李修安 上海輕工業(yè)對外經(jīng)濟技術(shù)合作公司海外工程部 上海（200436）

河北省某廠于2001年，從日本制紙廠引進了一臺年產(chǎn)量為12萬噸的配有機內(nèi)涂布機的白卡紙生產(chǎn)線。在一年多的實物試車及試運行中，雖然不斷的檢修設(shè)備，更換配件，但紙機運行仍不能正常，從未達到過72小時連續(xù)運行。在試運行期間，試制的涂布白卡紙的涂布質(zhì)量、紙板白度等，均滿足不了用戶要求，其質(zhì)量水平甚至連C級涂布白板紙的質(zhì)量指標都達不到，相當數(shù)量的制成品積壓在倉庫之中。

筆者接受該廠的聘請，曾于2003年8月、9月、10月三次到該廠，為其提供技術(shù)咨詢，技術(shù)服務(wù)，技術(shù)指導，親自參與板紙機的設(shè)備整修與改進，調(diào)整和完善涂料制備流程中的設(shè)備及涂料制備工藝，并根據(jù)該機所用的纖維原料種類、紙機條件及抄造紙板的性能，針對性的設(shè)計了有效的涂料配方，前后累計工作時間40余天。起步時先試制白板紙,使涂布白板紙的質(zhì)量有了明顯的提高，用戶基本上能夠接受，其主要質(zhì)量指標提高到了B級涂布白板紙的質(zhì)量水平，部分質(zhì)量指標達到和接近A級涂布白板紙的質(zhì)量水平。

該生產(chǎn)線中的紙機雖然是二手機，但它并非是因為年久陳舊，不是遭遇淘汰下來的廢舊紙機而淪為二手機的，而是政府建設(shè)規(guī)劃中要求紙廠搬遷讓出場地，才使該白卡紙紙機被拆遷成為二手機的。

就該紙機的裝備與國產(chǎn)同類型的紙機相比，某些部分仍有其獨到之處，如成形部的配置為四條長網(wǎng)加一條底層毛毯，又如紙板涂布后的預(yù)干燥裝置，被設(shè)計成垂直安裝的煤氣紅外線預(yù)干燥裝置；該紙機與國際上的現(xiàn)代化大型的先進板紙機相比，雖然沒有配置靴式壓榨，車速和凈紙寬度也有相當大的差距，但不少裝備也廣泛的顯示出其先進性，所以筆者在本文中進行一些簡述，希望紙業(yè)界的朋友引起興趣，在技術(shù)交流中起到拋磚引玉的作用。

1 紙機主要技術(shù)參數(shù)

1.凈紙寬度 3200mm；

2.產(chǎn)品定量 150～450 g/m2；

3.工作車速 300 m/min；

4.傳動方式 交流變頻調(diào)速分部傳動；

5.裝機總?cè)萘?1359.8/1539.8kW;

6.規(guī)距 4200mm。

2 紙機的主要裝備及配置

本紙機共有十七個部分組成，這里從成形部至卷取部逐一進行介紹：

1.成形部：成形部由上層在同一水平線上布置的四條長網(wǎng)成形器和下部由四條長網(wǎng)成形器共用的接紙、輸紙下毛毯組成，其簡單示意圖見圖1，成形部分機架上澆鑄有“Kobayashi”字樣，至少說明成形部是由該公司制造的。

2.真空預(yù)壓榨二套，其中第一套預(yù)壓榨見圖1中的7。

3.三輥二壓區(qū)復(fù)合壓榨一套。

4.主壓榨二套，該兩套壓榨的上輥直徑均為φ1000mm，下輥直徑均為φ800mm。

5.光壓榨一套。

6.烘缸47只，直徑均為φ1500mm。

7.斜列式機內(nèi)表面施膠機一套。

8.烘缸9只，直徑為φ1500mm。

9.N o.1機械壓光機（五輥）一套。

10.機內(nèi)預(yù)涂（刮刀式）涂布機一套；配套有直立式煤氣紅外線預(yù)干燥器一套，另有導輥式干燥器一套；

11.機內(nèi)面涂（刮刀式）涂布機一套，配有直立式煤氣紅外線預(yù)干燥器一套，另有導輥式干燥器一套；

12.背涂（刮刀式）涂布機一套，配有直立式煤氣紅外線，預(yù)干燥器一套，另有導輥式干燥器一套；

上述三套涂布機的機架上均澆鑄有“Jagenberg”字樣，說明這三套涂布機均系德國Jagenberg公司制造的；紙機制造商選用世界著名的專業(yè)生產(chǎn)涂布機公司的產(chǎn)品為紙機配套，可見他們對涂布質(zhì)量是非常重視的。

圖1 成形部設(shè)備配置示意圖

13.N o.2機械壓光機（六輥）一套；

14.冷缸2只，直徑為φ1500mm；

15.軟輥壓光機（鍍鉻光澤缸1只+軟輥2根）一套；

16.鍍鉻光澤缸2只，直徑為φ1500mm；17.卷紙機一套。

3 白卡紙生產(chǎn)線中若干問題的討論與分析

1.這條生產(chǎn)線，雖然已經(jīng)進行了一年多的試運行，但由于設(shè)備維修不到位，備品備件短缺，工藝技術(shù)也有很多方面不夠規(guī)范，因此，一直在涂布白板紙的水平上進行試運行，沒有試制過白卡紙，所以本文將討論和分析的若干問題，均是試制涂布白板紙試運行中遇到的問題。

2.涂布白板紙所用的紙漿：

（1）芯漿用O C C廢紙作原料；

（2）面漿、襯漿、底漿均用廢舊新聞紙（多數(shù)為#7、#8廢紙）脫墨漿。

（3）漿料叩解度與濕重（用于定量為250 g/m2涂布白板紙）。

芯漿：打漿度 32±2oSR濕重4.9±0.2 g

面漿、襯漿、底漿：打漿度34±1oSR濕重4.6±0.2 g

3.成形部的特點：

成形部如圖1所示，四條成形網(wǎng)分別成形紙板的四層，即面層、襯層、芯層和底層，成形后的四張濕紙頁分別被送到下毛毯6上，復(fù)合后的四層濕紙頁由毛毯6帶入一號真空預(yù)壓榨，這種四網(wǎng)分別成形，然后由一條毛毯帶濕紙頁的結(jié)構(gòu)形成，在國內(nèi)實屬罕見，與國產(chǎn)疊網(wǎng)板紙機相比，該機用一條長長的下毛毯，代替國產(chǎn)機中下層的超長成形網(wǎng)，十分有利于降低生產(chǎn)成本。

4.成形部和壓榨部的配置具有超強的脫水能力，可顯著提高濕紙頁干度。每一條成形網(wǎng)的伏輥處，配置一條毛毯（見圖1中的5），毛毯運行中的張力使伏輥的脫水區(qū)受到壓力，加速加大伏輥脫水能力；同時，每條成形網(wǎng)還配置了一套真空預(yù)壓榨，下輥為溝紋膠輥（見圖1中3.4）大大提升了脫水能力，濕紙頁進入壓榨部后，還要經(jīng)過2套真空預(yù)壓榨兩個壓區(qū)，三輥二壓區(qū)復(fù)合壓榨兩個壓區(qū)，兩套主壓榨兩個壓區(qū)，再加上成形部的四套真空輥加溝紋膠輥組成的壓榨的四個壓區(qū)，濕紙從真空伏輥至出二道壓榨，共經(jīng)過近十個壓區(qū)的壓榨脫水，這種紙機濕部的超強脫水結(jié)構(gòu)在國產(chǎn)紙板中是不曾見過的，因此，其脫水能力達到了相當?shù)母叨?，濕紙頁出壓榨部的干度達到39.5%～42.5%，對于板紙來講，這個濕紙頁干度的工藝數(shù)據(jù)，不管是在國內(nèi)或是在國際上，與同類型紙機相比，其先進性都是不容置疑的。當然，濕紙頁干度還有更先進的工藝數(shù)據(jù)，例如德國P apierfabrik Palm有限公司W(wǎng)orth廠的6號板紙機的濕紙頁出壓榨部干度達到53%，不過該6號機的機械裝備與本文所述紙機的裝備不在同一水平上，該6號機配有兩臺夾網(wǎng)成形器，雙毛毯普通正壓榨和兩臺現(xiàn)代化的靴式壓榨，該紙板機是由MetSOPaper公司于2001年制造2002年4月投產(chǎn)的世界上最先進的現(xiàn)代化的大型板紙機。

5.關(guān)于涂布白板紙的涂布質(zhì)量：筆者于8月份第一次到達D廠時，當時試制的涂料覆蓋狀況很差，涂料層分布非常的不勻，一片涂得厚，一片涂得薄，工人說這涂布過的白板紙像花臉一樣，平滑度也很低，紙面給人一種沒有光澤的感覺。

經(jīng)過對造紙工藝、涂布工藝、涂料制備工藝有關(guān)流程及設(shè)備進行調(diào)整和改進，以及重新設(shè)計新的涂料配方投入使用后，涂布白板紙的質(zhì)量有了明顯的提高，成漿打漿解度由原來的22～23oSR提高到31～35oSR，進涂布機前，原紙板的平滑度由5～6 s提高到9～1 s；涂料固含量由原來的38%～40%提高到66%～68%，送入涂布機的涂料溫度由20℃提高到46～47℃，紙板總的涂布量由原來的32～38 g/m2提高到54～58g/m2，紙板成品紙白度由原來的69%～72%提高到78%～81%，正面平滑度由原來的25～35 s提高到70～80s，光澤度由原來的18%～22%提高到30%～38%（75°角）

提高涂布白板紙的質(zhì)量，除上述提高成漿打漿度，提高涂料溫度，提高涂料固含量，提高涂布量外，還做了以下幾項具體工作：

（1）提高穩(wěn)定涂料溫度。D廠地處山區(qū)，9月、10月份夜間氣溫只有8～9℃，所以涂料溫度只有22℃左右，低溫使涂料流動性很差，再加上涂料輸送管道彎頭多，路線較長，管道內(nèi)有結(jié)垢，這樣涂料輸送管道經(jīng)常發(fā)生半堵塞或完全堵塞，使涂料上料槽供料不穩(wěn)定，影響涂布量的穩(wěn)定，據(jù)此，對管道的不合理安裝進行了調(diào)整，涂料貯存罐中間槽罐及涂料輸送管道全部加裝保溫材料層進行保溫，涂料貯罐一律加裝保溫氣管，配置溫度恒溫自動控制儀表，保證了涂料溫度基本穩(wěn)定在46℃左右。

（2）提高了新配涂料固含量。以提高涂布量、提高紙板白度、光澤度和平滑度為目標，重新設(shè)計新的涂料配方，新配方中白料（顏料）固含量達到74%～77%，涂料固含量達到66.5%～68.5%，該配方中很多工藝數(shù)據(jù)的優(yōu)化程度，達到了該廠人員沒有能力對其關(guān)鍵數(shù)據(jù)隨意進行修改的可能。筆者在該廠的工作告一段落并離開現(xiàn)場后的一年多時間中，廠里的技術(shù)專家欲進一步提高涂布白板紙的質(zhì)量，曾多次修改這個配方，但每次修改配方都引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量的下降，而最終不得不仍舊恢復(fù)使用原配方。

（3）穩(wěn)定涂料固含量。送入涂布機的涂料固含量的大幅波動，是該紙機開車試運行以來，長期存在的十分嚴重的問題，使用原來涂料配方時，涂料固含量經(jīng)常從38%～44%向下波動到28%～32%左右,啟用新配方后，涂料固含量經(jīng)常從66%～68%向下波動到36%～42%,顯然是涂料被沖稀了，主要原因有二，其一是涂布機及上料槽清洗時,由于料槽失修及操作不到位,致使提升高度達不到向機外排水的位置，料槽排污口和排污管道口不能對接,即無法接通,這樣清洗時產(chǎn)生的污水，便只能從位置較低的涂料回流口流入涂料回流管道中，使系統(tǒng)中涂料被沖稀，固含量嚴重下降。其二是涂布機料槽中的涂料回流流程中，有一壓力過濾器,用以凈化混入涂料中的碎紙屑及其它雜質(zhì)，由于該過濾器的結(jié)構(gòu)方面的缺陷,在清洗濾網(wǎng)時，會有大量的殘余清洗水不能全部排出，并混入涂料系統(tǒng)中，使系統(tǒng)中涂料遭受沖稀，固含量下降。過濾器示意圖見圖2。在涂布機正常作業(yè)時，閥門3，4，5全部關(guān)閉，料槽回流涂料經(jīng)螺桿泵壓送入帶閥門1的管道中，進入壓濾器中，過濾凈化后的涂料經(jīng)帶有閥門2的管道排出至涂料系統(tǒng)中正常運行。當壓濾機濾網(wǎng)不暢通或有堵塞現(xiàn)象時，即需要清洗過濾器，清洗時，關(guān)閉閥門1和閥門2，打開閥門3，進水清洗，然后打開閥門5排除清洗污水，壓濾器堵塞嚴重時，需打開閥門4進行排渣。但清洗完畢后，關(guān)閉閥門3，4，5啟動運行時，壓濾機排污管口以下的容積內(nèi)及閥門1上部管道內(nèi)積了大量污水，當涂料進入壓濾機后，便被污水沖稀。這樣，每清洗一次壓濾器，涂料便被沖稀一次，一般每班要清洗多次，使涂料被多次反復(fù)沖稀。

圖2 壓力過濾器示意圖

以上第一個涂料被沖稀的問題，較易解決，改進修復(fù)料槽提升裝置，規(guī)范清洗操作，便可防止清洗水混入涂料系統(tǒng)中了。第二個涂料被沖稀的問題，其實改進也很容易，只要把閥門1向上移至彎頭處的水平位置上，盡量靠近閥門3，便可消除管內(nèi)積水，另外，再把排污排渣管道改接到閥門2上部的短管上，并盡量靠近閥門2，這樣壓濾機下部的積水就可以基本上全部排至系統(tǒng)之外。經(jīng)上述修改了料槽提升機構(gòu)，規(guī)范操作及改裝壓濾器管道的連接位置后，涂料被沖稀的問題解決了，料槽涂料固含量穩(wěn)定了。

圖3 俄羅斯進口的涂料壓濾器示意圖

那么，造紙技術(shù)十分先進的日本國又是怎樣使用他們制造的這臺壓濾器呢？是否也會遇到涂料被沖稀問題呢？據(jù)說明書介紹，是靠規(guī)范的操作和現(xiàn)場目測進行控制的，當壓濾器清洗完畢開動時涂料由閥門1的管道進入壓濾器中，閥門1的管道中的殘留污水被涂料推送到壓濾器內(nèi)，并混入壓濾器下部的殘余污水,由系統(tǒng)開始正常運行大量的涂料源源不斷地輸送到壓濾器中，被混入涂料的污水便從閥門2的管道被送往涂布機料槽，此時料槽被升到排污的位置，被送來的混有涂料的污水便從料槽排污口排至系統(tǒng)之外，在排污過程中，操作工必須時刻注意來料的狀況，目測到來料中已無污水，而全部是涂料時，立刻把料槽降低到正常生產(chǎn)的位置，停止排污。這樣操作的缺點是有相當多的涂料被排出系統(tǒng)之外，增加涂料損耗，而且操作工也很難準確判斷混有涂料的污水何時排完全，停止排污的時間早，有污水混入系統(tǒng)中，停止排污的時間晚，則涂料被排系統(tǒng)之外，增加涂料流失。

圖4 涂布板紙煤氣紅外線干燥裝置示意圖

在涂布白板紙生產(chǎn)過程中，涂料用于涂布的消耗量與涂料回流量之比，大約是1：20，回流涂料量之大和凈化回流涂料的重要性常引起涂料機械制造商高度的重視，各家制造商都有自己設(shè)計制造的專用凈化裝備。上述這種凈化裝備中殘余洗滌污水沖稀涂料的缺陷，并排僅存在于日本制造的這種類型的壓濾機上。據(jù)筆者所見，河南省H廠投資3.2億元人民幣從俄羅斯引進的L WC紙高速造紙機的機內(nèi)涂布機的涂料回流系統(tǒng)中所配置的凈化裝置，同樣有沖洗污水沖稀涂料的缺陷，雖然這套有缺陷的全新的進口裝置早已被廢棄了，但我還想借此機會介紹一下,以供同行在引進設(shè)備時作為借鑒。這個回流涂料凈化裝置共分兩組，每組由7個凈化器組成，每組承擔一個涂布頭回流涂料的凈化，該凈化器組中的單只凈化器示意圖如圖3。當涂布機正常運行時，閥門3、4處于關(guān)閉狀態(tài)，需沖洗凈化器時，關(guān)閉閥門1、2（關(guān)閉1、2閥門后，凈化器內(nèi)充滿了涂料）開啟閥門3、4，涂料進料停止，沖洗水進入凈化器清洗，同時也把凈化器內(nèi)充滿著的涂料沖入排污系統(tǒng)中，造成涂料的流失。當沖洗完畢，關(guān)閉閥門3、4（此時凈化器內(nèi)又充滿了水）開啟閥門1、2，料槽來的涂料在壓力下送入凈化器，并把凈化器中的沖洗水連同涂料一起送至涂布機料槽，使涂料被沖稀。由于生產(chǎn)系統(tǒng)需經(jīng)常沖洗凈化器，所以涂料不斷的被沖稀，同時涂料也不斷地流失。就這樣，這套涂料凈化器被廢棄了。

6.關(guān)于涂布機上配置的煤氣紅外線預(yù)干燥器（見圖 4）。

（1）把燃氣紅外干燥技術(shù)用于涂布紙板涂布后的預(yù)干燥階段，在歐洲已經(jīng)比較成熟，并得到了廣泛的應(yīng)用，近年來也引起了北美生產(chǎn)商的關(guān)注，但是，在國產(chǎn)涂布機上，尚沒有見到應(yīng)用燃氣紅外技術(shù)對涂布紙進行干燥的先例。本文所說的紅外干燥技術(shù)是指利用波長在0.75～4.0 μm的不可見光線，即紅外線形式的輻射熱能干燥涂布紙的一種先進技術(shù)，這種紅外線熱能是由特制的燃氣紅外發(fā)生器燃氣產(chǎn)生的，該裝置的簡單示意圖見圖4。為了提高干燥效率，該套紅外發(fā)生器還配置了空氣循環(huán)系統(tǒng)，以便及時帶走紙面蒸發(fā)出的水份。

（2）該套紅外發(fā)生器采用直立式布置，節(jié)省場地，操作直觀。

（3）該涂布干燥系統(tǒng)中，僅在預(yù)干燥段采用燃氣紅外干燥裝置，其余是選用了熱風干燥，這種安排是符合節(jié)能原則的，因為紅外干燥技術(shù)的費用消耗大于熱風干燥。

（4）把紅外干燥技術(shù)用于涂布紙的預(yù)干燥段是一種先進的設(shè)計理念。因為在預(yù)干燥階段，涂布紙剛離開涂布頭，紙面涂層中含有大量水份和粘性物質(zhì)必須盡快把它干燥到非流動點及不粘點，由于紅外線熱能可以把熱從較高的速率傳入紙頁內(nèi)部，而不只是在涂層表面干燥涂料，在加速干燥的同時，大大降低了膠粘劑的遷移速度，能使涂布紙質(zhì)量有很大的提高。

7.關(guān)于紙板機的傳動裝置的特點。

（1）該機大部分傳動點，只有一種動力配置，大功率的傳動點，其動力配置有兩種，例如：復(fù)合壓榨75/110kW，#1 主壓榨 75/110kW，#2主壓榨90/110kW，#1 壓 光 機 75/110kW，#2 壓 光 機90/110kW，所以其裝機總?cè)萘繛?359.8/1539.8kW。

（2）烘缸部傳動設(shè)置的特點。涂布機之前，干燥原紙板的烘缸傳動編組共分5個組，每個組設(shè)置一個主傳動點，而其余各缸每只缸又各自配置自身的傳動電機，例如第一組缸：主傳動配置功率為15kW,其余各缸分別配置的傳動功率為11kW,7.5kW,11kW,7.5kW；再如第二組缸：主傳動配置的功率為15kW，其余各缸分別配置的傳動功率為 7.5kW、7.5kW、7.5kW、7.5kW、7.5kW、7.5kW，其余各組缸傳動功率的配置均與此類似。這種每組缸配置了主傳動，同時又給其余各缸再分別配置動力的方法，在國產(chǎn)紙機上是不曾見到過的。

（3）關(guān)于光壓輥的傳動特點。光壓上輥配置電機功率為37kW，下輥配置傳動電機功率為15kW，這種上、下輥分別各自配一臺電機單獨傳動的配置方法，在國產(chǎn)紙機上也不曾見到過，這種動力配置方式和進口軟輥壓光機的配置方法是一樣的，可以說日本這臺二手機光壓傳動的精度已達到或接近了軟輥壓光機的傳動精度，說明這臺二手機在不少方面還是有其先進之處的。

后記

通過上述對這臺日本引進的二手機的介紹，可以得到如下初步的結(jié)論性意見：

1.成形部的成形器是四條長網(wǎng)，但把濕紙從成形部引出的方式卻借鑒了傳統(tǒng)圓網(wǎng)板紙機利用毛布承接與傳輸成形部濕紙頁至壓榨部的做法，而且巧妙地裝置了溝紋膠輥與真空輥組成的四套真空壓榨部設(shè)置的六個壓區(qū)，共十個壓區(qū)組成了該機濕部的強力脫水系統(tǒng),使出壓榨部濕紙頁干度達到了42.5%的先進水平。

2.紙機傳動的配置充分考慮到了調(diào)速精度和紙機運行速度的穩(wěn)定性，例如光壓榨下輥上輥分別各設(shè)一個傳動點，烘缸傳動編組中每一組設(shè)置一個主傳動點，其余各缸還都單獨配置了傳動電機，這種傳動配置有利于成品紙板的形穩(wěn)性，有利于紙板質(zhì)量的全面提高。

3.紅外線快速預(yù)干燥器。據(jù)資料介紹，涂料薄膜層中的水份含量只要下降到18%以下，涂膜就不會粘沾了，而該機中涂布后的紙板在紅外預(yù)干燥的2.5 m以上的干燥區(qū)的行程中，有非常充分的能力把涂層中的水分烘干到18%以下，甚至生產(chǎn)最高涂布量的紙板時，該機的紅外預(yù)干燥器也能很容易地把涂層中的水份干燥到18%以下。

1《Solutions》September 2004

2曹邦威《新紙張涂布與特種紙》