造纸机的网部
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造纸机的网部
一.造纸机网部的任务和要求
网部是造纸机的主要部分。网部的主要任务是脱水,形成纸页。
为得到横幅定量、厚度、匀度等均匀一致的纸页,浆料上网前的均匀分散显得非常重要。
纸料经网前箱流送至网上之前,网前箱首要的任务就是使纤维均匀分散,均匀地将纸料喷到网上。
湿纸页形成后应具备一定的强度,以便顺利地引至纸机的压榨部。
一般纸料上网浓度为0.3%~1.2%,离开网部时湿纸页的干度一般为12%~25%,而纸页经干燥后离开纸机时成纸的干度通常为92%~95%,即上网的纸料中每千克纤维上网时含水999~83kg,进压榨时含水量只剩下4~7 kg,而在离开纸机时仅含水0.05~0.08 kg。
不难看出,纸机网部的脱水量很大,占纸机脱水量的90%以上。
由此可见,网部脱水的特点是脱水量大而集中。
影响纸料脱水的因素很多,如纸料的配比、打浆度、pH值和温度、纸机车速、造纸网的目数、造纸助剂的加入、脱水元件的性能以及浆料湍动情况等,都会对网上纸料的脱水产生一定的影响。
纸页的成形对成纸的质量有及其密切的关系,纸页成形时出现的纸病在纸机的后部是难于纠正的。网部纸页成形时要求纸料有适当的扰动,分散均匀,以保证纸页匀度良好,整幅一致。
脱水和成形是矛盾的两个方面。
一方面脱水过快会影响纸页的成形,另一方面没有脱水又无法实现纸页的成形。
过快和过慢的脱水速度均对成形有不利的影响。
脱水过快,因网上纸料分散不好,会影响成纸的匀度;脱水过慢,不但产量较低,严重时还会导致压榨部纸页压花或干燥纸病。
实际上,纸料的脱水和纸页的成形是相互矛盾的统一体,脱水是成形手段,成形是脱水的目的。
造纸工作者的任务就是根据纸种特点、纸机型式灵活调节、准确控制网部纸料脱水,平衡脱水和成形,以最佳的脱水速度,实现最佳的成形效果。
二.长网部
(一)长网部纸页的脱水和成形的关系
1.长网部纸页脱水和成形的要求与控制
由于刚上网时纸料的浓度低,造纸网的脱水阻力小,脱水很激烈,细小纤维和填料的流
失大,往往因脱水太急造成纸页成形不好。
所以在上网的初期,对纸页的脱水和成形尤其应当小心控制。
在网部的整个脱水和纸页成形的过程中,首先应保证纸页成形良好,在此前提下逐步加强脱水的能力,以求尽快的脱除水分。
湿纸进入伏辊时水分不能太大,否则湿纸会压溃产生压花,甚至断头。
湿纸出伏辊时应有一定的干度,使湿纸具有一定的湿强度,能将湿纸顺利的引入压榨部。
根据纸页在网部成形和脱水的特点和要求,按纸料上网的顺序,可将长网网部划分为三段,即“上网段”,“成形脱水段”和“高压差脱水段”。
“上网段”即从流浆箱堰板喷出的纸料与网面的接触点起,至成形板止。
要求喷射出的纸料均匀分散而且浆流平稳。
“成形脱水段”从第一段结束至真空箱以前。
纸页在此成形并脱出大部分的水,脱出的白水浓度较高,称为浓白水。
这一段又可分为:成形区(A区)和脱水区(B区)。
成形区应缓和均匀的脱水,以保证纸页成形良好。
待纸页基本成形进入脱水区,在不影响纸页成形质量的前提下,可适当加速脱水。
“高压差脱水区”在网后部,由真空箱和伏辊两部分组成。
本段湿纸已经成形,可采用高压差进一步加速水分脱出。
2.不同纸种的脱水要求与控制
网部的脱水应根据浆料的特性和不同纸种的脱水要求,在保证成形质量的前提下选用不同的脱水元件,控制好纸页的脱水。
对一般纸种如新闻纸、书写纸、印刷纸等要求缓慢均匀脱水,初期抑制脱水速度,中后期逐步加强并保持适当扰动;
对高游离浆纸种如纸袋纸、薄型纸等要求低浓度上网,强脱水,较快速度成形;
对高粘状浆纸种如电容器纸、防油纸等要求缓慢脱水,持续保持扰动,甚至可以采用成形喷水管,稀释纸料浓度改善纸页成形。
(二)上网纸料的喷射和纸页的脱水成形
纸料从流浆箱堰口喷出,要求全幅纸料的喷射角、喷浆速度、喷射距离和喷浆的厚度均匀一致。
此外喷射方向与纸机中心线平行,喷浆时纸料中不能混入空气,不产生过大的湍动干扰和跳浆。
1.喷射角和喷射距离
纸料经堰板喷出后,因受重力的作用呈抛物线落在网面上,浆流喷射轨迹与下唇板之间的夹角(α)为喷射角。
堰板喷浆口喷出纸料与网接触处称为着网点。
着网点距胸辊轴向中心线的距离称为喷射距离。
在生产过程中应控制好喷射角和着网点。
纸料在网上着网点的位置,有以下四种情况:
(1)在胸辊中心线前图5—19(Ⅰ)的位置上,由于胸辊产生的离心力作用,会产生溅浆现象,纸料不稳定。
(2)在胸辊与成形板间图5—19(Ⅱ)的位置,这里正是胸辊的抽吸区,纸料上网,受到强烈的脱水作用,会出现竖排的纤维,影响纸页强度,使纸页的两面差增大;加上纸料的重力和浆流的冲击力,在胸辊和成形板之间,会出现网塌腰现象,严重时会出现跳浆现象。
(3)在成形板附近,如图5—19(Ⅲ)位置,此处受胸辊抽吸影响较小,不会出现剧烈脱水;另外,由于成形板的支承作用,网不会产生塌腰现象。
(4)在成形板上,如图5—19(Ⅳ)处,此处距堰口较远,喷射角较小,由于网与浆流形成一个狭小的楔形区,容易把空气带入纸料中,在网上形成气泡,产生纸病。
另外,因纸料喷射距离较长,堰板质量上的缺陷易造成纸料流动不均匀等。
由此可见,长网部纸料的着网点,应选在Ⅲ区,即成形板前缘附近。
但在低速纸机上,用粘状浆抄造电容器纸、半透明纸时,因滤水困难,把着网点选在Ⅱ处,效果亦好。
生产中着网点的位置是靠调节堰板、控制喷射角的大小来控制的。
2.喷浆速度(浆速)
生产中应控制浆速与纸机网速相适应。
浆网速比对纸页的成形、脱水和成纸质量均有密切的关系。
当浆速等于网速时,浆料与网之间没有相对运动,纤维容易絮聚,成纸的匀度较差,甚至在纸上产生云彩花的纸病。
只有夹网纸机采用,因其要求纸料一上网就定形,使纤维来不及絮聚便已强制脱水成形。
当浆速大于网速时,沿纸料厚度出现速度差,有利于防止纤维絮聚,但若二者差值太大纸料出现翻滚现象,容易产生纤维卷曲或纤维垂直于网面的现象,所以只有在使用粘状浆抄某些薄纸(电容器纸、卷烟纸)或要求抄伸长率较大的纸张(电缆纸)时才用。
当浆速小于网速时,纸料着网时将受到网子的牵引力促使纤维分散,可减少纤维絮聚,纸幅的匀度也好,所以大多数纸如一般印刷纸、书写纸采用浆速小于网速。