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解决纸张翘曲变形的技巧

返回列表 来源: 中国纸业网 发布日期 2019-05-31 浏览: 177

为了保证纸张的质量,防止和消除涂布过程中纸张的翘曲变形是一个综合的工程,需在纸机生产的各个环节加以控制和调整。(1)纸机各辊中高与抄速相适应,加压均匀一致,辊平直不跳动,不窜动并且互相平行;(2)纤维组织均匀、厚薄一致,定量较稳定,毛毯清洁不跑偏,从而使纸幅松紧一致、水分一致;(3)合理地配置相关的施胶或涂布设备,减小对周围环境条件变化的敏感性;(4)合理地选择增湿和修饰设备,使两面湿含量接近或相同。

纸张翘曲是指纸页在运行中两个表面受力不均衡和本身收缩不均一而造成的不平整,主要由于操作条件不妥当或装备配置以及生产工艺不合理等因素,会出现在生产过程中的各个环节。纸张翘曲在涂布过程中也容易产生,不论是机外涂布还是机内涂布,原纸经过涂布(施胶)干燥后,主要是由于不同的纸种两面涂布要求及干燥工艺不同,纸张正反两面差或单面干燥而产生湿含量变化,纤维会润胀、解键,每经一湿一干的循环过程,平滑度降低,同时发生变形、翘曲等问题,这些也是涂布工艺和设备中需要解决的难点。

涂布过程中消除纸张翘曲的方法

(1)在生产过程中,首先应掌握纸张的干燥温度和干燥曲线,控制纸幅最终湿含量,不使其过干燥。纸幅两面湿含量不同时,使用温差干燥操作来控制两面的干燥速率。温差干燥操作即是在烘干过程中,降低某排烘缸温度来减小纸幅两面湿含量的差异。此操作易于实行但难于掌握,虽然效果有限,但使用较多。在操作中还应控制纸幅张力使之保持恒定,消除两面受力不均衡所产生的翘曲。如周围空气中正常相对湿度为60%――70%,则成纸纸幅水分含量应控制在6%――7%与之相平衡,若空气相对湿度发生变化,则纸幅会吸收或放出水分而使纸张湿含量发生变化。

纸页在平整的烘缸表面干燥,降低了纸幅的应力折皱和翘曲,提高了平滑度。必须合理控制烘缸温度,温度过高会造成黏缸,温度一般控制在80℃。

(2)涂布过程中,由于纸幅两面结构不同或变化时,消除翘曲最好的方法是采取表面防护来减小其对周围环境条件变化的敏感性。

表面防护有表面施胶和涂布两种方式。表面施胶是在纸面涂一层憎水或缓湿性膜,不但能改善表面质量,还能减少在周围空气相对湿度变化时,由于纸幅吸收或失去水分而引起的纸张翘曲。

表面施胶一般设置在纸机干燥段末端,即纸幅湿含量为8%――9%的位置上,可获得最大施胶效果。表面施胶有传统的施胶压榨、门辊式薄膜转移施涂器、绕线辊式薄膜转移施涂器和刮棒式薄膜转移施涂器等。传统的施胶压榨使用的胶液浓度低、压区较长、流体动压大,胶液以毛细渗透形式渗入纸幅内部,车速较高时料池内胶液会湍流飞溅,胶层从纸面剥离;由于料池的存在制约了固含量和黏度的提高,胶液在压区中的挠动形成飞溅使车速难以提高。胶膜与辊面的剥离在高车速、高黏度下问题更突出,致使传统的施胶压榨处理后的纸幅表面平滑度难以达到理想的要求。传统的施胶压榨由于固含量和黏度的制约使施胶量难以提高,通常只能保证单面施胶量在0.5――1.5g/m2的范围,并且低的固含量还需配备相应强的干燥能力,生产消耗也相应较高。

在车速较高的纸机上,薄膜转移施涂器已取代辊式施胶。薄膜转移施涂器相对于传统的施胶压榨,它是一种严格意义的表面施胶方式,施胶量高于传统的施胶压榨。其应用于施胶时,单面施胶量可达到1.5――2g/m2的范围,特殊要求情况下,单面施胶量可达到2――2.5g/m2的范围。且可使胶料固含量提高,通常传统施胶压榨的胶料固含量在4%――10%的范围,薄膜转移的方式可使胶料固含量提高到8%――25%的范围,减少了后续的干燥能力要求,干燥负荷是传统施胶压榨的1/2――1/3。薄膜转移施涂器施胶后纸幅的表面强度、印刷性能,平滑度、两面差等性能均优于传统的施胶压榨,而且可适应于纸幅两面不同功能的表面处理。

涂布也是一种表面防护处理,根据涂布工艺可考虑背面涂布以改善纸张的两面差。涂布以刮刀和刮棒为多。

刮刀能刮平涂层,所得的涂层质量平整光滑,并且能承受涂料高剪切力,故能使用固含量高(60%――65%)、黏度大(达3000mPa・s)的涂料,干燥负荷低,涂布车速高;刮刀对背辊有一定的线压力(约3N/cm),但压区较窄,比压较高,会产生压力渗透,其量不多;刮刀涂布对纸面和涂料质量很敏感,涂层易发生刮刀条痕。刮棒涂布多用于纸板涂布,使用的涂料的固含量、黏度和涂布车速均逊于刮刀涂布;由于刮棒自身的转速快慢对涂布量控制不敏感,故需改善涂料流变性来调节;刮棒涂布对纸面和涂料质量不很敏感,不会在纸面上产生条痕。

(3)纸幅单面涂布时,需对其两面作湿润或修饰处理,不然在后续生产过程中,一旦遇到周围环境条件发生变化,就会产生湿含量变化所引起的翘曲。表面增湿即在纸幅单面涂布时,向其背面施水,使两面湿含量接近或相同,当周围环境条件变化时,纸幅两面有相同的变形,常采用以下装置消除翘曲:

蒸汽再湿装置:主要是用高温蒸汽向纸幅的双面喷雾,它可在横幅上分段控制蒸汽再湿蒸汽量的大小,以满足水分的不同需要,使横幅水分均匀一致,防止翘曲。其作用一是梳理纸面,给纸页一定水分,起增湿作用;二是通过调节纸页两面蒸汽压力调整纸页两面的水分差,以控制翘曲。实践证明,蒸汽压力控制在0.3MPa左右,纸页的水分将提高4g/m2,要合理控制该区的水分,以防止黏缸现象。

喷洒增湿装置中,常用喷汽箱和喷雾嘴,在实际运用中发现,纸幅吸收需要的水量不易控制,原因是运行中的纸面有空气附面层,妨碍水滴的吸收,其散布不均,虽然在装置前后设置冷辊,加强冷凝水膜产生,但由于不易控制计量,效果不理想。

一般情况下,干燥后的单面涂布纸幅,两面的湿含量可相差2%――3%,因此在干燥过程中向背面施水,以均衡两面湿含量来消除纸张翘曲。一般定量的单面涂布纸的增湿量为1――3g/m2,高定量纸板可多达10――12g/m2。

背涂装置:主要是为了精确控制纸张背面施水量。背涂装置结构为三辊上料,上料辊表面包胶,计量辊为表面光亮陶瓷辊,压辊表面包胶,另外还由弧形辊、涂料限止器、涂料槽等部件构成。

采用三辊计量式上料,主要是考虑到施水量尽量少,并且涂层厚度在横向上保持均匀一致。上料辊和计量辊压区计量水膜厚度,施水量由计量辊转速控制,调节压区线压和两辊线速度,使压区流体保持一定动压,不致使空气进入,从而在计量辊辊面上形成一连续水膜。

冷缸增湿:冷缸的作用:一是降低纸张温度,使成纸冷却到40――50℃。从烘缸出来的纸张,温度一般在60――70℃,与环境温度相差很大,如果直接卷取,受环境温度、湿度影响,伸缩率大,变形严重,必须降低纸张温度。二是提高成纸水分,利用周围空气中的水蒸气在冷缸表面凝结,可使纸页湿度增加1%――2%。纸页获得柔软性和弹性后,有利于压光,并可与大气中的水分平衡,起到减少使用中纸幅变形、翘曲的作用。

责任编辑:葛

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