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造纸机的最新技术及发展方向(上)
 
来源:中国废旧物资网        发稿时间:2010-07-02 11:00:47        发稿编辑:幻境
  造纸工业是资本密集型行业。造纸机是其中投资最大的设备,其电力和蒸汽消耗(包括打浆和调料)超过制浆工段,也是最大的,而且还决定生产效率和最终产品的质量,因此,人们不断进行造纸机技术的研究开发。

  1、 造纸机的车速和幅宽    从历史上来看,造纸机车速每年增加2.5%。如果照此发展,到2000年,薄页纸机车速将达到2450m/min,新闻纸机车速将达到1800m/min,高级纸机车速将达到25m/min。对于挂面纸板机,现在抄造定量42磅(204.8g/m2)的最高车速为760m/min,如果抄更低量的,车速可达1000m/min,甚至是1100m/min。   

  虽然预测纸机的车速会进一步提高,但从经济角度看,其抄宽已达到了界限。这是由于辊的挠度与辊的长度4次方成正比,随着抄宽的增大,为了降低挠度,纸幅辊、案辊、毛布辊的直径必须大大增加,使设备投资过大。    据Beloit公司的Skaugen先生预测,下世纪新闻纸机网宽为10.8m,纸幅宽为9.78m。另外,高级纸、中档低定量涂布纸及板纸机的幅宽都约为10m。同样,有报告指出,印刷用纸纸机在车速一定的情况下,当幅宽在其极限10m以内时,设备投资额与年生产能力(t)的比值随幅宽增加而降低。

  2、 流浆箱    流浆箱最初为敞开式的,随后出现了封闭加压整流辊式流浆箱,此后,又发展成能在流浆箱内产生无数微小的湍流、防止纤维絮聚的液压(hydraulic)型(或湍流型)流浆箱。近年来,为了适应废纸利用,又开发出了多层流浆箱,也就是在流浆箱内按纤维种类分层,喷出上网,制造出具有多层的纸。例如,用二次纤维作芯层,一次纤维作面层,使纸的折度和平滑度达到最佳,减少了纸粉的产生,改善了纸的外观,使杂质对纸幅运行性的影响降到最低。   

  多层流浆箱也可以使全部使用一次纤维的纸的质量达到最佳,如用于薄页纸的生产,可以制造出具有优良柔软度的纸。多层流浆箱也可以用于板纸,包括在使用部分废纸的挂面纸板机中采用。人们均希望将其用于印刷纸。纸的发布(定量、水分的横幅分布)的控制可以说是最重要的控制。多年来,一直是通过调整流浆箱的堰唇开度来实现的。但这不仅仅是改变流量,还存在着改变纤维方向性的问。    最近,开发出了调整横幅方向浆料浓度来控制分布的浓度调整型流浆箱,正逐步趋于实用化。常见的是指导总管来的浆料(浓度较高)送到集管后,集管分出的许多细管送入流浆箱,另外还有一个细的集管,用于稀的浆料和白水输送,它上面的许多细管分别与浓浆料集管上的细管相连,即通过添加低浓度的浆料和白水来调节浓浆料的浓度。与以前的调整方式相比,减小了横幅方向的定量变动,控制的范围也增大的,适应工艺条件变动后时间缩短。

  但是,这种方式的设备复杂,投资也大,仅限于质量要求非常严格的纸种。

  3、 网部--夹网型将占统治地位   现在世界上有几千台单长网造纸机,许多专家预测,在几十年内,它们将迅速成为历史产物。目前使用的混合型(hydridfomer也称为预网造纸机),也会很快继单长网造纸机之后落后于时代,夹网纸机将在21世纪占主导地位。普通单长网和混合型造纸机具有自由浆料表面,因此,存在不稳定的问题,车速越高就越明显,当车速达到1200-1300m/min时,定量波动已相当大,影响产品的质量。夹网纸机没有自由浆料面,所以,不存在车速界限问题。此外,它的脱水能力大,设备紧凑,网部长度几乎减小了一半,有占地少的优点,网部的动力消耗约减少10%。现在夹网纸机已成为新闻纸和薄页纸的标准设备,预计将来也会普遍用于其它纸种。由于使用夹网纸,使新闻纸、低定量涂布纸,超压纸的纸机车速有可能提高到1500m/min以上,网部对进一步提高车速不存在任何影响。夹网纸机被开发后的长时间内,仅限于抄造新闻纸和薄页,用于抄造高级印刷纸和箱板纸原纸只是在最近才成为可能,但发展十分迅速,这似乎说明上述的预测是正确的,但也有人认为, 单长网纸机和混合型长网纸机在某些特定纸种上,还是有存在的必要。例如用于抄造纸板的双层抄纸机和在单长网纸机基础上进行。包括夹岗型在内各种组合的造纸机。

  4、压榨部-靴形压榨

  4.1靴形压榨的发展    人们对压榨部抱有很大希望的是靴形压榨技术。1980年,美国的一家公司最先采用了靴形压榨技术,最初是敝开式的,此后很大时间内,仅在箱板原纸上得到了广泛应用。八十年代末开始,在松厚度高的纸容器用板纸中也开始采用。94年,在新闻纸中也得到了就用,随后是用于高级印刷纸。敝开式的容易出现漏油和脏污的现象。此后开发了封闭式的,现在正在向封闭式的转变。

  4.2靴形压榨的优点    靴化压榨的优点,第一是脱水能力大。以前的辊式压榨中,压区窄20-50mm),作用于纸的峰形压力过高,容易出现纸幅压溃,所以必须控制低的加压负荷。    靴形压榨的压区宽度较宽(210-310mm)可以避免高的峰压,同时,可以加大负荷,强化脱水。因此,纸的压榨出口水分比辊工压榨约降低5%,可以了省20%的干燥蒸汽。    靴形压榨的第二个优点是增加纸的强度。纸的水分每减少1%,湿纸幅的抗张强度提高7%,所以,靴形压榨可以改善纸机的运行性,提高纸机的效率。另外,对箱板纸原纸,在不损伤纸幅的情况下,可以提高纸的密度,使环压强度、耐破度等诸多强度特性得到改善提高。    靴形压榨还可以制造比辊式压榨松厚度高的纸。如果采用靴形压榨,可以在降低定量要求使用廉价的纤维原料情况下制造出与辊式压榨挺度相同的有报告指出,在实际生产中,压榨部的电耗减少13%,设备紧凑,还有可能减少占地,这也是它的一个优点。