网部脱水机理
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夹网成型器脱水原理夹网脱水成形过程中,浆料在网部脱水成形主要动力有压力、脉冲、离心力及真空抽吸。
其主要脱水过程包括以下几个部分:初始脱水浆料喷射到内外网形成楔形夹区内,通过调节浆料喷射角度,确保约80%的浆料落在胸辊上,其余20%浆料落在成形辊上,以保持浆料在初始脱水阶段内网、外网脱水量一致。
初始脱水阶段浆料浓度为1.0%~1.2%,滤水阻力小,浆料脱水迅速,约70%网部脱水量在此初始脱水阶段被脱除。
在楔形夹区内网和外网之间形成的压力逐渐增加,浆料悬浮液在内外网两侧无扰动迅速脱水,在此阶段浆料脱水动力为夹区压力,浆料未发生湍动。
外网脱除的大部分白水,穿过成形网后被成形辊高速转动产生的强大离心力甩出到外网接水盘,小部分白水在真空抽吸作用下进入成形辊内部腔体,经气水分离后进入成形白水槽。
而在离心作用下胸辊甩出的大部分白水则进入内网接水盘。
初始脱水阶段浆料喷射角度、成形辊真空度对纸页成形有着重大影响。
在初始脱水阶段成形辊的真空、浆料喷射角度影响填料Z方向、纸页正反面的分布,从而影响纸页其它物理指标如横幅定量、厚度等。
合理设置浆料喷射角度以及成形辊真空,对改善填料在纸页分布均一性非常必要。
生产实践中,初始脱水阶段脱水量的大小也是一个重要的控制参数。
经过初始脱水阶段纸页干度通常控制在2%左右,干度过高则影响下一步脱水,干度过低容易导致纸页成形不良,出现破碎的问题。
脉冲及真空脱水经过初始脱水的浆料,进入加载脱水板预加载刮刀前端时,成形网发生弯曲(弯曲程度受到成形网张力、加载压力、网速等因素影响),在内外网的压力作用下,对浆料形成压力,压力在外网离开预加载刮刀后恢复,在第一组刮刀前端再次形成压力,恢复在第二组刮刀形成最后一次压力。
通过这种压力的快速变化形成压力脉冲,使得浆料湍动,以击碎纤维片,使纸页保持均匀、成形良好。
同时成形网不断加速、减速过程对浆料形成剪切力,减缓了浆料絮聚。
成形器从流浆箱到加载单元长度约3m,浆料在此成形区内停留时间仅约0.1s (以车速1600m/min计),主要通过加载单元提供的加载压力而形成的压力脉冲及多页脱水靴的真空,保证浆料出加载区成纸干度达到6%~8%,成形区内0.1s内脱除大量水分,且保持良好的匀度。
、课题:第四章纸的抄造第四节纸页的成形与脱水二、教学目的:通过学习,使同学们1、掌握网部的基本构造;2、掌握纸浆上网的要求;3、了解网部各脱水元件的作用机理;4、了解长网成形的流体动力学5、掌握长网、顶网结构、成形原理及脱水能力及影响成形因素三、课时:2h 第23次第7周星期五4月11日C25、C26(1.2节)四、课型:新课五、教具:电脑、投影仪、白板笔六、重点:着网点与浆网速比选择、长网的基本结构、纸页成形和脱水过程七、难点:长网的基本结构、长网、顶网纸页成形和脱水过程、影响成形的因素八、教学过程:1、导入:同学们,我们在纸的抄造第三节学习了1、流浆箱的基本组成及作用:布浆器—纸料的分布装置;堰池——纸料的整流装置;—纸料的上网装置2、布浆器组成:总管+均布元件3、锥管布浆器由过渡管、锥型总管、布浆元件(支管、孔板、管束)和回流装置等主要部件所组成流浆箱属于网部最前端,网部除了流浆箱还有长网及压榨部。
网部最长的一部分的组成结构原理就是我们今天要学习的内容。
请同学们翻到教材请同学们翻到教材第四章造第四节纸页的成形与脱水144 页进行新课程的学习。
2、课程大纲:(详细内容见课件)(主要以讲授为主,辅以图表)主要内容:一、网部的作用二、纸浆的上网1、着网点2、浆网速比(重)堰板纸的抄三、长网成形过程的原理(重、难)1、长网成形的流体动力学2、长网的基本结构3、长网部纸页成形和脱水过程4、影响成形的因素5、顶网主要结构与成形原理及脱水能力同学们,网部又称成形部,是造纸机上最为重要的一部分,纸料悬浮液在其上面形成纸页,成纸质量和纸机的正常生产都与成形装置的操作有密切关系。
湿纸幅一旦在成形装置成形后,纸张中的纤维交织状态便基本定形,纸张的基本物理性质也随之确定下来,随后的造纸机的压榨/干燥和压光等过程只能有限地改善已成形的纸幅性质。
流浆箱堰板喷射出来的浓度为0.4~ 1.0%的浆料在运行过程中逐步脱水形成干度16~20%左右的湿纸页,到压榨部。
造纸生产流程图造纸机械的基本组成部分按照纸张形成的顺序分为网部、压榨、前干燥、后压榨、后干燥、压光机、卷纸机等。
其工艺为流浆箱输出的纸浆在网部脱水成型,在压榨部进行压缩使纸层均匀,经过前干燥进行干燥,接着进入后压榨进行施胶,再进入后干燥器烘干处理,然后利用压光机使纸张平滑,最后通过卷纸机形成母纸卷。
造纸工艺流程图如下所示:网部:网部的主要任务是在尽量保留浆料的前提下,使纸料脱除水分,形成纸页。
纸料在纸机网部脱水的同时,纤维逐步沉积到网上,要求纤维(包括填料等辅料)均匀分散,纵横交错,使全幅纸页的定量、厚度、匀度等均匀一致,为形成一张质量良好的纸张打好基础。
网部脱水的三个阶段:第一段是上网段:自喷浆着网点起至成形板为止。
为了形成均匀的纸页,这一段要求控制浆料是分散均匀的纤维悬浮液,并且网面上的自由液面尽量减少大的波动,力求比较平稳。
第二段是成形脱水段:这一段位置大体自成形板后至吸水箱前。
前段约1/3称为成形区,需要给浆料以一定的湍动,脱水速率不宜太大,以有利于均匀成形;后段约2/3则为脱水区,此时纸页已基本形成,可以大量脱水。
控制这两区的脱水速率和脱水量主要在脱水元件结构的选择。
观察网面,在成形区还有湍动的微波,而到脱水区则呈现平稳的“镜面”。
脱出的白水浓度较高,称为高浓白水,回用于纸机前稀释浆料。
第三段是高压差脱水段:由真空箱脱水和真空伏辊脱水两部分组成。
由于纸页已经成形,可以用较高压差的真空抽吸进行静态脱水,到伏辊后,湿纸页干度可以提高到16~22%,已具有一定的湿强度和紧度。
这一段脱水量约占10~25%,但白水浓度较低,称为低浓白水。
网面上的“镜面”在经过前几个(2~3个)吸水箱后消失,此时在网面应当出现一条整齐的横向界线,一般称为“水线”,此时纸页干度约7%左右。
由水线位置和形状(是否整齐),可以判断网上脱水和纵横定量均匀状况,如水线前后串动太强,则需进行调节。
⏹网部的脱水元件包括成形板、刮水板、低湿箱、弧型刮水箱、上成型器、高真空箱、伏辊。
背诵资料打浆的任务:(1)用物理方法改变纤维的形态,使纸浆获得某些特征(如机械强度、物理性能),以保证抄造出的产品取得预期的质量要求。
(2)控制纸料在网上的滤水性能,以适应纸机生产需要。
打浆对纤维的作用:1.1.细胞壁的位移和变形细胞壁的位移和变形2.2.初生壁初生壁p 层和次生壁外层s1的破除3.3.吸水润吸水润胀)胀)4.4.4.细纤维化细纤维化5.5.切断切断6.6.产生纤维碎片产生纤维碎片7.7.打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长;纤维表打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长;纤维表面部分半纤维素的溶解四种打浆方式:1、长纤维游离打浆以疏解为主,尽可能将纤维分散成单纤维,只需适当的加以切断,尽量保持纤维长,不要求过多的细纤维化。
浆料特性:浆料脱水性好,成纸吸收性好,透气度大,因纤维长,匀度、平滑度差,不透明度高,耐破和撕裂强度较好,尺寸稳定性好,变形性小。
这种浆料多用于生产有较高强度的纸张。
2、长纤维黏状打浆要求纤维高度细纤维化,良好的润胀水化,使纤维柔软可塑,有滑腻性,并尽可能地避免纤维切断,使纤维保持一定的长度。
浆料特性:因打浆度高,脱水困难;纤维长上网时容易絮聚,影响成纸的匀度,需采用低浓上网;成纸强度大,吸收性小,可用来生产高级薄型纸。
3、短纤维游离打浆要求纤维有较多的切断,要求纤维有较多的切断,避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性:避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性:避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性:脱水脱水容易,纸的组织均匀纸页较松软,强度不大,吸收性强4、短纤维黏状打浆要求纤维高度细纤维化润胀水化并适当切断,使纤维柔软可塑有滑腻感浆料特性:脱水困难,成纸均匀好有较大的强度松香胶施胶机理:松香胶是阴离子性的,因此必须借助沉淀剂将松香胶沉淀定着在纤维表面。
AKD 的施胶机理:AKD 分子中含有疏水基团和反应活性基团。
施教时,反应活性基团与纤维羰基发生酯化反应,形成共价结合,在纤维表面形成一层稳定的薄膜,在纤维表面形成一层稳定的薄膜,此时疏此时疏水基团转向纤维表面之外,使纸获得憎液性能。
摘要:主要介绍了纸机网部负荷异常的原因并分析。
关键词:纸机;网部;负荷异常Abstract: The causes of abnormal load on the wire section of the paper machine were introduced and analyzed in this paper.Key words: paper machine; wire section; abnormal load纸机网部负荷异常及原因分析⊙ 赵彬彬(山东太阳纸业股份有限公司,山东济宁 272100)Analysis of Abnormal Load on the Wire Section of the Paper Machine⊙ Zhao Binbin (Shandong Sun Paper Co., Ltd., Jining, Shandong 272100, China)中图分类号:TS734+.4文献标志码:B 文章编号:1007-9211(2023)14-0049-03赵彬彬 先生助理工程师,公司38号机电气负责人;主要负责造纸电气设备维护工作。
1 网部运行的结构原理1.1网部的作用造纸机网部的主要作用就是把浓度不到1%的浆水混合物脱除掉足够的水分,形成20%左右干度的湿纸页传递给压榨部。
1.2网部的结构网部主要由各种导辊、脱水元件、网、机架和各种其他必要的结构组成,如图1所示。
网部的导辊有底网胸辊、真空伏辊、驱网辊、校正辊、张紧装置;网部的脱水元件主要有成形板、平吸水箱、顶网抽吸单元、真空案板箱、案板箱;刮刀装置在喷水管的帮助下清洁导辊表面,然后由白水盘收集起来送走;切边装置就是用高压水将湿纸页切出合适的宽度;通过张紧器调整成形网的张力,通过校正器控制成形网的跑偏范围。
2 网部负荷异常的原因分析网部负荷异常的原因较多,主要分为负荷过大、成形网传动负荷不均等,但多数原因为负荷过大。
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。
脱水的基本原理是
脱水是指将物质中的水分去除或减少的过程。
其基本原理是利用物质表面的张力和渗透压差异来驱使水分从物质中脱离。
在自然环境中,物质表面会存在一定的张力,即分子间的相互作用力。
这种张力使得水分分子趋向于聚集在一起,并使得水分能够以液态存在。
当物质的表面张力较大时,水分分子与物质颗粒产生吸引力,且不易从物质中脱离。
因此,要将物质中的水分脱离,需要降低物质表面张力。
另一方面,物质与水分之间存在渗透压差异。
渗透压是指分子或离子溶液在两侧浓度不同的膜上产生的压力差。
渗透压差异使得水分分子在溶液中自由移动,并在浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散。
这种扩散过程可以帮助水分从物质中脱离。
综合起来,脱水的基本原理是通过改变物质表面张力和利用渗透压差异来驱使水分从物质中脱离。
在实际应用中,可以利用加热、加压、浸泡、蒸发等方法来促进脱水过程。