打浆设备与工艺简介

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打浆设备与工艺简介

主讲:黄利军

时间:2010年7月28日

打浆设备与工艺简介

打浆就是利用物理的方法对浆料进行机械处理,使纤维受到剪切力,改变纤维形态,以适应纸机生产的需要,保证成纸的质量。

随着造纸设备、工艺技术的高速发展、成纸产量和质量的加速提高 ,同时也促进了打浆设备与工艺技术的发展。

这里结合我们股分公司六抄8号机的打浆设备与工艺作一下简单的描述

一、 打浆设备

传统的打浆设备为间歇式打浆机(槽式打浆机),随着打浆设备与技术的发展,出现了各式各样的连续打浆设备:圆柱打浆机、圆盘打浆机、锥形磨浆机。

下面着重介绍一下我们8号机的打浆设备——锥形磨浆机(图1)

图1

锥形磨浆机的底刀装在一个空心锥形圆柱体的内壁上,转子为圆锥体,沿轴向装有若干打浆刀片,转子上的刀片在圆柱体内运转,产生打浆作用。调节进退刀装置,可使转子沿轴向移动,以控制打浆压力。浆料由锥形小端进入,从大端排出,进行连续打浆。

分类与特点

1、普通锥形磨浆机

转辊线速8~11米/秒,圆锥度小于22°,刀片厚6~10毫米。它的切断能力强,适于打游离浆。通常作为精整设备,也可代替打浆机进行连续打浆。

2、高速锥形磨浆

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转辊线速为11~20米/秒,锥度为22~24°,刀片厚6~12毫米。它的帚化能力较强,适于打中等粘状浆。

3、水化锥形磨浆机

线速达18~30米/秒,锥度约26°,刀厚8~12毫米。它的帚化能力强,而切断作用较小,适于打粘状浆。

4、大锥度精浆机

刀角的锥度大(60°~70°),由于刀角的影响,刀片对纤维产生强力的切断作用,主要用于纤维切断兼有纤维离解的作用。

5、内循环锥形精浆机

切断作用小,而水化性能好。它的适用范围较广,也可作为精整设备。

二 打浆工艺

纸张的种类很多,每种纸有不同的性质和要求,如何在打浆中满足纸种的要求呢,首先应提出合适的打浆方式,制订和掌握好打浆的主要工艺条件,认真执行操作规程,才能达到提高产量,保证质量,降低电耗和充分发挥设备效率的目的。

(一 )打浆方式:

为了工作的方便,更好地说明打浆的情况和要求,表示纸料的特性,根据纤维在打浆中受到不同的切断、润胀及细纤维化的作用,浆打浆方式分为四种类型:长纤维游离状打浆、短纤维游离状打浆、长纤维粘状打浆、短纤维粘状打浆。

四种打浆方式浆料的特性

1.长纤维游离状打浆:适当切断纤维,尽可能保持纤维长度。纸料在网上容易脱水,成纸强度大、透气性好和变形小、匀度不太好,表面粗糙,多用来抄造纸袋纸、牛皮包装纸等。

2.纤维游离状打浆:要求高度切断纤维,避免纸浆的润胀和细纤维化。这种纸料脱水容易,纸的组织均匀,纸质松软,强度不大,吸收性好。适于抄造滤纸、吸墨纸等组织均匀要求高的纸

3.长纤维粘状打浆:要求纤维高度细纤维化,良好的润胀水化,尽量避免切断纤维。这种纸料因打浆度高,脱水困难,纤维长上网时容易絮聚,影响成纸匀度,需采用低浓上网。成纸强度大,吸收性小,可用来生产高级薄页纸如仿羊皮纸、字典纸等。

4.短纤维粘状打浆:要求纤维高度细纤维化,润胀水化,并进行适当的切断。这种纸料上网脱水困难,成纸匀度好,吸收性小,有较大的强度,适合于抄造电容器纸和证券纸等。

打浆方式只表明打浆过程中打浆的方向和打浆的主要作用,并不表示打浆的程度。

打浆的程度主要是用打浆度来衡量。

我们通常将打浆度低于30°SR以下的浆料称为游离浆,打浆度高于70°SR的浆料称为粘状浆。在实际操作过程中,在游离状打浆到粘状打浆之间还有半游离状、半粘状打浆介于30°~70°SR之间。例如, 8号机主要用于生产低定量涂布纸,其木浆打浆度一般控制在28°~36°SR之间,因为:一方面要求一定的打浆,使浆料具有一定的细纤维化,以提高成纸的强度;另一方面又要

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控制打浆度,以避免印刷时收缩变形严重,DIP浆打浆度一般控制在60°~70°SR之间。都属于半游离半粘状打浆。

(二) 影响打浆的因素:

不同的打浆方式,需采用不同的打浆工艺条件。影响打浆的因素很多,如打浆的比压和刀间距,浆料的浓度,浆料的性质,打浆时间,打浆温度等,而这些因素之间,都有着内在的联系,每个因素的变化,不仅会影响到其他条件,而且还会影响到打浆的产量、质量和电耗。

1、打浆比压和刀间距

打浆比压是指单位打浆面积上受到的压力。即: 打浆比压P=Q/F

Q是磨机刀片(转子)作用在底刀(定子)上的压力(N) F是飞刀与底刀的接触面积(m2)

打浆比压是决定打浆方式的首要因素。也就是说,打浆究竟是属于游离状打浆或粘状打浆的范畴,先决条件在于打浆比压。正确地决定比压,也是能否缩短打浆时间,提高纸料质量和节约电耗的关键。

打浆比压与刀间距的关系 打浆比压 刀 距(mm) 下 刀 方 式 极小 小 小 小 中 大 打游离浆应迅速缩小刀距,提高比压,在纤维束充分涧胀以前,用比较大

的压力快速浆纤维切断。反之打粘状浆,应逐步缩小刀距,逐步提高比压,以较长的时间,较低的压力,使纤维获得充分的涧胀和细纤维化。

在生产进程中,比压是通过测量电机电流的方法进行控制,电机的负荷高表示比压大。

2、打浆浓度:

一般地,浆料浓度在10%以下的称为低浓打浆,浓度在10%~20%时称为中浓打浆,在20%~30%甚至更高者称为高浓打浆,由于8号机的打浆浓度一般在4~5%,因此下面就主要说说低浓打浆

在低浓打浆时,应当提高打浆浓度,进入打浆刀间的纤维层加厚,每根纤维所承受的压力降低,从而减少了纤维的切断作用,同时纤维受到强烈地揉搓和挤压作用,有利于纤维的分散、润胀和细纤维化,分丝帚化好。所以提高打浆浓度,适合于粘状打浆。反之降低浓度,有利于纤维的切断,适合于打游离浆。

提高打浆浓度,可以提高产浆量,降低每吨浆的动力消耗,从而降低了生产成本,但连续打浆受到进浆装置的限制,提高打浆浓度很因难,一般磨浆机打浆浓度为3~4%,而高速磨浆机,浓度可达5~6%,8号机的长短纤维打浆设备都

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>1 0.6~1.0 0.5~0.6 0.2~0.4 0.1~0.2 <0.1 搅动混合 轻刀疏解 重刀疏解 轻刀打浆 中等刀打浆 重刀打浆

为高速锥形磨浆机,长纤维打浆浓度一般控制4~4.5%。短纤维打浆浓度可达5%左右。

3、 浆料性能的影响

不同种类的纤维原料,由于其物理结构和化学成分不同,打浆难易和成纸的性质也各有差异。一般认为:纤维细长、长宽比大的,打浆时纤维结合面积大,成纸强度高。若纤维短而粗,长宽比小于45,则打浆较因难,成纸强度也差,适当的细小纤维含量,能增加纤维的结合力和纸的匀度及抗张强度,但纸的脆性增加,如果短小纤维过多,杂细胞和灰分含量过多,会使纸的强度下降。

纸浆中半纤维素含量高,木素含量低,打浆性能良好(因半纤维素分子链短,有支链,并含有大量羟基,容易昅水润胀)。但半纤维素含量过高,会影响纸的强度。

4、打浆时间

打浆时间的长短,在根据浆料的种类、设备的特性和打浆方式的要求等确定打浆比压和打浆浓度后,应确保浆料在打浆机内能进行良好的循环。否则会造成打浆不匀,成浆质量差和打浆时间过长等。

5、打浆温度

在打浆过程中,由于纤维与刀、底刀之间的摩擦作用产生摩擦热,引起浆料的温度上升,浆料温度过高,会使纤维的润胀作用下降,影响纤维素之间的氢键结合,使纤维的结合力下降,导致纸页的强度降低。

打浆温度的提高还会导致施胶度下降,打浆时间延长,动力消耗增加, 总之,打浆是一个复杂而细致的生产过程,为满足纸机的抄造和产品质量的性能要求,应不断调整和优化打浆工艺。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/qynv.html

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