5、纸页成形和成形部.pdf

第二节 纸页成形和成形部 纸页成形的目的和作用 纸页成形的 目的就是将纸料通过适当的工艺转化 为湿纸幅。 纸页成形的作用是通过合理的控制纸料在网上的 留着和滤水工艺，使成形的湿纸幅有优 良的匀度 和所需的纸页物理性能。 成形部（造纸机网部）的任务和要求 网部的主要任务是使纸料尽量地保留在网上，较多 地脱除水分而形成全幅均匀一致的湿纸幅。形成结 构均匀的湿纸页，尽可能多地脱水。 要求：纸料在网上应该均匀分散，使全幅纸页的定 量、厚度、匀度等均匀一致，为形成一张质量良好 的湿纸幅打好基础。湿纸幅经网部脱水后应具备一 定的强度，以便将湿纸幅引入压榨部。要求纤维均 匀分散，纵横不规则交织，填料、胶料和其他添加 物质均匀分布，整个纸幅的定量、厚度、紧度、匀 度、强度等均匀一致。 纸料留着的意义 （1）留着率高可降低纸料输送负荷，有利于 白水系统封闭循环。 （2 ）留着率低，白水中的细小纤维含量高， 会影响化学助剂的使用效果。 （3 ）留着率低，会影响纸机的清洁性，会加 速成形网和压榨毛毯的污染。 （4 ）留着率低，会使纸页的两面性更加严 重，同时影响纸的光学性能和孔隙性能。 （5 ）对于一些中性施胶剂在白水中的积累， 会生成一些不利于纸料系统平衡的物质。 纸页成形与纸料脱水的关系 纸料的脱水和成形是同时存在的。脱 水会影响纸页的成形，在保证成形质量的 前提下，要尽可能快地脱水。 纸页成形的基本过程可以看作是三种主要 的流体动力过程的综合。即滤水、定向剪 切和湍流。 滤水是指成形过程中的纤维悬浮液中的水 分借助于重力、离心力和真空抽吸力等排 出的过程。 定向剪切是指在未滤水的纤维悬浮体中具 有可清楚识别形态的剪切流动。 湍流从理论意义上来说，就是在未滤水的 纤维悬浮体中流速的无定向波动。 滤水的主要作用是纤维悬浮液体的脱水，使 悬浮体中的纤维沉积在网上成为滤层。 定向剪切除了具有分散作用外，还有定向作 用和浓集作用。 定向剪切的作用是使积层中的沉积纤维 顺优势方向排列。 纸页的方向性和卷曲，可能部分地是由成形 过程中的纤维定向程度决定的。方向性是指 纸页的强度和延伸性的各向异性，或简单地 说就是纵向和横向上特性的比例。卷曲则是 在纸的上面和网面具有定向不同的内在应力 的表现。 浆流的湍动 湍动包括真正无定向流的波动和部分定 向的波动。湍动的主要作用是：分散纤维网 络，并在有限的程度上使纤维在悬浮体中移 动，从而降低悬浮体的絮聚程度，以及作为 定向剪切衰减的手段。 纤维在纸页中的分布 （1）纤维的均布与纤维的优先分布原则 在无流体扰动的静态成形过程中，纤维有自动 均布的趋势，这种现象的产生是基于所谓的“纤维优 先分布原则” 。 “纤维优先分布原则”是指纤维在过滤脱水过程 中，首先选择过滤阻力小的区域分布，当这一区域 由于纤维的沉积较多而使过滤阻力增加时，纤维又 重新选择新的过滤阻力较小的区域分布。这种现象 也称为滤波现象。 （2 ）纤维絮聚与纤维分布 纤维絮聚影响纤维均布。当纤维发生絮 聚，纤维不再是以单根的形式沉积，而是以 一个个絮团沉积在滤层上。由于絮团的尺度 和密度不均一性，虽然此时“优先分布原则” 还起一定的作用，但其分布的质量已大大降 低。 纤维的分布不均，引起了纸页的定量不 均，从而导致了纸页物理性质的不均一性。 造成了强度下降，印刷适性和纸页后加工质 量的降低。 （3 ）纤维在纸页中的定向 除了纤维的分布不均外，纤维的定向(或 称为取向)也是不均一的，这在微观形成了纸 页的结构纹理，在宏观造成了纸页的各向异 性。 对于机制纸来说，比较明显的纤维定向 的表现是纸页抗张强度在纵横方向的差异(一 般称为纵横拉力差)，即纸页的纵向抗张强度 高于横向。 机制纸的纤维定向分布主要集中在纸机 的纵向。 （4 ）纸料流的喷射作用 纸料流通过狭窄的堰口喷射上网，喷射动力使纸 浆纤维在空间旋转至最稳态，即与喷射纸料流一致的 方向－－纸机的纵向。 （5 ）成形网的“梳理”作用 成形网沿纵向的运动及与网下脱水元件的相对 运动，起到了对纸浆纤维的