造紙?jiān)砼c工程4

第二節(jié)紙頁(yè)成形和成形部P208

一、紙頁(yè)成形過(guò)程的幾個(gè)基本問(wèn)題（一）紙頁(yè)成形的目的和作用1、紙頁(yè)的成形通過(guò)紙料在網(wǎng)上濾水而后成形，將紙料抄造成為濕紙幅。?

2、紙頁(yè)成形的目的和作用P209

目的：通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に噷⒓埩限D(zhuǎn)化為濕紙幅。作用：通過(guò)合理控制紙料在網(wǎng)上的留著和濾水工藝，使形成的濕紙幅有優(yōu)良的勻度和所需的紙頁(yè)物理性能。

3、成形部（網(wǎng)部）的任務(wù)和要求任務(wù)：使紙料盡量地保留在網(wǎng)上，較多地脫出水分。網(wǎng)部脫水的特點(diǎn)是脫水量大而集中。要求：形成全幅均勻一致的濕紙幅?！w維（包括填料、膠料等）均勻分散，使全幅紙頁(yè)的定量、厚度、勻度等均勻一致。為形成一張質(zhì)量良好的紙張打好基礎(chǔ)。紙料中含水分的形式：結(jié)合水和自由水?

（二）紙頁(yè)成形過(guò)程的紙料留著和脫水P210

1、紙料留著的定義1）首程留著率2）全程留著率2、紙料留著率的意義?

3、紙頁(yè)成形與紙料脫水P211

“脫水”與“成形”是一對(duì)矛盾的統(tǒng)一體。紙料在脫水過(guò)程中形成紙頁(yè)；紙頁(yè)在成形過(guò)程中不斷地脫水。

一方面：

紙頁(yè)成形既需要脫出大量的水分，但是也不能脫水太快，若脫水太快或太急，則紙料纖維在網(wǎng)上來(lái)不及均勻分布就已經(jīng)成形，難于形成良好質(zhì)量的紙頁(yè)。

另一方面：

若脫水太過(guò)緩慢，則會(huì)引起已經(jīng)分散的纖維重新絮聚，還會(huì)達(dá)不到所需的干度和濕強(qiáng)度，而影響生產(chǎn)。所以，應(yīng)根據(jù)紙漿配料和生產(chǎn)紙種的不同要求及生產(chǎn)條件進(jìn)行合理權(quán)衡，使脫水與成形相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，在得到良好紙頁(yè)成形的前提下，盡量滿(mǎn)足脫水要求。?

（三）紙頁(yè)成形器及其發(fā)展概況P211

1、造紙機(jī)發(fā)展的200年2、成形器及其分類(lèi)（一般可分為三大類(lèi)）P214（1）圓網(wǎng)成形器包括單圓網(wǎng)和多圓網(wǎng)機(jī)、真空和壓力成形回轉(zhuǎn)式成形器

?

（2）長(zhǎng)網(wǎng)成形器P214

包括各種單長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)?

（3）多網(wǎng)成形器P214

包括雙網(wǎng)成形器（如頂網(wǎng)成形器和夾網(wǎng)成形器）和雙網(wǎng)以上的多層成形的疊網(wǎng)成形器。頂(上)網(wǎng)成形器夾網(wǎng)成形器疊網(wǎng)成形器?

紙頁(yè)成形器按成形的方式分為兩大類(lèi)：P214（1）單層成形器包括單圓網(wǎng)機(jī)、長(zhǎng)網(wǎng)機(jī)、上網(wǎng)成形器、夾網(wǎng)成形器等（2）多層成形器包括長(zhǎng)網(wǎng)配第二流漿箱、多層流漿箱回轉(zhuǎn)成形器配多層成形器、多圓網(wǎng)成形器疊網(wǎng)成形器、多網(wǎng)成形器紙頁(yè)成形器按成形濃度，還可分為兩大類(lèi)：（1）低濃成形器——上網(wǎng)濃度小于1.5％的成形器（2）高濃成形器——上網(wǎng)濃度大于1.5％的成形器?

（四）紙頁(yè)成形過(guò)程和機(jī)理P215

1、紙頁(yè)成形過(guò)程的流體動(dòng)力學(xué)“成形”有兩重含義：其一，指紙頁(yè)成形過(guò)程（Forming）其二，指紙頁(yè)成形勻度（Formation）流體動(dòng)力學(xué)研究的是紙頁(yè)成形過(guò)程。

紙頁(yè)成形的基本過(guò)程，可看作是三種主要的流體動(dòng)力學(xué)過(guò)程的綜合。?

2、纖維在網(wǎng)上的過(guò)濾與濃縮P215

泄水可按兩種機(jī)理進(jìn)行：過(guò)濾和濃縮

過(guò)濾是泄水的主要機(jī)理。對(duì)纖維有均布作用，有益于改善勻度；但纖維是逐層沉積，表現(xiàn)出紙張的分層結(jié)構(gòu)。

濃縮時(shí)，纖維交織穿插，表現(xiàn)出紙張的交織結(jié)構(gòu)。?

3、定向剪切P216

定向剪切除了具有分散作用外，還有定向作用和濃集作用。

分散作用有利于改善勻度；

定向作用表現(xiàn)出紙張的方向性；

濃集作用使非均布的強(qiáng)剪切流型成為顯見(jiàn)形態(tài)（如條紋）。所以，定向剪切作為分散纖維網(wǎng)絡(luò)的方法時(shí)，只能用到適當(dāng)?shù)某潭取?/p>

4、漿流的湍動(dòng)

分散纖維網(wǎng)絡(luò)，以及作為定向剪切衰減的手段（削弱定向與濃集作用）。湍動(dòng)強(qiáng)度不能太大，否則漿流自由表面會(huì)有噴濺以及使懸浮體中進(jìn)入空氣。?

（五）紙頁(yè)成形結(jié)構(gòu)P219

1、紙頁(yè)層狀結(jié)構(gòu)的成因（1）漿料抄造濃度：上網(wǎng)濃度低，層狀結(jié)構(gòu)明顯（2）纖維長(zhǎng)度：纖維平均長(zhǎng)度大，層狀結(jié)構(gòu)明顯2、填料在紙頁(yè)層間的分布由于網(wǎng)上漿流的運(yùn)動(dòng)和湍流和以及網(wǎng)下脫水元件作用，從而形成了填料從頂層向下依次遞減的分布情況。3、紙頁(yè)成形對(duì)紙頁(yè)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響（1）紙頁(yè)成形對(duì)紙頁(yè)孔徑分布的影響孔徑分布近似于對(duì)平均孔徑的對(duì)數(shù)正態(tài)分布，平均孔徑隨成形時(shí)絮聚程度的增加而增大。（2）紙頁(yè)成形對(duì)填料分布的影響隨成形絮聚趨勢(shì)的增加，填料分布的不均勻性也增加。（3）紙頁(yè)成形對(duì)紙頁(yè)斷裂強(qiáng)度的影響紙頁(yè)斷裂處多數(shù)在局部定量波動(dòng)較大的地方，這與紙頁(yè)成形勻度有直接關(guān)系。?

4、纖維在紙頁(yè)中的分布P221

（1）纖維的均布與纖維優(yōu)先分布原則在不受干擾和纖維充分分散的前提下，纖維有自動(dòng)均布的趨勢(shì)。（2）纖維絮聚與纖維分布纖維絮聚是纖維均布的對(duì)立。當(dāng)絮聚發(fā)生時(shí)，是以一個(gè)個(gè)絮團(tuán)沉積在濾層上。（3）纖維在紙頁(yè)中的定向機(jī)制紙的纖維定向分布主要集中在紙機(jī)的縱向原因：一是流漿箱堰口的漿流縱向噴射作用；二是成形網(wǎng)的縱向梳理作用。

?

4、纖維在紙頁(yè)中的分布P222

（4）紙料流的噴射作用

（5）成形網(wǎng)的“梳理”作用?

第二節(jié)紙頁(yè)成形和成形部P222

二、長(zhǎng)網(wǎng)成形器的主要部件及紙頁(yè)成形與脫水（一）長(zhǎng)網(wǎng)成形器的主要部件及其作用組成

P223－224：主要部件及其作用?

（二）紙頁(yè)的成形和脫水P224

1、紙料沿長(zhǎng)網(wǎng)成形器網(wǎng)案的脫水：大體分為三個(gè)階段?P224第一階段：上網(wǎng)段，為保證后續(xù)成形紙頁(yè)的均勻性，該段要求噴射網(wǎng)面的紙料是均勻分散的，且應(yīng)最大限度地降低噴射漿流表面的不穩(wěn)定性。第二階段：成形區(qū)，為保證紙頁(yè)成形質(zhì)量，減少兩面差和避免跳漿等問(wèn)題，應(yīng)控制合適的脫水率，脫水量應(yīng)比較均勻，不宜過(guò)大；脫水區(qū)，紙頁(yè)的成形已基本完成，因而可以大量脫水。第三階段：高壓差脫水段，強(qiáng)脫水。?

（二）紙頁(yè)的成形和脫水P225

2、網(wǎng)上的湍動(dòng)和定向剪切

當(dāng)紙料離開(kāi)流漿箱上網(wǎng)后，原有的能量將會(huì)很快消失，如果沒(méi)有外加的能量，纖維的絮聚將會(huì)加劇。因此必須設(shè)法輸入能量，以建立和保持良好的纖維分布狀態(tài)。輸入能量的方法主要有兩個(gè)：湍動(dòng)和定向剪切。產(chǎn)生湍動(dòng)的元件：案輥、案板、網(wǎng)案搖振、整飾輥等產(chǎn)生定向剪切的元件：整飾輥、合理配置的刮水板、縱向帶有“凸條”的漿流等?

（三）紙料噴射上網(wǎng)與紙頁(yè)脫水成形P226

1、流漿箱堰板的噴射角和著網(wǎng)點(diǎn)

2、噴射角和著網(wǎng)點(diǎn)的確定噴射角和著網(wǎng)點(diǎn)可通過(guò)公式計(jì)算（P226-227）控制噴射角來(lái)達(dá)到理想的著網(wǎng)點(diǎn)。?P226

著網(wǎng)點(diǎn)分析

原因：

1、著網(wǎng)點(diǎn)若在成形板上，則胸輥不脫水，噴漿沖擊作用較平穩(wěn)，但漿料表面相鄰的漿流互相沖擊會(huì)出現(xiàn)“漿道子”（常稱(chēng)魚(yú)鱗皮）的紙病；2、著網(wǎng)點(diǎn)若在胸輥上，則由于胸輥的強(qiáng)烈抽吸作用而大量脫水，紙頁(yè)過(guò)快成形，成紙網(wǎng)印較重；同時(shí)高速?lài)姖{帶入的空氣無(wú)法穿過(guò)網(wǎng)而進(jìn)入漿層，會(huì)擾動(dòng)紙料或引起跳漿，破壞成形。著網(wǎng)點(diǎn)在一般情況下，應(yīng)在成形板的前緣或前緣附近為宜。?P2273、漿速與網(wǎng)速的關(guān)系

（1）漿網(wǎng)速比：R＝漿速/網(wǎng)速（2）漿網(wǎng)速比對(duì)成紙質(zhì)量的影響

R>1：漿速大于網(wǎng)速纖維的橫向排列較多。游離漿濾水速度快，易導(dǎo)致紙頁(yè)出現(xiàn)波紋狀，不適合；粘狀漿濾水速度慢，有利于提高紙頁(yè)勻度，適合。一般卷煙紙、電容器紙等的R值為1.06～1.14。R<

1：漿速小于網(wǎng)速漿料受網(wǎng)子的牽引作用能使纖維分散，減少絮聚，但R值過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致縱橫強(qiáng)度差增加。一般紙張多采用漿速小于網(wǎng)速的工藝。如印刷、書(shū)寫(xiě)紙的R值為0.83～0.93。R＝

1：漿速等于網(wǎng)速漿之間無(wú)相對(duì)速度，無(wú)剪切力，湍動(dòng)強(qiáng)度小，使已分散的纖維易再絮聚。所以，只適合夾網(wǎng)紙機(jī)。?原理：網(wǎng)面先貼輥面運(yùn)動(dòng)，而后受網(wǎng)的張力于輥面分開(kāi)，并逐漸形成增大的下游區(qū)間歇，如同氣缸活塞一樣產(chǎn)生一定的抽吸作用，形成負(fù)壓。

（四）網(wǎng)部主要脫水元件的功能與作用原理P228

1、成形脫水段的脫水元件和作用機(jī)理1）案輥產(chǎn)生抽吸力的壓頭差主要取決于網(wǎng)速：?

（四）網(wǎng)部主要脫水元件的功能與作用原理P230

1、成形脫水段的脫水元件和作用機(jī)理1）案輥:存在的問(wèn)題：

對(duì)高速紙機(jī)，當(dāng)向上的壓力過(guò)大，白水猛烈返回紙頁(yè)，產(chǎn)生過(guò)大的擾動(dòng)，甚至引起跳漿，影響成形，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞紙頁(yè)成形；抽吸力過(guò)大，脫水猛烈，細(xì)小纖維和填料流失，白水濃度增高，加大紙頁(yè)兩面性，甚至產(chǎn)生網(wǎng)痕、針眼等紙病。所以，出現(xiàn)了溝紋案輥，可緩和壓力和抽吸力。?P230

2）案板

原理：案板頂面與成形網(wǎng)接觸被水潤(rùn)濕產(chǎn)生吸附力，在網(wǎng)與頂面之間形成水膜，當(dāng)網(wǎng)進(jìn)入案板的脫水斜面后，由于斜角和網(wǎng)的張力使網(wǎng)與斜面逐漸分開(kāi)，形成一個(gè)楔形區(qū)，產(chǎn)生負(fù)壓。小部分水在此脫出，大部分水吸附在網(wǎng)下被下一案板的前角刮去。?P232

3）案輥與案板脫水與成形性能的分析比較

①與案輥相比，案板沒(méi)有明顯的壓力最高點(diǎn)；②與案輥相比，案板脫水量大而緩和；③案板能改善紙頁(yè)的組織結(jié)構(gòu)和成形質(zhì)量；④案板易于調(diào)節(jié)和精確控制脫水量和脈動(dòng)強(qiáng)度；⑤案板能延長(zhǎng)成形網(wǎng)的使用壽命。

適合于車(chē)速600m/min以下，特別是低于300m/min且生產(chǎn)高定量紙頁(yè)時(shí)。4）網(wǎng)案搖振裝置?P233

5）整飾輥的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

又名“水印輥”。安裝位置：第一吸水箱之后，干度約2％處。原理：改善成形擾動(dòng)，梳理。?P234

2、高壓差脫水段的脫水元件和作用機(jī)理

該段紙頁(yè)已基本定形，干度約1.5％～4.0％。主要任務(wù)：強(qiáng)制脫水

1）真空箱的脫水機(jī)理水線(xiàn)前為濕真空箱，后為干真空箱

真空度與脫水面積之關(guān)系：

∴增加脫水面積（箱數(shù)）更為有效真空箱排列和真空度控制問(wèn)題：以緊密連續(xù)式排列為宜以真空度遞增式效果最好?P235

2）真空伏輥脫水

現(xiàn)代紙機(jī)基本采用真空伏輥。依靠真空抽吸力進(jìn)行脫水，脫水能力強(qiáng)。

3）伏輥壓榨

偏心距（五）造紙及網(wǎng)部參數(shù)的測(cè)量與控制（P236）——自學(xué)——?

第二節(jié)紙頁(yè)成形和成形部P238

三、圓網(wǎng)成形器的紙頁(yè)成形與脫水

（一）概述圓網(wǎng)紙機(jī)仍然在我國(guó)造紙工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。分為兩大類(lèi)：傳統(tǒng)式和新型機(jī)1、傳統(tǒng)式圓網(wǎng)紙機(jī)的網(wǎng)部網(wǎng)籠網(wǎng)槽伏輥?P239

2、傳統(tǒng)圓網(wǎng)機(jī)網(wǎng)槽的典型結(jié)構(gòu)

（1）順流式（活動(dòng)弧形板式、順流溢漿式和噴漿式）常用：活動(dòng)弧形板式和順流溢漿式

?P239

2、傳統(tǒng)圓網(wǎng)機(jī)網(wǎng)槽的典型結(jié)構(gòu)

（2）逆流式（特點(diǎn)：P240）

（3）側(cè)流式（特點(diǎn)：P240）?P240

3、傳統(tǒng)圓網(wǎng)機(jī)的濕紙頁(yè)轉(zhuǎn)移

借助伏輥的彈性，把毛毯均勻地壓在濕紙幅上，利用毛毯的比表面積大于成形網(wǎng)的原理，將濕紙頁(yè)從網(wǎng)上揭起粘到毛毯上，轉(zhuǎn)移到壓榨部。

偏心距：150～200mm

作用：對(duì)濕紙頁(yè)進(jìn)行預(yù)壓，避免壓花現(xiàn)象。?P240

2、新型圓網(wǎng)造紙機(jī)

（1）真空?qǐng)A網(wǎng)

（2）加壓圓網(wǎng)

（3）超成形圓網(wǎng)成形器?新型圓網(wǎng)資料圖片：?

三、圓網(wǎng)成形器的紙頁(yè)成形與脫水

（二）圓網(wǎng)成形器的紙頁(yè)成形和脫水過(guò)程控制P241

1、脫水壓差和脫水弧長(zhǎng)對(duì)紙頁(yè)脫水和成形的影響

（2-5-20）

延長(zhǎng)脫水弧長(zhǎng)有利于提高脫水量；增加網(wǎng)籠內(nèi)外壓差有利于提高脫水量；減少脫水阻力有利于提高脫水量。

2、漿速和網(wǎng)速的關(guān)系，一般<0.6，導(dǎo)致嚴(yán)重的縱橫向拉力差

新式機(jī)采用類(lèi)似長(zhǎng)網(wǎng)的噴漿上網(wǎng)方式，以替代傳統(tǒng)的掛漿上網(wǎng)方式。?P242

3、選分與洗刷

選分作用——紙料在圓網(wǎng)機(jī)上形成紙頁(yè)的過(guò)程中，由于紙料各組分具有不同的長(zhǎng)度和粗度，使圓網(wǎng)有選擇地進(jìn)行吸附——比較粗長(zhǎng)的纖維優(yōu)先吸附。洗刷作用——由于圓網(wǎng)回轉(zhuǎn)與紙料間的摩擦作用，使已經(jīng)吸附于網(wǎng)面的部分紙料又被沖刷下來(lái)——比較粗長(zhǎng)的纖維易被洗刷。選分與洗刷的結(jié)果：造成紙頁(yè)兩面性較大，紙頁(yè)表面粗糙，平滑性較差。

4、圓網(wǎng)臨界速度和圓網(wǎng)紙機(jī)極限速度△p——圓網(wǎng)內(nèi)外壓差；a——圓網(wǎng)上單位重量質(zhì)點(diǎn)m所占面積。?四、夾網(wǎng)和混合（上網(wǎng)）成形器的紙頁(yè)成形與脫水P244

（一）概述

雙網(wǎng)成形器（TwinWireFormer）上網(wǎng)成形器（TopFormer）夾網(wǎng)成形器（GapFormer）

主要特征：濕紙頁(yè)成形過(guò)程，部分或全部在雙網(wǎng)的夾持下完成。

（二）夾網(wǎng)成形器1、夾網(wǎng)成形器的定義和分類(lèi)定義：在兩張成形網(wǎng)間完成全

部成形過(guò)程的成形器。形式：輥式夾網(wǎng)成形器脫水板式成形器輥/脫水板結(jié)合式成形器?P244

2、夾網(wǎng)成形器的脫水原理

3、夾網(wǎng)紙機(jī)漿網(wǎng)速比當(dāng)壓區(qū)形成脫水壓力后，其漿速應(yīng)等于網(wǎng)速。（1）恒定壓力脫水（2）脈沖壓力脫水（3）真空脫水（4）離心力脫水

4、夾網(wǎng)成形器的成形特性雙面脫水；脫水率比單網(wǎng)增加4倍；封閉成形。優(yōu)點(diǎn)：成形質(zhì)量好，兩面差小，掉毛掉粉少，平滑度好，紙頁(yè)橫幅定量和水分分布均勻等。?P247

5、典型夾網(wǎng)成形器的脫水特性及其脫水分配

1）輥式夾網(wǎng)成形器壓力脫水離心力脫水?P248

2）“C”型輥式夾網(wǎng)成形器

3）脫水板式夾網(wǎng)成形器

4）輥/脫水板結(jié)合式夾網(wǎng)成形器?

（三）混合（上網(wǎng)）成形器P250

1、概述上網(wǎng)成形器也稱(chēng)頂網(wǎng)成形器是對(duì)長(zhǎng)網(wǎng)機(jī)的改造，以減少紙頁(yè)的兩面差，也提高網(wǎng)部脫水能力。2、上網(wǎng)成形器的型式特點(diǎn)

型式：①輥式（成形輥）②脫水板式（刮水板等靜止脫水元件）③復(fù)合式（輥?zhàn)蛹屿o止脫水元件）

特點(diǎn)：①進(jìn)入上網(wǎng)成形器的紙幅干度約1％，離開(kāi)約10％；②上網(wǎng)脫水的百分率約30％以上，比長(zhǎng)網(wǎng)提高1/3；③一般上網(wǎng)成形器不需要真空脫水；④不同結(jié)構(gòu)的上網(wǎng)成形器，其脫水區(qū)物料平衡和所抄紙頁(yè)結(jié)構(gòu)有所不同。?

3、典型上網(wǎng)成形器的成形特性P251

1）輥式和刮板式上網(wǎng)成形器

2）“C”型上網(wǎng)成形器

?

4、雙網(wǎng)脫水區(qū)的脫水狀況與纖維絮聚體分散的關(guān)系P252

從理論上講，雙網(wǎng)脫水區(qū)漿流有兩種極端情況：⑴長(zhǎng)網(wǎng)預(yù)成形的濕紙幅上覆有一層稀薄、未經(jīng)過(guò)濾的纖維懸浮液——有利于紙張的勻度；⑵纖維以更絮聚的狀態(tài)處于漿料的上邊界——利于提高脫水能力和纖維留著率，減少網(wǎng)痕。5、脫水速度、脫水壓力與脫水量向上脫水速度不宜過(guò)高，否則脫水壓力也會(huì)因此增大，導(dǎo)致網(wǎng)痕嚴(yán)重，迅速脫水有可能過(guò)多地沖走紙幅中地細(xì)小纖維和填料，造成紙頁(yè)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)。6、留著率與成形的關(guān)系加上了上網(wǎng)脫水，網(wǎng)上的留著率會(huì)有所下降。上網(wǎng)成形器是以減少留著率為代價(jià)而換取較好的紙頁(yè)成形。7、雙網(wǎng)成形器對(duì)運(yùn)行速度的適應(yīng)性一般在600～1100m/min之間。?