成形网在造纸生产过程中性能变化的研究

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近年来,中国造纸工业得到了飞速的发展,不仅出现了很多新型的制浆造纸科技,而且制浆造纸设备也在不断地更新换代。纸机装备不断向现代化迈进,宽幅和高速是其主要标志。纸张产品的定量越来越低,而且由于制浆造纸科技技术的飞速发展,使得造纸原料中填料和二次纤维的含量越来越高。为了满足人们日益增长的对纸张品质的要求,造纸化学品用量激增;用水循环封闭度日益提高。上述这些变化使得造纸成形网作为网部重要的脱水成形器材,必须要具有如下的性能:(1)稳定而快速的脱水能力;(2)好的细小纤维和填料的保留性能;(3)良好的运行稳定性;(4)高的成形网使用寿命。 而目前国内成形网由于人力、物力和财力方面的缺乏以及国内网厂间以价格取胜的低水平竞争的原因,使得由国内网厂所生产的成形网在上述性能的获得上往往是顾此失彼,很难达到平衡。然而国外的成形网生产科技已得到了很好的发展,他们不仅能够为高速、宽幅纸机设计SSB成形网,而且还可以根据不同的纸机生产线进行量体裁衣,为纸厂选用合理的成形网。鉴于此,结合造纸生产过程特点和成形网织造方面知识,积极探索成形网在造纸过程中的性能变化很有意义。 成形网在使用过程中,由于其内在和使用环境方面的原因,外观结构发生了变化,从而导致使用性能改变。成形网的磨损、收缩和延伸是经常发生的,除此之外,还可能会由于纤维和填料堵塞滤水孔而产生“起拱”或“糊网”。成形网的磨损会导致成形网表面的平整性和滤水性下降;延伸和收缩会使成形网表面的纤维支持性和滤水性改变;“起拱或者糊网”会导致成形网对细小纤维和填料的保留性下降。成形网这些性能的改变对造纸生产过程和成纸质量有很大的影响。表现为:纸机车速降低,白水浓度增加,单程留着率降低,网部脱水元件真空度加大,纸张传递过程中由于干度下降而容易引起断纸现象。这一切都会增加造纸生产成本,降低生产效率。 纸张的质量也会因成形网性能的改变而受到严重的影响。表现为:造纸成形网随着透气度的增加,滤水性也增加,使得滤水速度加快,从而可以缩短纤维絮凝时间。纤维交联越多,形成的纸张强度就越大。然而随着滤水速度的增加,堵塞效应也增加,因此滤水性降低,纸张强度也降低;随着纤维支持的增加,更多的纤维被支撑在由节点所形成的成形网表面的平面上,则意味着更多的纤维可以保持在同一平面上。节点数越多,纤维支持越多。这不仅可以降低厚度,还可以增加纤维交联作用,从而可以提高成纸抗张强度和撕裂度;成形网经密和纬密的增加,可以增加成形网表面的纤维支撑,从而可以提高成纸的抗张强度和撕裂度。而且成形网密度的增加可以降低成纸的纸张厚度;成形网的平行差和纸张厚度间有一个直接的关系。如果平行差大,那么有足够的空间为纤维进行Z向排列,纸张厚度增加。除此之外,随着平行差的增加,纸张密度(定量)降低,可以导致纸张松厚度的增加。成形网服务有助于提高成形网的使用性能和寿命。完善的成形网服务应该分售前、售中、售后三阶段进行。首先要根据造纸生产工艺特点和成纸性能要求,由织物供应商向纸厂推荐合适类型的造纸成形网。在选定好成形网后,成形网的正确安装,开启是成形网发挥和增加使用性能的前提。在使用过程中,针对成形网的类型,对成形网进行有效合理的清洗是必要的,以维护和保持成形网的性能。成形网从纸机上退下来后,应通过先进的实验仪器来发现和分析成形网的微观和宏观变化,结合成形网生产工艺和造纸工艺特点来找出使成性网性能发生改变的原因。最后本论文通过“平衡项目”的介绍,向业内人士展示了一种比较新颖的夹网纸机用成形网设计思想和方法。除此之外,通过该方法我们还可以获得一些关于如何调整湿部以改善纸张的特性以及提高纸机效率方面的重要信息。
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