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制约纸机高速运行的因素
时间：2015-04-16 来源：银鸽公司
对于一台设计速度比较高的造纸机，各部分设备能力的配备是不会有多大问题的，在无纸的条件下可以高速运行；但在有纸条件下高速运行，就会出现很多问题，轻则出现纸病、设备故障，重则断纸。制约造纸机高速运行的因素固然很多，但都是技术与管理细节缺陷及对设备认识、使用方面的不足。可从以下几个方面总结“制约因素”：
1.清洁
以前的老人们说，纸是打浆机打出来的，就是说打浆很重要，打浆的质量决定了纸的质量，打浆是基本功。不过，那个时期的纸机速度低，不太讲究速度和效率，重在做好纸的主要质量指标。现在的打浆设备先进了，控制水平高了，打好浆比较容易。现在重质量更重效率，笔者认为清洁应该是造纸的基本功。这里说的清洁是广义的，不只是车间环境，更重要的是浆料系统（尤其是纸机上浆系统）、辅料系统的设备与管道内壁、湿部的机架、辊子、网毯等各部位，都不允许有污物积累、结垢。当然，干燥部及其它非湿部分亦然，不允许纸毛、纸片乱飞，干网及烘缸表面积累纸尘、油污。
湿部的任何一个絮聚团（纤维、填料、异物、干浆等）都会造成诸如孔洞类的纸病或不同部位的断纸。减少或及时清除挂浆及絮聚物的积累非常重要。与浆料连续接触的所有表面必须是光洁的，定期清洗是必要的。
2.稳定
(1）浆料的配比与打浆质量及浆料浓度要稳定。稳定的浆料才能保持纸机工艺参数稳定（如网部真空度、出网部干度、出压榨部湿强度、各部分的速差与张力等），纸机才能稳定运行。
(2）上浆压力要稳定。上浆压力的稳定性决定了流浆箱喷浆压力的稳定，也就是浆网速比的稳定。浆网速比的大小决定了纸页的纵横拉力（强度），浆网速比波动大，会引起网部脱水速率波动，纤维成形质量不一；纸的匀度及纵横拉力波动，会造成压榨部的剥离角变化；其他部位的纸幅松紧度波动，引起纸病（折子）或断纸。通常要求流浆箱压力瞬时波动值在0.6kPa以内。影响压力波动的因素大致如下：上浆泵前的压力稳定性、泵的固有脉冲、泵的转速控制质量、网前筛的性能（脉冲大小）、浆料中含气量及网前筛排气情况等。在压力问题上，选用精度高、性能稳定的压力传感器至关重要，这是造纸机的第一只眼睛，也是很重要的一只眼睛。它对纸机的正常运行与纸的质量起关键作用。
(3）网部传动要稳定。网部速度的高频波动（每秒几次），主要来自于传动控制系统的编码器及齿箱齿轮间隙。当编码器有问题时，反馈速度不准，产生波动；当齿箱齿轮间隙大时，产生速度振荡，网子速度高频波动，也造成浆网速比波动。这种波动，一般仪表显示不出来，很难觉察，只在纸机放料阶段、网上浆层逐渐变厚的过程中能看见，在成纸低速回卷时，可见明暗相间的横印。
(4）网上浆料流态要稳定。浆从流浆箱流到网上，整个脱水过程的流态要稳定，基本的标准是：着网点距离流浆箱的下唇板约250px，成形板前有少量的脱水，以封住空气进入；唇板条的刃要薄，以免干扰浆层表面，产生飞浆；定边极为重要，必须保证边部的浆流规矩、平滑，定边喷水不可缺；网部刮水板的角度、数量及前后排列须保证脱水最大化且不能引起飞浆、跳浆；对于单长网纸机，网上的湍流消失线在前、水线在后；对于半夹网纸机，高速运行时湍流消失线去了夹网内；网子边缘部分的浆流容易因网子翘边、刮水板不平而产生跳动。
(5）其它方面的稳定大都是常规性的，如液压压力、各部速度、相关流量、温度、辅料加入量等。
3.均匀——横幅定量的均匀
(1)布浆均匀
流浆箱流到网上的浆在纸机横向必须均匀，这包括浆层厚度的一致、出喷嘴浆料的湍流度的一致、浓度的一致、速度的一致。浆层厚度的一致性决定于喷嘴开度的一致性；湍流度的一致决定于流浆箱内表面光滑程度的均一性及唇板条刀刃干扰的均一性；浓度的一致决定于稀释水与浆料混合的充分均匀性；速度的一致决定于流浆箱在速度匹配上的设计，阶梯扩散末端速度不能有效衰减就会造成喷浆速度不一致。
(2)初网部脱水均匀
这是指浆料在网部横幅方向各点在任何纵向位置脱水速率相同，否则留着率就会有差异。这主要取决于网部脱水元件的质量。即网子的质量及其均匀污染或清洁，刮水板的平直度、角度、前刃精度。
(3)初定量均匀
定量均匀是指纸的绝干定量横向均匀，可理解为出压榨部纸页的绝干定量在横向均匀。即使前面说的两条都做好了，横幅定量也不一定均匀。因为压榨部的脱水均匀性也会影响定量的均匀性，毛布的透气度、清洁度的不均匀就会影响定量的均匀性。毛布过洗的地方定量低、厚度薄。
4.脱水速率——湿部的脱水
(1)初网部
网部的脱水速率决定了网部的长度和纸机的速度，网部的脱水速率越高越好。对于单长网部，脱水速率太高，会出现飞浆、跳浆问题。高速工况下，空气阻力对浆层表面的影响也显现出来，所以，单长网纸机运行速度受网部的制约，车速不容易超过1000m/min。夹网部（顶夹网、水平夹网、垂直夹网）是两面脱水，脱水速率高，可避免单长网部的问题，能适应更高车速的要求。
(2)初压榨部
普通的复合压榨脱水速率决定于压榨辊子、毛布及真空度。真空压榨辊的真空区宽度、压区间宽度、表面开孔率是第一重要因素，其次是毛布的质量，好的毛布具有透气性好、松厚度合适的特点，长时间运行以后不容易板结，容易脱水。压榨辊的直径决定了压区的有效宽度，直径越大，有效宽度也越大，脱水效果就越好。优化的普通复合压榨，能支持1200m/min以上的车速。更高车速的纸机必然要配靴压，而且压榨部与干燥部之间是真空封闭引纸。
5.关键设备与部件
(1）浆料除气设备。含有大量空气的浆料不易脱水，布浆不稳，制约车速的提高，对纸的质量也有很大的影响。浆料脱气是必须的。
(2）稀释水式、无气垫、能控制纤维定向的流浆箱。浆料与空气的接触必然产生泡沫及纤维絮聚。边缘部分的纤维定向决定了纤维的组织结构，也决定了纸页的湿强度、干强度、抗张强度、伸缩性。流浆箱加装边流（腮流）补充浆料，控制纤维定向，有助于高速运行。
(3）宽真空区的真空引纸辊、真空压榨辊、大直径的盲孔或沟纹辊、石辊，能均匀洗涤的毛布网子洗涤器。
(4）纸幅稳定器。不管是在湿部、干燥部，纸幅（尤其是处于低强度时期的纸幅）都不能自由飘动运行。纸幅稳定器的作用就是让纸页能贴紧毛布或干网稳定运行，以适应高速的需要。
（5）膜转移施胶涂布机。传统的塘式压榨施胶因胶液的剧烈窜动，不适于高车速。要完成高车速工况下的表面施胶，膜转移式的施胶涂布机是必备的。
【2015年2月11日，中华纸业网，技术中心供稿】
