长网造纸机流浆箱领域技术分析

长网造纸机流浆箱领域技术分析

陈华彩

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心（江苏苏州）（ 215000）

摘 要：本文从专利文献的视角对常见的两种长网造纸机流浆箱：匀辊式流浆箱和水力式流浆箱的专利申请进行分析，从中国、全球的专利的分布进行分析，针对两种流浆箱的结构改进作为主要研究方向，重点分析了匀辊式流浆箱的四个技术分支及水力式流浆箱的六个技术分支。

关键词：匀辊式流浆箱；水力式流浆箱；技术分支

一、专利申请分析

流浆箱是造纸机的起始部分，它沿造纸机幅宽方向均匀地分布纸浆，能够保证纸浆的压力、速度、流量、浓度均匀分布和纤维定向分布，目前长网造纸机应用中的流浆箱大致可以分为两类：匀辊式流浆箱和水力式流浆箱。

由图1可知，全球的流浆箱技术在1961年开始有所发展；1961-1967年期间，国外对于匀辊式流浆箱和水力式流浆箱领域的专利申请量开始有所提高； 1967-1995年期间，该领域专利申请量一直处于平稳发展期，在此期间，国外在该领域的研究较多，然而国内却刚开始涉足；在1996- 2008年期间，该领域的中国专利申请开始出现发展；然而从2008年开始，中国专利申请出现了迅猛发展；而在2012年左右，中国和全球专利申请量都达到了年申请量的最大值。

图1 国内外专利年度申请量对比分析

二、长网造纸机流浆箱的技术分析

本节主要对长网造纸机流浆箱领域的技术发展进行分析。

2.1匀辊式流浆箱技术分析

关于匀辊式流浆箱的技术发展主要集中在匀浆辊结构、流路挡板结构、溢流装置和喷浆装置四个部位的结构改造上，涌现了各式各样的匀辊式流浆箱。

1961年，US3164513A提出一种匀辊式流浆箱，包含多个平行布置的圆柱形匀浆辊，辊表面有多个孔；到1973年，SU367206A采用多个交叉重叠的匀浆辊；1976年，US3960654A特殊形状的匀浆辊；1978年， SU715684A采用带有圆环形片的匀浆辊；1979年，US4132592A采用湍流叶片与辊轴向平行的匀浆辊，SU787527A是多个圆柱形匀浆辊共同作用； 1991年，DE4136531A1采用垂直布置的两个匀浆辊，用于多层流浆箱； 2015年，CN104790244A提出另一种新型匀浆辊，是在SU715684A的基础上进行改进的。

1976年，匀辊式流浆箱内部出现垂直挡板结构，且上下两个挡板相互作用，用于提高湍流作用效果，如SU678115；1972年，US3649448A提出一种复杂的流路挡板结构，通过加强湍流作用提高匀浆效果；1979年， DE2904103A1采用简单的弧形挡板结构用于产生湍流；1991年， DE4136531A1提出一种倾斜式直挡板； 1998年， US5736011A 对垂直挡板结构的位置进行改进，将垂直挡板位置进行下移。

1978年，SU715682A带有溢流装置的长网造纸机匀辊式流浆箱；1978年，SU779474A带有不同形式的溢流装置。

1961年， US3164513A带有两个匀浆辊、锥形布浆元件、多个圆形布浆支管和普通上下唇板结构的喷浆装置；1979年， SU800268A的喷浆装置具有上唇板调节机构；1980年，SU870546A的喷浆装置带有上唇板调节结构，且其内设有匀浆辊二次匀浆的结构；2014年，CN104452406A提出一种倾斜式唇板，通过距离传感器的设置，控制上下唇板之间的间距进而控制喷浆量。

2.2水力式流浆箱技术分析

关于水力式流浆箱的技术发展主要集中在进浆装置、布浆元件、混合室、湍流装置、喷浆装置和稀释水或辅料添加装置六个技术分支的结构改造上。

1965年， US3373080A的进浆装置是进浆管；1968年， US3607635A的进浆装置为方锥进浆总管；1975年，CA1055290A是一种具有回流结构的进浆装置；1984年， DE3439051A1提出一种方锥总管结构的进浆装置，该装置设有多个分管的回流装置；2011年，DE102011083207A1的方锥进浆总管另一端设有封闭结构和特殊形状。

1965年， US3373080A包含的布浆元件是一种锥管布浆器；1974年，US3962031A的布浆元件布浆板上设置多个异形凸起；1975年，CA1055290A提出一种具有阶梯式布浆管的布浆元件；1985年，DE3525760A1是一种新型阶梯式布浆元件；1991年以后，DE4108168A1 、WO99/57366A1对布浆元件中的布浆管结构进行的改造。

1968年， US3607635A具有普通的混合室结构，混合室没有任何附加装置；1974年，DE2459495A1的混合室内设置有联通外部的管子，混合室内的浆液可以流出到室外，以平衡混合室内的浆料量；CN101087917A在混合室内部设置超声波吸收器。

1968年，US3607635A具有湍流装置，湍流结构为端部带有小圆球的板结构；1977年，US4128455A在多层板结构的湍流装置的安装方式上进行改进；1999年，US6264796B1提出一种新型湍流装置；2002年， DE10217514A的湍流结构为多层板的每个板上带有特殊三角形凸起；2004年以后， CN101040082A、WO2006/091166A1、US2014/0060765A1均研究新型湍流板结构。

1965年，US3373080A的喷浆装置是窄间距喷浆通道；1968年，US3607635A的喷浆装置为具有多个水平隔板的结构，且上唇板具有间距调节装置；1969年，FR2031994A的多层喷浆结构各层是分开进浆的；1969年，FR2055243A提出了一种垂直调节唇板间距的喷浆装置；1985年，CN85103315A的喷浆装置内的隔板根据喷浆口的结构变化为弧形。

1992年， DE4213707A1提出了一种在混合室中添加稀释水的水力式流浆箱；2009年，CN102066660A提出一种带有辅料添加装置的水力式流浆箱，该水力式流浆箱在进浆装置内添加辅料；2010年，CN102212980A提出一种带有稀释水添加装置的水力式流浆箱，该水力式流浆箱对稀释水添加管结构进行了改进。

三、结语

通过以上分析可以看出，长网造纸机网前箱领域的研发欧美起步较早，该领域的基础专利集中在欧美。匀辊式流浆箱作为传统的长网造纸机流浆箱，其匀浆辊结构和流路挡板结构是其重要部件，申请量相对大；水力式流浆箱的布浆元件和湍流装置两个分支国内外专利申请量很多，是国内外的研究热点。

作者简介：陈华彩，女，汉族，河南驻马店，1988年2月1日，硕士，中级，研究方向：制浆造纸技术 写作方向：流浆箱技术.