用于制造纤维网的布置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造纤维网即纸张或者纸板的布置和方法。本发明具体涉及一种纤维网的所谓泡沫形成，其中，借助于泡沫将纤维输送至纤维网制造机的形成部。本发明的另一有利特征是通过使用泡沫形成中的烟道气来替代空气或者一些其他气体，在形成纤维泡沫的同时(即，一致地)在制成原料的纸张或者纸板中生产沉淀碳酸钙(PCC)。
【背景技术】
[0002]一个多世纪以来，已经通过使用纤维配料制造了纸张、纸板和纸巾，其中，将纤维分散在水中，并且将稀释的配料从前箱引入到纤维网制造机的线上，其中，水从线去除并且纤维停留在线上形成网。在过去几十年中已经做出了许多建议和尝试用泡沫替换作为纤维悬浮介质的水，这是由于泡沫具有一些引人注目的性质，比如，例如，其能够使比重极其不同的固体微粒悬浮起来。换言之，一旦均匀地将固体微粒混合到泡沫中，那么，如实际看到的，泡沫的气泡便按照在纤维网制造机的线上的相同顺序承载固体微粒。无论在气泡中的固体微粒的比重或者重量如何，泡沫的气泡始终保持其在泡沫中的位置。
[0003]现有技术已知了借助于将泡沫而非水用作纤维悬浮介质来制造纸张或者纸板的一些方法。
[0004]US-4，299，655论述了一种用于造纸机的纤维泡沫发生器。其公开了一种用于造纸机中的分散分布布置，其中，借助于风扇栗，通过上游线路，将泡沫输送至分散分布腔。分布腔设计用于将纤维分散在泡沫中并且在泡沫流入前箱期间再生泡沫。上游线路将泡沫从单独的发生设备引入分布腔。另一输入线路可以设置有排出喷嘴，该排出喷嘴位于上游线路的中心以便控制空气(以及，在一些情况下，另一表面活性剂)的输入，从而使得另外的泡沫再生可以发生。泡沫再生以及纤维的分布和分散发生在腔内，该腔从造纸原料的制备装置接收造纸原料。腔的端部是平整的，并且可移动塞位于腔内，该可移动塞设置有用于将造纸原料引入腔的装置。塞设置为可在液体流动的方向上移动。塞在自身与腔的内壁之间保留了狭窄间隙，泡沫沿着该间隙流动并且造纸原料被引入该间隙中。该文件教导如下:分散分布腔位于前箱前方，从而使得具有悬浮纤维的泡沫流至前箱并且通过堰板开口流出到行进成形表面，其中，液体经过成形表面并且分布的纤维在行进成形表面上形成垫层。
[0005]根据在US-B2-6，500, 302中论述的工艺，泡沫状纤维配料由天然或者合成纤维的含水浆料或者纤维与引入前箱之前的泡沫状液体载体的混合物组成。使泡沫从泡沫储仓退出到达容积式风扇栗。从成浆池取出含有纤维液体浆料，并且将其加入包括水、空气和含有体积占55-80%的空气的表面活性剂的泡沫状液体中，借助于通过自然湍流简单混合，并且在该过程中，将入口处原本有的元素按照形成期望浓度的泡沫状纤维配料所需的量混合入风扇栗中，来形成纤维浓度在约0.1至约3的重量百分数纤维范围内的泡沫状纤维配料。
[0006]换言之，在现有技术中的与造纸有关的泡沫工艺中，泡沫是在单独的设备中生成的，这种设备通常是强力搅拌器，在搅拌器中，将表面活性剂加入水中并且强力地搅拌混合物以将空气混入其中。正常情况下，这样制成的泡沫含有体积占50-85%的空气。如上面所论述的，存在多种将纤维混合入泡沫中的可选装置。有时，纤维是在所谓的泡沫碎浆机(pulper)中混合的，在泡沫碎浆机中，在经由纤维网制造机的前箱将泡沫和纤维栗到线上之前，通过强力搅拌将泡沫和纤维混合。
[0007]上述泡沫工艺的明显问题在于生产和再生泡沫需要复杂的或者至少是昂贵的设备。该设备还占用了工厂的较大空间，并且具有高功耗。有时，尤其是在使用常规水基配料的现有造纸厂计划转型为利用泡沫形成的情况下，泡沫所需的体积太高，导致没有可供能够维持早前生产能力的这种设备的空间，必须牺牲一部分能力。在现有技术的工艺中，出于自然原因，已经在离前箱较远处执行了泡沫自身的形成，这意味着，必须经由管路将泡沫从其生产地运送到前箱，据此，管路的设计和使用都是一项具有挑战性的任务。另一问题涉及泡沫的栗送，这是由于不能利用现成的标准离心栗来栗送泡沫，而是必须使用专门设计的栗。这是相较于传统造纸提高泡沫工艺的额外成本的又一因素。
【发明内容】
[0008]由此，本发明的目的在于开发一种新颖的通过解决了至少一个上述问题的泡沫工艺来制造纸张或者纸板的布置和方法。
[0009]本发明的另一目的在于开发一种新颖的通过简化了制造泡沫所需设备的泡沫工艺来制造纸张或者纸板的布置和方法。
[0010]本发明的又一目的在于开发一种新颖的通过简化了制备泡沫和纤维混合物所需设备的泡沫工艺来制造纸张或者纸板的布置和方法。
[0011]本发明的再一目的在于开发一种新颖的通过避免使用能够栗送泡沫的专用栗的泡沫工艺来制造纸张或者纸板的布置和方法。
[0012]本发明的至少一个目的通过一种用于制造纤维网的布置来实现，该布置包括用于制备至少一种稠厚原料组分和滤液的配料的装置和用于将配料输送至纤维网制造机的前箱的装置，其中，该布置包括用于将气体引入并且混合入配料以制备泡沫状配料的注射混合站。
[0013]本发明的至少一个目的通过一种用于制造纤维网的方法来实现，该方法包括如下步骤:制备至少一种稠厚原料组分和滤液的配料；将配料引入纤维网制造机的前箱；以及，将配料敷设在纤维网制造机的线部的线上或者线之间，本发明进一步包括:结合将配料引入前箱的步骤，将气体注射到配料以制备泡沫状配料的步骤。
[0014]本发明的布置和方法的其他表征特征在所附从属权利要求项中变得不言而喻。
[0015]本发明的布置和方法相较于现有技术泡沫工艺具有多种优点。至少以下优点可以列举如下:
简化了设备并且减少了投资和运行成本，无单独的泡沫制备，无专为泡沫设计的栗； 仅在前箱上游进行泡沫生产，无运送管路和栗；
在泡沫形成的同时，可以向纤维配料中添加化学剂、填料、施胶剂等；
可以同时地，即与泡沫形成一致地，生产沉淀碳酸钙(PCC);
在泡沫和PCC生产中可以利用烟道气；
以及是一种约束来自烟道气的二氧化碳并且减少使用新鲜CO2的好方式。
【附图说明】
[0016]下面将参照附图对根据本发明的用于制造纤维网的方法和布置进行更加详细地描述，在附图中:
图1示意性地图示了纤维网制造机的现有技术的短循环；
图2示意性地图示了根据本发明的第一优选实施例的纤维网制造机的短循环；
图3示意性地图示了根据本发明的第二优选实施例的纤维网制造机的短循环；
图4示意性地图示了根据本发明的第三优选实施例的纤维网制造机的短循环；
图5示意性地图示了根据本发明的第四优选实施例的纤维网制造机的短循环。
【具体实施方式】
[0017]图1是传统接近流送系统或者纤维网制造机的短循环的示意图，该纤维网制造机包括用于制备并且向纤维网制造机的前箱提供制成原料(所谓的配料)的纤维网(纸张、纸板或者纸巾)的装置。该短循环包括用于制备至少一种稠厚原料组分4和滤液(S卩，从纤维网制造机回收的白水)的配料的装置。用于制备配料的该装置在传统上包括一个或者多个器皿2，有时，称为池或槽，在该器皿中，用滤液，所谓的主要从纤维网制造机8的线部6回收的白水，将一种或者多种稠厚原料组分4稀释到适合进行网成形的浓度。最近，已经在无任何器皿、槽或者池的情况下直接设置在管路中的专用装置中进行配料的制备。借助于栗10栗送稀释的配料进行可选的离心式或者涡旋式清洁12，该清洁12包括一级或者优选地多级，以从配料去除不需要的重型颗粒。在用水力旋流器12进行可选的清洁之后，将配料送至可选的脱气器皿14中，所谓的除气器，在脱气器皿处，从配料去除对传统造纸不利的空气。在可选的脱气之外，借助于风扇栗或者所谓的前箱馈送栗16将