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我國各類長網造紙機(除卷煙紙機)的定型紙機

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我國各類長網造紙機(除卷煙紙機)的定型紙機

【摘要】:
導讀:整飾輥(俗稱水印輥)在長網造紙機網部的應用廣泛,它在網上脫水段后期紙頁基本定型時進行整飾,使紙頁的組織均勻度獲得明顯改善,此外也可賦于整飾輥以特殊的輥面形態,紙頁經整飾輥修飾后在紙面存留所要求的特殊印痕-水印),以生產某些特定水印的紙張如羅紋卷煙紙、各類圖案文字的證卷紙或水印紙等等。紙張勻度是紙張質量方面最基本和最重要的技術要求之一,大部份紙張質量指標和使用性能都直接或間接地與紙張勻度有密切

導讀:整飾輥(俗稱水印輥)在長網造紙機網部的應用廣泛,它在網上脫水段后期紙頁基本定型時進行整飾,使紙頁的組織均勻度獲得明顯改善,此外也可賦于整飾輥以特殊的輥面形態,紙頁經整飾輥修飾后在紙面存留所要求的特殊印痕-水印),以生產某些特定水印的紙張如羅紋卷煙紙、各類圖案文字的證卷紙或水印紙等等。

紙張勻度是紙張質量方面最基本和最重要的技術要求之一,大部份紙張質量指標和使用性能都直接或間接地與紙張勻度有密切關聯。使用怎樣的方法或措施來確保紙張的勻度,對造紙生產的技術經濟效果有著重大的影響。

隨著造紙機的不斷發展,出現了各種類型(水平式、立式、弧型)的夾網紙機,其結構機理均在不同程度上從整飾輥的作用機理中得到啟發、引伸而發展起來的,并且獲得了顯著的效果。

我國各類長網造紙機(除卷煙紙機)的定型紙機中,均未將整飾輥列為必需裝備予以配套,由造紙廠自行選擇配置,致使整飾輥未能在多數造紙機上廣泛應用。這些未配用整飾輥的長網造紙機,為達到和保持必要的紙張勻度,一般都采用較高的打漿叩解度,較短的纖維長度(濕重)和較低的上網紙漿濃度。這樣就導致打漿、造紙設備的生產效率下降,紙張的某些質量指標受到不利影響,能源消耗及流失增加。

整飾輥的整飾機理:

整飾輥設置于網部吸水箱與吸水箱之間,進入整飾輥與銅網之間整飾區的紙漿,其底層(即接觸抄紙網的面)已脫去較多水分而形成較固定的濕紙層,而其面層紙漿仍含有較高的水分而呈鏡面狀,有較大的擴散流動性。

當整飾輥以適當的壓力向下作用于脫水網,脫水網以同等的反壓力作用于整飾輥時,使位于整飾輥與銅網之間的漿層承受壓力,在所承受的壓力不大于網面已基本固定的濕紙層的本身結合強度的情況下,面層流動性大、含水量高的紙漿被擠壓而向過濾阻力較小處擴散,由于擴散過濾效應,使面層紙漿在整飾區產生液相和固相分濾,同時破壞了纖維絮聚,紙漿中的水被擴散濾出,纖維等固形物隨水擴散流動而被阻濾沉積于濕紙頁的較薄處(該處過濾阻力較小),產生了擴散填補的整飾作用,從而使紙頁組織更趨均勻。

在整飾區出口處,由于壓力消除,紙頁由于彈性形變,重行回吸濾出水,而潤濕整飾輥的清水在整飾區內被擠進輥網內,在出口處受輥網轉動的離心力和紙層離輥網產生的抽吸力所影響,被拋離輥網,起著洗刷輥網和防止輥網粘附紙漿的作用。所拋出的水又隨附于成型的濕紙頁表面被吸水箱吸走,使紙頁干度提高,成型更趨穩定,整飾過程基本上如此進行。

整飾輥的結構:

整飾輥作為一個組合體,基本上由輥體、壓力調整裝置、濕潤清洗裝置、升降機構和機架等部件所組成?,F分述如下:

1)輥體:

為適應整飾時擠壓過濾的需要,輥體都采用籠式結構,類似園網紙機的園網籠。由于整飾用途的不同,分為羅紋輥和平紋輥兩類。羅紋輥的結構系用細徑的不銹鋼絲或磷銅絲沿輥的軸向均勻排列固定于輥面,絲距較小,表面不再包復銅網。平紋輥的結構則系用粗徑的磷銅絲沿輥的徑向纏繞于輥面外周,絲距較大,外表包復銅網。亦可在輥網上焊制各種圖案花紋或文字制成花紋整飾輥,以適應特定的水印需要。

由于輥體支承和轉動部位結構的不同,使輥體又分為有軸輥和無軸輥兩種,輥體兩端為輪狀撐片并在中心鑲軸以支承和轉動的稱為有軸輥。輥體兩端為環狀撐片,中心空缺無軸,由2~3個托輪承托輥端環狀撐片以轉動的稱為無軸輥。無論各類輥體,均由抄紙銅網摩擦帶動而轉動,因此都是從動轉動。

2)壓力調整裝置:

由于整飾時對紙層施加的整飾壓力較小,而輥體自重所產生的壓力一般均超過整飾應用壓力;此外由于抄造紙張的條件變化,整飾壓力亦應作適應性的改變調整,為此應該有壓力調整裝置。一般均采用杠桿式減壓調整,即借助于重錘位置的移動來平衡減輕輥體的自重,達到整飾壓力的調整改變,以獲得較優的整飾效果。亦有利用輥體升降調整壓力的,但此種方法調幅度較大,而且不易穩定控制和缺乏彈性適應(緩沖),故基本上都采用杠桿式壓力調整結構。

3)潤濕清洗裝置:

為保持整飾輥網有較均勻的擠壓過濾效能,必須對輥網進行均勻潤濕和清洗,使輥網均勻帶水,以防止粘附和堵孔,因此設置了噴汽管、淋水管和潤濕揩布以及支承擱架。

噴汽管主要用以吹除網面帶水及毗刷網孔,使摔出水不致影響整飾后的紙頁組織和保持網孔通暢,因此裝置于整飾輥出口處。使用有軸整飾輥時裝置于輥網外面,噴汽孔面對出口處進行逆向噴汽呲刷。使用無軸輥時噴汽管裝置于輥體內部,噴汽孔面對出口進行順向噴汽呲刷。噴汽管為鉆孔的銅管,可有助于減少孔的堵塞。

淋水管和潤濕揩布主要用以揩除網面粘附物和對輥網進行均勻潤濕,使整飾輥保持清潔的網面和均勻帶附清水的狀態下對紙頁進行整飾。因此,淋水管和潤濕揩布以及支承擱架均裝于輥體上部近進口側,以利對輥體網面進行揩刷和潤濕。淋水管亦為鉆有小孔的銅管,使水能全幅較均勻地淋出。潤濕揩布一般采用絨毛細短而茂密的造紙毛布,使淋出水經過揩布更均勻地被引流至輥網表面全幅上去??嫉挠蝿佣瞬粮接谳伨W表面,除引水潤濕以外還起著揩刷輥網表面粘附物的作用。

4)升降機構和機架:

升降機構用以升降輥體,使輥體與抄紙銅網能相互接觸擠壓或提升脫離。升降機構應兼具快速升降和緩慢升降兩種結構??焖偕狄话悴捎冒馐痔逸喰褪?,緩慢升降通常采用螺桿手輪結構。

機架用于整飾輥各部件的支承和定位組合,并使組合體能固定安置在紙機網部的適當位置。

整飾輥技術特征、位置選擇和使用注意事項:

整飾輥的選擇:

(1) 輥徑:應考慮輥體轉動產生的離心力對紙頁組織的影響。為此,輥的角速度不可過高,以不超過15弧度/秒為宜,使用情況表明以較低的角速度為好。如果角速度達到或超過15弧度/秒時,整飾輥的摔水嚴重并易對紙頁組織產生不利影響。

(2) 輥面寬度:應考慮對紙頁全幅進行整飾的需要,還應注意到整飾區內有一定的壓力使抄紙網下陷的情況,為保護抄紙網兩邊不致損壞,整飾輥的面寬應按下式確定:

輥面寬度(米)=抄紙網寬(米)+抄紙網最大走偏寬(米)(兩側最大走偏之和,一般不超過100毫米)

(3) 輥網網目:網目的選擇應適應整飾區內的擴散過滬條件和紙漿質量形態。由于抄紙網面的漿層已基本成型,增加了過濾阻力,而面層紙漿含水量高、擴散流動性大,紙漿層(底層和面層)的濃度差距和擴散流動性的區別,決定了輥網網目必須比抄紙網網目要目數低些,否則輥網過密時,過濾阻力大,用較大整飾壓力時容易壓潰紙層,改用較低的整飾壓力時則整飾效果不大。此外還應考慮紙漿的質量形態,纖維短用細目網,反之則用粗目網,還要考慮紙頁兩面網紋的接近。

一般地說游離狀紙漿用40~50目網,半粘狀紙漿用50~60目網,粘狀漿用60~70目網。

總之,粗目網使用較順利,整飾壓力可較大而不易粘附和壓潰,整飾效果也較好,但細料易進輥網,使用期較短,需多加清洗,此外兩面網紋差距也較明顯。

(4) 輥體升降距離:應考慮停用提升距離和整飾降落距離。停用提升是應變和洗換所需,整飾降落是取得整飾效果所需。

(5)整飾壓力:整飾壓力指紙層在整飾區受到的單位面積壓力,它是產生整飾效果的重要條件。它產生于輥體重量和壓力調整機構,整飾壓力在實際應用時的大小,受到紙漿質量、紙機抄造條件和輥網狀況的影響。

在可能的條件下整飾壓力大一些可以獲得更好一些的整飾效果。在不同的條件下,并不能單獨按整飾壓力的大小來衡量整飾效果的大小。

為了確定比較可靠和合理的整飾壓力,應該了解在相似產品和抄造條件下的網部紙頁水線(紙漿的鏡面狀)消失處的吸水箱和消失前一個吸水箱的真空度,由這兩個吸水箱真空度換算而得的壓力,即是整飾壓力在同樣條件應有的數據;再考慮生產變化對壓力引起的增減可能程度,以確定輥體重量和壓力調整的設計根據。在生產各類紙張的不同抄造條件下使用的整飾壓力在0.04~0.1公斤/厘米2的范圍內。

輥的位置與距離的確定:

1) 輥的位置:整飾輥的位置應妥善選定,關系到整飾效果和紙機效率的發揮。根據使用經驗,其位置均按抄造紙漿的打漿程度為主要確定依據,一般情況是使用游離狀漿選在吸水箱總距離的四分之一處,半粘狀漿選在三分之一處,粘狀漿選在二分之一處(以上均指距前部吸水箱的位置)在運行的紙機上,則可選在網面紙頁水線消失處的前一個吸水箱的位置來增設整飾輥。

2)距離:指整飾區抄紙網下兩個托網輥(或無托網輥時則指前后兩吸水箱邊緣之間)之間的距離。它對整飾角和整飾壓力有影響,因此亦需適當選擇。初步認為應參照輥體直徑的尺寸,并按一定的比例才比較妥當。

使用實踐表明,距離應該為輥徑的0.9~1.2D范圍內。距離短則整飾一角小,整飾彈性適應差,整飾壓力大。距離長則產生相反影響。為了得到更好的整飾效果,有利于逐步增大整飾壓力,在選定的距離下,整飾輥并不總是安置在距離的中央部位,而是向后偏移少量距離,借以造成前部整飾壓力稍低,后部整飾壓力稍高,而其平均整飾壓力仍保持不變。其向后偏移程度一般為前部占總距離的55~60% ,輥中心后部占總距離的45~40%。

3) 噴汽管噴口位置:噴汽管的作用已如前述,因此噴口角度理應對準于整飾輥出口處,可是有軸輥與無軸輥的噴汽管裝置地位不同,噴出汽的方向與紙頁行進方向有順、逆兩種情況,因此噴口角度也有區別。有軸輥噴出汽的位置應側重于吹呲在輥網面上(即比出口處略高一些),以免逆向吹呲影響紙層。無軸輥噴出汽的位置則對輥網和紙頁出口處并重(即對準出口處),由于順向吹呲,對輥網清潔和紙頁均有利。噴汽管的噴孔直徑應不大于φ1毫米,以均勻密集為佳。

4) 潤濕揩布的位置:潤濕揩布與輥網相貼的位置習慣上均選在整飾輥水平中心線附近的進口側。經驗表明應適當向上移動,使接觸處位于45度處為好,既可保證淋出水能沿揩布均勻淌流至輥面潤濕,又有利于潤濕水滲入網孔和使輥網帶水均勻??寂c網的相貼長度以1.5~2.5公分為宜。過短時揩洗效果較差,過長則貼網毛布易粘聚固形物,粘聚固形物掉落時會造成紙面疙瘩,此外摩擦阻力也會過大,易造成輥網與抄紙網的速差增大。

使用時應注意事項:

1) 使用前的輥體檢查:

a. 輥網的松緊度:輥網以緊為佳,用雙手沿輥網外周搓合未發現明顯鼓突狀為緊,或輥網橫臥架空擱置時下部用手指彈拍,不感覺網與籠骨有明顯脫殼為宜。

b. 輥網表面完好:不應有突出或凹陷,以及網有裂口、洞眼、斷絲情況,輥網兩端錫焊應平滑和與輥面同樣平直,(要求換上新網前兩端焊錫銼平,使端部直徑與整飾部位接近一致)。

c. 輥網表面潔凈,網孔暢通,不應有油污積垢,使用前最好用堿水或蒸汽進行清洗。

d. 輥體的偏心度和橢圓度:在擱架上用手盤動,要求在轉動中輥體平穩無跳動。

e. 輥網換新,舊網割除后,除將兩端焊錫(包括輥網殘片)銼平清除以外,還應清除籠架積垢并檢查籠絲位置是否移位形成疏密不一,以保證套上新網后質量符合使用要求。

2)使用時的操作及要求:

a. 整飾輥應在紙漿上網、吸水箱真空度調節正常、紙面水線已在整飾輥后面第一只吸水箱上消失的情況下,才開始一邊順向盤動整飾輥,力求輥速接近網速,使整飾輥降落至抄紙網面。

b. 整飾輥降至網面隨網轉動以后,繼續降落加上適當的整飾壓力,并檢視抄紙網背整飾區壓出的水跡寬度應達到要求并兩端一致,如有不符,應通過壓力微調機構進行調整。

c. 整飾輥放妥以后即將潤濕揩布翻落貼于輥網表面,保持全幅接觸和接觸寬度兩端一致,并有適量清水淋下,使輥面清潔不易粘附,(水量過小易粘附,水量過大,則出口處摔水嚴重,水線過長)。

d. 開噴汽管以蒸汽吹嘰輥網,汽量要適當,以輥網表面在被吹部位以后無水環或水泡帶上的噴汽量為宜。

e. 進入整飾區的紙層兩面應有較大的水份差,以得到較好的整飾效果,整飾壓力可略大,紙層不易壓潰,因此整飾輥前一個吸水箱至少應保持一定的真空度(一般40~60毫米汞柱),如果水線過早消失,會影響到整飾效果并產生輥網粘漿,應該延緩減弱案輥的脫水效力或降低上網漿濃度來調整,不應用降低前部吸水箱真空度來處理否則紙層兩面水份接近,不能造成合理的整飾條件,使整飾發生困難

f. 正常使用中會因紙漿帶入(或濺入)的沽污物而沽污輥網,一般情況可用長毛軟鬃刷在運行中輕刷輥網清除,如不能清除時則提升整飾輥,停用進行檢查,視沾污物性質的不同,可用蒸汽、汽油、有機溶劑〔苯、酒精、四氯化碳等〕,或不高于5%濃度的燒堿處理,力求以蒸汽或水呲洗清除。

g. 整飾輥在長期使用過程中,至少應結合紙機計劃停機用5%濃度的燒堿溶液較徹底地進行清洗,(可以放在堿液槽內浸洗也可在網面上結合堿液洗網時清洗輥網)。

h. 使用中如輥網輕微粘附,會產生紙層點狀粘起而未粘破的現象可略予減輕整飾壓力或將淋水量略予增加以求介決,如仍未能解決,則需進行輥網清洗(可在運行狀態用水或蒸汽嘰洗,但易造成斷紙,或換下輥網進行清洗)o

i. 整飾輥因需長期停用而取下保管時,應在取下后進行徹底清洗,并于洗凈后用蒸汽吹除大部份水份,同時加熱輥網,然后待輥網自然冷卻時,剩余水份基本也全部蒸發掉〔如仍有水份可用手提吹風或壓縮空氣吹干〕使輥網在清潔和干燥情況下保存,再用時稍加清洗即可。

j. 整飾輥安裝應精確,輥體應與胸輥,伏輥保持平行,以免發生偏斜引起銅網走偏而影響紙層整飾。

k. 進入紙機的漿料應加強凈化處理,尤其是硬質物要除去,以防經過整飾輥擠壓整飾時壓壞銅網。

3) 設備制造應注意事項(與使用有關的):

a. 輥體動平衡要好,以保證轉動勻穩而無跳動。

b. 無軸輥托輪底緣(在擠壓整飾時)應高于托網輥(或吸水箱面)以防抄紙網走偏時擦壞銅網邊緣。

c. 整飾輥體籠架外周纏繞的磷銅絲易松動移位,(籠架變形及銅絲伸長等原因所造成),應在長條撐片上嵌槽或加焊接固定。