325, устройства 350 и/или вала 150, облегчая, в то же время, выравнивание компонентов машины 25. К числу других преимуществ относится экономия времени в связи с отсутствием необходимости выравнивать декели, более низкая вероятность получения низкокачественного высушенного полотна 75 из-за влажных или поврежденных боковых кромок и более эффективная сушка полотна 75 (поскольку подаваемый воздух не идет в обход полотна через зазор 300), а также общая экономия энергии. Дополнительные преимущества могут быть обеспечены в случаях, когда желаемая ширина полотна 75 изменяется. Ширину полотна 75 можно легко изменить путем изменения поперечного расстояния между полосами 250, что может быть обеспечено заменой одной ткани 100 на другую, в которой указанное расстояние является подходящим. Иными словами, первая ткань 100, имеющая первую ширину части 275, заменяется второй тканью 100, имеющей вторую ширину части 275, причем указанные первая ширина и вторая ширина отличаются друг от друга, и обе эти ширины меньше, чем ширина сформованного полотна 75'. Преобразование бумагоделочной машины для производства бумажного полотна различной ширины может также быть выполнено путем изменения ширины разматываемого рулона (т.е. путем регулировки поперечного расстояния в системе обрезки кромок). С необходимостью смены ширины полотна производители сталкиваются, например, при переходе между изготовлением гигиенических бумажных изделий и изготовлением бумажных полотенец, которые зачастую изготавливаются на одной и той же машине 25. Оптимизация ширины полотна 75 для каждого другого изделия позволяет, таким образом, повысить эффективность сушки при снижении издержек.
Специалист в области, к которой относится предлагаемое изобретение, легко предложит множество модификаций и других вариантов реализации, которые будут обладать преимуществами и свойствами, раскрытыми в приведенном выше описании и чертежах. Например, раскрытая в настоящей заявке ткань для бумагоделательной машины может быть применена в других системах формирования бумажного полотна, например, в системе и процессе вакуумного обезвоживания. Таким образом, необходимо понимать, что предлагаемое изобретение не ограничено конкретными раскрытыми вариантами реализации (т.е. бумагоделательными машинами, содержащими или не содержащими установку для сквозной сушки воздухом), и в его объем, который определен формулой, входят модификации и другие варианты реализации. Конкретные термины, употребляемые в настоящей заявке, носят общий и описательный, но не ограничительный характер.