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            我國造紙機最新技術  
               
            2013-03-09 16:19:20  點擊數:97  
               
           

          1、造紙機的車速和幅寬

              從歷史上來看,造紙機車速每年增加2.5%。如果照此發展,薄頁紙機車速即將達到2450m/min,新聞紙機車速將達到1800m/min,高級紙機車速將達到1525m/min。對于掛面紙板機,現在抄造定量42磅(204.8g/m2)的最高車速為760m/min,如果抄更低量的,車速可達1000m/min,甚至是1100m/min

              雖然預測紙機的車速會進一步提高,但從經濟角度看,其抄寬已達到了界限。這是由于輥的撓度與輥的長度4次方成正比,隨著抄寬的增大,為了降低撓度,紙幅輥、案輥、毛布輥的直徑必須大大增加,使設備投資過大。

          Beloit公司的Skaugen先生預測,新聞紙機網將會寬為10.8m,紙幅寬為9.78m。另外,高級紙、中檔低定量涂布紙及板紙機的幅寬都約為10m。同樣,有報告指出,印刷用紙紙機在車速一定的情況下,當幅寬在其極限10m以內時,設備投資額與年生產能力(t)的比值隨幅寬增加而降低。

          2、干燥部

          2.1單層烘缸

              隨著車速提高愿望的增強,干燥部的開放引紙部分越來越不適應,為了解決這個問題,進行了各種各樣的研究。一種方法是使用單層毛毯,首先是在紙的水分高,強度差的干燥部前一段采用了這項技術,,然而,這樣一來,兩層烘缸中的一半就失去了作用,隨著高速化的發展,出現了干燥部越來越長的問題。進入九十年代,特別是對于高速紙機,開始采用單缸,在兩個烘缺之間設有真空轉向里輥,這輥要盡可能做成大徑的,以增大紙的烘缸上的包角,提高干燥效率。紙運行的全過程都帖著毛毯,減少了斷頭。

              這種干燥方式的更大優點是提高了紙的質量。如果干燥部有開放引紙部分,紙幅會在橫幅方向收縮,越靠近兩邊,收縮越大。因此,為了抄造橫幅方向發布一致的紙,必須減少流漿箱兩端流出的漿量,這會導致斷頭增加,纖維的方向性變差。如果把紙箱一直牢牢貼附于毛毯,就不會出現上述現象,減少褶子提高尺寸穩定性。

          2.2縮短干燥部長度的挑戰——熱風罩的研究

              為了縮短干燥部進行了各種研究,最有可能實用的是高速薄頁紙機使用的具有高速吹人高濕空氣的干燥方式,即所謂的揚克罩。

              這是溫度達300℃的高溫空氣以60-100m/sec的高速吹向紙面,熱風經過紙,進入大徑的真空吸輥,其干燥能力大大超過通常的烘缸(單位面積蒸發量20-40kg/m2/h)。

              根據試驗型設備的結果,只要不將紙過長時間置于高溫中,高溫對紙質量沒有影響。

          另外,從下面兩點可以看出,能量利用效率等同于或高于普通的烘缸干燥。

          (1)熱風罩是密閉循環系統,所需空氣量比烘缸干燥少得多,因為以更濕更高的溫度排放,有利于熱回收。

          (2)因為不需很多的烘缸組電機和換氣,所以動力設備的功率消耗幾乎不變。

              由于采用這種熱風罩干燥,以2000m/min的速度抄造45g/m2的新聞紙的紙機,其長度從79m縮短為50m,約縮短40%。現在紙機如改造成這種方式,可以提高干燥能力。前半部分是單層烘缸,后半部分是雙層烘缸的現有造紙機,如果僅將后半部改選成這種方式,干燥能力提高25%,如果僅改選前半部分,干燥能力也提高25%

              以新聞紙機為例,30年來最高車速增加了一倍。由于干燥部效率的提高,造紙機的全長幾乎沒有變化。預計新聞紙機的車速將達2010m/min,那時造紙機全長由于引入熱風罩,預計只剩下現在的一半。

              干燥部變化不會太大,在將來的高速紙機上,干燥部最重要的是其運行性能。傳統的紙機壓榨部到干燥部的傳遞通常是開式引紙,烘缸與烘缸之間紙頁往往也是開式引紙,而且紙頁在烘缸之間是懸空的,只有在與烘缸接觸部分才由缸毯支撐。這樣在紙機快速運行時很容易發生斷頭。新式紙機在干燥部分用一整張缸毯來傳送紙頁,紙頁在整個干燥部都有缸毯來支撐住,不再需要靠紙的幅的張力來維持紙頁的穩定性,這就提高了紙機的運行性能,使紙機發生斷頭的機會大大減少,而且紙張的質量也會有所提高,目前國外已有幾臺紙機,采用這一技術。

              隨著車速的不斷提高,干燥用的烘缸數量勢必增加,這就增加了投資及操作費用,并使紙機變得更加龐大,為了解決這一問題Beloit公司又開發了一種新的技術,即采用吹過熱空氣的方法來干燥紙頁。在機罩里面熱空氣以很高的速度迎著紙頁運行方向吹,機罩則位于一個大直徑的真空輥上,紙頁經這一段干燥后再進入烘缸干燥。預計利用熱空氣和烘缸干燥相結合的干燥技術將成為新一代造紙機干燥技術的主流。

           
               
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