造纸机、应用该造纸机造纸的方法及制得的纸张

摘要

一种造纸机，其包括流浆箱及与流浆箱相连接的成形部，该成形部包括一成形面及与成形面相背的外表面，造纸机还包括声波控制装置，该声波控制装置包括声波发生器和声波接收器，该声波发生器邻近所述成形面设置，该声波接收器邻近所述外表面设置，以使声波发生器发射的声波可以穿过从流浆箱中喷出并流向成形部的浆料，然后被声波接收器接收。本发明还提供了应用该造纸机造纸张的方法及由该方法制得的纸张。

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸机、应用该造纸机造纸的方法及由该方法制得的纸张。

背景技术

植物纤维是目前生活用纸的主要原材料。按照来源可将植物纤维分为木材纤维和非木材纤维，木材纤维包括软木（softwood）和硬木（hardwood），非木材纤维包括蔗渣、芦苇、稻麦草等。按照纤维长度还可将植物纤维分为长纤、中纤及短纤。由于不同种类的纤维具有不同的物理性质，即使是同一种树木,也会因为生长地点不同或树龄不同而具有不同的物理性质。

实际生产中用于纸张抄造时，往往使用多种不同种类的纤维，从而综合利用各种纤维的优越性，生产出符合市场诉求的纸产品，同时达到控制生产成本的目的。现阶段纸张抄造中的纤维分级处理通常是借助压力筛分法或螺旋分离法按照浆料中纤维的长短和粗细对纤维进行分离，以及借助上浆部分的流浆箱工艺实现的，如多个头箱、多层头箱等，生产出来的纸张结构为不同特性的纤维位于纸张的不同复合层。现有的技术会增加纸机成形部的长度，占用空间较大，且设备投资成本较高。以生活用纸为例，市场上档次稍高的生活用纸产品，其纸张成型一般是由两层结构复合而成的，一层是短纤维层，主要赋予纸张产品的光滑、柔软等手感方面的特性及吸收液体的性能，另一层为长纤维层，主要赋予纸张产品的强度特性及透气性能，而实际生产中生活用纸产品的分层结构主要是通过多层流浆箱来实现的。

发明内容

有鉴于此，提供一种可解决上述问题的造纸机。

另外，还提供一种应用该造纸机造纸的方法。

另外，还提供一种由上述方法制得的纸张。

一种造纸机，其包括流浆箱及与流浆箱相连接的成形部，其成形部包括一成形面及与成形面相背的外表面，造纸机还包括声波控制装置，该声波控制装置包括声波发生器和声波接收器，该声波发生器邻近所述成形面设置，该声波接收器邻近所述外表面设置，以使声波发生器发射的声波可以穿过从流浆箱中喷出并流向成形部的浆料，然后被声波接收器接收。

一种造纸的方法，包括以下步骤：

提供一造纸机，该造纸机包括流浆箱、与流浆箱相连接的成形部，及声波控制装置，该成形部包括一成形面及与成形面相背的外表面，该声波控制装置包括声波发生器和声波接收器，该声波发生器邻近所述成形面设置，该声波接收器邻近所述外表面设置，以使声波发生器发射的声波可以穿过从流浆箱中喷出并流向成形部的浆料，然后被声波接收器接收；

使用于纸张成形的悬浮状的浆料从流浆箱喷出，并由成形部的一端流向相对的另一端，该浆料中包括尺寸不同的至少两种纤维；

开启所述声波控制装置，该声波发生器发射声波穿过悬浮状的浆料指向所述声波接收器，对浆料中的纤维进行分层处理。

一种由所述造纸的方法制得的纸张，其包括第一纤维层及层叠于第一纤维层上的第二纤维层，所述第一纤维层主要由长纤维交织而成，所述第二纤维层主要由短纤维交织而成。

与现有技术相比，本发明无需采用多层或多个流浆箱，仅采用声波控制装置，采用单层流浆箱即可将浆料中的不同尺寸的纤维如长纤维和短纤维进行有效地分层，降低了纸张成形工艺的设备成本、能耗，降低了所述造纸机所占空间。另外，由于在纸张成形过程中，长纤维靠近成形部的方向沉积，改善了成形部的滤水性能，提高了造纸机工作效率；还可使通过该方法制得的纸张具有高厚度及高吸液性。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的造纸机的示意图。

图2是本发明较佳实施例的纸张的示意图。

主要元件符号说明

造纸机100流浆箱10成形部20脱水装置40声波控制装置60成形面22外表面24声波发生器62声波接收器64纸张200第一纤维层220第二纤维层240

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式的造纸机100，其包括一单层的流浆箱10、与该流浆箱10相连接的成形部20、一脱水装置40及一声波控制装置60。该成形部20包括一成形面22及与成形面22相背的外表面24。所述脱水装置40邻接所述外表面24设置。

本实施例中，该成形部20为长网纸机成形部。可以理解的，根据实际需要，该成形部20还可为夹网成形部等其他类型成形的纸机的成形部。可以理解的，根据实际需要，该脱水装置40可以不止图示的一个，可以设置多个。

所述声波控制装置60可发出声波作用于浆料中的纤维。由于声波对纤维的作用力的大小与纤维的尺寸(如长度、直径等)有关，如粗长的纤维受力大而细短的纤维受力小，如此声波控制装置60可根据纤维的大小和粗细对浆料中的纤维进行自动分层处理。该声波控制装置60包括声波发生器62和声波接收器64。该声波发生器62邻近所述成形面22设置。该声波接收器64邻近所述外表面24设置，以使声波发生器62发射的声波可以穿过从流浆箱10中喷出并流向成形部20的浆料，然后被声波接收器64接收。该声波控制装置60优选为超声波控制装置。较佳地，本实施例中，所述声波发生器62与声波接收器64的连线垂直于所述成形部20。也即所述声波发生器62发出的声波对浆料的作用力的方向垂直于该成形部20。

较佳地，所述声波发生器62发出的声波对纤维的作用力的方向垂直于该成形部20，如此可提高纤维自动分层处理的效率。

较佳地，所述声波控制装置60设置在邻近所述成形部20靠近所述流浆箱10的一端，以使浆料从刚进入成形部20时即在声波的作用下进行分层，提高该造纸机100的工作效率。

在应用该造纸机100进行造纸的过程中，该流浆箱10内充满有流动的悬浮状的浆料。该浆料沿箭头a的方向从流浆箱10流出，并由成形部20的一端流向相对的另一端。该浆料中包括有尺寸不同的至少两种纤维，如长纤维及短纤维，所述长纤维、短纤维随机分布在浆料中。该声波发生器62发射声波沿箭头b的方向穿过悬浮状的浆料指向所述声波接收器64。该声波的传递方向与浆料流动的方向垂直。在声波的推力作用下，浆料中长纤维因受到的声波的推力较大使其沿箭头a与箭头b合成的方向（即箭头c的方向）朝向成形部20的外表面方向移动，并逐渐沉积于成形部20中，而短纤维的纤维因受声波的推力较小而悬浮在长纤维的上方。如此，在浆料的流动过程中，浆料中的尺寸不同纤维在声波的作用下自动分层。

本发明提供一应用该造纸机造纸的方法，主要包括如下步骤：

提供所述造纸机100。

使用于成形纸张的悬浮状的浆料从流浆箱10喷出，并由成形部20的一端流向相对的另一端。该浆料中包括有尺寸不同的至少两种纤维，如长纤维及短纤维，所述长纤维、短纤维随机分布在浆料中。

开启所述声波控制装置60，在声波的作用下，浆料中大小及粗细不一的纤维在流动过程自动分层。由于声波的推力是施加在浆料中具不规则形状的纤维上的，在纤维沉积的过程中，纤维本身还会发生自旋转以减少受到声波的推力，使部分纤维几乎垂直于成形部20，从而提高了经该方法制得的纸张的厚度和松度，提高纸张的吸液性能，并改善纸张的表面手感。

采用所述脱水装置40对上述分层的浆料进行脱水处理。由于向成型部20成形面22的方向沉积的是长纤维而非短纤维（长纤维的交织较短纤维疏松），且部分纤维几乎垂直于成形部20，使纤维之间的交织更为疏松，长纤维向成形网20方向的沉淀使浆料中游离水易于透过成形网20被脱除，进而提高了浆料的脱水速度。而且因为短纤维及细小纤维沉积到脱水装置的网毯上容易堵塞网毯，而本发明分层后长纤维的沉积，所以会减少网毯的堵塞，进而提高所述纸张成形方法的生产效率。

对脱水后浆料进行烘干处理，即制得所需的纸张。该纸张包括至少二纤维层，每一所述纤维层主要由不同尺寸的纤维构成。

请参阅图2，一种由上述方法所制得的纸张。该纸张包括至少二纤维层，每一所述纤维层主要由不同尺寸的纤维构成。本实施例中，所述纸张200包括一第一纤维层220及层叠于第一纤维层220上的第二纤维层240。所述第一纤维层220主要长纤维交织而成。所述第二纤维层240主要由短纤维交织而成。

与现有技术相比，本发明无需采用多层或多个流浆箱，仅采用声波控制装置60和单层流浆箱10即可达到使浆料中的不同尺寸的纤维如长纤维和短纤维进行有效地分层的效果，降低了纸张成形工艺的设备成本、能耗，缩短了成形部20的长度，大大降低了所述造纸机100所占空间。另外，由于在纸张成形过程中，长纤维靠近成形部20的方向沉积，改善了成形部20的滤水性能，提高了造纸机100工作效率；还可使通过该方法制得的纸张200具有高厚度及高吸液性。

另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。