国产新月型卫生纸机设计及生产技术问题的探讨

2017-04-04李广森

生活用纸 2017年4期

李广森

Domestic Crescent Tissue Machine Design and Technical Problems

李广森

中国生活用纸行业经过20多年的发展，无论从设计、装备制造、生产工艺等方面，都有了长足的发展和进步。随着行业不断优化升级，落后产能逐步被淘汰，先进的和比较先进的生产装备在行业内被广泛应用。纸机的成形器、脱水元件，扬克烘缸及气罩、真空托辊、靴式压榨、复合压榨、铸铁合金烘缸、钢制烘缸等等，都得到了提高和应用。笔者经过半年的时间，到基层纸厂调研、参观，并与企业技术人员座谈，对国产新月型卫生纸机的制造、生产工艺、实际生产中的问题，谈一些看法，供同行参考。

一、为什么要推广新月型卫生纸机

我国改革开放初期，以乡镇企业起步的卫生纸厂众多，据不完全统计有几千家，这些企业大多安装的是圆网纸机，因为圆网纸机投资少，见效快，设备和工艺技术相对简单，更重要的是由于车速低，适应的原料广泛，尤其对草浆原料适应性更强，所以被中小企业接受，使圆网纸机得以快速发展，特别是山东诸城、河南沁阳、广东东莞等地，造纸装备制造企业遍地开花，据了解当初仅是诸城和沁阳每个县级市当中，就有几十家甚至上百家造纸机械厂，但仍满足不了众多中小纸厂的需求，排队等候设备的现象普遍存在。

但由于这些设备制造企业缺乏研发和创新，逐渐被淘汰，现在诸诚市上百家造纸机械企业仅剩十几家，而且运营困难重重。沁阳市的情况也基本如此，还是停留在制造圆网纸机的水平。圆网卫生纸机目前已基本没有了国内市场空间，从以下的基础数据的对比也可以看出。

国产新月型卫生纸机车速一般在750～1,200m/min，最高可达到1,450m/min，净纸幅宽2,850～3,500mm，产能25～45t/d，其能耗是圆网纸机的一半，水耗仅是圆网纸机的1/3，纸机人员可减少60%。所以，单从抄纸的制造成本（除原料和后加工的费用外）就可降低30%～35%，另外，由于新月型纸机是利用成形辊离心力和网毯两面脱水，克服了圆网机在提高车速时甩水甩浆的弊病，所以近年来新月型卫生纸机被广泛应用。

二、国产新月型卫生纸机设计制造中应注意的技术问题

1、成形器

成形辊在保证钢性、强度、抗弯曲不变形要求外，特别要注意动平衡，否则会发生跳动。由于它是主动辊，要带动网毯的运转，其椭圆度稍微差一点，网毯就容易跑偏、打折子，根据离心力公式（F=mv2/r）计算，不同车速要用不同直径的成形辊，切记不要照搬，如设计车速2,000m/min与1,000m/min的成形辊直径是不同的，它会影响离心力，一般1,000m/min左右的成形辊直径在950～1,040mm即可，这个可以通过计算获得。直径越大，离心力相对减少，对成纸匀度有一定影响。如果像有些制造商，不进行计算而直接套用∮1,250mm成形辊径，不但浪费了材料而且降低了离心力，成纸的匀度也受到影响。

2、白水池

从广西、河南及诸城等地纸厂了解到，他们将白水通过白水流槽流入白水池，这样白水池远离纸机的网毯，这样的设计是比较合适的，因为白水中含有细小纤维和化学助剂，在水流冲击下容易产生大量泡沫，纸机运行的网毯容易把不断堆积的泡沫带走，这些带走的泡沫在通过吸水箱及真空托辊（或靴压）时会破裂，形成纸页孔洞和针眼等纸病，这种现象在一些进口纸机设计中也有发生，如云南某企业将白水池设计在纸机网毯下面，其体形很长，泡沫很大，不仅占地方又因泡沫很大，不得不用消泡助剂和喷水来消泡，这样的白水池设计是不尽合理的。

3、流浆箱

流浆箱是新月型纸机成形部的主要部分，调查发现，目前国产新月型纸机，同样幅宽的水力式流浆箱单从流浆箱设计上差别很大，除了都普遍采用了湍流发生器和进浆阶梯扩散器外，在整流元件上各有不同，但以飘片为多，许多流浆箱没有溢流（一般为10%～15%），这样实际就成了满流式流浆箱。

另外流浆箱总重差异很大，有的总重不足5t，而有的十几吨以上，以3,500mm纸机为例，山东大正机械公司流浆箱总重为26 t，而有的只有十吨多一点，差别在于箱体板厚度和堰板厚度，在车速达到1,000m/min以上时，其进浆压头的压力很大，约0.9～1.2Bar，所以在下唇板设计上一定要保证其刚度、强度，不能让其变形，因为下唇板一但发生变形是很难校正的，这一点国外纸机比国产纸机处理的好一些，大多下唇板厚度在40～60mm之间。在这次广西天力丰纸业调研时看到，其流浆箱下唇板厚度为60mm，在车速1,000m/min时没有任何变形，成纸均匀度良好（无分散剂加入）。

目前我国已有许多家企业制造流浆箱，在制造中要注意抛光的工序，尤其对棱角部分，不然会挂浆，在成纸页上容易形成薄条痕纸病。

4、托辊辊径

托辊选型一定要根据幅宽的不同来选择，如净纸幅宽2,850mm的纸机，其抄宽为3,050mm，选用真空托辊的面宽一般在3,250mm，其吸口宽度不小于3,000mm，车速800～1,000m/min，托辊辊径∮800～900mm。对净纸幅宽3,500mm的纸机，应选择∮1,000～1,100mm范围的辊径，通常选1,040mm（在保证筒体厚度、强度的情况下）。调查发现，有些企业是套用别家企业，不是计算而是估计，往往不准确，如一家企业3,500mm新月型纸机托辊辊径选∮900mm，其抗弯强度达不到要求，设计车速1,200～1,400m/min，当纸机开到1,200m/min时，纸页中间起大量小折子，分析原因，这是明显的托辊中高不够，纸页中间水分大，没有达到干燥纸页定型的要求，由纸页自由伸缩造成的，经计算辊径应在1,040mm，橡胶硬度应为邵尔95度±2。另外有的纸页干燥不好，生产中不断加大托辊压力，就可能会使辊面脱胶而造成停产。

5、节能

能耗对单位产品成本有着很大影响，一般高速纸机尤其是国产纸机，汽耗应控制在2.5t/t纸，所以设计中应充分考虑用二次蒸汽和保温措施。现在700～800m/min国产卫生纸机，多用闪蒸器，有的用2次闪蒸，也有用3次闪蒸，将这部分蒸汽通过热泵再补充新蒸汽送入换热器来提高气罩温度，据测试，可达170℃，加之风速较高，对干燥起到了很大作用，过去圆网纸机吨纸汽耗大多在4t以上，而国产新月型纸机经几家测定都是2.5t以下，对节能起到了关健作用。

电耗，目前新月型纸机在电机配置方面有了较大改进，吨纸电耗在500kwh以下，个别在400kwh以下，为什么电耗会降低下来，举例说，如真空泵是电耗较大的设备，选两台110KVA的还是选一台230KVA的，一般选两台为好，一是方便调节，二是替代方便，从轴功率电流表看，230KVA的真空泵没有满载，说明设计余地留大了，不利于节约能源。