1造纸机原理与结构
毫无支撑的干燥部开放式引纸
干燥部
(2) 烘缸干燥区
四个不同的干燥区:ab区, 湿纸页从烘缸表面吸热; bc区,压纸干燥区,该区 热量传递最多,蒸发水量 对低速纸机和高速纸机分 别达80~85%和60~65%; cd 区,也是贴缸干燥区,湿纸在恒定温度下进行单面自由 蒸发;de区,双面自由蒸发干燥区,纸页在该区温度下降 (高速纸机达12~15度)。 纸的干燥都有一个升温、降温、再升温的循环过程。
有真空辊、传递真空箱的干燥部引纸方式
干燥部
4.2干燥原理
(1) 干燥方式和干燥过程的阶段性
纸在干燥部有两种干燥方式:对流干燥与接触干燥,纸机 干燥部的主要干燥方式是接触干燥。
对流干燥在烘缸间双面自由蒸发区(de区,袋区)和低温烘 缸上进行,其干燥过程分为恒速和降速两个阶段,湿纸经烘 缸加热到外界空气的湿球温度后,开始恒速干燥,此时,水 从纸页内部扩散到纸面的速度大于纸面水分蒸发的速度,湿 纸稳定接近空气湿球稳定。当湿纸温度降低到一定数值后, 水从纸页内部扩散到纸页表面的速度<纸面蒸发水分的速度, 降低阶段开始,这时,干燥速率下降而纸的温度上升。
压榨部
湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式
干燥部
1.概述 干燥部占造纸机总设备投资和运行费用 的一半以上
合理设计的重要性(蒸汽和冷凝水系统, 通风,干网)
干燥速率和蒸汽消耗量是评价干燥部性 能的两个重要指标 典型蒸汽消耗量为每kg水1.3kg蒸汽 保证纸机横向有均匀一致的蒸发
干燥部
2.干燥部的作用和组成
量 开放式引纸适合于中低速纸机; 纸页的剥离点、剥离角; 高速纸机和超高速薄页纸机采用真空引纸
剥离角(take-of angle) ——是纸幅从网、毯或滚筒上被揭离时纸幅 与网、毯或剥离点处滚筒切线之间的夹角。
最佳的剥离角在很大程度上取决于浆料 的特性,剥离角与湿纸页剥离时的张力与应 变密切相关,长网造纸机一般在35~50°。
压榨部
3 湿纸页压榨过程描述
第1阶段:纸页和毛毯 开始压缩,空气流出直 至水分达到饱和,纸页 中尚未形成脱水的推动 力;
第2阶段:纸页内压力 上升,水由纸页转入毛 毯,当毛毯达到饱和时, 水从毛毯排出。
第3阶段:压区开始扩大,直至纸页中水压力 为零,相当于纸页干度的最高点 第4阶段:纸页和毛毯开始扩张,纸页变成不 饱和状态,纸页重新从毛毯吸收水分,纸页 回湿。
纸的气孔率随压榨力的增加而呈线性增长; 纸的不透明度随压榨力的增加而下降,因使纸的反 射系数降低; 改善纸页的两面性; 压榨造成纤维角质化,降低润胀能力,保水值下降, 尤其对硫酸盐木浆;
压榨部
湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式 开放式引纸和封闭式引纸 (包括粘舐引纸/真空引纸) 引纸方式的选择主要考虑纸机的车速和产品定
造纸机的主要参数
1.造纸机的生产能力 Q=0.06vBmqk1k2k3/1000 Bm—卷纸机上纸宽度 Q—生产能力 q—纸的定量, k1—抄造率 k2—成品率 k3—造纸机的利用率 u—工作速度
造纸机的主要参数
2.造纸机的车速 抄纸车速:以卷纸机卷取车速(卫生纸除 外) 设计车速(结构车速) 爬行车速 网宽 轨距 传动方位
目的和作用:脱除湿纸页中的水分,同时提高 纸的强度,增加纸的平滑度,完成纸的施胶 组成:因纸机生产品种的不同而有较大的差异
干燥部
3 湿纸页从压榨部到干燥部的传递
影响湿纸页传递的因素:横幅定量的均匀性,湿纸页的固有强 度,湿纸页被支撑的情况(影响到湿纸页的张力和施加到湿纸 页的应力)
传递的方式:
(1)毫无支撑的开放式引纸(图2),70年代主导方式,容易 断头。
纸页的成型与脱水
2.3 浆速与网速的关系
VM= øVC, ø 为浆网速比, ø值对纸页的成型、脱水和 成纸质量均有密切的关系。 ø =1,网对纸料没有剪切力,纸料着网时扰动小, 纤维在网上容易絮聚,成纸匀度差。夹网造纸机,ø 取1。 ø大于1时,浆速大于网速,但过大的速度差,容 易出现浆料翻滚、纤维卷曲;对滤水快的游离状料,
纸页的成型与脱水(网部)
网部的任务:脱水,形成湿纸页。网部脱水量占 纸机总脱水量的90%以上。
结合水与自由水:结合水指与纤维内外表面的羟 基紧密结合在一起的那部分水,不能流动与 传递液压,其含量取决于细纤化程度
纸页成型的机理(Parker理论):纸页成型是脱 水、定向、与湍动三个同步发生的基本水力 学过程的综合
加剧,喷射角太大,会产生成纸两面差、跳浆。 细纤维流失增加,成纸两面性大,且影响到其它 物理强度;
若太小,着网点过远,上网段的脱水量太 小,也会影响成纸质量;
喷射角的调节通过变化堰板的X/Y来实现, 不同的浆料,适合的喷射角不同,粘状浆脱水困 难, 大些,游离浆易脱水, 应调小些,X/Y 一般取0.7~2.0。
要求:全幅纸料的喷射角、喷射速度(浆速)、喷射距离 和喷浆的厚度等保持一 致;喷射方向与纸机中心线 应平行,不混入空气,不产生大的湍动干扰 和跳浆。
纸页的成型与脱水
2. 不同纸料的脱水要求与控制
2.2 上网纸料的喷射
生产上的控制:纸料的配比、车速、堰池的水 位、冲浆泵的压头、进出伏辊湿纸的水分;浆料 上网的着网点,水线的位置和形状
2.2.1 水线
从网部上面观察时,可在长网上看到一条明显的分 界线(通常在第二真空箱附近),它相当于浆料面 上不再呈现镜面的地方。
纸页的成型与脱水
2. 不同纸料的脱水要求与控制
2.2 上网纸料的喷射
2.2.2 喷射距离-着网点距胸辊轴向中心线的距离,与流浆 箱的结构、操作参数等有关
2.2.3 成型板(或成型箱)-设于胸辊和第一支案辊或案板 间,用于控制浆料的初始脱水量,改善成型,消除跳 浆,同时,支撑成型网
对流干燥的速率服从道而顿方程。
干燥部
(2) 干燥方式和干燥过程的阶段性
接触干燥过程可以分为升温、恒速和降速三个阶段。 升温阶段时间很短,纸的水分变化不大,但湿纸的温度和 干燥速率增长很快。恒速阶段纸的温度和干燥速度基本不 变,干燥时间占纸机全部干燥时间的50%~65%。 降速阶 段又可分成两个阶段,第一降速阶段,干燥速率几乎呈直 线下降,纸的温度降低,第二降速阶段,干燥速度剧减, 纸的温度回升,纸页内部和表面的温差接近零。
(2)将干网延伸到引纸辊,干网支撑保护着湿纸、改善以前 长距离开放递纸过程的颤动(图3),但高速纸机干网带来的 界面空气,又会使湿纸页颤动和延长,当湿纸页与干网分离, 湿纸被干网压在烘缸上时,常常出现皱褶。
(3)八十年代改进的干燥部引纸方式(图4),特点:干网支 撑段的上方安装有传递真空箱(采用低真空,75~125Pa)
2. 不同纸料的脱水要求与控制 2.2 上网纸料的喷射 2.2.4 着网点的位置(如图3-62) 随纸机的情况而 定,对高速纸机,成型板应距离胸辊由适当的距 离,浆料的着网点在成型板前沿稍前一点,使浆 流与胸辊间有一定空隙,让浆流、胸辊和网间狭 区内的空气穿过网排出,并使浆料能很好地进入
成型板,保证纸页获得良好的成型。
流浆箱的作用及要求
沿纸机横向均匀的分布浆料 能有效的分散纤维 喷浆稳定 足够的刚性 便于清洗、操作及维修 不生锈,流道平滑,不挂浆 及时排除纸料中的空气及泡沫。 生产的适应性强。
流浆箱的组成
流浆箱主要由进浆母管,管束或者阶扩, 混合室,高湍流发生器,上、下唇板,溢 流装置气垫室,上唇板水平调节装置,上 唇板上、下开启调节装置,上唇口微调装 置,上唇口变形补偿装置,喷水管,照明 灯,箱体,后盖及其开闭液压装置,走台 控制系统组成
(4)用干网代替真空箱,湿纸页由两床干网夹着
传递到干燥部
干燥部
4. 干燥过程及其原理 4.1干燥过程
(1) 干燥部描述
多数纸机有3~5个单独套有干毯干 燥区,每个区有独立的速度控制以 维持区间的张力、调整纸页的收缩。 所有上下干毯运行均配有张紧辊和定位辊。通常也可分成3~ 5个独立控制蒸汽压力的区,蒸汽压力分区可以与干毯分区相 同,也可不同。
2.2.5 着网点与喷射角的调节与控制
喷射角 —— (见图3-63) 纸料从堰板喷出 后,重力作用下变成抛物线的浆流,浆流的
喷射轨迹与下唇板间的夹角 着网点靠调节堰板、 控制喷射角的大小来控制
合理的上浆位置
喷射角示意图
2.2.6 喷射角的调节与控制
降低X/Y, 加大喷射角,降低着网点,脱水
长网造纸机湿部示意图
长网部纸页成型和脱水过程
纸页的成型与脱水
2. 不同纸料的脱水要求与控制
2.1 长网纸机网部脱水的要求与控制
(1)一般纸种的脱水要求与控制:网部前端, 要求缓慢均匀的脱水,实施适当的扰动
(2)高游离度纸浆:低浓度、强脱水 (3)高粘状纸浆:缓慢脱水,持续保持扰动
2.2 上网纸料的喷射
压榨部
1 概述
现代新式造纸机,纸张抄造过程水脱出 情况:98.3%在网部脱掉,1.1%在压榨 部脱掉,0.6%在烘缸部脱去;网部、压 榨部、烘缸部脱去相同重量水的成本比 较:1:70:330;
改进压辊材料、结构、合理的压榨组合 和毛毯设计
新式复合压榨、靴型压榨
压榨部
2 压榨部的作用和组成
目的和作用:脱水并使纸幅固结;提高平滑度、 降低松厚度、提高湿纸幅强度;将湿纸页传递 到干燥部
造纸机的原理与结构
制浆造纸流程
整个制浆造纸流程可以分为 备料→制浆→打浆→抄纸
→完成→复卷→整饰→分切打包 等
造纸机பைடு நூலகம்抄造方式
造纸机分为湿法和干法两种 湿法是将纤维分散在水中成为悬浮液进行 抄纸 干法是用空气作为介质使之成为悬浮体进 行抄纸 我们现在主要讲湿法造纸
造纸机的类型
湿法造纸机根据网部的结构分为圆网造纸 机,长网造纸机,夹网造纸机,斜网造纸 机四大类。我们目前主要以长网为主。