干部脏污导致断纸的原因及其防止措施

韩 阳 関谷宏

(明答克商贸 (上海)有限公司，上海，200051)

干部脏污导致断纸的原因及其防止措施

韩 阳 関谷宏

(明答克商贸 (上海)有限公司，上海，200051)

介绍了废纸造纸干部脏污与发生断纸的关系以及干部脏污的预防方法及断纸的有效防止措施。通过综合运用烘缸、干网的脏污预防系统防止干部的脏污，不仅可以防止发生断纸，而且还可以改善纸机的运行性能。

干部;脏污;烘缸;干网

在我国，随着原料中废纸混合比例的增加，原料质量也日渐恶化，纸机干部的脏污情况也越来越严重。以往仅存在烘缸的脏污，最近几年甚至也出现在干网，而且断纸的次数也明显增加。针对该问题，虽然采取了强化原料的筛选、添加胶黏物控制剂、加强烘缸刮刀的管理、设置干网高压清洗机等各种各样的措施，但随着原料质量的恶化，仅仅采取这些措施已经远远不够。

明答克公司 (Maintech)提供的通过整体预防干部的脏污，防止发生断纸的方案，在瓦楞纸、箱纸板、白纸板、印刷纸等各种类型纸和纸板的生产中，防止脏污效果都明显提高。表1为各国引进明答克公司提供的解决方案的实际情况。本文将根据工业运用实例，就干部脏污导致发生断纸的原因、干部脏污预防方法及断纸的有效防止措施等方面进行介绍。

1 干部发生断纸的原因

如果原料中废纸的混合比例增加，则筛选与添加胶黏物控制剂已无法充分清除杂质，原料中所带的胶黏物等杂质逐渐增多。这类物质在进入到干部的湿纸幅上时，因非常细小其自身不会成为污点对象，但是因为干部的热量使它们具有了黏着性，附着到烘缸与干网的表面。附着的胶黏物进一步拾取湿纸表面的胶黏物与纤维，当增大到一定程度后，重新附着 (掉落)到湿纸幅上，于是发生断纸［1］。

表1 明答克公司提供的解决方案的应用情况

1.1 烘缸脏污导致断纸

因烘缸脏污导致断纸的具体过程 (见图1)分为以下两种情形:一是刮刀正面蓄积的纸毛掉落到湿纸幅上;二是胶黏物卷绕到刮刀背面增大后掉落到湿纸幅上。作为防止措施，大多采取清除刮刀上的纸毛与定期清扫刮刀。

图1 烘缸的脏污导致断纸

1.2 干网脏污导致断纸

因干网脏污导致断纸的具体过程因干网形式而异(见图2)。如果是没有外侧辊的干网，则脏污仅在干网上蓄积增大，但如果是设计有外侧辊与干网干燥辊的干网，则胶黏物将在这些辊上附着增大。无论哪种情形，胶黏物都是从干网表面转移到湿纸幅上，或在干网的反折部 (组间)剥离掉落到湿纸幅上。特别是外侧辊上胶黏物极容易附着增大，掉落到湿纸幅上的异物尺寸也较大，所以导致发生断纸的可能性较高。纸机生产中，在干燥辊组间发生断纸的原因基本上是由该现象造成的［2］。

图2 干网的脏污导致断纸

1.3 烘缸与干网间的胶黏物转移

不仅是有脏污的部位造成断纸，例如，单挂干网后部的下段烘缸有脏污时，一般被认为是因湿纸幅的黏缸导致的烘缸自身的脏污，而实际上许多时候都是在群间干网上的脏污掉落附着到烘缸表面 (见图2)。而且也存在如下的过程，即烘缸的脏污通过湿纸幅转移到干网侧，或者发生断纸时，烘缸的脏污转移到干网上。所以，对于发生断纸的具体过程，需要找出操作方面有可能引起断纸的所有因素，并进行分析。

以上是对因烘缸、干网的脏污导致发生断纸的具体过程。从中可以明确，干部的断纸防止措施实际上就是如何阻止胶黏物转移到干部用具上并聚集增大［1］。

从这一角度出发，明答克公司为了从根本上解决断纸原因，积极面向客户提供有效运用烘缸、干网的脏污预防系统的防止断纸综合方案。

2 干部脏污预防方法

2.1 脏污预防的原理

无论何种烘缸、干网的脏污预防技术，都是采用形成剥离性较高的涂层的方法，以防止湿纸幅接触的部位附着胶黏物脏污。这种方法并非是清除附着的脏污，而是使脏污难以附着 (见图3和图4)。但是需要根据脏污的状况与部位，选定正确的装置、药品、喷洒方法，以便使涂层具有充分的剥离性，以及避免在湿纸幅上产生油痕、水痕，或者影响到表面的抗水性。

2.2 烘缸脏污的预防方法

烘缸脏污预防系统采用可动型的喷雾设备Mist Runner，向烘缸表面以原液的形式直接喷洒药品Dusclean系列 (见图5)。Mist Runner的圆型二流体喷嘴以2～5 m/min的速度沿烘缸上纸的横幅方向移动，同时以5～10 mL/min的速率向烘缸表面喷洒少量的药品喷雾。但是，二流体喷嘴的冲击力较弱，因此如果车速超过500 m/min，则药品不会附着于烘缸表面而呈悬浮状态，并在刮刀或走行机器本体上结露后，掉落于湿纸幅上发生障碍。因此，在喷嘴周围装载加速喷雾的二次加压空气，使药品附着率由原来的50%提高至90%，而且药品使用量也可减少50%。

图5 烘缸及压光喷雾设备Mist Runner

所使用的药品Dusclean系列根据脏污的性质与成分、喷洒部位上湿纸幅的水分、烘缸的表面温度等，分别调配植物油、合成油、矿物油、硅化油、蜡等成分。目前Dusclean系列包括工业纸、文化用纸在内已经拥有40多种类型的产品。药品在烘缸表面所形成的涂层强度，是决定烘缸上脏污剥离性的因素。因此基油 (蜡)的选定和在烘缸表面温度条件下的油 (蜡)的黏度是需要着重考虑的因素。如像瓦楞纸这类脏污较为严重但并不要求抗水性的纸张类型，一般仅需重视剥离性，选择黏度较高的硅化油与合成油等，而如像白纸板这类脏污较少并讲究印刷适应性的纸张类型一般选择植物油与蜡。

2.3 干网脏污的预防方法

干网脏污预防系统采用以下两种方法:一是采用可动型的双喷嘴型喷雾设备Shower Runner(见图6)，向干网表面以原液的形式直接喷洒药品Cleankeeper系列;二是采用上述的Mist Runner，直接向外辊表面喷洒药品。

Shower Runner的扁平型二流体喷嘴沿干网上纸的横幅方向成对排列，每个喷嘴各覆盖纸宽的1/2，喷嘴以0.5～2.0 m/min的速度移动的同时，以5～10 mL/min的速率向干网表面直接喷洒少量的药品喷雾。另外，因为干网表面上相伴随的空气流动导致二流体喷嘴冲击力较弱，如果车速超过500 m/min，则药品不会附着到干网表面，而呈悬浮状态，并在防护罩与框架上结露后，掉落于湿纸幅上发生障碍。因此，采用面向干网表面加速喷雾的二次加压空气，使附着率由原来的20%提高到80%(药品使用量减少到原来的1/4)。

图6 干网喷雾设备Shower Runner

所使用的药品Cleankeeper系列根据脏污的性质与质量、喷洒部位上湿纸幅的水分、干网的透气度与干燥程度等，分别调配硅化油和蜡。目前Cleankeeper系列包括工业纸、文化用纸在内已经拥有10多种类型的产品。决定干网上的剥离性的因素是在表面所形成涂层的强度和对干网表面的固着性，所以作为基底的硅化油和蜡的选定以及黏度的调整是需要着重考虑的要素。如像工业用纸这类脏污较为严重的纸张类型，应重视剥离性，一般选择固着性较好的硅化油和黏度较高的蜡，而如像白纸板这类脏污较少的纸张类型一般选择不会损害湿纸幅表面性能的黏度较低的产品。

2.4 装置的设置方法

图7所示为箱纸板纸机上典型的装置安装实例。对于烘缸，上段与下段都同样在最初接触湿纸幅的烘缸上安装Mist Runner，这样，药品的效果可通过湿纸幅扩散至后段的烘缸，所以一般后续的烘缸无需再安装药品喷洒装置。另外，对于干网，则按每个干网设置 Shower Runner。

3 干部诊查与断纸防止措施

图7 箱纸板纸机的喷雾设备设置案例

为了成功采取干部的断纸防止措施，首先得找出发生断纸的原因，并与客户共享，这非常重要。如果只是盲目引进脏污防止系统，则无法达到防止断纸的目的。本公司针对来自存在断纸问题的顾客的咨询，专门派出技术人员访问工厂，进行纸机的脏污调查，并采访负责操作的相关人员，具体分析以下事项:①断纸是由干部的哪个部位的脏污所导致的?②预防哪个部位的脏污，可最为有效地减少断纸的发生?③在哪个部位安装怎样的装置、喷洒何种药品?

在上述分析的基础上向顾客提供烘缸、干网脏污预防系统的综合方案。下面根据在实际纸机上的运用实例，对干部的诊查方法和有效的断纸防止措施作一介绍。

3.1 问题点的调查与以往的措施

本报告所举的是在箱纸板纸机上的实施实例。纸机参数与问题点如下所示。

(1)纸机参数 抄造品:瓦楞原纸;定量:100～280 g/m2;纸幅宽:6 m;车速:750～800 m/min;日产量:1000 t/d(设计规模)。

(2)问题点 ①烘缸、干网脏污导致断纸;②每月发生断纸150次;③水分均匀性较差;④断纸发生较多时，降低纸机运行速度或停机清洗干网及烘缸。

(3)以往的措施 ①在烘缸上设置双重刮刀，在干网上设置高压清洗装置，但断纸防止效果并不好;②添加胶黏物控制剂后，虽然烘缸、干网的脏污减少了10%～20%，但断纸次数仍未减少。

3.2 调查发生断纸的原因

3.2.1 纸机调查

(1)目的 观察干部的脏污，推断是因为哪个部位发生断纸?

(2)结果 对纸机的脏污状况进行调查 (见图8)，结果明确了以下事项:①正面附着的部位，1组烘缸、2组上段干网、2组下段烘缸(8#、10#、12#)的胶黏物脏污较为严重，8#烘缸上的脏污，除湿纸幅的黏缸外，还有上段干网附着的脏污在组间掉落附着到烘缸表面。这些部位的脏污转移到湿纸幅上，导致断纸;②上段干网的外辊表面胶黏物蓄积增大，这些脏污在组间掉落到湿纸幅上，导致断纸;③背面附着的部位，1组的上段烘缸 (1#、3#、5#烘缸)、2组下段干网的胶黏物、纸毛脏污较为严重，这些脏污是导致断纸的原因;④无论烘缸还是干网，操作侧的脏污要比驱动侧的脏污严重，同时，操作侧的纸张水分较高。

3.2.2 采访负责操作的相关人员

(1)目的 向操作人员了解平时为了防止断纸都采取了怎样的措施;哪些品种的纸张发生断纸次数较多，其原因是什么等，然后确认导致断纸的部位。

(2)结果 查阅纸机脏污的调查结果，并与纸机操作人员交流，结果明确了以下事项:①对发生断纸的烘缸的刮刀进行清扫。特别是定量较小的纸种，降低纸机的运行速度，以防止断纸;②如果干网的脏污增加，则断纸的次数也随之增加。因此，每月对干网实施2次的药品清洗，每次清洗2 h;③因为干网辊上的脏污也导致断纸，所以每次停机清除附着于辊上的脏污。1组、2组的干网辊共计6个，约花4 h的作业时间;④虽然实施了以上的措施，但断纸次数仅降低了10%左右。结果，每天的生产量远远低于930～950 t的设计产量。还有随着断纸次数的增加，降级品的比率也增加。

3.2.3 确定发生断纸的原因

根据以上的调查结果，确定发生断纸的原因是因为以下部位的脏污所导致:正面8#、10#、12#烘缸，1组单挂干网，2组上段干网，压光机的顶辊;背面1#、3#、5#烘缸，2组下段干网。

图8 纸机脏污状况调查结果

图9 设备药品的选定

3.3 实施方案

作为综合性防止断纸方案，为了预防上述部位的脏污，选定图9所示的装置与药品，按STEPⅠ、Ⅱ两个阶段实施。方案实施前，充分清除了烘缸与干网辊上的脏污，干网也切换到新面开始运行。这是因为如果在有脏污的状态下开始运行，则脏污会剥离导致产生新的污点。

方案实施前后的干部状况如图10～图12所示。方案实施后的效果如下:

(1)烘缸上的纸毛与刮刀正面的胶黏物附着现象消除，无需进行定期清扫。

(2)干网与外辊上的脏污也基本消除，无需进行定期清洗以及每次停机清除辊上的胶黏物。

图10 使用药品前后烘缸脏污情况的比较

图11 使用药品前后干网脏污情况的比较

图12 使用药品前后外侧辊脏污情况比较

该方案的防止断纸效果如图13所示。由图13可见，采用该方案后，断纸次数降低到改造前断纸次数的1/4以下，月生产量增加640 t。另外，由于干燥效率的提高，车速提高了3%，月生产量也随之增加900 t。另外，与以往采取的措施相比，该方案主要有以下优势:①水分均匀性稳定 (2σ由4.0%降至1.5%);②在复卷机上的断纸次数降低到改造前的1/5;③降级品减少到改造前的30%;④干网的使用寿命、刮刀的使用时间延长1倍;⑤来自纸板工厂的与胶黏物相关的投诉消失;⑥内部添加胶黏物控制剂的使用量可减少到原来的20%。

图13 断纸防止方案的效果

4 总结

通过综合运用烘缸、干网的脏污预防系统，防止干部的脏污，不仅可以防止断纸发生，而且还可以减少设备清洗次数，提高生产效率。但是导致脏污的原因，还因原料状况、操作条件而异，发生断纸的原因也因纸机型号与干部的结构不同而各不相同。因此，实际上并非是公式化地预防脏污，而是根据具体纸机的实际情况，与操作人员一起共同探索出最佳解决方案。

［1］ 関谷 邦夫．纸机烘缸表面脏污防止技术的开发［C］//日本TAPPI展览会(名古屋)演讲论文集，1995．

［2］ 関谷宏．ドライパート汚れによる欠点の発生メカニズムとその防止対策［J］．紙パルプ技術タイムズ，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

韩 阳先生，硕士;主要研究方向:纸机干部脏污防止技术。

(*E-mail:sales@maintech-china．com)

2011-08-05(修改稿)

(责任编辑:郭彩云)