抄纸过程典型控制系统.doc

第6章 抄纸过程典型控制系统 6.1 概述 由任何一种制浆方法或其组合的方法所生产的纸浆，须在造纸车间抄制成纸张（抄纸和制浆在一个地方，即所谓的综合厂）或把纸浆制成浆板送到距浆厂较远的其它纸厂。造纸车间的流程，会因为所用纸浆的种类和所生产纸张的质量不同而有所不同。图6-1-1为抄纸车间的基本流程。这一流程通常被划分为：纸料制备，纸机和完成整理三部分。纸料制备又可进一步分为配浆（或称纸浆的混合）和打浆，纸机则可分为湿部和干部。 图6-1-1纸厂基本流程 1－商品浆储浆池；2－损纸浆池；3－漂白浆池；4－汇合浆池；5－抄前浆池； 6－白水池；7－冲浆池；8－伏辊坑；9－卷曲；10－压光；11－施胶压榨； 12－干燥；13－压榨；14网部；15－网前箱；16－白水回收机；17－锥形精浆机； 18－磨浆机；19－纸料制备；20－造纸机；21－完成整理；22－配浆； 23－打浆；24－湿部；25－干部 6.1.1 纸料的制备 当纸浆由制浆车间送到抄纸车间时，大多数都不能直接用于抄纸，而且，为了使成纸能具有某些特性，还必须由其它浆厂购入某些具有不同特性的纸浆。另外人们还需添加染料和添加剂以获得所需的颜色和物理性能，这些操作通常称之为配浆（或纸浆的混合）。 为了赋予纸张一定的机械强度，纸浆需在多种机器中进行磨浆，其中具有代表性的机器是磨浆机、锥形精浆机和打浆机。这一操作实质上是让纸浆在锋利且运动的一组刀片间反复通过，由刀片对纤维产生切短和压溃作用。这组刀片可通过调解其刀刃的锋利程度生产出不同长度的纤维。打浆可以改善纤维之间的结合，使匀度和紧度得以提高并降低多孔性或提高透明性；但这些要根据纸的种类来确定。 在上纸机之前，制备好的纸浆还需经过筛选，有时还要对纸浆进行净化，即通过离心式除渣器除去浆中尚未除净的重杂质。 6.1.2 纸机 （1）湿部 纸机湿部最重要的部件是供纸页成形用的长网，它主要由一张无端的细筛网（也称之为成形网）组成，纸浆悬浮液在网上分布均匀。湿部的宽度取决于纸机的规格，而纸机的车速则由抄造的纸种来确定。纸浆中的大部分水在网部的前端排掉，从而形成湿纸页，然后网子通过一组真空箱，真空箱能从湿纸页中吸去更多的水分，湿纸页以大约20%的浓度（20%纤维和添加剂，80%的水）离开长网部。 由多层纸页组成的纸板，通常在圆网纸机上成形。纸浆被泵送到一系列的网槽中，在每一个网槽里，都有一个包覆着网子的网笼，以和其它网笼相同的速度转动。网槽里的水穿过网子并由网笼的中心排出，同时在网上形成纸页。与全部网笼相接触的无端毛毯将纸层揭起，形成一个多层结合的纸板。往往将高级的纸浆用在两端的圆网上，从而使纸板的外表面比较美观。而次表层由稍差一点儿的纸浆抄成；中间的芯层则通常夹着回收的废纸浆。 （2）干部 当纸页离开纸机湿部以后即被送至压榨，在压榨部纸页由无端毛毯（或化纤毯）承托着，附着在毛毯上方的纸页经过两个重辊的压榨以尽量压去水分。纸页以大约3.5%的浓度离开压榨部，剩余的水分则在干燥部用蒸汽加热的烘缸上蒸发掉。无端的干布带着纸运行，并将纸页压贴在烘缸的表面上。 6.1.3 完成整理 干燥后的纸页便进入到完成部，大部分种类的纸张都要经过一道或更多道辅助处理过程，其中之一是压光，即让纸页在很重的光滑铜辊之间通过，从而将纸压出较为光滑的表面。对于某些纸，出压光后被卷成较大的纸卷。根据用户的要求，这些大纸卷还需经过复卷机复卷也可切成较小的纸卷或平板纸。另外，为了适应在加工纸厂中进一步加工的需要，比如加工成信封、奶容器、商品袋、纸怀以及其他消费品等，某些纸张还应该进行特殊的处理。 纸板用来制造瓦楞纸箱，冷冻食品的折叠盒和其他的产品。用于生产其它类型纸板的纸浆大都是已脱墨和除去其它杂质的废纸浆。 6.2 打浆过程典型控制系统 6.2.1 打浆过程控制基本要求 打浆的目的是通过打浆的机械作用，处理水中的纸浆纤维，使其发生物理变化而获得一些特定的性质，以满足纸或纸板生产的质量要求。它对最终成纸的性质有决定性的影响。自1922年Smith提出帚化理论以来，人们对打浆设备，打浆机理以及打浆过程的控制都进行了系统的、深入的研究，并使生产状况发生了更新换代的变化。比边缘负荷理论用比边缘负荷（Specific Edge Load）来表征打浆过程的特性，比表面负荷理论用比表面负荷（Specific Surface Load）来表征打浆过程的特性。它们的共同点是用处理单位重量的绝干纤维量所消耗的有效能量来估算比能量。由于制浆造纸业采用树木、麦草等植物作为原料，个体差异悬殊，诸如树木品种，生长的海拔高度，年龄，采伐季节，贮存时间及腐烂程度等因素都会影响成纸质量；制浆过程中还有许多不可控扰动，它们都会影响纸浆质量的稳定性，需要通过精浆的质量控制来进一步提高上网纸浆质量，因此，仅依