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1、化学助剂在压榨部的增干应用- 唐志超摘要：介绍了用化学方法增加压榨部湿纸内液体流动性从而提高压榨干度的方法，增干化学助剂在纸机压榨部的使用能提高出压榨湿纸页干度2个百分点以上，响应迅速，界面清晰，是一种潜在的纸张纵横向水分控制技术。试验表明，不同的纸机和品种必须使用专门的助剂才能达到最经济和最佳的效果。关键词：压榨部 化学助剂增干 节能 纵横向水分控制Abstract: This paper described a method of improving liquid fluidity by chemical agents so as to help dewater performance o
2、n press section. The results show 2%(absolute) dryness increasing at least, and prompt response, clear zone edge, which is an ideal potential CD and MD moisture control method. While the agents must be specifically studied based on various paper machines and grades.Key words: press section, chemical
3、 dewatering, energy saving , CD and MD moisture control1概述造纸机压榨部是造纸机最重要和最敏感的部位之一，围绕压榨部的技术创新一直是造纸业关注的焦点，从早期的平辊直通式压榨到真空压榨，沟纹压榨，盲孔压榨，到现在的靴式压榨及热压榨等，压榨部的结构组成一直随着造纸技术的发展而进步，效率也越来越高。压榨部湿纸页的水分大小直接影响到烘干部蒸汽消耗，每提高1个百分点的干度，将节约5%的蒸汽或者提高5%的车速。本文从一个新的角度来探索压榨增干技术，目的是找到一种有效经济便捷的方法调节出压榨的纸页横向和纵向水分。基本原理是：通过施加化学增干助剂降低液体
4、表面张力，减少流体流动阻力，减少纤维压缩阻力，从而在现有压榨设备的条件下进一步提高湿纸页的干度，最大限度地挖掘纸机的能力，提高工作效率。由于在一定范围内增干助剂的加入量与湿纸页干度呈正函数关系，可以通过调节助剂的用量来改变局部湿纸页的干度，从而实现纸幅的纵横向水分控制。该技术已获得中国发明专利授权。2 生产试验笔者在近2年时间内在不同地域不同品种的纸机上做了大量的试验，涉及的品种有：双胶纸、瓦楞原纸、上色牛皮纸板、轻涂纸、新闻纸等。试验都是在造纸机压榨进口的纸面上进行局部喷雾，然后在压榨出口相应的位置采用红外线水分传感器定点检测水分变化，采样检测成纸物理指标。在有QCS的情况下同时观察卷取部纸
5、张水分的响应。2.1 助剂的增干效果2.1.1 验证水分传感器的灵敏性如图1，喷清水对纸张水份的影响，相当于施加水分2.5%,曲线表明水分传感器趋势正确,响应迅速图 1 清水实验2.1.2如图2，显示-101助剂增干效果,降低水份：2.5%-2.8%，纸机参数：80 g/m2双胶纸，车速：377m/min，门幅：1760mm图2 双胶纸实验2.1.3如图3，显示-101助剂增干效果,降低水份：3.5%-4.0%纸机参数：130 g/m2瓦楞原纸，车速：275m/min，门幅：4400mm图3 瓦楞原纸实验2.2助剂不同浓度的效果2.2.1配制浓度约为12%，6%，3%，2.25%,1.5%,0
6、.75%的化学增干助剂（WEBQC-101）溶液；2.2.2按照12%浓度助剂的1施加比例，调制增干助剂的流量；在涂布白板纸上试验，施加位置在二道压榨之前，距离工作面纸边150mm，施加宽度为200mm；纸张定量250克/米2，车速180米/分钟。2.2.3记录施加助剂前后的压榨部定点部位纸张水分变化。2.2.4实验数据 表1、增干助剂对压榨部纸张水分的影响助剂浓度施前水分%施后水分%改变值%12%52.549.536%51.849.52.33%52.149.52.62.25%52.350.22.11.5%5351.51.50.75%52.551.31.2从水分传感器在压榨部的检测结果来看,稀
7、释后的增干助剂对压榨部纸张的脱水仍有明显的改善，当达2.25%浓度时仍能降低压榨水分两个百分点，相当于吨纸耗助剂1.0，成本为12元/吨。2.3助剂不同用量的效果将-101助剂稀释至2.25%浓度，在涂布白板纸上试验，通过改变流量，检测纸张出压榨时的水分。从图4我们可以清晰的看到，助剂的用量并不是越多越好，化学助剂提高干度需寻找最佳用量范围。从其他系列实验我们还发现，不同助剂和不同品种以及不同的造纸工艺过程对平衡点的影响很大；比如，对于涂布白纸版，平衡点是干度差在3%左右，而对于瓦楞原纸，这个平衡点要在干度差达到8%时才会到来。目前还缺乏对平衡点进行预计的数学模型和理论分析的可靠依据，这是有待
8、研究的课题。图4 不同用量对纸张干度的影响2.4自动喷雾控制系统操作站-扫描架控制-实时、历史曲线-质量分析报表打印机 横向执行器分区喷雾箱控制柜Web Q P 压榨水分检测扫描架第三方QCS图5 闭环自动控制喷雾系统图5所显示的是典型的闭环自动控制喷雾系统，其特点是：以压榨水分扫描系统检测到的出压榨水分信号作为反馈，分区控制喷雾箱的助剂流量，最小的分区可以达到50毫米，区与区之间的干扰非常小，通过调整增干助剂的用量来实现均衡控制出压榨湿纸页水分的目的。一般来说，通过自动控制能够改善水分均方差50%以上。3.结果与讨论选择助剂在压榨部施加，大幅降低水的表面张力，提高其流动性，减少流体流动阻力，
9、提高纸张干度，是否会对成纸张的其它物化指标有影响，又因造纸的地域水质差异，原材料差异和纸张品种的差异，我们通过大量的实验，来探讨助剂的影响范围。3.1助剂对双胶纸的影响 表2 助剂对双胶纸指标的影响检测指标原纸样试验纸样拉力(纵向/横向)(Nm/g)65/ 3459/3564/3558/35白 度(%)85.4785.22吸水(正面/反面)(g/m2)39.7/55.041.1/58.832.6/57.239.4/58.6厚 度(m)92939191色度L93.3493.27A1.131.13B-1.29-1.20通过在压榨部的400mm小区域手工喷雾显示，对中性施胶的双胶纸吸水和其它指标均无
10、负面影响。3.2助剂对瓦楞原纸的影响质检结果： 表3、助剂对瓦楞原纸指标的影响指标加助剂纸样空白纸样定量（g/m2）150150环压强度（Nm/g）8.38.28裂断长(Km)4.04.2吸水（g/m2）10147.3助剂对成纸的抗水性有影响。3.3助剂对上色牛皮纸的影响影响纸张的颜色:从局部喷雾试验后的整幅纸张上肉眼可以看出,加助剂的区域颜色较浅,可见助剂将纸张中加入的染料褪去一部分,导致颜色不均匀所致。3.4助剂对轻涂纸的影响 表4、助剂对轻涂纸指标的影响指标加助剂纸样空白纸样定量（g/m2）6464抗张强度（KN/m）3.773.64裂断长(Km)4.054.10吸水（g/m2）4443
11、助剂对成纸的三个重要指标几乎无影响。3.5助剂对新闻纸的影响影响纸张的透光性，喷助剂区域不透光性好，外观上看出现一条白色的带区。4结论4.1化学助剂增干技术的工作原理是利用特殊化学助剂大幅度降低水的表面张力，减少流体流动阻力，减少纤维压缩阻力来最大限度地挖掘纸机的能力，提高工作效率，同时由于水表面张力减小，出压区后纸的回湿也大大减小，从而达到提高纸张出压榨干度。其突出优点有：l 能在现有压榨条件下提高湿纸页干度2%左右（绝对值），从而充分挖掘现有设备的潜力。l 能提高车速或者节约蒸汽消耗7%以上。l 响应速度非常快，纸张的水分几乎在喷雾的同时立即下降。l 由于其调节幅度大，响应速度快，能够用作纸张水分横向控制。4.2助剂在特定的条件下会影响部分纸张的物理指标，尤其是对纸张抗水性的破坏，使得助剂的开发具有明显的个性特点，要针对性的根据现有工艺，设备和品种开发个性化的复配助剂1
