造纸设备原理.doc

打浆机的原理
一、 造纸打浆机的类型及工作原理
1、间歇式打浆机
槽式打浆机
主要由浆槽（包括山形部）、底刀、飞刀辊机升降调压装置、罩盖及洗鼓等组成。适合于棉、麻等长纤维打半浆。
2、锥形磨浆机
作用：纸机前精整纤维、混合纸浆；连续打浆。
锥形精浆机的结构：锥形精浆机主要由装有刀片的圆锥形转子和内表面装有刀片的圆锥形外壳以及加压和传动装置所组成。

工作原理：纸浆在高速旋转的转子带动下产生周向线速度和径向离心力。由于圆锥形转子使得大端的周向线速度和离心力比小端的大，导致大端的静压比小端的小。另外在锥形外壳的轴向定齿纹的“束缚”和导引下，纸浆具有由小端向大端移动的趋势。腔内纸浆移动的动力源是靠进出口浆管的外来压差和磨腔内的导引力。浆料一旦进入磨腔，受转子表面飞刀和固定锥形磨套内表面底刀之间的复杂的机械作用力，产生打浆作用。
3、圆柱磨浆机

工作原理：利用外界压力对定子刀进行加压打浆的。底刀固定在长方形的底刀匣中，通过外界压力使其向刀辊作径向移动而达到调压目的。
4、盘磨机
浆料在高速转盘的巨大离心力作用下，从磨盘中心向圆周个方向运动，在此过程中，纤维受到摩擦力、扭力、剪力、水力及热力等各种作用。因而，纤维的撕裂、分丝、帚化、压溃、弯曲和搓软作用显著，而切断作用较小，特别是高浓磨浆时，以上作用更加明显。
二、 低浓打浆、中浓打浆和高浓打浆
1、低浓打浆
打浆浓度对打浆方式和质量有重要的影响。打浆浓度高，进入打浆刀间的纤维层加厚，纤维所承受的压力降低，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，分丝帚化好。而且可以提高产量，降低吨浆的动力消耗。打浆浓度低，则相反，纤维切断多。
2、中浓打浆原理
与高浓打浆相似，但对纸张强度的提高效果木浆和草浆不相同。研究发现，草浆中浓打浆效果较好，浓度为12%时效果最佳，打浆的能耗较低，抄片的收缩率较小
3、高浓打浆原理
（1）主要是靠纤维间的相互摩擦、挤压、揉搓、扭曲等作用，使纤维受到打浆作用；
（2）产生大量的摩擦热，使浆料软化，有利于浆料的离解。
三、磨（打）浆设备选型和生产流程设计
1、设备选型
了解设备的特点和生产能力
盘磨机为主：短纤维
2、生产流程设计
盘磨机为主：短纤维
盘磨机+大锥度磨浆机：长纤维
3、系统控制
打浆度自动控制：自动化研究方向、自动功率控制

高速纸机流送系统
来自抄前池的浆料被白水塔白水所稀释，并被泵送到除渣器，除渣一段良浆以一定压力通过若干喷浆支管送入除气器，进入除气器内的浆料在碰撞、降膜、沸腾等物理作用下将空气从浆料中分离，并通过真空泵从除气器中排出，除气后的浆料在低脉冲浆泵输送下进入网前筛，再从网前筛进入纸机流浆箱，实现上网。
来自抄前池的浆料被白水塔白水所稀释，并被泵送到除渣器，除渣一段良浆通过若干喷浆支管送入除气器，进入除气器内的浆料在碰撞、降膜、沸腾等物理作用下将空气从浆料中分离，并通过真空泵从除气器中排出，除气后的浆料由低脉冲浆泵输送到网前筛，经网前筛进入纸机流浆箱，实现上网。该系统能满足浆料泵送、净化、除气和筛选等方面的所有要求，为纸机流浆箱提供稳定的浆料浓度和压力，使网部脱水和纸页成形得到改善，纸机运行平稳
筛浆机
纸料筛选的设备有振动平筛、外流式圆筛、压力筛。现在使用最广泛和最为成功的纸料筛选设备是压力筛，即旋翼筛。压力筛又分为单鼓外流式压力筛、单鼓内流式压力筛（一种是旋翼筛鼓之外转动，另一种是旋翼在筛鼓之内转动）和双鼓式压力筛。
一、双鼓式压力筛
双鼓网前压力筛工作时，浆料从网前筛上部切线压力送入。浆料从筛的上部流入到两个筛鼓之间，在双旋翼转子旋转时产生的离心力和向心力的同时作用下，良浆通过内、外筛鼓并汇集于筛体下端的良浆管流出;脉冲旋翼在旋转时保持筛鼓的清洁。浆渣受转子旋转产生的轴向推动力，在向下流送的同时被浓缩并逐步移到排渣口集中排出。

长网织机

压榨部
湿纸页在网部虽然已脱去大量的水分，已经有了一定的强度，但从伏辊处引出来的纸，一般仍然还有80%左右的水分，湿纸页的其哪个度还不够大，如果把正样的湿纸页直接送到烘干部去进行干燥的话，一方面因为湿纸页的强度差，容易断头；同时，湿纸页中这样多的水分，全靠烘缸蒸发干燥，不仅消耗大量的蒸汽，而且这样干燥出来的纸，纸质不够紧密，表面粗糙，强度也低，所以从网部来的湿纸页，需要在压榨部一哟内个机械压榨作用进一步脱水提高干度的同时，增加纸的紧度及翟的请度，改善纸表面性质（如平滑度），然后再送到干燥部进行干燥。
一、 压榨部的作用和组成
压榨部的作用：（1）主呀是在网部脱水的基础上，借助于机械压力尽可能多地脱掉湿纸中的水分，便在干燥纸时尽可能减少蒸汽消耗；（2）将网部揭下来的湿纸页，传诵到烘干部去干燥；（3）在压榨水的同时，增加纸页中的纤维结合力，提高纸的紧度和请度，减少纸机的断头损失；（4）消除纸的网痕提高纸面的平滑度和减少纸的两面性。
普通长网机压榨部由一组以上压榨棍组成，通常是2-4组，最后一组，在普通长网纸机多为光泽压榨
二、湿纸页的传递
将湿纸从伏辊处造纸网上揭下来传递到压榨部分，现在有两种方式，即开开放引纸和闭式引纸（包括粘引纸和真空引纸）。纸机和纸板机究竟采用那种引纸方式，主要决定于车速和产品的定量。
1、开式引纸
适用于低速和中速的纸机，压榨部在使用真空伏辊以前，车速都比较低，湿纸从伏辊处引到一压，都靠人工进行操作，但随着真空伏辊的问世，车速的提高，人工引纸已经无法再适应生产需求，于是在真空伏辊中装置压缩空气管，由内向外将网上的引纸吹到一压毛毯上，或者在伏辊和造纸网回头辊中间安装压缩空气喷嘴，从造纸网由内向外将网上的引纸条吹上一压毛毯
2、闭式引纸
闭式引纸分粘舐引纸和真空引纸
（1）粘舐引纸
这种引纸方法特别适合于中速和生产低定量的纸机（例如自动引纸纸机）。
粘舐引纸方法，是将伏辊上的湿纸贴在引纸毛毯下面进行传递。粘舐引纸的优点是引纸结构简单，产纸网痕较轻，而且引纸毛毯的使用寿命较长。不过粘舐引纸操作运行要求的条件相当严格。粘舐引纸毛毯需要组织结实，编制紧密，毯面平整，并须燎毛。
展舐引纸时，纸和毛毯的含水量都很重要。粘舐引纸毛毯需要组织结实，编织紧密，毯面平整，必须燎毛。
粘舐引纸时，纸和毛毯的含水量都很重要。粘舐引纸是靠着毛毯面上薄薄一层水膜的粘附作用和毛毯转过揭纸辊产生的微弱抽吸作用来传递湿纸的，因此要求毛毯清洁，尤其是在两边要特别干净。
（2）真空引纸
真空引纸适用于一般高速纸机和生产薄型纸的超高速纸机，这样引纸方法靠的是真空作用，它不仅可用于伏辊到一压间的引纸，同时适用于各道压榨间的湿纸传递。
三、压榨的类型与组合
压榨部的组合形式很多，根据每道压榨的压辊数目可分双辊和多辊压榨。如因压榨的功用不同，可分为正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、引纸压榨及其他组合形式的新型双辊压榨等。
四、压榨毛毯
为了实现高线压压榨，除了应当对纸机加压机构、压辊的材料和构造等作用相映地改造之外，压榨毛毯是否能够适应，也是提高线压的一项关键性因素。
1、毛毯的作用
纸机压榨毛毯具有下述几种作用：
（1）吸收从压区湿纸中压榨出来的水；
（2）在压区中支撑着湿纸以防压花；
（3）在压区中，毛毯能将压力均匀地分布在湿纸上；
（4）赋予纸以希望的表面性质；
（5）在真空压辊、沟纹压棍和盲孔压榨中，辊面上有实心部分和眼孔（或沟缝）部分之别，毛毯能均衡实心部分面积和眼孔（或沟缝）部分面积上的压力，从而可以消减纸上出现的“影痕”；
（6）把湿纸从上一道压榨传送到下一道压榨，起到传递湿纸作用；
（7）压榨毛毯起到有当里传送带的作用，由它带动压榨部所有从动辊子转动。

造纸干燥部烘缸
一、供热系统

二、烘缸排水控制

三、冷凝水排出装置

压光设备
一般长网纸机在干燥部之后装有一台压光机，用以提高纸的平滑度、光泽度和厚度的均匀性。
一、硬压光机
硬压光位于前干燥和施胶压榨之间，它由一根热辊（顶辊）和一根分区可控SymCDS/HP辊（底辊）组成，辊壳材料均为冷硬铸铁。在施胶前压榨前设置硬压光的目的主要是对涂布原纸进行预压整饰，改善原纸的表面性能，有助于提高涂布均一性，解决高速涂布时产生的一些运行性能问题，对印刷质量也有好处。如果仅用于表面施胶可不需要预压光。
热辊是通过水加热的， 辊壳为冷硬铸铁。轴颈为钢或特殊铸铁，用螺栓安装在辊壳上。轴颈配锥形抛光面和油槽，锥面上安装轴承，油槽用于拆卸轴承。
辊内的热水在靠近辊面的辊壳径向孔内循环排出，循环水通过旋转接头送进和排出。
SymCDS/HP辊是自加载、分区可控、挠曲补偿辊。辊子由固定的中间轴、辊壳、加压靴元件和轴承组件（滑动轴承）组成。辊子的设计使辊轴锁定，保证辊壳运动时压区闭合和加载。分区可控辊的每个加压元件的压力可单独通过计算机控制系统调节控制，获得理想的压区压力分布。为了在整个压区范围内获得最好的整饰作用，在辊子相对的一侧布置有同样的加压元件。

二、超级压光机
超级压光机和前面讲的压光机相似，主要不同的地方是前者辊数较多，线压较大，车速较快，除辊外还有纸辊。
超级压光机的下辊通常是主动辊，通过减速装置与电动机联接。卷纸则由单独的电机传动。高压光机辊数达到12辊时，则多以第三或第五（由上而下计算）为原动辊。
2、影响超级压光的因素
一般超级压光鲧压光与纸的水分、压光线压、压光速度、辊子数目和硬度、辊子温度以及纸的组成有密切的关系。
（1）纸的水分
纸中含有平衡水分。平衡水分的多少，决定于纸的组成、纤维种类、胶料填料用量以及外界空气的相对湿度和温度。如果提高外界空气的相对湿度，纸的水分增加，在相同的相对湿度条件下，含磨木浆和硫酸盐浆的纸，由于有较多的半纤维素，纸的平衡水分最高。填料含量愈多，纸的平衡水分愈低，松香胶料施胶度使纸的水分含量稍有下降。影响程度最大的是纸料打浆度。
增加纸的水分含量，纤维吸纸润胀，因而提高了柔性和塑性，故能增加超级压光的效果，但水分也不易过多，否则在压光时因为压溃了的纤维粘在一起，有变黑和产生透明点的危险，所以纸在超级压光之前应有适当的水分含量。
（2）辊间压力
随着辊间压力的增加，纸辊径向变形加大，因此产生较大的辊间滑动，有利于超级压光作用提高辊间线压，化学浆的纸有下列规律性，随着辊间线压的增加，纸的光泽度和透明性直线增长，平滑度的增加加比光泽度快些，但诚衰减曲线，厚度与透气度下降，而紧度呈衰减曲线增加，机械强度一裂断长和耐折度有多提高，撕裂强度却有下降。
（3）压光辊数
增加压光辊数，加大辊间的线压力，同时也相当于增加纸的压光时间，提高了纸的平滑度和光泽度。
（4）压光速度
适当增加超级压光辊的车速，可以提高纸的平滑度和光泽度。压光速度增加，虽然受压光作用的时间减少了，但因辊子发热关系，取到良好的压光效果。
（5）辊子温度
压光纸辊变形的结果，由于摩擦力所作的功能变为热能，引起纸辊和铁辊温度升高。
（6）纸的组成和纤维原料性质
各种纤维原料原因具有不同的组织结构，纤维长度和细度，化学组成和润胀能力，压光时显出不同的压光效果。一般来说，凡是细薄而润胀能力强的纤维，压光后容易取得紧密的纸面，换言之，纸的平滑度、光泽度和紧度容易提高。