干燥簡(jiǎn)介
紙頁(yè)出壓榨以后,紙頁(yè)干度一般在40%左右,在新式壓榨中,高的可達(dá)50%,殘余的水分必須在紙機(jī)干燥部蒸發(fā)脫除。
蒸發(fā)過(guò)程需要大量熱能,通常以蒸汽形式供給,干燥部一般是紙機(jī)中耗能比較大的,熱能從蒸汽傳到紙幅,常用的設(shè)備是烘缸。
干燥的原理及作用
在造紙過(guò)程中,干燥的作用主要脫除出壓榨的紙頁(yè)中的水分,同時(shí)提高紙張的強(qiáng)度,增加紙的平滑度和完成紙的施膠。
進(jìn)入干燥部的濕紙中有三種不同形式的水分:游離水、毛細(xì)管水和結(jié)合水。
干燥初期,纖維彼此間可以自由滑動(dòng),去掉游離水后,水的表面張力開(kāi)始將纖維拉攏在一起,紙的干度小于40%時(shí),纖維結(jié)合并不明顯,一旦干度達(dá)到一臨界值,紙幅收縮開(kāi)始產(chǎn)生氫鍵結(jié)合。
當(dāng)紙的干度達(dá)到了55%以上,隨著水分含量的減少,或者說(shuō)隨著干度的增加,以氫鍵結(jié)合力為基本因素的紙的各項(xiàng)強(qiáng)度,如抗張強(qiáng)度、耐破度等迅速增長(zhǎng)。
但紙幅在干燥部的橫向收縮是值得注意的問(wèn)題,因?yàn)樵谡麄€(gè)紙機(jī)中(包括濕部),紙幅在干燥部的橫向收縮占80%左右,紙?jiān)诟稍锊康氖湛s大,成紙的伸長(zhǎng)率愈高,吸濕變形性或伸縮率也愈大。
干燥部設(shè)計(jì)或選型的要求
1)蒸發(fā)紙頁(yè)中的水分,且要用最少量的干燥設(shè)備。干燥部的設(shè)備龐大又昂貴,因此干燥部設(shè)計(jì)要注意提高蒸發(fā)速率,同時(shí)又要兼顧提高蒸發(fā)速率而不能破壞紙頁(yè)結(jié)構(gòu)。
2)蒸發(fā)紙頁(yè)水分時(shí)要確保紙頁(yè)質(zhì)量,尤其是橫向的均一性。其次是紙頁(yè)的表面性能、起皺、卷曲和抗張性能等。
3)干燥部及其附屬設(shè)備的設(shè)計(jì),必須能降低能耗。目標(biāo)值是蒸發(fā)1Kg水,能耗2960kJ。
4)干燥部的設(shè)計(jì)必須使紙機(jī)有較高的總效率,這主要是指減少干燥部紙幅的斷頭,因?yàn)榧垯C(jī)斷頭中干燥部占大頭。
最常見(jiàn)的干燥方法是使用一系列蒸汽加熱的烘缸。
烘缸直徑一般為1.2米、1.5米或1.8米,現(xiàn)代新型紙機(jī)烘缸的直徑常用1.8米。
蒸汽進(jìn)入烘缸,熱能通過(guò)鑄鐵外殼傳遞給紙幅,蒸汽壓力范圍從負(fù)壓到1000kPa(視紙種而定)。
編織物(干毯)將紙頁(yè)緊壓在烘缸上,使紙幅與缸面更好接觸,促進(jìn)熱傳遞。
烘缸分為幾組,通常每組由6~12個(gè)缸組成,干毯與烘缸的包角一般為180o,在干毯回路上有導(dǎo)毯輥、張緊輥、校正輥等。
在傳統(tǒng)的烘缸干燥中,通??拷鼭癫康膯螌雍娓捉Y(jié)構(gòu),它可減輕紙幅的抖動(dòng),盡可能避免產(chǎn)生“紙毛洞”等紙病,但由于干毯被夾在紙頁(yè)和缸面之間,損失了下烘缸的生產(chǎn)能力。
單層烘缸結(jié)構(gòu)后面是一個(gè)十分傳統(tǒng)的雙毯干燥部,即上下烘缸單獨(dú)使用干毯,這樣干燥部的生產(chǎn)能力大,但在高速紙機(jī)上存在紙頁(yè)抖動(dòng)問(wèn)題。