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    造纸毛毯的作用和性能 发布者: 工业用呢 来源: 本站 发布时间: 2008-06-23 已访问: 3884 次

      压榨部和干燥部是构成造纸机的主要组成部分,其结构和性能是纸机装备水平的重要标志之一。造纸毛毯的设计、生产、选用及其合理配置有利于充分发挥压榨部和干燥部的作用及其优越性能,是纸机正常运行的前提,也是提高纸张产量和质量的保证。随着造纸技术的迅猛发展、造纸装备水平的不断提高,以及一些档次高、性能优的新型纸种的出现,与造纸机相匹配的造纸毛毯的品种也越来越多;对其性能要求也越来越高。因此,在造纸毛毯的种类选择和使用维护过程中,掌握和了解造纸毛毯的种类、作用和性能以及其外观品质、内在质量等方面,对提高纸张的质量、延长毛毯的使用寿命尤为重要。

      在纸张的生产过程中,根据毛毯在纸机上使用的部位和作用不同,造纸毛毯主要有湿毯和干毯之分,湿毯用在造纸机的压榨部,干毯则用在干燥部,但通常情况下,人们所说的毛毯指的是湿毯,也称水毯、压榨毯等。

      一、湿毯的作用和性能

      1、湿毯的作用

      对于造纸机压榨部来说,毛毯是影响压榨部脱水快慢和改善纸页性能的重要因素之一,它直接影响到压榨部的脱水效率、纸张的内在和外观质量以及造纸机的生产效率等,这也是把压榨毛毯列为贵重易耗品之一的主要原因。

      随着造纸技术的不断发展,造纸装备水平的不断提高,与之配套的造纸毛毯也随之经过长期的发展和变革过程。现在,压榨用毛毯作为造纸毛毯中主要部分,已不仅仅具有脱水、承载和输送等作用,已经赋予了更多的内涵,综合起来主要有以下几种作用。

      (1)吸收从压区湿纸幅中压榨出来的水分。压榨毛毯具有多孔隙率和容水空间,易将湿纸页中的水分在压力的作用下转移到毛毯中。

      (2)在压区中支撑着湿纸页以防“压花”。在压区中,压榨毛毯垫附在湿纸页的下面,湿纸页中的水分在压力的作用下所产生的压头通过毛毯疏松多孔的滤水通道向不同的方向疏散缓解,不至于使产生的压头破坏已成型的湿纸页,而产生压花或压溃。

      (3)在压区中,毛毯的伸缩性能将压力均匀分布在全幅湿纸页上。由于毛毯良好的弹性回复、疏松多孔的滤水通道,当湿纸页和毛毯同时进入压区后,所承受的压力逐渐增大时,湿纸页所承受的脱水压势能较均匀的分布到毛毯中去,从而使湿纸页在压区脱水过程中得到均匀一致的结果。

      (4)赋予纸页以所希望的表面性质。在压榨部,湿纸页与毛毯在压力的作用下紧紧相贴,压榨毛毯的表面和内在骨架状态将直接影响到纸页的表面性质,毛毯表面粗糙、内部骨架的组织结构不合理,必然导致纸面粗糙、两面差大、基布痕重等纸病,严重时在后道工序根本无法减轻和消除。所以通过选择合理的优质的压榨毛毯,来赋予纸页以希望的表面性质是非常有必要的。

      (5)在沟纹压辊、真空压辊和盲孔压辊中,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,从而可以消除或减轻纸上出现的隐痕。压榨毛毯厚实的结构、不可压缩的底网层、疏松多孔的滤水通道、良好的弹性回复等性能是减轻和消除各种印(隐)痕的根本因素。

      (6)把湿纸页从上一道压榨传送到下一道压榨,起到传递湿纸页的作用。

      (7)压榨毛毯起到动力传送带的作用,由它带动压榨部所有从动辊转动。

      2、湿毯的基本性能

      我们通常所提到的毛毯的性能主要包含三个方面,即俗称的“三角形原理”,如图1所示。

      (1)耐用性能

      是指毛毯的经久耐用状态,也就是毛毯的使用寿命周期,是造纸毛毯所有性能的综合反映。我们希望造纸毛毯的使用寿命越长越好。

      (2)滤水性能

      也称为毛毯的透过性能,实际上包括了毛毯的滤水、透气两方面的性能,这是造纸毛毯三个基本性能中最基本的性能。透过性能表示水或空气在一定压力下或真空度作用下能够透过毛毯的难易程度。为了满足压榨要求,压榨毛毯必须具有良好的透过性,否则压区中产生的流体压力太高会造成湿纸页“压花”。

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      透过性与毛毯的组织结构、织造方法和选用的材料(特别是纤维)种类及性质有关。另外,使用过程中的毛毯一定要保持清洁,尽量避免填料、胶料、细小纤维以及其它外界杂质填塞到毛毯的孔隙中,否则,毛毯孔隙的堵塞减小了毛毯的透过性。为了能够充分发挥毛毯的作用,毛毯必须随纸机运行的同时连续清洗或定期加以清洗,保持它的组织畅通、透水和有足够大的孔隙容积,以充分发挥毛毯的辅助脱水作用。

      (3)表面性能

      是指毛毯表面的粗细平整状态,这一特性通过压区压力的作用而影响到湿纸页的表面平整细腻状态。在压榨时,毛毯与湿纸幅直接接触,在压力作用下,与毛毯接触的纸幅一面其表面的粗糙或细腻状态与毛毯有关,粗糙的毛毯表面会形成粗糙的纸面。

    这三个性能为造纸毛毯的基本性能,他们之间是相辅相承的,我们在选择或设计造纸毛毯时必须综合考虑,不能一味地追求某一方面的性能而忽视或降低其它两方面的性能。毛毯这三方面的性能基本上能够满足造纸机的一般要求。

      3、湿毯的其它性能

      随着人类文明的发展、人们生活水平的不断提高,对纸张的质量要求越来越高,对其性能的需求越来越细化。为了满足社会消费的要求,并能够降低生产过程的成本,造纸机的幅宽越来越宽、车速越来越高、装备水平也越来越高,对与之相配套的造纸毛毯的性能要求也越来越高。为此,我们在设计、选择造纸毛毯时,不能只单纯考虑毛毯的三个性能,应该综合均衡考虑与纸张性能有关的所有性能,这样,在纸张抄造过程中才能尽量减少和避免因造纸毛毯的性能不足而带来过多的纸病和操作上的不便。除上述造纸毛毯的三个基本性能以外,以下因素也必须引起重视。

      (1)初期适应性能

      是指毛毯上机初期在多长时间内适应(或达到)造纸机的正常车速和产纸的最佳状态这一特性。不同的造纸毛毯有不同的自身性能,其上机后的初期适应性能也不同。造纸工作者都希望毛毯的初期适应时间越短越好,以便减少纸页断头和提高车速,提高生产效率和降低消耗。

      (2)耐高线压力性能

      随着造纸机装备技术的发展,一些高冲量、大辊径、宽压区压榨型式被广泛应用到宽幅高速造纸机上。这种压榨型式的线压力特别大,要求所配套的造纸毛毯的耐压性能较高,否则会在短时间内失去弹性而板结,降低滤水性能。耐高线压力性能与毛毯的组织结构有关,比如对于底网造纸毛毯来说,底网的层数越多越能耐高线压。

      (3)弹性回复性能

      指造纸毛毯在进入压区被高线压力压紧收缩,出压区在压力消除后毛毯厚度恢复状态。毛毯在使用周期内的弹性回复越好,滤水性能越好,使用寿命越长。

      (4)耐磨耐腐性能

      是衡量造纸毛毯在纸张的生产环境中承受酸、碱的化学腐蚀和部件机械磨损的能力。

      (5)自洁性能

      造纸毛毯在使用过程中的洁净状态直接关系到毛毯本身的滤水性能,自洁性能是衡量造纸毛毯在同等洗涤条件下所能达到的洁净程度一项指标。造纸毛毯可以通过使用特殊的原材料、调整自身的结构比例、选择合理的铺层方法和后期的化学处理来提高造纸毛毯的自洁能力。

      (6)抗压显性能

      是衡量造纸毛毯在压区压力和真空系统的作用下所能减轻或消除自身以及压榨辊对纸页所产生印痕的能力。如表面所产生的毛痕、基布(底网)所产的基布(底网)痕、沟纹辊产生的沟纹痕、真空辊产生真空痕、盲孔辊产生的盲孔痕等。

      (7)质地均一性能

      造纸毛毯的质地是否均匀一致直接影响到纸页的脱水和组织的均一状态。这种性能与毛毯在生产过程中纤网和底网的均一性直接相关,与毛毯洗涤装备的设置和洗涤效果息息相关。

      (8)断裂强力性能

      压榨毛毯应当具有一定的强度。运转过程中周期性的应力和疲劳作用,造成毛毯的伸长、压缩和水平上的一些应变。毛毯使用的时间过长,上述应变就降低了毛毯本身应当具备的各项功用,就会缩短毛毯的使用寿命。恰如其分地施加张力使造纸毛毯张紧,并通过传动点的动力克服所有的阻力带动压榨部的部件运转,是造纸毛毯所要承担的责任之一。断裂强力性能是衡量造纸毛毯在造纸机高的负载和张力状态下的抵抗能力。造纸毛毯的断裂强力必须远远大于造纸机正常生产时毛毯的张力。

      (9)空隙容积性能

      毛毯应当有一定的容水空间去吸收从压区湿纸页中压榨出来的水分。对于不同组织结构的毛毯,其容水空间不同。容水空间越大,说明毛毯的带水能力越强,也即说明其脱除湿纸页水分的能力越好。

    上述造纸毛毯的所有性能在纸张的生产过程中都很重要,在造纸毛毯的选择、设计、生产过程中,这些性能以及上述三个毛毯的基本性能必须均衡兼顾考虑,不能因提高某一性能而降低其他方面的性能。如图2所示。

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      4、衡量湿毯透过性能的技术参数

      透过性能作为造纸毛毯的最基本性能之一,主要有四项技术参数来衡量,它们分别是:饱和水分、真空脱水量、透气度和流动阻力。

      (1)饱和水分

      饱和水分是指在静态下单位重量的毛毯所能吸收的水量,单位为Kg水每Kg毛毯。饱和水分是表征毛毯在压区内能从湿纸幅中接受水分能力的最佳尺度,造纸毛毯的饱和水分含量与容水孔隙率成正比关系。表1为常见毛毯的饱和水分。

      (2)真空脱水量

      真空脱水量是指单位重量的毛毯在一定条件下被真空吸水箱吸出水分的量,其单位为Kg水每Kg毛毯。造纸毛毯真空脱水量与真空度的大小、真空开口(孔)面积的大小、毛毯本身的透气度、真空区的脱水压力大小以及毛毯纤维原料的亲水性能等因素有直接的关系。表2-1是一试验机压榨装置在车速为457m?min-1、真空吸水箱缝宽为19mm、真空度为20.3KPa下运行时从各种毛毯中能够吸入真空吸水箱的水量。

      (3)透气度

      压榨毛毯的透气度的大小是衡量毛毯本身滤水性能好坏的一个关键性指标,在一定的范围内,毛毯的透气度越大,滤水性能也越好。表2-1中所示的数值是压榨毛毯在干态下的透气度,是在127Pa的压力下,每平方米面积每分钟所能透过的空气量(m3)。表中表明新型底网植绒毛毯比旧式毛毯不仅有较大的吸水能力,并且毛毯中所含的水也比较容易被真空吸水箱(辊)吸走,同时毛毯的组织结构比较容易透过空气。

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      (4)流动阻力

      流动阻力是另一个影响毛毯脱水性能的重要参数。用美国阿巴尼(Albany)国际公司特制的一台透水性测定仪测定各种毛毯在一个压缩毛毯中,水沿纸机纵向(L)、横向(X)与垂直方向(Z)的流动阻力。结果发现传统毛毯各向阻力最高,试验中将其值定为100,这样其它湿毯的流动阻力以此基数为准,用百分比数表示。

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      各类压榨毛毯三个方向水流阻力(在静压负荷24.6㎏?cm-2下测定)的比较,见表2:

      从比较结果看来,最新发展的毛毯性能最好,即水流阻力较小,并能在毛毯清洗调整装置中易于脱水。底布针刺毛毯的纸机纵向水流阻力几乎与传统毛毯相同,这是由于受压时底布被压成椭圆形而增加阻力所致。水流阻力小,可能是使复合毛毯可提高纸页干度甚至达到5%的主要原因。不纺织毛毯(无基布毛毯)的水流阻力最小。