利用真空超成形轉(zhuǎn)鼓技術(shù)改造特種宣紙造紙機

余章書 福建廈門（361009）

隨著國內(nèi)經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活的提高，用于傳統(tǒng)書寫和繪畫等藝術(shù)專用紙的宣紙需求量大大增加。傳統(tǒng)手工作坊做宣紙歷史悠久，書寫、作畫效果最佳是手工造宣紙最大的優(yōu)勢，但因生產(chǎn)效率很低，已遠遠不能滿足社會發(fā)展的需要，因而有了現(xiàn)在的機械制造宣紙。盡管如此，我國老式圓網(wǎng)紙機也適應不了宣紙市場快速發(fā)展的需要。特別是大部份紙廠生產(chǎn)機制宣紙，普遍存在緊度偏高、勻度差、平滑度兩面差和縱橫拉力比偏大等問題。特種宣紙是一種高檔宣紙，筆感以及書畫效果比一般機制宣紙好，接近手工宣紙。

目前，我國中小型紙廠多是低速圓網(wǎng)宣紙造紙機，產(chǎn)量低，質(zhì)量差，遠遠滿足不了市場用紙的需要，同時由于環(huán)保等各種條件的限制，對傳統(tǒng)圓網(wǎng)造紙機需要進行技術(shù)改造，設備更新?lián)Q代，亦是順應造紙發(fā)展的趨勢。臺灣地區(qū)近幾年來從國外（德國）引進適應生產(chǎn)宣紙、衛(wèi)生紙等紙機的真空超成形轉(zhuǎn)鼓配置折流壓力流箱的先進技術(shù)與設備，其廣泛使用，為大陸中小型紙廠的低速圓網(wǎng)紙機改為真空超成形轉(zhuǎn)鼓高速紙機提供了良好的借鑒作用。

某特種紙業(yè)公司原有兩臺抄寬為2800mm圓網(wǎng)抄宣紙的紙機，雙毯單托輥壓榨結(jié)構(gòu)，烘缸直徑為φ3600mm，原先曾前后采用老式活動弧形板網(wǎng)槽和壓力噴漿成形器，網(wǎng)籠直徑為φ2000mm，紙機為變頻調(diào)速傳動，車速為150～200m/min，日產(chǎn)量只有8～10t，這兩臺紙機生產(chǎn)30～40g/m2特種宣紙等品種，制漿原料為沙田稻草漿（或其中部分搭配毛竹等原料）纖維60%～70%，配青檀樹皮纖維漿40%～30%，生產(chǎn)的宣紙勻度質(zhì)量較差，在市場中缺乏競爭力，企業(yè)生存艱難。所以有必要對生產(chǎn)宣紙紙機進行技術(shù)改造。

1 宣紙紙機網(wǎng)部的改進

真空超成形轉(zhuǎn)鼓配置折流壓力流漿箱，是一個表面鉆有大量小孔的筒體。筒體外面包覆有襯網(wǎng)和面網(wǎng)（不銹鋼網(wǎng)），構(gòu)成紙幅的成形表面；筒體內(nèi)設有真空室，其真空度隨車速或抄紙的克重來調(diào)節(jié)，濕紙幅通過運行的面網(wǎng)被真空吸移輥帶上毯進入烘缸干燥后到卷紙機完成卷紙過程，具備既是圓網(wǎng)又是長網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點，適應當前宣紙造紙機迅速發(fā)展的改進趨勢，它又是改進低速紙機為高速運行紙機的重要配套設備，但紙機其它部位改進需要同時進行才能發(fā)揮其作用。

實踐證明該機型宣紙造紙機改進初見成效，車速穩(wěn)定在750～800m/min，產(chǎn)量提高達4～5倍，在操作工技術(shù)操作熟練的前提下，再做適當改進，車速有望達到900m/min。改進宣紙紙機結(jié)構(gòu)具有投資省，見效快，結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，技術(shù)好掌握，運行安全可靠等優(yōu)點。真空超成形轉(zhuǎn)鼓配置折壓力流漿箱改進宣紙造紙機結(jié)構(gòu)總圖見圖1所示。

宣紙紙機漿料直接由漿泵送進方錐形多管進漿穩(wěn)漿器，流經(jīng)折流室、集速狹道、雙勻漿輥（設圓孔、長橫孔勻漿輥）等關(guān)口把關(guān)，整流與穩(wěn)流，消除泡沫與湍流，改善漿流纖維的均勻度，漿料經(jīng)上網(wǎng)抽真空迅速脫水形成濕紙頁，由超成形轉(zhuǎn)鼓帶上不銹鋼網(wǎng)并經(jīng)真空吸移輥運轉(zhuǎn)而帶上毯進入大烘缸干燥成紙。裝置真空超成形轉(zhuǎn)鼓和折流壓力流漿箱改進宣紙造紙機，生產(chǎn)薄頁宣紙，漿料經(jīng)折流壓力流漿箱到真空超成形轉(zhuǎn)鼓生產(chǎn)的紙頁，具備高質(zhì)量的優(yōu)點：①紙頁不易存在針眼、透光點、壓花、斑點、水痕等紙??；②紙頁均勻度好，背光肉眼測試，纖維縱橫交織分布均勻，且紙的外觀清晰；③紙的吸水性，柔軟性、裂斷長等物理指標質(zhì)量滿足了市場要求。

圖1真空超成形轉(zhuǎn)鼓配置折流壓力流漿箱改進宣紙造紙機結(jié)構(gòu)總圖

2 雙毯改單毯與毛毯選擇使用要求

⑴雙毯改單毯簡化生產(chǎn)宣紙紙機結(jié)構(gòu)，有利工人安全操作，降低工人勞動強度。

⑵減少毛毯、毛毯輥、張緊器、校正輥等備品備件消耗量及維修費用。

⑶減輕紙機運行負荷和清洗毛毯的負擔。

⑷濕紙頁沒懸空而附在銅網(wǎng)、毛毯運行，紙頁不易斷頭，一班（8h）僅斷頭1～3次，提高了紙的成品率、合格率。

⑸雙毯改單毯帶紙頁運行，不存在上下毛毯及紙頁的運行伸縮差，使紙頁不易出現(xiàn)裂斷、起皺、裂痕、水痕等現(xiàn)象。

⑹宣紙造紙機的雙毯改為單毯，對造紙毛毯的選擇和使用顯得尤其重要，應選用高線壓底網(wǎng)針剌植絨造紙毛毯〔簡稱BOM毛毯〕，具有耐高線壓力、濾水性能好、彈性回復好、容水空間大、尺寸穩(wěn)定、使用壽命長等諸多優(yōu)點。選擇毛毯中厚克重850～900g/m2為適。

3 單托輥改為雙托輥

⑴烘缸對稱裝置雙托輥，烘缸處于半懸空托起運行輕松、穩(wěn)定，烘缸運行動力消耗減輕40%～50%，且烘缸、托輥的滾動軸承運轉(zhuǎn)不易發(fā)熱，延長使用壽命。

⑵雙托輥進濕紙頁第一托輥為長盲孔帶溝紋聚氨酯輥，第二托輥為普通聚氨酯輥，使用壽命比包橡膠延長3～5倍，雙托輥的安裝形式、輥面的結(jié)構(gòu)、輥子表層用的特種材料的選用，其目的是達到高速運行，提高脫水能力。由于紙頁與烘缸貼合緊密,使烘缸對濕紙頁有較好的蒸發(fā)速度，進大缸的干度提高為2%～3%，蒸汽消耗節(jié)省15%～20%。

⑶雙托輥熱加壓脫水不存在回濕紙頁與毛毯，增強干燥能力，不易出現(xiàn)粘缸、起泡、起皺等紙病。

⑷濕紙頁緊貼缸烘經(jīng)熱壓脫水，提高干燥能力，使紙頁具有較好的柔韌性和抗張強度。

⑸雙托的輥子表層用的特種材料，使得彈性加壓效果好，有利宣紙紙頁改善松厚度（即緊度），適應宣紙具備最重要的“潤墨性”特點。

4 增設濕紙頁真空吸移輥

增設濕紙頁真空吸移輥，解決了高速運行紙機無需人工引紙，既安全，又降低了抄作工的勞動強度。

5 原壓榨的改進

去掉上壓榨輥，保留下壓榨輥和其傳動裝置，帶動紙機毛毯及真空吸移輥，減輕烘缸運轉(zhuǎn)的動力負荷。

6 大烘缸的質(zhì)量要求

大烘缸高速運行生產(chǎn)特種宣紙，要求使用含銅低鉻的高壓灰鑄鐵烘缸，大缸由原來普通鑄鐵烘缸改為換合金烘缸（缸徑3600mm），傳熱好，紙頁不粘缸，好剝離。選用HT200材料標號烘缸，其表面硬度、光潔度很難以滿足生產(chǎn)要求，制造灰鑄鐵烘缸中同時加入Cr和Ca可以有效提高耐腐蝕、耐磨和表面硬度。為了生產(chǎn)安全起見，設計烘缸許用壓力應為0.8～0.9Mpa，實際工作壓力為0.5～0.6Mpa。宣紙紙機抄紙的車速、產(chǎn)量、質(zhì)量與烘缸質(zhì)量好壞有密切關(guān)系。烘缸部的結(jié)構(gòu)是宣紙造紙機的重要部位，普通鑄鐵烘缸不能作為高速宣紙紙機運行使用。

7 烘缸氣罩的使用

使用烘缸呼吸式氣罩，烘缸包角大，使紙幅受熱面積大，提高紙機烘缸車速和出紙效率，增加產(chǎn)量。

8 裝置毛毯空氣加熱器

回頭的毛毯通過熱空氣加熱，降低毛毯水分，增加毛毯帶濕紙頁的脫水能力，同時，增強毛毯松軟度和透氣度，使紙頁避免產(chǎn)生水痕、濕斑等現(xiàn)象。

9 裝置盲孔脫水板

在轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)濕紙頁成形后的不銹鋼網(wǎng)上設8組雙排盲孔脫水板（刮水板），加強自然脫水能力，減少真空吸移輥吸水等的動力消耗，提高紙機車速。

10 宣紙紙機使用的不銹鋼網(wǎng)

生產(chǎn)宣紙選用無端的不銹鋼網(wǎng)（75～80目），耐磨、使用壽命長，比銅網(wǎng)、聚氨酯、尼龍網(wǎng)的使用壽命長4～5倍，減少停機換網(wǎng)時間，增加產(chǎn)量，且紙的外觀質(zhì)量好。

表1 紙機改造前后宣紙主要物理指標與部頒標準對比

該公司采用真空超成形轉(zhuǎn)鼓裝置折流帶壓流漿箱改造特種宣紙造紙機，紙漿靠裝置真空轉(zhuǎn)鼓運行內(nèi)外產(chǎn)生強烈壓力差脫水，大大改善纖維縱橫結(jié)構(gòu)交織能力，成紙均勻度好，縮小紙的縱橫拉力比，達到宣紙需要的松緊度，符合宣紙的特性要求。紙機改造前后宣紙主要物理指標與部頒標準對比見表1所示。

該紙機經(jīng)技術(shù)改造后，亦適應中小型特種紙業(yè)抄造其他各種特殊用紙產(chǎn)品，如定量濾紙、定性濾紙、濾油紙、pH試紙原紙、化纖濾紙、絹花紙、擦鏡紙、種子發(fā)牙紙，廣泛應用于科學研究、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保等部門。

11 結(jié)論

該公司紙機進行系統(tǒng)技術(shù)改造后取得成效，運行良好，單臺日產(chǎn)量增加4～5倍，達到了設計基本要求，適應生產(chǎn)高檔特種宣紙產(chǎn)品，做到適銷對路，減輕企業(yè)在市場上的競爭壓力，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。通過采用真空超成形轉(zhuǎn)鼓配置折流壓力流漿箱來改造特種宣紙紙機，實現(xiàn)了中小型企業(yè)向著高速特種宣紙造紙機的發(fā)展。

⑴N.Я.愛德林著、馬伯龍譯：造紙機與整飾機械,北京：輕工業(yè)出版社,1965.

⑵余章書.長網(wǎng)造紙機改裝三托輥的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)應用與推廣［J］.湖南造紙,2014⑶：28～31.

⑶上海市造紙木材工業(yè)公司、山東省德州造紙廠：圓網(wǎng)造紙機與紙病處理，北京：輕工業(yè)出版社，1977.

⑷胡玉熹.宣紙潤墨性之研究［J］.中國造紙，1985（02）：35～38

⑸吳世新.宣紙及其鑒別.紙和造紙，2006〔04〕：33～36

⑹劉志良.牛皮掛面箱紙板紙機流漿箱的設計［J］.中國造紙，2007（2）：35

⑺陳克復.造紙機械部漿料流體動力學,北京：中國輕工業(yè)出版社,1989,249～250 323～324