干部臟污導(dǎo)致斷紙的原因及其防止措施

韓 陽 関谷宏

(明答克商貿(mào) (上海)有限公司，上海，200051)

干部臟污導(dǎo)致斷紙的原因及其防止措施

韓 陽 関谷宏

(明答克商貿(mào) (上海)有限公司，上海，200051)

介紹了廢紙造紙干部臟污與發(fā)生斷紙的關(guān)系以及干部臟污的預(yù)防方法及斷紙的有效防止措施。通過綜合運用烘缸、干網(wǎng)的臟污預(yù)防系統(tǒng)防止干部的臟污，不僅可以防止發(fā)生斷紙，而且還可以改善紙機的運行性能。

干部;臟污;烘缸;干網(wǎng)

在我國，隨著原料中廢紙混合比例的增加，原料質(zhì)量也日漸惡化，紙機干部的臟污情況也越來越嚴(yán)重。以往僅存在烘缸的臟污，最近幾年甚至也出現(xiàn)在干網(wǎng)，而且斷紙的次數(shù)也明顯增加。針對該問題，雖然采取了強化原料的篩選、添加膠黏物控制劑、加強烘缸刮刀的管理、設(shè)置干網(wǎng)高壓清洗機等各種各樣的措施，但隨著原料質(zhì)量的惡化，僅僅采取這些措施已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

明答克公司 (Maintech)提供的通過整體預(yù)防干部的臟污，防止發(fā)生斷紙的方案，在瓦楞紙、箱紙板、白紙板、印刷紙等各種類型紙和紙板的生產(chǎn)中，防止臟污效果都明顯提高。表1為各國引進(jìn)明答克公司提供的解決方案的實際情況。本文將根據(jù)工業(yè)運用實例，就干部臟污導(dǎo)致發(fā)生斷紙的原因、干部臟污預(yù)防方法及斷紙的有效防止措施等方面進(jìn)行介紹。

1 干部發(fā)生斷紙的原因

如果原料中廢紙的混合比例增加，則篩選與添加膠黏物控制劑已無法充分清除雜質(zhì)，原料中所帶的膠黏物等雜質(zhì)逐漸增多。這類物質(zhì)在進(jìn)入到干部的濕紙幅上時，因非常細(xì)小其自身不會成為污點對象，但是因為干部的熱量使它們具有了黏著性，附著到烘缸與干網(wǎng)的表面。附著的膠黏物進(jìn)一步拾取濕紙表面的膠黏物與纖維，當(dāng)增大到一定程度后，重新附著 (掉落)到濕紙幅上，于是發(fā)生斷紙［1］。

表1 明答克公司提供的解決方案的應(yīng)用情況

1.1 烘缸臟污導(dǎo)致斷紙

因烘缸臟污導(dǎo)致斷紙的具體過程 (見圖1)分為以下兩種情形:一是刮刀正面蓄積的紙毛掉落到濕紙幅上;二是膠黏物卷繞到刮刀背面增大后掉落到濕紙幅上。作為防止措施，大多采取清除刮刀上的紙毛與定期清掃刮刀。

圖1 烘缸的臟污導(dǎo)致斷紙

1.2 干網(wǎng)臟污導(dǎo)致斷紙

因干網(wǎng)臟污導(dǎo)致斷紙的具體過程因干網(wǎng)形式而異(見圖2)。如果是沒有外側(cè)輥的干網(wǎng)，則臟污僅在干網(wǎng)上蓄積增大，但如果是設(shè)計有外側(cè)輥與干網(wǎng)干燥輥的干網(wǎng)，則膠黏物將在這些輥上附著增大。無論哪種情形，膠黏物都是從干網(wǎng)表面轉(zhuǎn)移到濕紙幅上，或在干網(wǎng)的反折部 (組間)剝離掉落到濕紙幅上。特別是外側(cè)輥上膠黏物極容易附著增大，掉落到濕紙幅上的異物尺寸也較大，所以導(dǎo)致發(fā)生斷紙的可能性較高。紙機生產(chǎn)中，在干燥輥組間發(fā)生斷紙的原因基本上是由該現(xiàn)象造成的［2］。

圖2 干網(wǎng)的臟污導(dǎo)致斷紙

1.3 烘缸與干網(wǎng)間的膠黏物轉(zhuǎn)移

不僅是有臟污的部位造成斷紙，例如，單掛干網(wǎng)后部的下段烘缸有臟污時，一般被認(rèn)為是因濕紙幅的黏缸導(dǎo)致的烘缸自身的臟污，而實際上許多時候都是在群間干網(wǎng)上的臟污掉落附著到烘缸表面 (見圖2)。而且也存在如下的過程，即烘缸的臟污通過濕紙幅轉(zhuǎn)移到干網(wǎng)側(cè)，或者發(fā)生斷紙時，烘缸的臟污轉(zhuǎn)移到干網(wǎng)上。所以，對于發(fā)生斷紙的具體過程，需要找出操作方面有可能引起斷紙的所有因素，并進(jìn)行分析。

以上是對因烘缸、干網(wǎng)的臟污導(dǎo)致發(fā)生斷紙的具體過程。從中可以明確，干部的斷紙防止措施實際上就是如何阻止膠黏物轉(zhuǎn)移到干部用具上并聚集增大［1］。

從這一角度出發(fā)，明答克公司為了從根本上解決斷紙原因，積極面向客戶提供有效運用烘缸、干網(wǎng)的臟污預(yù)防系統(tǒng)的防止斷紙綜合方案。

2 干部臟污預(yù)防方法

2.1 臟污預(yù)防的原理

無論何種烘缸、干網(wǎng)的臟污預(yù)防技術(shù)，都是采用形成剝離性較高的涂層的方法，以防止?jié)窦埛佑|的部位附著膠黏物臟污。這種方法并非是清除附著的臟污，而是使臟污難以附著 (見圖3和圖4)。但是需要根據(jù)臟污的狀況與部位，選定正確的裝置、藥品、噴灑方法，以便使涂層具有充分的剝離性，以及避免在濕紙幅上產(chǎn)生油痕、水痕，或者影響到表面的抗水性。

2.2 烘缸臟污的預(yù)防方法

烘缸臟污預(yù)防系統(tǒng)采用可動型的噴霧設(shè)備Mist Runner，向烘缸表面以原液的形式直接噴灑藥品Dusclean系列 (見圖5)。Mist Runner的圓型二流體噴嘴以2～5 m/min的速度沿烘缸上紙的橫幅方向移動，同時以5～10 mL/min的速率向烘缸表面噴灑少量的藥品噴霧。但是，二流體噴嘴的沖擊力較弱，因此如果車速超過500 m/min，則藥品不會附著于烘缸表面而呈懸浮狀態(tài)，并在刮刀或走行機器本體上結(jié)露后，掉落于濕紙幅上發(fā)生障礙。因此，在噴嘴周圍裝載加速噴霧的二次加壓空氣，使藥品附著率由原來的50%提高至90%，而且藥品使用量也可減少50%。

圖5 烘缸及壓光噴霧設(shè)備Mist Runner

所使用的藥品Dusclean系列根據(jù)臟污的性質(zhì)與成分、噴灑部位上濕紙幅的水分、烘缸的表面溫度等，分別調(diào)配植物油、合成油、礦物油、硅化油、蠟等成分。目前Dusclean系列包括工業(yè)紙、文化用紙在內(nèi)已經(jīng)擁有40多種類型的產(chǎn)品。藥品在烘缸表面所形成的涂層強度，是決定烘缸上臟污剝離性的因素。因此基油 (蠟)的選定和在烘缸表面溫度條件下的油 (蠟)的黏度是需要著重考慮的因素。如像瓦楞紙這類臟污較為嚴(yán)重但并不要求抗水性的紙張類型，一般僅需重視剝離性，選擇黏度較高的硅化油與合成油等，而如像白紙板這類臟污較少并講究印刷適應(yīng)性的紙張類型一般選擇植物油與蠟。

2.3 干網(wǎng)臟污的預(yù)防方法

干網(wǎng)臟污預(yù)防系統(tǒng)采用以下兩種方法:一是采用可動型的雙噴嘴型噴霧設(shè)備Shower Runner(見圖6)，向干網(wǎng)表面以原液的形式直接噴灑藥品Cleankeeper系列;二是采用上述的Mist Runner，直接向外輥表面噴灑藥品。

Shower Runner的扁平型二流體噴嘴沿干網(wǎng)上紙的橫幅方向成對排列，每個噴嘴各覆蓋紙寬的1/2，噴嘴以0.5～2.0 m/min的速度移動的同時，以5～10 mL/min的速率向干網(wǎng)表面直接噴灑少量的藥品噴霧。另外，因為干網(wǎng)表面上相伴隨的空氣流動導(dǎo)致二流體噴嘴沖擊力較弱，如果車速超過500 m/min，則藥品不會附著到干網(wǎng)表面，而呈懸浮狀態(tài)，并在防護(hù)罩與框架上結(jié)露后，掉落于濕紙幅上發(fā)生障礙。因此，采用面向干網(wǎng)表面加速噴霧的二次加壓空氣，使附著率由原來的20%提高到80%(藥品使用量減少到原來的1/4)。

圖6 干網(wǎng)噴霧設(shè)備Shower Runner

所使用的藥品Cleankeeper系列根據(jù)臟污的性質(zhì)與質(zhì)量、噴灑部位上濕紙幅的水分、干網(wǎng)的透氣度與干燥程度等，分別調(diào)配硅化油和蠟。目前Cleankeeper系列包括工業(yè)紙、文化用紙在內(nèi)已經(jīng)擁有10多種類型的產(chǎn)品。決定干網(wǎng)上的剝離性的因素是在表面所形成涂層的強度和對干網(wǎng)表面的固著性，所以作為基底的硅化油和蠟的選定以及黏度的調(diào)整是需要著重考慮的要素。如像工業(yè)用紙這類臟污較為嚴(yán)重的紙張類型，應(yīng)重視剝離性，一般選擇固著性較好的硅化油和黏度較高的蠟，而如像白紙板這類臟污較少的紙張類型一般選擇不會損害濕紙幅表面性能的黏度較低的產(chǎn)品。

2.4 裝置的設(shè)置方法

圖7所示為箱紙板紙機上典型的裝置安裝實例。對于烘缸，上段與下段都同樣在最初接觸濕紙幅的烘缸上安裝Mist Runner，這樣，藥品的效果可通過濕紙幅擴散至后段的烘缸，所以一般后續(xù)的烘缸無需再安裝藥品噴灑裝置。另外，對于干網(wǎng)，則按每個干網(wǎng)設(shè)置 Shower Runner。

3 干部診查與斷紙防止措施

圖7 箱紙板紙機的噴霧設(shè)備設(shè)置案例

為了成功采取干部的斷紙防止措施，首先得找出發(fā)生斷紙的原因，并與客戶共享，這非常重要。如果只是盲目引進(jìn)臟污防止系統(tǒng)，則無法達(dá)到防止斷紙的目的。本公司針對來自存在斷紙問題的顧客的咨詢，專門派出技術(shù)人員訪問工廠，進(jìn)行紙機的臟污調(diào)查，并采訪負(fù)責(zé)操作的相關(guān)人員，具體分析以下事項:①斷紙是由干部的哪個部位的臟污所導(dǎo)致的?②預(yù)防哪個部位的臟污，可最為有效地減少斷紙的發(fā)生?③在哪個部位安裝怎樣的裝置、噴灑何種藥品?

在上述分析的基礎(chǔ)上向顧客提供烘缸、干網(wǎng)臟污預(yù)防系統(tǒng)的綜合方案。下面根據(jù)在實際紙機上的運用實例，對干部的診查方法和有效的斷紙防止措施作一介紹。

3.1 問題點的調(diào)查與以往的措施

本報告所舉的是在箱紙板紙機上的實施實例。紙機參數(shù)與問題點如下所示。

(1)紙機參數(shù) 抄造品:瓦楞原紙;定量:100～280 g/m2;紙幅寬:6 m;車速:750～800 m/min;日產(chǎn)量:1000 t/d(設(shè)計規(guī)模)。

(2)問題點 ①烘缸、干網(wǎng)臟污導(dǎo)致斷紙;②每月發(fā)生斷紙150次;③水分均勻性較差;④斷紙發(fā)生較多時，降低紙機運行速度或停機清洗干網(wǎng)及烘缸。

(3)以往的措施 ①在烘缸上設(shè)置雙重刮刀，在干網(wǎng)上設(shè)置高壓清洗裝置，但斷紙防止效果并不好;②添加膠黏物控制劑后，雖然烘缸、干網(wǎng)的臟污減少了10%～20%，但斷紙次數(shù)仍未減少。

3.2 調(diào)查發(fā)生斷紙的原因

3.2.1 紙機調(diào)查

(1)目的 觀察干部的臟污，推斷是因為哪個部位發(fā)生斷紙?

(2)結(jié)果 對紙機的臟污狀況進(jìn)行調(diào)查 (見圖8)，結(jié)果明確了以下事項:①正面附著的部位，1組烘缸、2組上段干網(wǎng)、2組下段烘缸(8#、10#、12#)的膠黏物臟污較為嚴(yán)重，8#烘缸上的臟污，除濕紙幅的黏缸外，還有上段干網(wǎng)附著的臟污在組間掉落附著到烘缸表面。這些部位的臟污轉(zhuǎn)移到濕紙幅上，導(dǎo)致斷紙;②上段干網(wǎng)的外輥表面膠黏物蓄積增大，這些臟污在組間掉落到濕紙幅上，導(dǎo)致斷紙;③背面附著的部位，1組的上段烘缸 (1#、3#、5#烘缸)、2組下段干網(wǎng)的膠黏物、紙毛臟污較為嚴(yán)重，這些臟污是導(dǎo)致斷紙的原因;④無論烘缸還是干網(wǎng)，操作側(cè)的臟污要比驅(qū)動側(cè)的臟污嚴(yán)重，同時，操作側(cè)的紙張水分較高。

3.2.2 采訪負(fù)責(zé)操作的相關(guān)人員

(1)目的 向操作人員了解平時為了防止斷紙都采取了怎樣的措施;哪些品種的紙張發(fā)生斷紙次數(shù)較多，其原因是什么等，然后確認(rèn)導(dǎo)致斷紙的部位。

(2)結(jié)果 查閱紙機臟污的調(diào)查結(jié)果，并與紙機操作人員交流，結(jié)果明確了以下事項:①對發(fā)生斷紙的烘缸的刮刀進(jìn)行清掃。特別是定量較小的紙種，降低紙機的運行速度，以防止斷紙;②如果干網(wǎng)的臟污增加，則斷紙的次數(shù)也隨之增加。因此，每月對干網(wǎng)實施2次的藥品清洗，每次清洗2 h;③因為干網(wǎng)輥上的臟污也導(dǎo)致斷紙，所以每次停機清除附著于輥上的臟污。1組、2組的干網(wǎng)輥共計6個，約花4 h的作業(yè)時間;④雖然實施了以上的措施，但斷紙次數(shù)僅降低了10%左右。結(jié)果，每天的生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于930～950 t的設(shè)計產(chǎn)量。還有隨著斷紙次數(shù)的增加，降級品的比率也增加。

3.2.3 確定發(fā)生斷紙的原因

根據(jù)以上的調(diào)查結(jié)果，確定發(fā)生斷紙的原因是因為以下部位的臟污所導(dǎo)致:正面8#、10#、12#烘缸，1組單掛干網(wǎng)，2組上段干網(wǎng)，壓光機的頂輥;背面1#、3#、5#烘缸，2組下段干網(wǎng)。

圖8 紙機臟污狀況調(diào)查結(jié)果

圖9 設(shè)備藥品的選定

3.3 實施方案

作為綜合性防止斷紙方案，為了預(yù)防上述部位的臟污，選定圖9所示的裝置與藥品，按STEPⅠ、Ⅱ兩個階段實施。方案實施前，充分清除了烘缸與干網(wǎng)輥上的臟污，干網(wǎng)也切換到新面開始運行。這是因為如果在有臟污的狀態(tài)下開始運行，則臟污會剝離導(dǎo)致產(chǎn)生新的污點。

方案實施前后的干部狀況如圖10～圖12所示。方案實施后的效果如下:

(1)烘缸上的紙毛與刮刀正面的膠黏物附著現(xiàn)象消除，無需進(jìn)行定期清掃。

(2)干網(wǎng)與外輥上的臟污也基本消除，無需進(jìn)行定期清洗以及每次停機清除輥上的膠黏物。

圖10 使用藥品前后烘缸臟污情況的比較

圖11 使用藥品前后干網(wǎng)臟污情況的比較

圖12 使用藥品前后外側(cè)輥臟污情況比較

該方案的防止斷紙效果如圖13所示。由圖13可見，采用該方案后，斷紙次數(shù)降低到改造前斷紙次數(shù)的1/4以下，月生產(chǎn)量增加640 t。另外，由于干燥效率的提高，車速提高了3%，月生產(chǎn)量也隨之增加900 t。另外，與以往采取的措施相比，該方案主要有以下優(yōu)勢:①水分均勻性穩(wěn)定 (2σ由4.0%降至1.5%);②在復(fù)卷機上的斷紙次數(shù)降低到改造前的1/5;③降級品減少到改造前的30%;④干網(wǎng)的使用壽命、刮刀的使用時間延長1倍;⑤來自紙板工廠的與膠黏物相關(guān)的投訴消失;⑥內(nèi)部添加膠黏物控制劑的使用量可減少到原來的20%。

圖13 斷紙防止方案的效果

4 總結(jié)

通過綜合運用烘缸、干網(wǎng)的臟污預(yù)防系統(tǒng)，防止干部的臟污，不僅可以防止斷紙發(fā)生，而且還可以減少設(shè)備清洗次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。但是導(dǎo)致臟污的原因，還因原料狀況、操作條件而異，發(fā)生斷紙的原因也因紙機型號與干部的結(jié)構(gòu)不同而各不相同。因此，實際上并非是公式化地預(yù)防臟污，而是根據(jù)具體紙機的實際情況，與操作人員一起共同探索出最佳解決方案。

［1］ 関谷 邦夫．紙機烘缸表面臟污防止技術(shù)的開發(fā)［C］//日本TAPPI展覽會(名古屋)演講論文集，1995．

［2］ 関谷宏．ドライパート汚れによる欠點の発生メカニズムとその防止対策［J］．紙パルプ技術(shù)タイムズ，2002(1):48．

Solution for Dryer-part Deposit Which Causes Sheet Break

HAN Yang*HIROSHI SEKIYA
(Maintech Trading(Shang Hai)Co．，Ltd．，Shanghai，200051)

Sheet break problem due to deposition of pitch，stickies and latex in the dryer section is becoming critical when the furnish is with high DIP ratio and the system is closed．Maintech has developed a sheet break prevention program，a solution that passivates all surfaces of the dryer section where the deposition could cause sheet break．The resulting surface passivation prevents deposition on the cylinder，fabric and drastically reduces the sheet break times．There are considerable advantages of this program for the mills．Case study illustrating gained benefits in a paper board machine is presented．

dryer section;deposit;cylinder;fabric

TS755

B

0254-508X(2011)11-0041-06

韓 陽先生，碩士;主要研究方向:紙機干部臟污防止技術(shù)。

(*E-mail:sales@maintech-china．com)

2011-08-05(修改稿)

(責(zé)任編輯:郭彩云)