對(duì)于一臺(tái)設(shè)計(jì)速度比較高的造紙機(jī),各部分設(shè)備能力的配備是不會(huì)有多大問(wèn)題的,在無(wú)紙的條件下可以高速運(yùn)行;但在有紙條件下高速運(yùn)行,就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,輕則出現(xiàn)紙病、設(shè)備故障,重則斷紙。制約造紙機(jī)高速運(yùn)行的因素固然很多,但都是技術(shù)與管理細(xì)節(jié)缺陷及對(duì)設(shè)備認(rèn)識(shí)、使用方面的不足?蓮囊韵聨讉(gè)方面總結(jié)“制約因素”:
1.清潔
以前的老人們說(shuō),紙是打漿機(jī)打出來(lái)的,就是說(shuō)打漿很重要,打漿的質(zhì)量決定了紙的質(zhì)量,打漿是基本功。不過(guò),那個(gè)時(shí)期的紙機(jī)速度低,不太講究速度和效率,重在做好紙的主要質(zhì)量指標(biāo),F(xiàn)在的打漿設(shè)備先進(jìn)了,控制水平高了,打好漿比較容易。現(xiàn)在重質(zhì)量更重效率,筆者認(rèn)為清潔應(yīng)該是造紙的基本功。這里說(shuō)的清潔是廣義的,不只是車(chē)間環(huán)境,更重要的是漿料系統(tǒng)(尤其是紙機(jī)上漿系統(tǒng))、輔料系統(tǒng)的設(shè)備與管道內(nèi)壁、濕部的機(jī)架、輥?zhàn)、網(wǎng)毯等各部位,都不允許有污物積累、結(jié)垢。當(dāng)然,干燥部及其它非濕部分亦然,不允許紙毛、紙片亂飛,干網(wǎng)及烘缸表面積累紙塵、油污。
濕部的任何一個(gè)絮聚團(tuán)(纖維、填料、異物、干漿等)都會(huì)造成諸如孔洞類(lèi)的紙病或不同部位的斷紙。減少或及時(shí)清除掛漿及絮聚物的積累非常重要。與漿料連續(xù)接觸的所有表面必須是光潔的,定期清洗是必要的。
2.穩(wěn)定
(1)漿料的配比與打漿質(zhì)量及漿料濃度要穩(wěn)定。穩(wěn)定的漿料才能保持紙機(jī)工藝參數(shù)穩(wěn)定(如網(wǎng)部真空度、出網(wǎng)部干度、出壓榨部濕強(qiáng)度、各部分的速差與張力等),紙機(jī)才能穩(wěn)定運(yùn)行。
(2)上漿壓力要穩(wěn)定。上漿壓力的穩(wěn)定性決定了流漿箱噴漿壓力的穩(wěn)定,也就是漿網(wǎng)速比的穩(wěn)定。漿網(wǎng)速比的大小決定了紙頁(yè)的縱橫拉力(強(qiáng)度),漿網(wǎng)速比波動(dòng)大,會(huì)引起網(wǎng)部脫水速率波動(dòng),纖維成形質(zhì)量不一;紙的勻度及縱橫拉力波動(dòng),會(huì)造成壓榨部的剝離角變化;其他部位的紙幅松緊度波動(dòng),引起紙。ㄕ圩樱┗驍嗉。通常要求流漿箱壓力瞬時(shí)波動(dòng)值在0.6kPa以內(nèi)。影響壓力波動(dòng)的因素大致如下:上漿泵前的壓力穩(wěn)定性、泵的固有脈沖、泵的轉(zhuǎn)速控制質(zhì)量、網(wǎng)前篩的性能(脈沖大。{料中含氣量及網(wǎng)前篩排氣情況等。在壓力問(wèn)題上,選用精度高、性能穩(wěn)定的壓力傳感器至關(guān)重要,這是造紙機(jī)的第一只眼睛,也是很重要的一只眼睛。它對(duì)紙機(jī)的正常運(yùn)行與紙的質(zhì)量起關(guān)鍵作用。
(3)網(wǎng)部傳動(dòng)要穩(wěn)定。網(wǎng)部速度的高頻波動(dòng)(每秒幾次),主要來(lái)自于傳動(dòng)控制系統(tǒng)的編碼器及齒箱齒輪間隙。當(dāng)編碼器有問(wèn)題時(shí),反饋速度不準(zhǔn),產(chǎn)生波動(dòng);當(dāng)齒箱齒輪間隙大時(shí),產(chǎn)生速度振蕩,網(wǎng)子速度高頻波動(dòng),也造成漿網(wǎng)速比波動(dòng)。這種波動(dòng),一般儀表顯示不出來(lái),很難覺(jué)察,只在紙機(jī)放料階段、網(wǎng)上漿層逐漸變厚的過(guò)程中能看見(jiàn),在成紙低速回卷時(shí),可見(jiàn)明暗相間的橫印。
(4)網(wǎng)上漿料流態(tài)要穩(wěn)定。漿從流漿箱流到網(wǎng)上,整個(gè)脫水過(guò)程的流態(tài)要穩(wěn)定,基本的標(biāo)準(zhǔn)是:著網(wǎng)點(diǎn)距離流漿箱的下唇板約250px,成形板前有少量的脫水,以封住空氣進(jìn)入;唇板條的刃要薄,以免干擾漿層表面,產(chǎn)生飛漿;定邊極為重要,必須保證邊部的漿流規(guī)矩、平滑,定邊噴水不可缺;網(wǎng)部刮水板的角度、數(shù)量及前后排列須保證脫水最大化且不能引起飛漿、跳漿;對(duì)于單長(zhǎng)網(wǎng)紙機(jī),網(wǎng)上的湍流消失線在前、水線在后;對(duì)于半夾網(wǎng)紙機(jī),高速運(yùn)行時(shí)湍流消失線去了夾網(wǎng)內(nèi);網(wǎng)子邊緣部分的漿流容易因網(wǎng)子翹邊、刮水板不平而產(chǎn)生跳動(dòng)。
(5)其它方面的穩(wěn)定大都是常規(guī)性的,如液壓壓力、各部速度、相關(guān)流量、溫度、輔料加入量等。
3.均勻——橫幅定量的均勻
(1)布漿均勻
流漿箱流到網(wǎng)上的漿在紙機(jī)橫向必須均勻,這包括漿層厚度的一致、出噴嘴漿料的湍流度的一致、濃度的一致、速度的一致。漿層厚度的一致性決定于噴嘴開(kāi)度的一致性;湍流度的一致決定于流漿箱內(nèi)表面光滑程度的均一性及唇板條刀刃干擾的均一性;濃度的一致決定于稀釋水與漿料混合的充分均勻性;速度的一致決定于流漿箱在速度匹配上的設(shè)計(jì),階梯擴(kuò)散末端速度不能有效衰減就會(huì)造成噴漿速度不一致。
(2)初網(wǎng)部脫水均勻
這是指漿料在網(wǎng)部橫幅方向各點(diǎn)在任何縱向位置脫水速率相同,否則留著率就會(huì)有差異。這主要取決于網(wǎng)部脫水元件的質(zhì)量。即網(wǎng)子的質(zhì)量及其均勻污染或清潔,刮水板的平直度、角度、前刃精度。
(3)初定量均勻
定量均勻是指紙的絕干定量橫向均勻,可理解為出壓榨部紙頁(yè)的絕干定量在橫向均勻。即使前面說(shuō)的兩條都做好了,橫幅定量也不一定均勻。因?yàn)閴赫ゲ康拿撍鶆蛐砸矔?huì)影響定量的均勻性,毛布的透氣度、清潔度的不均勻就會(huì)影響定量的均勻性。毛布過(guò)洗的地方定量低、厚度薄。
4.脫水速率——濕部的脫水
(1)初網(wǎng)部
網(wǎng)部的脫水速率決定了網(wǎng)部的長(zhǎng)度和紙機(jī)的速度,網(wǎng)部的脫水速率越高越好。對(duì)于單長(zhǎng)網(wǎng)部,脫水速率太高,會(huì)出現(xiàn)飛漿、跳漿問(wèn)題。高速工況下,空氣阻力對(duì)漿層表面的影響也顯現(xiàn)出來(lái),所以,單長(zhǎng)網(wǎng)紙機(jī)運(yùn)行速度受網(wǎng)部的制約,車(chē)速不容易超過(guò)1000m/min。夾網(wǎng)部(頂夾網(wǎng)、水平夾網(wǎng)、垂直夾網(wǎng))是兩面脫水,脫水速率高,可避免單長(zhǎng)網(wǎng)部的問(wèn)題,能適應(yīng)更高車(chē)速的要求。
(2)初壓榨部
普通的復(fù)合壓榨脫水速率決定于壓榨輥?zhàn)印⒚技罢婵斩。真空壓榨輥的真空區(qū)寬度、壓區(qū)間寬度、表面開(kāi)孔率是第一重要因素,其次是毛布的質(zhì)量,好的毛布具有透氣性好、松厚度合適的特點(diǎn),長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行以后不容易板結(jié),容易脫水。壓榨輥的直徑?jīng)Q定了壓區(qū)的有效寬度,直徑越大,有效寬度也越大,脫水效果就越好。優(yōu)化的普通復(fù)合壓榨,能支持1200m/min以上的車(chē)速。更高車(chē)速的紙機(jī)必然要配靴壓,而且壓榨部與干燥部之間是真空封閉引紙。
5.關(guān)鍵設(shè)備與部件
(1)漿料除氣設(shè)備。含有大量空氣的漿料不易脫水,布漿不穩(wěn),制約車(chē)速的提高,對(duì)紙的質(zhì)量也有很大的影響。漿料脫氣是必須的。
(2)稀釋水式、無(wú)氣墊、能控制纖維定向的流漿箱。漿料與空氣的接觸必然產(chǎn)生泡沫及纖維絮聚。邊緣部分的纖維定向決定了纖維的組織結(jié)構(gòu),也決定了紙頁(yè)的濕強(qiáng)度、干強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、伸縮性。流漿箱加裝邊流(腮流)補(bǔ)充漿料,控制纖維定向,有助于高速運(yùn)行。
(3)寬真空區(qū)的真空引紙輥、真空壓榨輥、大直徑的盲孔或溝紋輥、石輥,能均勻洗滌的毛布網(wǎng)子洗滌器。
(4)紙幅穩(wěn)定器。不管是在濕部、干燥部,紙幅(尤其是處于低強(qiáng)度時(shí)期的紙幅)都不能自由飄動(dòng)運(yùn)行。紙幅穩(wěn)定器的作用就是讓紙頁(yè)能貼緊毛布或干網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,以適應(yīng)高速的需要。
(5)膜轉(zhuǎn)移施膠涂布機(jī)。傳統(tǒng)的塘式壓榨施膠因膠液的劇烈竄動(dòng),不適于高車(chē)速。要完成高車(chē)速工況下的表面施膠,膜轉(zhuǎn)移式的施膠涂布機(jī)是必備的。
【2015年2月11日,中華紙業(yè)網(wǎng),技術(shù)中心供稿】