一种涂布板纸原纸的厚度控制方法及装置

技术领域：

本发明涉及造纸设备技术领域，特指一种涂布板纸原纸的厚度控制方法及装置。

背景技术：

涂布板纸是包装纸中的一种常用纸分类，定量一般为200-500g/m2，厚度为250-650um之间。因常用于色彩鲜艳精美的彩印印刷，为保证良好的油墨吸收再现效果，在纸面多一层轻钙涂布。

在涂布板纸生产工艺中，在纸面涂布之前,原纸横幅厚度的均匀性对涂布涂层的均一性较为敏感，如纸张横幅厚度的偏差较大，会造成纸面局部单点涂布量过高或过低，在涂层干燥的过程因涂布后水分不均造成纸面凹凸不平；或涂层厚度相差较大，印刷后局部吸收油墨量偏差较大，造成印刷色差、上墨不良等质量问题。

为了令最终的涂布质量更佳，必须对原纸的厚度以及后的均一性进行控制，而目前常规的做法是通过压光机对厚度的均匀性进行控制。常见的压光辊有上辊和下辊构成，通过控制上下辊之间的闭合线压力来调节原纸的厚度。但是这种方式仍存在一定的不足，涂布板纸最终的厚度只有250-650um，直接通过调节上、下辊之间闭合的线压力来对纸幅厚度进行控制，厚度偏差的控制精度较低。

针对上述问题，本发明人经过不断的改进，提出以下技术方案。

发明内容：

本发明所要解决的第一个技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种涂布板纸原纸的厚度控制方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种涂布板纸原纸的厚度控制方法，该控制方法包括原纸定量控制，所述的原纸定量控制的方法为：首先，在原纸进行最终涂布工艺之前、原纸压光工艺之后，对原纸在纸幅CD方向的定量进行不间断的测量，生成的原纸横幅定量数据；其次，将生成的原纸横幅定量数据实时传输给原纸浆料的稀释水控制系统；最后，稀释水控制系统根据原纸横幅定量数据的大小控制对应MD位置的稀释水加入量，当定量数据大于设定数值，加大稀释水的加入量，反之则减少稀释水的加入量，通过稀释水加入量变化，改变原纸纤维在浆料中比例，从而控制原纸的定量。

进一步而言，上述技术方案中，所述的涂布板纸的原纸由3-5层纤维浆层复合而成，所述的原纸定量控制方法针对芯层进行控制。

进一步而言，上述技术方案中，所述的稀释水控制系统设置在纸浆上网设备中，该纸浆上网设备包括：沿原纸在纸幅CD方向上均匀分布的多个稀释水加入装置、让纤维浆料均匀分布在CD方向的流浆箱、纸幅脱水成型的成形网。

进一步而言，上述技术方案中，所述稀释水加入装置由多数个均匀分布的单点控制的加入点间隔排列构成。

进一步而言，上述技术方案中，所述稀释水在原纸浆料中一般在比例8-30％之间，依据所抄纸张定量进行调整，涂布板纸芯层的定量一般为100-200g/m

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种涂布板纸原纸的厚度控制装置。其采用的技术方案为：一种涂布板纸原纸的厚度控制装置，该控制装置包括用于对原纸进行压光的压光机，该压光机包括：上辊和下辊，原纸由上辊和下辊之间经过，通过上辊和下辊之间闭合产生的线压力将原纸压紧，其特征在于：首先，在原纸进行最终涂布工艺之前，原纸压光工艺之后，对原纸在纸幅CD方向的厚度进行不间断的测量，生成原纸横幅厚度数据；其次，将生成的原纸横幅厚度数据实时传输给压光机控制系统；最后，压光机控制系统根据原纸横幅厚度数据控制对应MD位置上油缸的油压数值，当原纸横幅厚度数据大于设定数值，则加大油缸的压力，反之则减小油缸的压力。通过各个油缸压力的改变，使压光机下辊的局部内部压力产生变化，作用于原纸上，从而控制原纸的厚度，缩小纸幅横幅厚度偏差

进一步而言，上述技术方案中，所述的上辊为加热辊，加热软化纤维，更容易对纸幅进行压光。

进一步而言，上述技术方案中，所述的下辊沿轴向方向分为多个控制区，每个控制区对应设置了一个单独调节的油缸。

进一步而言，上述技术方案中，所述的控制装置还包括一设置在压光机输出端的定量和厚度扫描装置，该扫描装置上设置有纸张定量和厚度检测元件，检测元件在原纸纸幅CD方向往返运行不间断检测原纸的横幅定量和厚度数据，并将数据实时通讯给稀释水控制系统和压光机控制系统，再进行上述方案的相应调节。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明采用的控制方法包括：原纸定量控制和原纸厚度控制，其中，原纸定量控制方法是通过对稀释水的控制，将生产原纸的纤维在浆料中的比例进行调整，从而在源头上改变原纸的定量偏差，为后续压光工艺对纸幅厚度偏差调整提供前提条件。对于原纸厚度控制方法，本发明是通过压光机内部轴方向上的油缸产生的内部压力，令下辊产生一定的形变，利用形变产生的微小压力数值变化，调节与横幅平均厚度偏差较大的局部位置厚度，从而调整最终压光后原纸的厚度偏差。

通过上述两种措施的共同作用，控制把原纸横幅厚度偏差控制在设定范围内，达到降低涂布板纸在涂布前的原纸厚度偏差的目的，进而改善其涂布质量。

附图说明：

图1是本发明中纸浆上网设备结构示意图；

图2是本发明中厚度控制装置的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

本发明为一种涂布板纸原纸的厚度控制方法，涂布板纸的制作工艺为：纸浆通过上网抄纸，经过压榨、干燥后，送入压光机进行压光处理后，最后进入涂布设备，在纸张表面进行轻钙层的涂布，最后得到涂布板纸。本发明的涂布板纸的原纸是指在涂布板纸生产工艺中，纸面还未经过轻钙涂布的纸张称为原纸。

本发明对于原纸后的控制方法采用了两种措施同时实施，来控制涂布板纸原纸的厚度，从而令进入涂布前的原纸厚度以及均一性符合要求，最终保证涂布质量达到标准。

本发明采用的两种措施包括：原纸定量控制和原纸厚度控制。

所述的原纸定量控制的方法为：

首先，对原纸定量进行测量。原纸的定量测量必须在原纸进行最终涂布工艺之前，原纸压光工艺之后，对原纸在纸幅CD方向(即纸幅的横向方向)的定量进行不间断的测量，生成的原纸横幅定量数据。结合图2所示，经过压光机2后的原纸10将进入扫描装置3。该扫描装置3上设置有纸张定量检测元件，纸张定量检测元件在原纸纸幅CD方向往返运行不间断检测原纸横幅定量数据。并且可通过原纸横幅定量数据生成定量数据曲线，通过曲线可以更加直观了解原纸定量变化。

其次，将生成的原纸横幅定量数据实时传输给原纸浆料的稀释水控制系统。结合图1所示，稀释水控制系统设置在纸浆上网设备1中，该纸浆上网设备1包括：稀释水加入装置11、流浆箱12和成形网13，其中，稀释水加入装置11和流浆箱12都是沿原纸10在纸幅CD方向分布。所述的流浆箱12用于将纸浆浆料喷射至其下方的成形网13上，形成纸浆层。稀释水加入装置11可以往上料装置12中加入稀释水，从而将纸浆的浆料进行稀释，改变浆料中构成纸张纤维的比例。

最后，稀释水控制系统根据原纸横幅定量数据的大小控制稀释水的加入量，当原纸局部定量数据大于设定数值，则加大对应MD(即纸幅纵向方向)位置稀释水的加入量，反之则减少稀释水的加入量，通过稀释水加入量变化，改变原纸纤维在浆料中比例，从而减小原纸的横幅定量偏差。

由于流浆箱12的纸浆上网量根据所生产的纸张定量设定的，当控制稀释水量时，浆料中的纤维比例(或者浓度)就会改变，这样最终形成原纸的纤维量就会增大/降低，从而控制纸张横幅的定量偏差，这样从源头上为后续压光机2对纸幅厚度的调整提供前提条件。

在实际生产过程中，原纸的定量存在均一性问题，即在原纸纸幅的CD方向上，不同区域纸张定量存在不统一的问题，例如某些区域定量较低，而某些区域定量较大。所以，为了精确保证原纸的定量均一性，本发明采用了精确加入稀释水的方式。结合图1所示，所述稀释水加入装置11由多数个均匀分布的单点控制的加入点110间隔排列构成。每个加入点110通过对应的电磁阀控制。将原纸沿其纸幅的CD方向上分为多个区域，每个区域对应一个加入点110。根据原纸横幅定量数据中每个区域对应的数值大小，分别控制每个加入点110的稀释水加入量，对于定量较大的区域，稀释水的加入量就大，降低纤维在该区域内浆料中的比例，从而令该区域的后续的原纸定量降低；同理，对于定量较小的区域，稀释水的加入量就小，增加纤维在该区域浆料中的比例，从而令该区域的后续的原纸定量提高；对于定量符合设定标准的区域，稀释水的加入量不变。通过这种方式，可以精确调整原纸在其纸幅CD方向上定量的均一性，从而对后续的厚度控制提供前提条件。

对于加入点110的数量和间隔距离，可根据纸幅宽度数据进行调节；对于稀释水的加入流速，也可根据实际情况进行调节，最终达到适合的状态。

通常涂布板纸芯层的定量一般为100-200g/m

另外，由于涂布板纸的原纸一般为3-5层纤维浆层复合而成，其中最中间芯层的定量占据到整张纸的50％-70％，因此本发明对原纸的定量控制主要是芯层的定量偏差控制。无需对每层复合浆料层均进行定量控制。

本发明采用的另一个措施就是直接对原纸厚度控制方法为：

首先，对原纸厚度进行测量。与上述原纸定量控制的方法相同，原纸的厚度测量在原纸进行最终涂布工艺之前，原纸压光工艺之后，对原纸在纸幅CD方向的厚度进行不间断的测量，生成的原纸横幅厚度数据。

其次，结合图2所示，将生成的原纸横幅厚度数据实时传输给原纸压光工艺中的压光机2控制系统，该压光机包括：上辊21和下辊22，原纸由上辊21和下辊22之间经过，通过上辊21和下辊22闭合产生的线压力将原纸压紧，所述的下辊22内沿轴向方向设置有多数个油缸20。

最后，原纸压光机2根据原纸横幅厚度数据的大小控制油缸20的油压数值，当原纸横幅厚度数据大于设定数值，则加大油缸的压力，反之则减小油缸的压力，油缸产生的内部压力，令下辊产生一定的形变，利用形变产生的微小压力数值变化，调节与横幅平均厚度偏差较大的局部位置厚度，从而减小最终压光后原纸的厚度偏差。

与原纸定量控制的方法中存在问题相同，在实际生产过程中，原纸的厚度存在均一性问题，即在原纸纸幅的CD方向上，不同区域纸张厚度存在不统一的问题，例如某些区域厚度较低，而某些区域厚度较大。所以，为了精确保证原纸的厚度均一性，本发明采用了精确改变下辊22形变的方式。结合图2所示，所述的下辊22沿轴向方向分为多个控制区，每个控制区对应设置一个可单独调节的油缸20。每个油缸20的液压油通过对应的电磁阀控制。根据原纸横幅厚度数据中每个区域对应的数值大小，分别控制每个油缸20的压力大小。对于厚度较大的区域，油缸20压力增大，令该区域下辊22的局部压力增加，最终令压光后的原纸对应该区域的厚度降低；同理，就降低油缸20的压力，以增加该区域原纸的厚度。

本发明压光机2中的下辊22其原理类似膨胀辊，但是本发明并不直接改变下辊22的辊径，而是通过内部压力令其产生一定的压力形变，这种形变虽然数值很小，但是对于调节原纸的厚度已经足够。这种方法调节精度更准确，通过改变对应区域的油缸20的压力，就可以实现对原纸纸幅CD方向的对应区域后厚度进行调节。

对于油缸20的数量和间隔距离，可根据纸幅宽度数据进行调节；对于油缸的压力调节，可根据实际情况进行调节，最终达到适合的状态。

结合图2所示，本发明涂布板纸原纸的厚度控制装置包括：上述的压光机2，以及设置在压光机2输出端的扫描装置3。经过压光后的原纸进入扫描装置3中，该扫描装置3上设置有纸张定量和厚度检测元件，纸张定量和厚度检测元件在原纸纸幅CD方向往返运行不间断检测原纸的横幅定量和厚度数据，并将数据实时通讯给压光机2控制系统以及纸浆上网设备1中的的稀水控制系统。

另外，所述的上辊21为加热辊，其内部通过加热油进行加热，使上辊表面温度在120-160℃的设定条件下，对纸面纤维进行加热更容易整饰纸面。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。