萬洪安 蓋棟梁 焦國棟

（1、3.河南省輕工業(yè)科學研究所有限公司，河南 鄭州 450003；2.焦作市崇義輕工機械有限公司，河南 焦作 410882）

國產(chǎn)化高速衛(wèi)生紙機研制開發(fā)

萬洪安1蓋棟梁2焦國棟3

（1、3.河南省輕工業(yè)科學研究所有限公司，河南 鄭州 450003；2.焦作市崇義輕工機械有限公司，河南 焦作 410882）

自主研制開發(fā)的幅寬2 800mm、車速1 200m/m in國產(chǎn)化高速衛(wèi)生紙機，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等特點，各項性能指標可與進口衛(wèi)生紙機倫比，完全可替代進口。

高速衛(wèi)生紙機；自主研制

焦作市崇義輕工機械有限公司根據(jù)市場需求，聯(lián)合河南省輕工業(yè)科學研究所有限公司、天津科技大學等科研院所和高校，在消化吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主研制開發(fā)了幅寬2 800 mm、車速1 20 0m/min的國產(chǎn)化高速衛(wèi)生紙機，該機具有高效、節(jié)能、環(huán)保等特點，各項性能指標可與進口衛(wèi)生紙機倫比，完全可替代進口衛(wèi)生紙機，但價格比進口衛(wèi)生紙機低40%左右，投放市場后，深受國內(nèi)造紙企業(yè)好評，顯現(xiàn)出巨大的市場潛力。

1 2800/1200型高速衛(wèi)生紙機主要技術(shù)特征

1.1 主要生產(chǎn)產(chǎn)品：高檔衛(wèi)生紙、高檔餐巾紙、儀器擦拭紙、手帕紙、廚房用紙等；

1.2 生產(chǎn)能力：25 000—30 000 t/a，產(chǎn)品定量：13—35 g.m-2，凈紙幅寬：2 900mm；

1.3 設(shè)計車速：1 200m/min，工作車速：1 000m/min，動平衡車速：1 300m/min；

1.4 無真空紙幅轉(zhuǎn)移引紙，起皺率：15%～30%；

1.5 傳動方式：中空軸傳動，變頻調(diào)速。

2 2800/1200型高速衛(wèi)生紙機組成結(jié)構(gòu)

該機型主要由水力式流漿箱、新月成型器、真空輥壓榨部、揚克烘缸烘干部、全自動輥庫卷紙部、高溫熱風氣罩、自動化控制系統(tǒng)以及基礎(chǔ)部等組成。（見圖1）

圖 1 2800/1200型高速衛(wèi)生紙機

3 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新性

3.1 稀釋水流漿箱

帶稀釋水控制的階梯擴散流漿箱采用稀釋水濃度控制（調(diào)節(jié)）技術(shù)是流漿箱發(fā)展過程中一次較大的突破，它突破了傳統(tǒng)的通過堰板彎曲變形的調(diào)節(jié)紙機橫幅定量偏差的方法，通過加入稀釋水的方法達到良好的紙機橫幅定量控制（調(diào)節(jié)），消除了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方法由于上唇板變形產(chǎn)生的偏流和橫流現(xiàn)象。

進入布漿總管的紙料濃度是恒定的，即不加入稀釋水時進入各個階梯擴散（管束）的紙料濃度和流量也是均勻一致的。當紙頁橫幅上某一處的定量偏離標準定量時，向?qū)撎幍碾A梯擴散的上游增加或減少稀釋水的注入，調(diào)節(jié)該處的紙料量和稀釋水量的比率，即調(diào)節(jié)該處的白水濃度，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制紙頁全幅橫向定量的均勻一致。

3.2 新月成型器

由大直徑的成型輥、毛毯、成型網(wǎng)所組成的輥式成型器。紙頁的成型、脫水是同時在毛毯和造紙網(wǎng)之間進行，借助高速離心力自然脫水的原理，克服了傳統(tǒng)紙機靠外來動力脫水的問題，大幅度的降低能耗。

表 1 衛(wèi)生紙機各種紙頁成型器適應的車速

3.3 真空輥壓榨+盲孔輥壓榨

為適應高車速紙機和滿足國內(nèi)衛(wèi)生紙生產(chǎn)企業(yè)低價高效的需求，研發(fā)課題組提出采用真空輥壓榨+盲孔輥壓榨，可將衛(wèi)生紙出壓榨部干度從35%提高到42%～50%，為國產(chǎn)衛(wèi)生紙機車速突破1 200m/min打下堅實的基礎(chǔ)。

表 2 衛(wèi)生紙機各種壓榨形式適應的車速

3.4 超高溫高速熱風氣罩

采用全封閉結(jié)構(gòu)。氣罩分兩部分：濕端氣罩和干端氣罩，兩部分氣罩都有自己的開合裝置系統(tǒng)。

熱交換系統(tǒng)有2套空氣循環(huán)風回路和1套排風系統(tǒng)，系統(tǒng)由兩臺循環(huán)風機、兩臺加熱器、一臺排風機、儀表閥門自控及DCS系統(tǒng)等組成。

高速熱風風速達80～100m/s，熱風溫度：140～460℃，在衛(wèi)生紙機上使用系國內(nèi)首創(chuàng)。

超高溫高速熱風氣罩的干燥速率比普通烘缸高4～6倍。

3.5 加肋（溝槽）揚克烘缸

圖 2 加肋烘缸結(jié)構(gòu)圖

采用符合國際ASME標準的新型造紙機械用鑄鐵合金烘缸，烘缸直徑3 660mm，設(shè)計蒸汽壓力0.8MPa，采用溝槽形式，對拉筒體結(jié)構(gòu)，繞流棒消除內(nèi)部阻擋傳熱的水環(huán)，精巧的虹吸管排除冷凝水，保溫端蓋進一步阻擋熱輻射損失，整體結(jié)構(gòu)可大幅度提高烘缸內(nèi)熱交換效率。

表 3 不同車速烘缸的設(shè)計對比

圖 3 輥庫式高速卷紙機

該類烘缸可使紙機車速提高至1 200m/min以上，使國產(chǎn)烘缸完全與國際烘缸設(shè)計、制造標準接軌。該類烘缸已經(jīng)獲得國家專利3項。

3.6 全自動輥庫式高速卷紙機

舊式卷紙機的紙卷完成靠人工吊卸更換卷紙輥，繁復低效且存在安全隱患，我們設(shè)計制造的全自動輥庫式高車速卷紙機在上端設(shè)置了自動輥庫，可自動換輥、引紙。

4 結(jié)語

4.1 該機型具有車速高（設(shè)計車速：1 200m/min，工作車速：1 000m/min），產(chǎn)量大（單機年產(chǎn)量2.5-3萬噸），比現(xiàn)有500m/ min車速產(chǎn)量提高了1倍；且投資小（相對進口紙機），回報率高，回收周期短。

4.2 噸紙能耗低，用水量少。噸紙耗蒸汽2.3噸，節(jié)約蒸汽30%；噸紙耗電400度，節(jié)電20%；噸紙水耗7噸，節(jié)約清水70%，且封閉循環(huán)使用，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

4.3 成紙質(zhì)量高。成紙勻度好、松厚度高、手感好，橫幅定量差只有0.3～0.5 g.m-2。

4.4 節(jié)約原輔材料。采用雙層流漿箱，纖維留著率高，化學品消耗少；網(wǎng)毯壽命長，生產(chǎn)運行成本低。

4.5 生產(chǎn)效率高。新月成型器使?jié)窦埛谭忾]快速傳遞，斷紙大幅度降低；烘干部和起皺環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)合理，損紙量大大減少；超高溫高速熱風氣罩風速達80～100m/s，熱風溫度：140～460℃，干燥速率比普通烘缸高4～6倍；節(jié)能效果顯著。

4.6 該機自動化程度高。采用QCS微機全自控系統(tǒng)，操作安全、可靠、簡便，生產(chǎn)效率高，且工人勞動強度大幅度降低。

[1]周海東.溶解漿的生產(chǎn)工藝特點及項目技術(shù)改造[J].中華紙業(yè)，2011（05）.

[2]侯書慶.生產(chǎn)溶解漿應注意的問題[J].中華紙業(yè)，2011（05）.

[3]趙顏鳳.溶解漿制備的工藝研究[J].紙和造紙，2011（07）.

TS73

A

1671-0037（2014）07-66-1.5

萬洪安（1964.10-），男，本科，教授級高工，研究方向：制漿造紙工藝技術(shù)與設(shè)備。