專利名稱：處理用于涂敷纖維網的涂層顏料并將其供給至涂敷裝置的方法
技術領域：
本發明涉及一種處理用于涂敷纖維網(fibrous web)的涂層顏料并將 其供給至涂敷裝置的方法。
背景技術：
io 在加工業中，例如空氣的氣體與工序中使用的液體和組合物的混合
通常會產生若干問題。尤其在涂敷紙或類似的纖維網材料時，涂層顏料 中的氣體和氣泡導致被涂敷紙的表面粗糙不平，甚至使有些區域根本沒 有被涂敷。某些涂層顏料的這類問題比其他涂層顏料更嚴重，但是對于 那些比其他涂層顏料蓄積了更多氣體的涂層顏料來說，情況就尤其嚴重
15 了。比如，由于滑石粉的特性，含有滑石粉的涂層顏料通常具有大量的 氣體。這種問題的重要程度進一步受所釆用的涂敷方法的影響。比如， 在淋涂法(curtain coating)中，涂料中氣體的體積比含量最多可達 0-0.25%。另外，涂料中束縛的氣體可能導致被涂敷材料如紙或板材上的 部分區域被漏涂。
20 在多層淋涂法中，脫氣更加重要。因此，比如有三或四層涂層時，
用于形成每一層的涂料都必須盡量細致地進行脫氣。
為了除去混合或溶解在涂層顏料中的氣體，已經開發出了例如多種 真空脫氣器，其中一種已知的實施方式包括設置在真空容器內的轉筒， 涂層顏料被輸送至該轉筒中，由此通過離心力的作用使涂層顏料沿著轉
25筒的內壁上升，然后涂層顏料從轉筒中排出并以薄膜撞擊真空容器的壁。 現有技術中的真空脫氣器的問題是它們的脫氣能力不足，尤其對于高粘 度的物質。這是由于，即使在極高的真空即低絕對壓力下，高粘度的涂 層顏料中包含的小氣泡依然無法增大至足以破碎的程度或因其特有的上 升速率而被分出。
已嘗試通過提高真空度來消除這個問題，但結果是，涂層顏料中使 用的溶劑，例如水，極其容易蒸發，致使涂層顏料中固體的含量增加。 采用的另一種方法涉及延長處理時間，但是在這種情況下，脫氣器的運 行能力下降，這意味著必須使用更多數量的脫氣器或增大脫氣器的尺寸。
5 本發明的申請人曾在他們早先的專利申請FI 20055713中提出了解
決該問題的一種方案，該申請公開了這樣一種方法和裝置，其中，對要 被供給至脫氣裝置的涂層顏料流施加振動動作，從而使供給至脫氣裝置 的涂層顏料流中的氣體含量下降和/或使氣泡聚集或使它們的體積增大。 振動頻率優選在大約16至大約60 kHz的范圍內，這將對涂層顏料中的
io氣泡造成影響，使這些氣泡變大，從而更易于例如通過真空運行的脫氣 裝置脫除，或者使它們在變得足夠大的時候破碎。由于進行了振動處理， 脫氣效率比僅采用公知的脫氣裝置時顯著提高。該振動處理也可在明顯 低于超聲波頻率的頻率下進行。經受振動處理的涂層顏料可處于負壓、 正壓或正常大氣壓。
15 本發明的申請人在早前的另一份申請FI 20055704中公開了解決該
問題的另一種方案。這種方案使用一種形成有兩個單獨隔室的脫氣裝置， 這樣便可在一個裝置中分兩個不同階段進行脫氣。該裝置包括第一容器 部分和第二容器部分，第一容器部分連接有為該第一容器部分提供真空 的單元、將涂層顏料供給到第一容器部分內的單元、在第一容器部分中
20對涂層顏料脫氣的單元以及將涂層顏料從第一容器部分中排出的單元， 第二容器部分連接有為第二容器部分提供真空的單元、將涂層顏料供給 到第二容器部分內的單元、在第二容器部分中對涂層顏料脫氣的單元以 及將涂層顏料從第二容器部分中排出的單元，其中，涂層顏料被設置成 首先被供給到第一容器部分中，在第一容器部分中進行第一脫氣階段，
25然后涂層顏料從第一容器部分進入到第二容器部分中，在第二容器部分 中進行第二脫氣階段。
在真空容器部分中優選提供大約1 kPa-15 kPa的絕對壓力。如果在腔 室中提供較低的絕對壓力，這意味著不僅涂層顏料中包含的溶劑的蒸發 點將下降，涂層顏料的品質也會有因脫氣而劣化的危險。另一方面，如 果在腔室內提供較高的絕對壓力，又不足以確保通過真空使涂層顏料中
的氣泡的尺寸增大。特別優選的是在真空容器中提供大約3 kPa-15 kPa 的絕對壓力。通過提高所使用的絕對壓力的下限，更好地確保了涂層顏 料在脫氣過程中不能蒸發。通過這種方案，實現了高效率，從而可以從 5大量涂層顏料中快速且徹底地去除涂層顏料中包含的氣體。 .
上述方案對于使涂層顏料的脫氣效率更高同樣有用。不過，在現有 技術的方案中，這種脫氣階段通常剛好在將涂層顏料供給至涂敷裝置之 前執行，從而導致脫氣能力隨著提供給涂敷裝置的涂層顏料量而變化的 問題，這意味著脫氣裝置將在不穩定的工況下運行，從而生成氣體含量
io變化的涂層顏料。這樣可能使得在纖維網表面上形成的最終涂層包含有 并不需要的氣泡。圖l示意性地顯示了現有技術中這種類型的排布結構， 其中，涂層顏料從生產線被輸送到供給容器1中，之后它例如通過給料 泵6A被輸送至脫氣段2，該脫氣段優選為真空運行的裝置3。例如通過 給料泵6B將處理過的涂層顏料從脫氣段2輸送至涂敷裝置5，從而通過
15涂敷裝置5將所述涂層顏料涂覆在要被涂敷的纖維網的表面上。供給至 脫氣段2、 3的涂層顏料量取決于涂敷裝置5在給定時間所需要的涂層顏
發明內容
20 因此，本發明的一個目的是提供一種用于避免將氣體含量變化的涂
層顏料供給至涂敷裝置的方法和裝置。為了實現這個目的，根據本發明 的方法的特征在于，在該方法中，來自涂層顏料生產部的涂層顏料被輸 送到儲存容器中，然后從儲存容器被輸送至脫氣段，接下來又從脫氣段 被輸送到涂層顏料供給容器。
25 在根據本發明的方法中，優選以恒定供給速率將涂層顏料供給至脫
氣段，該供給速率例如比涂敷所需量超出0-約50%，而使超出的部分返 回到在脫氣段之前的儲存容器。供給速率優選為比涂敷所需量超出 5-15%。
脫氣后的涂層顏料再次以一恒定供給速率從脫氣段供給至投置在涂
敷裝置中的供給容器，由此，僅向涂敷裝置的供給容器中供給涂敷裝置 每次所需的量，而將超出的部分返回至儲存容器。在以前的方案中，涂 敷裝置沒有專有的供給容器，這使得供給至脫氣段的涂層顏料量取決于 涂敷裝置每次所需要的涂層顏料量。根據本發明的方案，其中涂敷裝置 5設有專有的供給容器，并以恒定量向脫氣段和涂層顏料供給容器供給涂 層顏料，這使得脫氣段的工況穩定，因此在脫氣時生成了品質一致的涂 層顏料。由于從涂層顏料中排出了氣體，所以從脫氣段以恒定供給速率 排出的涂層顏料流量通常比進入脫氣段的涂層顏料流量小。另外，在涂 敷裝置上，任何來自涂敷段的多余涂層顏料優選返回到在脫氣段之前的
io儲存容器中，而不是返回到機器工作周期(machine cycle)。
在從屬權利要求2至11中公開了根據本發明的方法的若干優選的進 一步改進。
根據本發明的裝置的特征又在于，該裝置包括從涂層顏料生產部 向儲存容器輸送涂層顏料的單元、向脫氣段供給涂層顏料的單元，以及 15進一步從脫氣段向與涂敷裝置相結合設置的供給容器供給涂層顏料的單 元。
下面將參照附圖更詳細地說明本發明，在附圖中 20 圖1示意性地示出了現有技術中對涂層顏料進行脫氣并將其供給至
涂敷裝置的排布結構，和
圖2示意性地示出了根據本發明的對涂層顏料進行脫氣并將其供給 至涂敷裝置的排布結構。
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具體實施例方式
圖2僅僅示意性地示出了根據本發明的排布結構，其中來自涂層顏
料生產工序的涂層顏料首先被輸送到儲存容器1，然后通過泵6A被輸送 至脫氣段2，在所公開的實施方式中，該脫氣段2之前還設有預處理段7。 該預處理段可以包括例如，加熱或冷卻或過濾涂層顏料、預脫氣處理、
超聲波處理或者它們的不同組合。脫氣處理2優選基于真空的使用，并
且可以包括一級或更多級，舉例來說，如本申請人的早期申請FI 20055704中所公開的方法，該方法使用形成有兩個單獨隔室的真空運行 的脫氣裝置，這樣使用一個裝置就可分兩個不同階段進行脫氣。 5 在脫氣段之后，通過泵6B把涂層顏料輸送至涂敷裝置5的供給容器
4，隨后，通過泵6C把涂層顏料輸送至涂敷裝置以涂布在纖維網上。在 所示的排布結構中，泵6C之后設有過濾裝置9，該過濾裝置可以是已知 的任意一種類型。
該排布結構進一步利用在線測量裝置8，在線測量裝置8例如用于測
io量從脫氣段排出的涂層顏料中的氣體含量，從而防止氣體含量偏離允許 限度的涂層顏料進入涂層顏料供給容器4，并將其返回至例如與裝置的啟 動相關的儲存容器，這意味著如果需要的話，涂層顏料可以在進入供給 容器4之前通過脫氣段2循環若干次。該在線測量裝置8例如可以包括 用于測量來自脫氣段的涂層顏料的密度的單元，在這種情況下，所測得
15的密度數據可以用來例如間接確定涂層顏料中的剩余氣體含量。密度測 量可以例如以差壓測量的方式執行。該在線測量裝置例如還可以包括基 于聲音或超聲波的利用的氣體含量直接測量裝置，該氣體含量直接測量 裝置可用來代替基于密度測量的氣體含量間接確定裝置。
用于把涂層顏料引導回到儲存容器而非供給容器4的單元可以是任
20何合適的閥單元(未示出)，在正常運行中，它引導從脫氣段2供給的多 余涂層顏料返回到儲存容器1。
在本裝置的正常運行中，通過泵6A以一恒定速率把涂層顏料從儲存 容器1供給至脫氣段2。這使得脫氣裝置穩定運行并且獲得更一致的最終 結果。類似地，通過泵6B以一恒定速率把脫氣后的涂層顏料從脫氣段供
25給至涂層顏料供給容器4。該供給容器4例如包括提供數據的液面測量單 元，基于該數據，把每次所需量的涂層顏料輸送至供給容器，多余的涂 層顏料被引導回到儲存容器1。來自脫氣段的涂層顏料的供給速率優選在 比涂敷所需量多出0-約50%的范圍內。
根據本發明的方案也可以實現為用于兩個或更多涂敷頭的整體脫氣 裝置，其中，每個涂敷頭可以對應一個單獨的泵6B，用于將涂層顏料從 脫氣段2供給至涂敷頭，或者所有涂敷頭可以共用一個泵6B，從而以恒 定速率輸送涂層顏料，由此每次所需量的涂層顏料被分別弓I導至每個涂 敷頭的供給容器，而剩余的涂層顏料被返回至共用的儲存容器1。
權利要求
1、一種處理用于涂敷纖維網的涂層顏料并將其供給至涂敷裝置(5)的方法，其特征在于，在該方法中，來自涂層顏料生產部的涂層顏料被輸送至儲存容器(1)，再從儲存容器(1)被輸送至脫氣段(2)，接著又從脫氣段(2)被輸送至涂敷裝置(5)的供給容器(4)。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，以恒定供給速率從所述 儲存容器(1)向所述脫氣段(2)供給涂層顏料。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，向所述脫氣段(2)供 io給比涂敷所需量多出0至約50%的涂層顏料，而使多出的涂層顏料經過所述涂敷裝置的所述供給容器(4)返回到在所述脫氣段之前的所述儲存 容器(1)。
4、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，將來自所述涂敷裝置上 的涂敷段的多出的涂層顏料返回到在所述脫氣段(2)之前的所述儲存容15器(1)。
5、 如上述任一權利要求所述的方法，其特征在于，在該方法中，通 過在線測量來測量所述涂層顏料的密度。
6、 如上述任一權利要求所述的方法，其特征在于，在該方法中，利 用在線測量(8)來測量從所述脫氣段(2)排出的涂層顏料中的氣體含20量，并且在該方法中，使用了用于防止氣體含量偏離允許限度的涂層顏 料進入涂層顏料供給容器(4)的單元。
7、 如權利要求6所述的方法，其特征在于，利用基于聲音或超聲波 的測量來測量氣體含量。
8、 如上述任一權利要求所述的方法，其特征在于，在一級或多級中 迸行脫氣。
9、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，使用真空來進行脫氣。
10、 如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述脫氣段包括 一個或更多個預處理段，所述預處理段選自包括加熱或冷卻所述涂層顏 料、過濾所述涂層顏料、預脫氣段、超聲波處理或它們的不同組合在內 的組。
11、 如上述任一權利要求所述的方法，其特征在于，將所述涂層顏料從所述脫氣段(2)供給至兩個或更多個涂敷頭。
12、 一種處理用于涂敷纖維網的涂層顏料并將其供給至涂敷裝置(5)5的裝置，其特征在于，該裝置包括從涂層顏料生產部向儲存容器(1)輸送所述涂層顏料的單元、向脫氣段(2)供給所述涂層顏料的單元(6a) 以及進一步從所述脫氣段向與所述涂敷裝置(5)相結合設置的供給容器 (4)供給所述涂層顏料的單元(6b)。
13、 如權利要求12所述的裝置，其特征在于，該裝置包括設置在所 io述脫氣段之后用于測量密度和/或氣體含量的在線測量單元。
14、 如權利要求12或13所述的裝置，其特征在于，該裝置包括在 所述脫氣段(2)之前的涂層顏料預處理單元(7)，該涂層顏料預處理單 元(7)選自包括涂層顏料加熱或冷卻單元、涂層顏料過濾單元、預脫氣 單元、超聲波裝置以及它們的不同組合在內的組。
全文摘要
本發明涉及一種處理用于涂敷纖維網的涂層顏料并將其供給至涂敷裝置(5)的方法。在該方法中，來自涂層顏料生產部的涂層顏料被輸送至儲存容器(1)，再從儲存容器(1)被輸送至脫氣段(2)，接著又從脫氣段(2)被輸送至與涂敷裝置(5)相結合設置的供給容器(4)。
文檔編號D21H23/22GK101356015SQ200780001151
公開日2009年1月28日 申請日期2007年1月3日 優先權日2006年1月26日
發明者埃羅·凱斯蒂, 埃薩·福斯騰 申請人:梅特索紙業有限公司