当超成型器的设计和应用

超成型器的设计和应用

所谓高速超成型器其实质的含义是采用数套短长串联组合而成的成型部。早在六十年代；日本的纸机制造商在园成型器的基础上发展了一种新的成型装置——超成型器。随着以后不断的研制和总结，到了八十年代，使用最多最广泛的是高速超成型器（High Speed Ultra Former 简称状HSUF）；车速可达每分钟350米。至今，已经发展到车速可达每分钟600米的高速超成型器。85年以后，我国先后从日本引进多套高速超成型器，主要用于抄造牛皮箱板纸和涂布白板纸；二台32OO纸机分别在上海实宏纸业有限公司和天津板纸总厂；用于抄造牛皮箱板纸．二台2400纸机分别在宁波中华纸业和山东华众纸业，用于抄造涂布白板原纸．近期，广东理文造纸厂引进每分钟600米的高速超成型器。

综所周知，圆成形部具有动力消耗低，多层成型复合方便，对产品的原料组合和品种适应性较广等优点，但主要的缺点是：由于成形的区段很短，其适应的车速就很低（一般在8M/min以下），直接影响产量提高。其次是成形质量较差，纤维纵向排列较多，造成纸的纵横拉力比过大．随着幅宽的增大，其横向定量差比较难控制．特别是挂面层的匀度质量较差；既浪费挂面的优质原料，又影响成纸的表观质量。早在1986年，我们对上海实宏纸业有限公司（原上海宏文造纸厂）从日本引进的高速超成型器进行了现场技术测绘；通过消化吸收和分析，我们认为：高速超成型器是一种针对园成型器缺点而改进的成9.有用弹性和滞后损失踪：在钢丝液压万能实验机上型器．它保留了园成形部串联组合的优点，同时吸取了长抄造和夹成形的特点一采用流浆箱、胸辊、成形板、脱水板箱（或案辊）、真空吸水箱等元件。

与长装置不同的是，该成型器又设置了成形辊、片式笼、伏辊、真空堰刀、吸移真空箱等装置。HSUF的短长区段为成形初段，成形初段的长度是根据工艺要求来确定并随之而变化．真空吸水箱、片式笼为真空脱水和压力脱水区段，在真空吸水箱区段中不会有长纸机那样很明显的水线，随后干度为3－4%的湿纸浆进入一个和毛毯的夹区内进行复合、脱水一边脱水边复合，而这时湿纸浆脱水的动能来自于毛毯的原始张力，我们注意到这一基理和夹成形很相似，即湿纸浆在脱水时不会因为揣动而产生纤维移动。当湿纸幅进入到片式笼区段时，实行的是过滤脱水。因为，在湿纸幅的脱水方向有着二层滤水。片式笼的表面是8目的衬；在衬的外面是60目的短长；这种双层的过滤脱水对保留短小纤维是有利的。而当湿纸幅脱离片式笼区段时；实行的是机械脱水。这是集脱水和增加层间结合力的一个重要过程。在这个压区中，尽管施加的“线压”不是很高，一般不超过SKN／cm．但是，由于伏辊包覆的橡胶硬度很低，以至伏辊与片式笼的接触并非是线接触而形成了面接触；这样一来既能够保证有效的脱水又保护了湿纸幅不受损伤，同时也保持了湿纸幅相对短长的剥离性。

在机械脱水区域内首要解决的关键问题是：经过压区的湿纸幅不被回湿．超成型器的机械脱水装置与普通压榨的机械脱水有不同之处；它使液体具有三个方向的低压流动区，而造成回湿的的主要是伏辊上方挤压出的水流，所以，在这个锲形区内设置快速排水装置——真空堰刀．真空堰刀装置相当于带锲形吸口的真空吸水箱；机械设计的要点是如何加强其密封性；使伏辊上方的挤出水能快速排除；因为这个脱水区是单套超成型器的最后一个脱水工序。

总而言之，超成型器的面脱水和片式箱下的机械脱水是该成型器的二个重要的脱水我们凡间所见的拉、压、弯、剪、剥、撕、穿、磨损等等区域。选用超成型器的造纸机的成型部，一般有数套趋成型器组合而成。主要是以产品的定量范围作配置超成型器数量的依据；特殊需要的低定量多层复合纸，则根据其需要的层数作配置超成型器数量的依据。多套超成型器串联组合后；其脱水的内涵就有了质的变化。以五套串联组合的成型部为例，底层浆将通过包括其本身在内的五个超成型器；这样底层浆获得五次机械减量脱水。同理，底衬浆获得四次机械减量复合脱水，芯层浆获得三次机械减量复合脱水……，不难理解，用这种复合方式能大大提高板纸的层间结合。

另外，由于超成型器是以短长为基在之前的文章中也屡次提及体的，因而它也具备了长成形的特点。浆料上是采用流浆箱上浆，一般均选用阶梯孔板布浆，使纤维纵横向排列趋于均匀以达到成纸要求的纵横拉力比。从总体布置而言，多套超成型器串联组合的运行纽带是成形毛毯。因此，湿纸幅在成形、脱水过程中始终依附毛毯运行，直至送入压榨部，湿纸幅的第一次开区是在二次压榨之后，纤维交织后的拉伸量俄很小，为确保成纸的物理指标奠定了基础，这是长造纸机所不具有的优点！超成型器串联组合而成的成型部的另一特点是节省动力．以五套串联组合的成型部为例，净纸幅宽3N0毫米，工作车速m0砌h，其成型部的主装备动力为110KW（每套超成型器配置的传动功率22KW），这是因为超成型器包含采用机械脱水的缘故；这对于降低成品纸的单位成本、增强产品在市场的竞争力是极为有利的。

HSUF成形部的优点主要可归纳如下：

1、抄造品种多样灵活，改换品种方便。

2、能高速抄造，生产率高。

3、艺操作难度相对其它成型部低；使成纸的产品率提高。

4、适应游离度变化的范围大。

5、抄出的板纸物理性能优良，纵横拉力比小。

6、板纸的层间结合良好。

7、设备维修保养方便且费用低。

8、动力消耗低于其它成型部。

超成型器在投入使用的实例中也存在个别改进的问题，主要是片式笼的表面8目衬使用周期较短．原因是在初始设计时考虑到聚脂热收缩套问比较方便，在实际使用中改为12目的不锈钢衬，其使用周期就大大延长了。

HSUF主要用于生产涂布白板纸；牛皮箱板纸；瓦楞原纸，挂面板纸等，这种含有东方特性的成型部在我国有广泛的应用前景。目前我国自行设计制造的HSUF的设备已投入使用，HSUF系统的升级型系统也进入实质性的开发和研制在消化。

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