利用真空超成形转鼓技术改造特种宣纸造纸机

余章书 福建厦门（361009）

随着国内经济迅速发展，人民生活的提高，用于传统书写和绘画等艺术专用纸的宣纸需求量大大增加。传统手工作坊做宣纸历史悠久，书写、作画效果最佳是手工造宣纸最大的优势，但因生产效率很低，已远远不能满足社会发展的需要，因而有了现在的机械制造宣纸。尽管如此，我国老式圆网纸机也适应不了宣纸市场快速发展的需要。特别是大部份纸厂生产机制宣纸，普遍存在紧度偏高、匀度差、平滑度两面差和纵横拉力比偏大等问题。特种宣纸是一种高档宣纸，笔感以及书画效果比一般机制宣纸好，接近手工宣纸。

目前，我国中小型纸厂多是低速圆网宣纸造纸机，产量低，质量差，远远满足不了市场用纸的需要，同时由于环保等各种条件的限制，对传统圆网造纸机需要进行技术改造，设备更新换代，亦是顺应造纸发展的趋势。台湾地区近几年来从国外（德国）引进适应生产宣纸、卫生纸等纸机的真空超成形转鼓配置折流压力流箱的先进技术与设备，其广泛使用，为大陆中小型纸厂的低速圆网纸机改为真空超成形转鼓高速纸机提供了良好的借鉴作用。

某特种纸业公司原有两台抄宽为2800mm圆网抄宣纸的纸机，双毯单托辊压榨结构，烘缸直径为φ3600mm，原先曾前后采用老式活动弧形板网槽和压力喷浆成形器，网笼直径为φ2000mm，纸机为变频调速传动，车速为150～200m/min，日产量只有8～10t，这两台纸机生产30～40g/m2特种宣纸等品种，制浆原料为沙田稻草浆（或其中部分搭配毛竹等原料）纤维60%～70%，配青檀树皮纤维浆40%～30%，生产的宣纸匀度质量较差，在市场中缺乏竞争力，企业生存艰难。所以有必要对生产宣纸纸机进行技术改造。

1 宣纸纸机网部的改进

真空超成形转鼓配置折流压力流浆箱，是一个表面钻有大量小孔的筒体。筒体外面包覆有衬网和面网（不锈钢网），构成纸幅的成形表面；筒体内设有真空室，其真空度随车速或抄纸的克重来调节，湿纸幅通过运行的面网被真空吸移辊带上毯进入烘缸干燥后到卷纸机完成卷纸过程，具备既是圆网又是长网的结构特点，适应当前宣纸造纸机迅速发展的改进趋势，它又是改进低速纸机为高速运行纸机的重要配套设备，但纸机其它部位改进需要同时进行才能发挥其作用。

实践证明该机型宣纸造纸机改进初见成效，车速稳定在750～800m/min，产量提高达4～5倍，在操作工技术操作熟练的前提下，再做适当改进，车速有望达到900m/min。改进宣纸纸机结构具有投资省，见效快，结构简单，操作维修方便，技术好掌握，运行安全可靠等优点。真空超成形转鼓配置折压力流浆箱改进宣纸造纸机结构总图见图1所示。

宣纸纸机浆料直接由浆泵送进方锥形多管进浆稳浆器，流经折流室、集速狭道、双匀浆辊（设圆孔、长横孔匀浆辊）等关口把关，整流与稳流，消除泡沫与湍流，改善浆流纤维的均匀度，浆料经上网抽真空迅速脱水形成湿纸页，由超成形转鼓带上不锈钢网并经真空吸移辊运转而带上毯进入大烘缸干燥成纸。装置真空超成形转鼓和折流压力流浆箱改进宣纸造纸机，生产薄页宣纸，浆料经折流压力流浆箱到真空超成形转鼓生产的纸页，具备高质量的优点：①纸页不易存在针眼、透光点、压花、斑点、水痕等纸病；②纸页均匀度好，背光肉眼测试，纤维纵横交织分布均匀，且纸的外观清晰；③纸的吸水性，柔软性、裂断长等物理指标质量满足了市场要求。

图1真空超成形转鼓配置折流压力流浆箱改进宣纸造纸机结构总图

2 双毯改单毯与毛毯选择使用要求

⑴双毯改单毯简化生产宣纸纸机结构，有利工人安全操作，降低工人劳动强度。

⑵减少毛毯、毛毯辊、张紧器、校正辊等备品备件消耗量及维修费用。

⑶减轻纸机运行负荷和清洗毛毯的负担。

⑷湿纸页没悬空而附在铜网、毛毯运行，纸页不易断头，一班（8h）仅断头1～3次，提高了纸的成品率、合格率。

⑸双毯改单毯带纸页运行，不存在上下毛毯及纸页的运行伸缩差，使纸页不易出现裂断、起皱、裂痕、水痕等现象。

⑹宣纸造纸机的双毯改为单毯，对造纸毛毯的选择和使用显得尤其重要，应选用高线压底网针剌植绒造纸毛毯〔简称BOM毛毯〕，具有耐高线压力、滤水性能好、弹性回复好、容水空间大、尺寸稳定、使用寿命长等诸多优点。选择毛毯中厚克重850～900g/m2为适。

3 单托辊改为双托辊

⑴烘缸对称装置双托辊，烘缸处于半悬空托起运行轻松、稳定，烘缸运行动力消耗减轻40%～50%，且烘缸、托辊的滚动轴承运转不易发热，延长使用寿命。

⑵双托辊进湿纸页第一托辊为长盲孔带沟纹聚氨酯辊，第二托辊为普通聚氨酯辊，使用寿命比包橡胶延长3～5倍，双托辊的安装形式、辊面的结构、辊子表层用的特种材料的选用，其目的是达到高速运行，提高脱水能力。由于纸页与烘缸贴合紧密,使烘缸对湿纸页有较好的蒸发速度，进大缸的干度提高为2%～3%，蒸汽消耗节省15%～20%。

⑶双托辊热加压脱水不存在回湿纸页与毛毯，增强干燥能力，不易出现粘缸、起泡、起皱等纸病。

⑷湿纸页紧贴缸烘经热压脱水，提高干燥能力，使纸页具有较好的柔韧性和抗张强度。

⑸双托的辊子表层用的特种材料，使得弹性加压效果好，有利宣纸纸页改善松厚度（即紧度），适应宣纸具备最重要的“润墨性”特点。

4 增设湿纸页真空吸移辊

增设湿纸页真空吸移辊，解决了高速运行纸机无需人工引纸，既安全，又降低了抄作工的劳动强度。

5 原压榨的改进

去掉上压榨辊，保留下压榨辊和其传动装置，带动纸机毛毯及真空吸移辊，减轻烘缸运转的动力负荷。

6 大烘缸的质量要求

大烘缸高速运行生产特种宣纸，要求使用含铜低铬的高压灰铸铁烘缸，大缸由原来普通铸铁烘缸改为换合金烘缸（缸径3600mm），传热好，纸页不粘缸，好剥离。选用HT200材料标号烘缸，其表面硬度、光洁度很难以满足生产要求，制造灰铸铁烘缸中同时加入Cr和Ca可以有效提高耐腐蚀、耐磨和表面硬度。为了生产安全起见，设计烘缸许用压力应为0.8～0.9Mpa，实际工作压力为0.5～0.6Mpa。宣纸纸机抄纸的车速、产量、质量与烘缸质量好坏有密切关系。烘缸部的结构是宣纸造纸机的重要部位，普通铸铁烘缸不能作为高速宣纸纸机运行使用。

7 烘缸气罩的使用

使用烘缸呼吸式气罩，烘缸包角大，使纸幅受热面积大，提高纸机烘缸车速和出纸效率，增加产量。

8 装置毛毯空气加热器

回头的毛毯通过热空气加热，降低毛毯水分，增加毛毯带湿纸页的脱水能力，同时，增强毛毯松软度和透气度，使纸页避免产生水痕、湿斑等现象。

9 装置盲孔脱水板

在转鼓回转湿纸页成形后的不锈钢网上设8组双排盲孔脱水板（刮水板），加强自然脱水能力，减少真空吸移辊吸水等的动力消耗，提高纸机车速。

10 宣纸纸机使用的不锈钢网

生产宣纸选用无端的不锈钢网（75～80目），耐磨、使用寿命长，比铜网、聚氨酯、尼龙网的使用寿命长4～5倍，减少停机换网时间，增加产量，且纸的外观质量好。

表1 纸机改造前后宣纸主要物理指标与部颁标准对比

该公司采用真空超成形转鼓装置折流带压流浆箱改造特种宣纸造纸机，纸浆靠装置真空转鼓运行内外产生强烈压力差脱水，大大改善纤维纵横结构交织能力，成纸均匀度好，缩小纸的纵横拉力比，达到宣纸需要的松紧度，符合宣纸的特性要求。纸机改造前后宣纸主要物理指标与部颁标准对比见表1所示。

该纸机经技术改造后，亦适应中小型特种纸业抄造其他各种特殊用纸产品，如定量滤纸、定性滤纸、滤油纸、pH试纸原纸、化纤滤纸、绢花纸、擦镜纸、种子发牙纸，广泛应用于科学研究、工业、农业、医药卫生、环保等部门。

11 结论

该公司纸机进行系统技术改造后取得成效，运行良好，单台日产量增加4～5倍，达到了设计基本要求，适应生产高档特种宣纸产品，做到适销对路，减轻企业在市场上的竞争压力，提高企业经济效益和社会效益。通过采用真空超成形转鼓配置折流压力流浆箱来改造特种宣纸纸机，实现了中小型企业向着高速特种宣纸造纸机的发展。

⑴N.Я.爱德林著、马伯龙译：造纸机与整饰机械,北京：轻工业出版社,1965.

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