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超成型器的設計和應用
2012-11-30 11:30:21   作者:   來源:   評論:0 點擊:

  所謂高速超成型器其實質的含義是采用數套短長網串聯組合而成的成型部。早在六十年代;日本的紙機制造商在園網成型器的基礎上發展了一種新的成型裝置——超成型器。隨著以后不斷的研制和總結,到了八十年代,使用最多最廣泛的是高速超成型器(High Speed Ultra Former 簡稱狀HSUF);車速可達每分鐘350米。至今,已經發展到車速可達每分鐘600米的高速超成型器。85年以后,我國先后從日本引進多套高速超成型器,主要用于抄造牛皮箱板紙和涂布白板紙;二臺32OO紙機分別在上海實宏紙業有限公司和天津板紙總廠;用于抄造牛皮箱板紙.二臺2400紙機分別在寧波中華紙業和山東華眾紙業,用于抄造涂布白板原紙.近期,廣東理文造紙廠引進每分鐘600米的高速超成型器。
  綜所周知,圓網成形部具有動力消耗低,多層成型復合方便,對產品的原料組合和品種適應性較廣等優點,但主要的缺點是:由于成形的區段很短,其適應的車速就很低(一般在8M/min以下),直接影響產量提高。其次是成形質量較差,纖維縱向排列較多,造成紙的縱橫拉力比過大.隨著幅寬的增大,其橫向定量差比較難控制.特別是掛面層的勻度質量較差;既浪費掛面的優質原料,又影響成紙的表觀質量。早在1986年,我們對上海實宏紙業有限公司(原上海宏文造紙廠)從日本引進的高速超成型器進行了現場技術測繪;通過消化吸收和分析,我們認為:高速超成型器是一種針對園網成型器缺點而改進的成型器.它保留了園網成形部串聯組合的優點,同時吸取了長網抄造和夾網成形的特點一采用流漿箱、胸輥、成形板、脫水板箱(或案輥)、真空吸水箱等元件。
  與長網裝置不同的是,該成型器又設置了成形輥、片式網籠、伏輥、真空堰刀、吸移真空箱等裝置。HSUF的短長網區段為成形初段,成形初段的長度是根據工藝要求來確定并隨之而變化.真空吸水箱、片式網籠為真空脫水和壓力脫水區段,在真空吸水箱區段中不會有長網紙機那樣很明顯的水線,隨后干度為3-4%的濕紙漿進入一個網和毛毯的夾區內進行復合、脫水一邊脫水邊復合,而這時濕紙漿脫水的動能來自于毛毯的原始張力,我們注意到這一基理和夾網成形很相似,即濕紙漿在脫水時不會因為揣動而產生纖維移動。當濕紙幅進入到片式網籠區段時,實行的是過濾脫水。因為,在濕紙幅的脫水方向有著二層濾水網。片式網籠的表面是8目的襯網;在襯網的外面是60目的短長網;這種雙層網的過濾脫水對保留短小纖維是有利的。而當濕紙幅脫離片式網籠區段時;實行的是機械脫水。這是集脫水和增加層間結合力的一個重要過程。在這個壓區中,盡管施加的“線壓”不是很高,一般不超過SKN/cm.但是,由于伏輥包覆的橡膠硬度很低,以至伏輥與片式網籠的接觸并非是線接觸而形成了面接觸;這樣一來既能夠保證有效的脫水又保護了濕紙幅不受損傷,同時也保持了濕紙幅相對短長網的剝離性。
  在機械脫水區域內首要解決的關鍵問題是:經過壓區的濕紙幅不被回濕.超成型器的機械脫水裝置與普通壓榨的機械脫水有不同之處;它使液體具有三個方向的低壓流動區,而造成回濕的的主要是伏輥上方擠壓出的水流,所以,在這個鍥形區內設置快速排水裝置——真空堰刀.真空堰刀裝置相當于帶鍥形吸口的真空吸水箱;機械設計的要點是如何加強其密封性;使伏輥上方的擠出水能快速排除;因為這個脫水區是單套超成型器的最后一個脫水工序。
  總而言之,超成型器的網面脫水和片式網箱下的機械脫水是該成型器的二個重要的脫水區域。選用超成型器的造紙機的成型部,一般有數套趨成型器組合而成。主要是以產品的定量范圍作配置超成型器數量的依據;特殊需要的低定量多層復合紙,則根據其需要的層數作配置超成型器數量的依據。多套超成型器串聯組合后;其脫水的內涵就有了質的變化。以五套串聯組合的成型部為例,底層漿將通過包括其本身在內的五個超成型器;這樣底層漿獲得五次機械減量脫水。同理,底襯漿獲得四次機械減量復合脫水,芯層漿獲得三次機械減量復合脫水……,不難理解,用這種復合方式能大大提高板紙的層間結合。
  另外,由于超成型器是以短長網為基體的,因而它也具備了長網成形的特點。漿料上網是采用流漿箱上漿,一般均選用階梯孔板布漿,使纖維縱橫向排列趨于均勻以達到成紙要求的縱橫拉力比。從總體布置而言,多套超成型器串聯組合的運行紐帶是成形毛毯。因此,濕紙幅在成形、脫水過程中始終依附毛毯運行,直至送入壓榨部,濕紙幅的第一次開區是在二次壓榨之后,纖維交織后的拉伸量俄很小,為確保成紙的物理指標奠定了基礎,這是長網造紙機所不具有的優點!超成型器串聯組合而成的成型部的另一特點是節省動力.以五套串聯組合的成型部為例,凈紙幅寬3N0毫米,工作車速m0砌h,其成型部的主裝備動力為110KW(每套超成型器配置的傳動功率22KW),這是因為超成型器包含采用機械脫水的緣故;這對于降低成品紙的單位成本、增強產品在市場的競爭力是極為有利的。
  HSUF成形部的優點主要可歸納如下:
  1、抄造品種多樣靈活,改換品種方便。
  2、能高速抄造,生產率高。
  3、藝操作難度相對其它成型部低;使成紙的產品率提高。
  4、適應游離度變化的范圍大。
  5、抄出的板紙物理性能優良,縱橫拉力比小。
  6、板紙的層間結合良好。
  7、設備維修保養方便且費用低。
  8、動力消耗低于其它成型部。
  超成型器在投入使用的實例中也存在個別改進的問題,主要是片式網籠的表面8目襯網使用周期較短.原因是在初始設計時考慮到聚脂網熱收縮套問比較方便,在實際使用中改為12目的不銹鋼襯網,其使用周期就大大延長了。
  HSUF主要用于生產涂布白板紙;牛皮箱板紙;瓦楞原紙,掛面板紙等,這種含有東方特性的成型部在我國有廣泛的應用前景。目前我國自行設計制造的HSUF的設備已投入使用,HSUF系統的升級型系統也進入實質性的開發和研制在消化。
 

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