УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПИТКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ПОЛОТНА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО Российский патент 2000 года по МПК D21G7/00 D06B3/00 

Изобретение относится к оборудованию для производства бумаги аэродинамическим способом и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в других отраслях промышленности для пропитки рулонных материалов.

Погружение полотна сухой целлюлозы в ванну с водой является одним из самых эффективных способов ее увлажнения. Однако при изготовлении бумаги аэродинамическим способом предъявляются повышенные требования к однородности пропитки исходного полотна целлюлозы, которые затруднительно выполнить при высоких скоростях транспортировки полотна.

Известно устройство для пропитки бумаги и других волокнистых материалов [1], содержащее ванну для пропитывающей жидкости, ленточный транспортер, установленный на валках, насос для создания разности гидростатического давления и вентилятор, сопло которого расположено в плоскости, перпендикулярной направлению движения материала. При этом лента транспортера выполнена сетчатой, а его валки расположены за пределами ванны. Сетка перемещает пропитываемый материал через раствор в ванне. Благодаря вентилятору и насосу под сеткой создается разрежение, и пропитывающий раствор проникает внутрь материала за счет разности гидростатического давления с разных сторон материала. Это явление значительно ускоряет процесс пропитки, но снижает его качество за счет сложности создания одинаковых условий пропитки по всей ширине пропитываемого материала. Кроме того, перемещение сетки с пропитываемым материалом вызывает движение пропитывающей жидкости в ванне с образованием волны, что также существенно снижает однородность пропитки увлажняемого полотна.

Известно устройство для жидкостной обработки текстильного материала [2], содержащее ванну для обрабатывающей жидкости, в которой размещен гидравлический контур для прохода материала. Гидравлический контур образован двумя парами продольных перегородок, установленных на входе и выходе материала параллельно траектории его перемещения, и соединен с размещенными на торцевых стенках камеры поперек траектории перемещения материала средствами для завихрения раствора и его нагревателем. Перегородки могут быть гладкими или гофрированными со встречным направлением гофр в каждой паре. Устройство позволяет увеличить скорость циркуляции жидкости у поверхности материала, сократив тем самым время его обработки. Однако данное устройство затруднительно использовать для пропитки волокнистых непрочных материалов, например целлюлозы, так как повышается вероятность их разрыва во время обработки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для пропитки движущегося полотна [3], содержащее ванну для пропитывающей жидкости, транспортирующий барабан, на наружной поверхности которого выполнены продольные канавки, имеющие длину, меньшую длины транспортирующего барабана, и отверстия, соединяющие эти канавки с отсасывающими камерами, установленными на внутренней поверхности транспортирующего барабана по его краям. Кроме того, устройство содержит две бесконечные сетки, частично охватывающие транспортирующий барабан, отжимные и сетковедущие валы. Пропитываемое полотно транспортируется между двумя сетками и вместе с ними частично огибает транспортирующий барабан, при этом полотно одной стороной погружается в пропитывающую жидкость. Одновременно в канавках на барабане, сообщающихся с отсасывающими камерами, создается вакуум, воздействующий на полотно со стороны, противоположной контактирующей с пропитывающей жидкостью. Благодаря наличию вакуума в канавках транспортирующего барабана обеспечивается хорошее качество пропитки. Однако в связи с тем, что пропитка полотна осуществляется только при контакте с канавками одного транспортирующего барабана, невозможно обеспечить высокую производительность устройства.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание конструкции устройства для пропитки движущегося полотна, позволяющего сохранить хорошее качество пропитки при высокой скорости (2 - 4 м/сек) транспортировки полотна.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что устройство для пропитки движущегося полотна, содержащее ванну для пропитывающей жидкости, размещенные на лентоведущих валках две транспортирующие бесконечные ленты, выполненные проницаемыми для пропитывающей жидкости, например, в виде сеток, и установленные с возможностью транспортирования через ванну помещенного между ними пропитываемого полотна, а также транспортирующий барабан, установленный в ванне с возможностью транспортирования сеток, дополнительно содержит еще один или несколько транспортирующих барабанов, расположенных последовательно по ходу движения пропитываемого полотна в ванне, а также установленные в ванне пластины, размещенные над плоскостью перемещения пропитываемого полотна и/или под плоскостью перемещения пропитываемого полотна, причем плоскости пластин ориентированы под углом к направлению движения пропитываемого полотна
Установка в ванне двух и более транспортирующих барабанов позволяет увеличить траекторию перемещения пропитываемого материала в ванне, а следовательно, и время нахождения его в пропитывающей жидкости без возникновения угрозы разрыва полотна. Перемещающиеся с большой скоростью транспортирующие ленты (сетки) с размещенным между ними пропитываемым полотном увлекают за собой прилегающий к ним слой пропитывающей жидкости, например воды, вследствие чего в этом слое образуется волна, то есть возникает возмущение границы раздела вода - воздух, что вызывает образование пузырьков воздуха в объеме воды, а также смещение (перераспределение) объема жидкости в направлении движения полотна. Это явление существенно снижает однородность пропитки увлажняемого полотна. При этом, чем больше траектория перемещения пропитываемого материала в ванне, тем большее вызывается возмущение и перераспределение жидкости. Для устранения этого явления в ванне установлены пластины, плоскость которых ориентирована под углом к направлению движения пропитываемого полотна.

Пластины могут быть установлены в ванне с возможностью изменения глубины погружения, а также с возможностью изменения угла наклона их плоскости к плоскости перемещения пропитываемого полотна. Регулируя глубину погружения и угол наклона пластин, можно добиться оптимального режима пропитки полотна при различных скоростях его транспортировки за счет регулирования процессов волнообразования в слоях, прилегающих к транспортирующим лентам, и поверхностном слое пропитывающей жидкости.

На чертеже показана конструкция заявляемого устройства. Устройство содержит ванну 1 для пропитывающей жидкости, две бесконечные транспортирующие ленты 2 и 3, выполненные в виде сеток, два транспортирующих барабана 4 и 5, расположенных последовательно по ходу движения пропитываемого полотна 6, транспортируемого лентами 2 и 3. Также над лентой 2 и/или под лентой 3 расположены верхние 7 и нижние 8 пластины. Ленты 2 и 3 транспортируются с помощью лентоведущих валов, один из которых - 9 установлен на входе устройства, а другой - 10 - на выходе. При необходимости удалить излишек воды на выходе пропитываемого полотна 6 из ванны 1 установлены отжимные валы 11.

Устройство работает следующим образом. Полотно сухой целлюлозы, например из рулона (на чертеже не показан), установленного на типовом раскате, подается между лентами 2 и 3 в зону их контакта на лентоведущем вале 9. Натянутые сетки 2 и 3 транспортируют полотно 6 в ванну 1, заполненную пропитывающей жидкостью, например водой. На участке между лентоведущим валом 9 и барабаном 4 полотно, удерживаемое между лентами 2 и 3, входит практически вертикально в слой воды. На этом участке преимущественно удаляется воздух из лент 2 и 3. На горизонтальном участке транспортировки полотна 6 между барабанами 4 и 5 под действием гидростатического давления слоя воды происходит удаление (вытеснение) воздуха из межволоконного пространства в структуре полотна 6 и заполнение водой люмена волокон.

Удалению воздуха из структуры полотна 6 способствует интенсивное перемешивание воды в ванне, вызванное движением лент 2 и 3, а также обтеканием водой пластин 7 и 8. Возможность регулировки глубины погружения и угла наклона пластин 7 и 8 позволяет выбрать оптимальный режим увлажнения пропитываемого полотна за счет регулирования процессов волнообразования в слоях, прилегающих к лентам 2, 3, и поверхностном слое воды.

При выходе из ванны 1 полотна 6, транспортируемого лентами 2 и 3, верхняя лента 2 отделяется от полотна 6. Влажное полотно 6 под действием силы тяжести остается на нижней ленте 3. Далее полотно 6 подается на отжимные валы 11, которые удаляют избыточную воду с поверхности полотна 6. Съем полотна с ленты 3 происходит за счет огибания лентой 3 лентоведущего вала 10 на выходе устройства.

Конструкция заявляемого устройства создает условия для качественной пропитки целлюлозного полотна, являющегося исходным материалом при изготовлении бумаги аэродинамическим способом, при высоких скоростях его перемещения.

Источники информации
1. СССР N 852987, D 21 D 3/00, БИ N 29, 1981.

2. СССР N 1712494, D 06 В 3/20, БИ N 6, 1992.

3. СССР N 590388, D 21 D 3/00, БИ N 4, 1978. - прототип.

Предназначено для производства бумаги аэродинамическим способом и может быть использовано в других отраслях промышленности для пропитки рулонных материалов. Содержит ванну для пропитывающей жидкости, два или более транспортирующих барабана, расположенных последовательно по ходу движения пропитываемого полотна в ванне, две бесконечные ленты для транспортировки полотна, размещенные на лентоведущих валах и выполненные в виде сеток, а также пластины, погруженные в ванну и установленные как над плоскостью перемещения полотна, так и под ней. Пластины ориентированы под углом к плоскости перемещения полотна и установлены с возможностью изменения упомянутого угла и глубины погружения, что позволяет подбирать оптимальный режим увлажнения полотна за счет регулирования процессов волнообразования в слоях, прилегающих к лентам, и поверхностном слое воды. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для пропитки движущегося полотна, преимущественно целлюлозного, содержащее ванну для пропитывающей жидкости, размещенные на лентоведущих валках две транспортирующие бесконечные ленты, выполненные проницаемыми для пропитывающей жидкости, например в виде сеток и установленные с возможностью транспортирования через ванну помещенного между ними пропитываемого полотна, а также транспортирующий барабан, установленный в ванне с возможностью транспортирования сеток, отличающееся тем, что дополнительно содержит еще один или несколько транспортирующих барабанов, расположенных последовательно по ходу движения пропитываемого полотна в ванне, а также установленные в ванне пластины, размещенные над плоскостью перемещения пропитываемого полотна и/или под плоскостью перемещения пропитываемого полотна, причем плоскости пластин ориентированы под углом к направлению движения пропитываемого полотна. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины установлены с возможностью изменения глубины погружения. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины установлены с возможностью изменения угла наклона их плоскости к плоскости перемещения пропитываемого полотна.