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造纸机成形与哪些因素有关

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造纸机成形与哪些因素有关

发布日期:2018-08-23 作者: 点击:

    影响造纸机成形的因素是多方面的,其中有些也就是影响脱水的因素。有些因素对成形过程而言是“先天性”的,如纸浆中纤维的特性、纸浆的配比等;有些因素是由成形器的特征所带来的,如摇振、夹网的双面脱水等;有些因素是在生产过程中可以调节的,如纸浆浓度、浆网速比等。山东海天造纸机械有限公司下面将讨论一些带共同性的与上述流体动力过程有关的因素。

造纸机.png

    1)纸浆浓度


    纸浆浓度低可使其中纤维的易动性增大,当湍动及剪切消失后低浓度纸浆中纤维形成絮聚状态所需的时间也长于高浓度的纸浆。以纤维较短的磨木浆纤维为例,浓度为1%时,扰动的影响消失后絮聚时间约100毫秒,浓度为4%时仅1毫秒,而浓度为0.5%时则可达500毫秒左右。所以,低的浓度有利于纤维较好的分散。


    当造纸机成形器有足够的脱水能力时,造纸者都愿意采用较低的纸浆上网浓度以便在纤维分散较均匀的条件下进行成形过程。对于生产低定量的薄纸时以及采用某些长纤维和粘状打浆的纸浆时则更必须采用较低的上网浓度。


    湿纸幅成形时的干度通常为3~6%。设纸浆上网浓度为此值的十分之一,并考虑成形过程有约35%的纸浆固相离出率,则在成形过程中需要脱也的水量约为纸浆上网时所含水量的93.5%左百。这样的脱水量是很大的。进一步降低纸浆上网浓度会进一步增大这个脱水量所以要经过计算或实验才行。


    纸浆上网浓度降低也增强了细微物质的活动,在初始泄水较快时细微物质的流失也增大了。成形网的网面是凹凸不平的,网线之上和网线之间的积留量不同,形成了网痕。


    在沉积的过程中,靠近网面的积层中细小纤维和细微物质含量越高就使积层靠网的一面与网面的起伏凹凸越能伏贴,也就是积层反映出的网痕越清晰,网痕被强化。由上述情况可知,在纸浆上网浓度低时,细小纤维和细微物质向网面移动的机会增多,因此网痕也趋于增强。


    2)造纸机脱水速度


    脱水速度对成形过程和成形质量的影响是多方面的。纸浆上网进的初始脱水速度比成形过程后期积层上方自由悬浮体通过已形成的积层进行脱水的速度相差很大。


    脱水速度是一个变值,它在理论上可用柯曾尼-卡门(Kozeny-Carman)公式来表示:


    哎,公式太复杂,直接说结果吧


    初始脱水速度大时,会使由流送部分带来的纤维分布上的缺陷(如果有的话)被迅速地固定下来,使纤维和细小粒子流失增大和湿纸幅的网痕增强,还易于在纸上产生针孔。这些针孔是高速水流直向地通过积层的结果。


    初始脱水速度大还会使积层下部被压紧得较结实。使积层上部未泄水的自由悬浮体的进一步泄水较难,结果是以后的纤维沉积速度降低,成形过程的时间相对地被拉长。


    除了某些薄纸外,通常都采取措施来减缓初始脱水速度,使成形过程初期的脱水比较平缓。在较平缓的初绐脱水速度下,可使积层下部纤维排列的方向性较易得到控制,减少纤维沿垂直于成形网面的方向排列的趋向,有利于泄水中使纤维较好地分散。


    3)造纸机浆网速差


    浆网速差是施加定向剪切的一种措施。浆网速差大,纵向的定向剪切也大,纤维没纵向的排列方向性也强。但这种方向性自积层的靠网一面起距成形网越远就越弱。


    浆网速差产生的定向剪切对未泄水的自由悬浮体中纤维的分散也有好的效应。浆速比网速稍微快一些或慢一些都反映出成形过程中纤维匀布有所改进。浆网速差过大对成形的影响是不良的。在大多数情况下,采用±5%以内的浆网速差率。


    4)造纸机成形网


    成形网是参与成形过程的必不可少的元件。纤维悬浮体在成形网上的脱水与成形网的有效流通面积和网目尺寸有关。


    有效流通面积是指单位成形网面积中所有网孔面积之和,而网目尺寸是单个网孔的具体尺寸。有效流通面积与网目数、经纬线的直径有关,在每英寸80目以下的单织网中,通常目数较多者有效流通面积较少,因经纬线增多。每英寸80目以上时,通常有效流通面积目数之增多而增大。


    在相同压差和流阻的条件下,有效流通面积大时,脱水速度也较高。有效流通面积相同而目数较多时,说明网孔的尺寸较小,脱水速度将因流阻之增大而降低。故选用目数亦即网孔小而密的成形网时,可得较缓和的脱水,而悬浮体中的纤维在沉积过程中有较多的受到匀布的机会,细小纤维和细微物质的积留也较多。


    5)纸浆温度


    纸浆温度的提高可使悬浮体中水的粘度降低,使脱水速度增大。 纤维悬浮体本来就是一个三相的悬浮体,因为其中不可避免地或多或少地会有空气存在。


    提高纸浆温度有利于悬浮体中气相在体积增大较迅速的条件下较快地逸出,使流送部分或附属的除气装置有较好的除气效果。但是,浆温提高也造成了细菌繁殖的有利条件,易于在纸浆中形成粘液状的腐浆并在管道和机器中附集成垢,降低纸浆质量或在成纸中造成次废品。在采用网下白水封闭循环系统时,浆温的提高所形成的上述问题更易发生。


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