造纸设备范例6篇

造纸设备

造纸设备范文1

关键词:造纸机械;管理;

中图分类号:TU27 文献标识码:A

1 造纸机械工作流程管理

1.1 打浆设备的基本作用

打浆的作用是使纸浆经打浆处理后,纤维具有良好的柔软性、可塑性和尺寸的合理性,并大大的提高了细纤维间氢键结合机会和结合力。此外,打浆设备还可以使各种的原料、辅料、添加剂均匀低混合。

1.2 施胶

施胶的目的:使纸或纸板具有抗拒液体(特别是水和水溶液)扩散和渗透的能力,所以适宜于书写或防潮抗湿。

施胶剂的选用原则:选择施胶剂时应从施胶效果、经济效益、工艺可行性等方面考虑,选择的主要原则是:具有较低的表面自由能,液固接触较大。成膜性好,或易分散成微细颗粒,分散后的悬浮液稳定性好,不易产生凝聚。施胶坏境应接近中性,不产生腐蚀作用。资源丰富,价格便宜。

1.3 加填

加填就是在纸料的纤维悬浮液中加入不溶于水或微溶于水的白色矿物质微细颜料,使制得的纸张具有不加填时难以具备的某些性质。改善纸页的光学性质和印刷适应性;加填可提高纸的不透明度和白度,减少印刷过程的透印现象,可提高纸页的匀度、平滑度,增加纸张的柔软性和手感性;改进纸张的吸墨性和形状稳定性,从而使纸页具有更好的印刷适应性。满足纸张某些特殊性能的要求。

1.4 填料的选择

在保证纸张质量的前提下,合理选用,并尽可能多加用填料。不同纸种的加填量相差很大,少的在2%以下,高的达到40%~50%,多数纸种为10%~25%。造纸填料分为天然填料、人造填料两大类。天然填料是指天然矿藏经开采及机械加工而使用的填料,如滑石粉、白土、钛白粉、石膏等;人造填料是指经化学反应而致得或化工厂的副产品而使用的填料,如沉淀碳酸钙、硫酸钡、硅铝、硅钙填料等。

造纸设备范文2

【关键词】盘纸更换器;链轮改造;安全销

PASSIM卷接机组是英国MOLINS公司生产制造的先进设备, 国内转化的相应机型为ZJ19、ZJ19A 机组。该设备由于卷烟质量高,自动化控制技术先进,机器稳定可靠,已逐渐成为国内许多大中型卷烟企业的主流设备。

一、PASSIM卷接机组水松纸更换系统的工作原理

水松纸更换系统如图一所示,配有两个纸盘,在生产过程中与搭接单元和储纸库一起连续不断地提供水松纸。上纸盘通过搭接单元、储纸盒和上胶器,将水松纸供给水松纸鼓轮。下纸盘为备用盘,其纸头夹在搭接单元内。传感器监测使用中的纸盘,并启动操作程序在储纸库中建立水松纸的储备,然后机器自动地将使用中纸盘的尾端与新纸盘搭接。搭接过程结束后,纸盘更换系统将旋转180°。新盘在上位,处于使用位置而空盘处于下位,准备更换。

水松纸更换器的传动机构如图二所示。水松纸更换器由一个带减速器的电机驱动,当搭接完毕信号或手动换位信号传来后,该电机启动,利用链传动使水松纸更换器旋转180°,使备用纸盘和在用纸盘交换位置,以便换装新的水松纸。

图二 水松纸更换器的传动机构

二、改造原因

由于水松纸更换器的传动机构未加装安全连锁和相应的防护装置,而且整个水松纸更换器旋转半径较大(最大半径0.5米),备用盘纸架和在用盘纸架对称180°安装在水松纸更换器上,而每个盘纸架上装有纸盘轴、刹车装置和导纸辊等零件,质量大且质心偏离转动中心较远。这些因素均造成水松纸转换器在换位时,转动惯量很大,由于链传动瞬时传动比的变化和链传动无过载保护作用等缺点,对减速器齿轮造成冲击载荷,就会造成减速器齿轮断齿、失效,而无法正常工作。而且减速器齿轮无备件,整套更换费用高,且影响生产,为此,决定对水松纸更换器的传动机构进行改造。

经过对PASSIM卷接机组水松纸更换器的传动机构的工作原理、结构、性能进行观察、分析,认为发生故障的原因有以下几点:

⑴链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比,且链条使用后会不断伸长,两纸盘换位时质量相差较大,且质心偏离转动中心较远,会对减速器齿轮造成冲击载荷。

⑵水松纸更换器的传动机构未完成转换电机不会停止转动,大流量柔性调头机构的中央支架和水松纸更换器上的导纸辊运转时最近处只有5mm,由于误操作而使负载增大时,而该机构的转动惯量大,机构受到的冲击载荷大,而链传动无过载保护作用,减速器中的齿轮齿小,承载能力小,易断齿。

⑶水松纸搭接程序启动后,当设备停机时,搭接程序会立即进行搭接,并启动水松纸更换系统,在无任何警示的情况下进行换位。

三、改造措施

根据以上原因,通过多方论证,决定在该传动机构加装安全连锁装置。彻底解决此设计缺陷。即对原来的大链轮(从动链轮)进行结构改造,并加装安全销,以保障设备安全。

四、改造后的传动原理

经过改造后的大链轮安装在轴上后,当搭接完毕信号或手动换位信号传来后,电机转动由减速器带动小链轮,通过双链条带动大链,再通过链上的安全销带动轮毂及轴转动,实现纸盘换位动作。如遇意外阻力,安全销断裂,电机仅带动链再轴上空转动,与水松纸更换器脱开,达到保护电机减速器的目的。

五、改造效果

我厂的PASSIM卷接机组均已进行次项改造,经过三年来的生产实践,水松纸更换器运行情况良好,安全销更换方便,效果明显。设备改造前,因各种原因造成该减速器损坏数次,更换电机减速器消耗费用很大,改造后,运行三年,虽更换安全销多次,但电机减速器未损坏一次,达到保护设备安全的目的。另外,改造后的设备维修、安装及维护保养简单且易行,且次项改造投入成本低 ,提高了设备的安全性,改造取得了良好的效果,达到了预期目的。

参考文献:

李新光 PASSIM(YJ19-YJ29)卷接机组培训教材

造纸设备范文3

产品线:从覆面机到整厂设备

自成立以来,美光机械始终坚持自主创新、技术引进、合作开发相结合的开放式思路,并以此为指导思想,陆续开发出覆面机、模切机、接纸机、印刷机、粘箱机、瓦楞纸板生产线等六大系列、100多个品种的产品来满足客户的不同需求,目前已成为同行业中产品系列最全、研发能力最强、技术能级最高的纸箱设备集成供应商。

其中,覆面机系列产品在我国的市场份额稳居70%以上,产量则位列世界第一;模切机系列产品是目前我国最专业的瓦楞纸板模切设备之一,为满足客户需求,该系列产品实现了多项技术创新,目前已获得11项国家发明专利;接纸机系列产品可适应各种瓦楞纸板生产线的要求,是目前我国适应低档原纸能力最强的接纸设备;根据市场需求,美光机械充分发挥技术研发优势,率先开发出我国第一条纸箱印刷成型生产线,并在用户中投产成功,充分体现出美光机械在业内的技术领先优势。

此外,为深度整合纸箱设备和工艺,经过3年精心的技术准备,美光机械开发出了具有行业领先水平的中高端瓦楞纸板生产线。该生产线在使用过程中,得到了客户的良好赞誉和信任,由此赢得了业内的良好口碑。目前,美光机械各种系列产品产能已经饱和,多条高端瓦楞纸板生产线正在逐步交付。而且,记者也了解到,美光机械占地180亩的新产业园已完成奠基,这将为美光机械产能的大力提升插上飞翔的翅膀。

服务宗旨:整厂规划、成品交付、给您钥匙、全程服务

目前,我国瓦楞纸箱生产企业大多面临着设备、工艺落后,整厂集成化程度低,纸箱产品档次不高、品种单一,利润微薄以及竞争力弱的局面,这严重制约了瓦楞纸箱生产企业的发展,而造成这种局面的主要原因就是纸箱设备制造行业缺乏从整厂规划到成品交付的整体解决方案。

在已投入运行的企业资源管理系统(ERP)、制造系统集成、产品全生命周期管理(PLM)、大修维修(MRO)、远程诊断与服务等关键管理技术的支撑下,美光机械基于先进的纸箱整厂设备和核心的专利技术,将设计、制造和服务相融合,技术、人才和管理相整合,研发、制造、营销和服务相衔接,提出了“整厂规划、成品交付、给您钥匙、全程服务”的整体解决方案,以帮助客户提升产品质量、降低成本、创造利润、打造核心竞争力,使客户从激烈的市场竞争中脱颖而出。

市场战略:深度整合纸箱设备和工艺,提升客户核心竞争力

在瓦楞纸箱行业进入微利时代的大背景下,瓦楞纸箱生产企业也在苦苦寻找出路,有的在寻找高利润订单,有的在想办法降低生产成本,有的则在竭力减少用工成本等。但在实施过程中,这些努力经常会因设备问题而导致无法实施或效果不佳。究其根源,纸箱设备和工艺才是企业发展的基础。一旦脱离这个基础,瓦楞纸箱生产企业的发展问题将无法从根本上得到解决。因此,深度整合纸箱设备和工艺,是提升瓦楞纸箱生产企业利益的根本途径。

纸箱设备和工艺的深度整合,就是从整厂规划到成品交付的整个系统工程。目前,美光机械可根据各瓦楞纸箱生产企业的不同需求,提供各种系列的覆面机、模切机、粘箱机、接纸机、印刷开槽机等单机设备,同时还可提供全面和实用的多系列全自动覆面堆码连线机、纸箱印刷成型生产线等连线设备,产品覆盖了纸箱生产的全部工艺流程,帮助客户选择合理的设备配置和完善的工艺流程,同时通过深度整合纸箱设备和工艺,帮助客户降低运作成本,提高产品质量,提升核心竞争力。

价值观:为客户创造利润,回馈股东和社会

美光机械的价值观与公司创始人窦墨石先生的性格是密不可分的,50多年的人生阅历,赋予了窦墨石先生谦逊、低调、稳重的性格,这种特质使他身上时刻流露出朴实、从容与淡定。他认为,当一个人或一家企业从社会获得利益的同时,也应常怀感恩之心,努力回馈社会。

为打造出真正为客户创造价值的实用产品,窦墨石先生亲自带领研发人员,行程几十万公里,走访了国内数百家客户,获得了大量的一手资料。同时,为学习和了解国际先进技术和理念,窦墨石先生曾花费大量时间和精力,到世界上20多个国家和地区进行参观和学习。正是这种紧贴客户实际需求、杜绝华而不实的精神,使美光机械“为实用而创新”的理念得以贯彻,真正实现了从“美光制造”到“美光创造”的成功转变。

造纸设备范文4

关键词 Honeywell Experion PKS;制浆造纸;主要应用;研究与分析

中图分类号X793 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)123-0151-02

0 引言

制浆造纸行业对文化信息产业的影响作用极大,在全球经济的促进下,造纸工业的生产压力非常大,由于纸质产品的需求量逐渐提高,自动化系统进入造纸产业已经成为了一种必然的发展趋势。

1 生产流程及特点介绍

1.1造纸工艺

1.1.1造纸工艺生产流程

纸张类型丰富,不同纸张的制造工艺存在显著细节差别,其设备配置也各有不同。一般情况下,造纸生产工艺的流程是按照浆制备、配浆、上浆、成型、压榨、干燥、化学品添加、辅助生产等环节组合而成的。

1.1.2生产特点

因为对每个生产环节的环境要求都很高,所以在连续生产中,如果没有一个功能很强、信息传播效率快的控制系统来支撑的话,则造纸工艺的质量、效率、生产效果都会相应下降。 Honeywell Experion PKS控制系统中,设置了相关性辅助配置,收集喷淋、真空、蒸汽冷凝水气罩、通风等生产设备的运动信息,工作人员利用信息,确定控制操作方案,这种以信息为主导的控制模式,对纸张类型、性能、原料的控制能力非常强。目前,由霍尼韦尔公司创造生产的Experion ProcessKnowledge Solution(EPKS)集散控制系统,是造纸生产工艺中控制范围最强、控制效果最好、信息传导速度最快的系统控制平台。

1.2 EPKS集散系统

1.2.1组成介绍

美国Honeywell公司推出的EPKS集散控制系统,是以Microsoft Windows2003为基础的操作系统,它的特点是生产工艺转换空间大,能适用于多种类型的造纸生产工艺,同时运行成本低,只需提供少量服务器、操作员站、现场控制器便可形成集控平台,搜集重要生产信息,将信息与现场生产操作工艺有机的结合在一起,形成控制网。

1.2.2功能优点

控制器与控制平台能够在短时间内翻译复杂信息语言,并对语言进行逻辑、分类处理,最大限度提高生产信息语言的准确度。同时,高度集成化的工程工具、数据库、人机介面和控制应用软件,能将系统引入一个全新的控制平台,在这个平台下基础操作行为趋向于自动,集控中心能对固定信号做出自动反应,反应效率、准确率都极高。

2 制造纸车间的集散系统结构及功能

2.1集散系统

2.1.1系统结构

Honeywell EPKS 系统由控制级、生产管理级、工厂管理级三部分组成,每个级层之间的信息流通渠道很多。因为造纸行业与其他产业生产工艺程序不同,所以每个造纸车间都会设立一个专属的DOS系统,搜集日常生产信息,控制原料供给、生产频率调节、工艺技术选择等工作内容,在协调、调度的合作关系下,共同支配生产原料、水、电、蒸汽、压缩空气等造纸元素的用量,最大限度降低生产成本、简化生产工艺,提高纸张质量,满足生产需求。

2.1.2系统的硬件

本文以霍尼韦尔C300硬件系统为例,分析Honeywell EPKS 系统的硬件组成。控制级:交换设备,内设后备电源,主要负责将复杂的控制元件集合在一起,形成一个结构整体,使电缆在传播数据时能保持同步运输状态;主从控制器,其设备的控制底板应设置三个拨码开关,每个拨码开关的控制属性都不同,它能将错误对应信息阻隔在外,支持总线传导正确信息。生产管理级:在控制设备上设置多个接口输入、输出卡,让IO总线的通讯能力更强、更全面,当主从控制器判断失误时,输入、输出关卡会随即关闭,以免错误信息流入集控中心。

2.2系统网络结构

在Honeywell EPKS 系统中,控制级用于洗选漂、备料、二氧化氯、碱、炉、蒸发、等工段以及动力厂的仪表控制和电机控制等组成,其网络结构如下所述。

2.2.1控制点设置

在不同生产控制区域,控制点是根据生产信息量的容量大小来确定的,无论是C200控制器,还是C300控制器,它们输送的信息容量是大体相当的,都是由DCS机柜室操作控制的。

2.2.2机柜室设置

以EPKS服务器、工程师站、区域控制器、输入输出卡为核心构成元素的设备,都是通过太网连接的,在光缆的疏导作用下,连接直接生产设备,将纸机仪表中的信息及时传送到机柜室。

2.2.3分层网络设置

第一层网络,以太网专用通讯卡FTEB位置,利用交换机的连接传导功能,将控制器中的信息反馈给集控中心;第二层网络,设置浆制备、二氧化氯、燃烧、蒸发、锅炉、汽轮机设计网络,搜集各元件中的及时信息,利用分层网络检测信息,校准信息,以分散控制风险。

3 软件包应用特点

软件包是Honeywell EPKS 系统的软件组成,它能将利用信息的交互、流转能力,降低成本及水、电、蒸汽、压缩空气等消耗量,因为软件包特有的控制、连锁逻辑应用能力,生产设备的集成信息能够转化为一个个功能模块,在模块效应的影响下,软件包可以利用精确、全面的信息,测算出制浆造纸中各生产要素的真实值,帮助操作者控制主回路、纸机配置、蒸汽平衡,协调好蒸汽组次压力,蒸汽流量、控制工具包等信息组成要素。在简化工艺流程变量的过程中,软件包还能将造纸生产工艺中的水分、速度、定量、压力等外部环境信息,及时传导给控制元件,当生产设备出现运行故障时,Honeywell EPKS 系统也可以根据软件包中的信息,适当调节生产计划,使主蒸汽组独立进行水分控制,其他蒸汽组根据各自蒸汽组设定的比值跟随模糊控制输出。

4 结论

通过上文对Honeywell EPKS 系统组成结构、网络结构进行系统分析可知,造纸生产工艺的控制元素、要素众多,要想进一步提升系统对造纸工艺的控制效果,不仅要提高设备的自动化操作性能,还必须提高信息服务平台与设备信息交流沟通的紧密性。显而易见,Honeywell EPKS 系统对提高制浆造纸工业生产效率、质量具有很强的促进作用,能够保持工艺设备的安全运行。

参考文献

[1]吴波.造纸过程能源管理系统中数据挖掘与能耗预测方法的研究[J].华南理工大学学报:社会科学版,2012,12(23):110-123.

造纸设备范文5

最早在制浆造纸行业提出研究中浓设备及技术并在生产上应用的是以瑞典为代表的欧美国家,在上世纪80年代,中浓制浆造纸技术已经在欧美发达国家得到较好的普及和推广。国内对中浓打浆技术及设备的研发始于上世纪90年代,华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心率先在国内开发出适合国内造纸行业特点的系列中浓制浆造纸设备及技术,中浓打浆设备及技术就是其中之一,该设备及技术适应了国内造纸企业规模和原料现状,为造纸企业创造了良好的经济效益和社会效益。

近年来,造纸行业发展极为迅速,造纸原料及企业规模发生了很大的变化,具体表现为:造纸原料中木浆的比例增加明显,草浆的比例显著下降,造纸企业向大规模化、集成化的方向发展。根据造纸行业的变化和发展趋势,华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心和制浆造纸工程国家重点实验室在原有的ZDPM中浓液压单盘磨浆机的基础上,开发出适应这种变化和发展趋势的更加高效的大功率ZDPS中浓液压式双盘磨浆机,其功率为280~1000kW,盘磨机磨片直径750~1000mm,适用浓度可达8%~12%,生产能力可达80~200t•d-1(绝干浆)。目前,新开发的中浓打浆设备及技术已经在贵州、福建、湖南等地的多家造纸企业中应用推广并获得了企业的好评。本文根据多年来在中浓打浆领域的研究成果和生产应用实践,探讨中浓打浆技术在国内的发展历程及前景。

1ZDPM中浓液压单盘磨浆机和ZDPS中浓液压双盘磨浆机的差别

ZDPM中浓液压单盘磨浆机是国内研制较早的中浓打浆设备,在上世纪90年代初我们研制成功并推广应用到生产上(见图1)。与传统的低浓双盘磨浆机相比,生产应用表明该设备具有如下一些特点和优势:(1)打浆浓度较高,可以在8%~12%的纸浆浓度下打浆,在生产使用过程中纸浆绝干浆通过量比同功率的低浓打浆设备要大;(2)采用液压进退刀和调节磨片的间隙,反应灵敏,操作简单;(3)与传统低浓磨浆机定距打浆不同,ZDPM中浓液压单盘磨浆机采用定压打浆,使得磨浆区的打浆压力比较稳定而保证打浆质量的稳定;(4)与传统的低浓打浆相比,中浓打浆能提高产品的物理强度15%~35%,打浆能耗降低20%~40%。但在长期的应用过程中,我们也发现ZDPM中浓液压单盘磨浆机存在一些需要改善的地方:(1)在浆种的适应性方面,ZDPM中浓液压单盘磨浆机对废纸浆、草类浆的打浆效果较好,但对木浆的打浆优势不明显;(2)设备的维修工作量较大。

近年来,针对造纸行业企业规模和造纸原料的发展趋势,我们在第一代中浓磨浆设备——ZDPM中浓液压单盘磨浆机的基础上,研制开发出大功率ZDPS中浓液压双盘磨浆机(见图2)。该盘磨机除了具有第一代产品的优点外,还具备:(1)对木浆优越的打浆性能,表现为浆料打到较高的打浆度时具有良好的分丝帚化效果,并较好地保留纤维长度;(2)恒量定压打浆功能,即在打浆过程中,通过稳流稳压器保持离心浆泵依设定值恒量恒压供浆,同时依不同浆种,通过调节盘磨机液压系统调压阀的压力设定打浆压力来实现,保证打浆质量的均匀性与稳定;(3)该新型中浓双盘磨浆机的液压系统设有保压回路,因此,在生产使用过程中调好进刀和打浆压力后,液压泵的电机可以关停而起到节能的效果;(4)设备的稳定性好、维修工作量小。

2中浓打浆典型的生产工艺流程

对两种设备而言,基本的中浓打浆工艺是很相似的,只是在中浓磨浆机的进料方式上存在一点差别,由于设备结构的差异,中浓单盘磨浆机进浆方式除了中浓浆泵输送之外,还可以采取盘磨机自吸式进浆,在这种进浆方式中,盘磨机替代了浆泵的输送功能,但在某种程度上也降低了盘磨机的打浆功能,输送效能较低,所以在生产上建议采取中浓浆泵来完成纸浆的输送工作,如图3所示。另外,考虑到生产上的兼容问题,如果生产上采用的是低浓碎浆机,则只需要在低浓碎浆机的后续工段增加浓缩设备,将纸浆浓缩至8%以上的浓度再进行中浓打浆即可。

3中浓打浆的生产应用效果及与传统低浓打浆的比较

3.1中浓打浆成浆参数、纤维形态及与低浓打浆的对比

以商品阔叶木(桉木)浆和商品竹浆为原料配抄生产高档的静电复印纸、邮票纸等纸种的生产为例来探讨中、低浓打浆应用效果的差别。鉴于两种浆料都属于短纤维浆种,生产过程中在保证浆料流动性能的同时应尽量提高其浓缩后的打浆浓度(一般为8%~10%),以达到增强中浓磨室内高速湍流中的小纤维网络自身的强度及其相互之间的作用以获得较好的内外细纤维化效果,中浓打浆后成浆性质及与原有的低浓打浆情况的比较见表表2。由表1不难看出:中浓打浆较传统的低浓打浆,在打浆至同样的打浆度时,成浆湿重较大,这说明中浓打浆时的纤维自身长度保留较好,纤维的固有强度损失较少,这对于固有强度较差的短纤维浆种尤为重要。从表2的数据可知:低浓打浆时,留在100目以上的较长纤维组分仅占52.3%,而中浓打浆在相近的打浆度时留在100目以上的纤维组分的比例却高达72.5%,细碎组分低浓打浆时为47.7%,而中浓打浆却降至27.5%,从纤维各组分的比例来看,中浓打浆设备处理后的纸浆筛分分布比较均匀,有利于纸页匀度的改善。为了观察中浓打浆后的纤维形态,我们对中浓打浆成浆的纤维进行了SEM扫描并同企业原有传统低浓打浆后的浆料纤维形态作对比,以探究两种不同打浆方式成浆纤维形态的差异(如图4、图5)。从图4、图5的纤维形态照片对比看出:在打浆至44oSR左右的打浆度值时,较之于传统的低浓打浆,中浓打浆后的成浆纤维表现出更加显著的细纤维化特性,纤维切断较少,纵向撕裂、挠曲性改善,纤维被压溃,结合面积变大;而传统低浓打浆后的成浆纤维表面较为光滑,内外细纤维化不很显著,有较多的纤维切断现象。纤维形态的对比说明了中浓打浆比传统的低浓打浆具有更加优越的增加游离羟基的能力和适抄性质,从而赋予纸页较高的物理强度和良好的纸页匀度。

3.2中、低浓打浆抄造纸页性能的比较

在生产使用过程中,我们对中浓打浆抄造纸页的物理性能指标和纸页的匀度进行了检测并与传统低浓打浆抄造的产品进行了对比,检测结果如表3所示。从表3可知,与企业使用的传统低浓打浆相比,在打浆至相似的打浆度时,中浓打浆抄造出来的纸页强度指标具有较大幅度的提高,如纸页裂断长由低浓打浆时的3980m提高到5100m,撕裂指数从5.19mN•m2•g-1提高到7.15mN.m2•m-2,纸页尘埃度从低浓打浆时的15个•m-2降低至6个•m-2,紧度也从0.71g•cm-3提高到0.79g•cm-3。纸页裂断长、撕裂指数的提高一方面说明了纤维表面结合能力大大改善,另一方面也说明纤维的固有强度保留较好,而对于短纤维浆种而言,这两方面性能的提高无疑可以提高该浆种的适用范围和使用品质,因而使得完全采用价格较为低廉的短纤维浆种(阔叶木浆或竹浆)抄造高档纸种成为可能。紧度的提高也说明了这一点;此外,从尘埃度的变化也不难推断,中浓打浆对纤维束具有很强的疏解能力,这也有利于改善纸页的匀度。与传统的低浓盘磨机打浆相比,国内研制的中浓盘磨机在生产应用中表现出了较好的综合优势,这是由中浓打浆机理和中浓盘磨机的设备特点所决定的:首先,中浓打浆对纤维的内外细纤维化主要靠纤维内部的“摩擦形变作用”来完成[2],磨齿对纤维的机械剪切作用比较小,从而使得纤维的长度和纤维的固有强度受到的损伤比较小,纤维间的结合能力明显改善;其次,中浓磨浆机恒量定压打浆也保证了打浆生产过程中打浆质量的稳定,纤维受到的打浆作用不会受到磨片磨损、磨片间隙变化而造成的质量波动;另外,中浓打浆后成浆纤维长度被切断较少,细碎成分减少,所以网部流失和两面差减小,纤维长度分布较为均匀,而且纤维的柔韧性和可塑性较好,纤维之间结合紧密而抄造出较好匀度的纸页。

造纸设备范文6

1.1真空磁控溅射镀铝技术及方法

Al膜的制备方法依据成膜原理有3种:

(1)化学气相沉积法是某一固体表面发生气态物质化学反应而生成固态沉积物过程的方法;

(2)溶胶凝胶法是化合物或氧化物的固化,是金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶和热处理生成的方法;

(3)物理气相沉积法是基体表面沉积膜通过蒸发和溅射等使涂层材料气化的成膜方法。镀膜方法不同镀铝的效果也不同,每种方法本身又有若干种方法。磁控溅射沉积技术是低温高速的溅射方法,相对于蒸发法其优点是构成物体的个体物质容易掌控,且镀膜涂层细腻均匀,与基材体结合力强,适合材料表面薄膜生产。磁控溅射法有微波-ECR等离子体增强磁控溅射、交流反应磁控溅射、射频磁控溅射、直流反应磁控溅射和脉冲磁控溅射等,这都是由磁控溅射采用不同的离子源决定的。这里采用物理气相沉积法中的磁控溅射沉积方法,磁控溅射沉积技术通常使用的靶材为纯铝,溅射时铝靶被Ar离子轰击,这是由于通过电离Ar气并引入正交电磁场的结果,溅射出Al离子沉积到基体材料表面制备出高阻隔纳米Al膜新材料。实验观察,沉积物在基材表面运动成核或成膜只有保持较高的能量才能实现,因此,溅射是最终将基材表面原子激发出来的复杂过程,是在离子与基材表面原子碰撞过程中发生能量与动量转移的结果。

1.2镀铝瓦楞纸板制备各项必备条件

镀铝瓦楞纸板制备前实验要先选择其面纸材料,对镀铝瓦楞纸板技术要求和制备后的防护层进行处理。

1)纸基的选择。运用直流磁控溅射工艺制备纸基镀Al膜,进而制备镀铝瓦楞纸板,因此在选择镀铝膜的基材时,要综合各种因素,选择的基材要充分满足镀Al膜的质量要求。目前,较为广泛地将PET,PA,PP等塑料基材用作磁控溅射制备Al膜,实验采用的基材为纸基镀铝膜。直流磁控溅射是“低温”溅射相对二次溅射的方法,由于纸基材料的表面吸附能力弱且粗糙度高,与塑料薄膜基材比较Al膜沉积相对困难,本实验选择高强度特种纸,因高强度特种纸与Al具有较好的亲和力。为制备满足使用需要的各种规格的镀铝瓦楞纸板,对高强度特种纸纸基材料进行选择时,相对稳定的物理特性参数是各种纸基材料研究的重点,同时还要考虑提高纸基材料肌理感和质感的视觉效果。依据试验测试高强度特种纸纸基材料的物理性能,这里选择各种高强度特种纸作为纸基材料,其质量为120g~250g不等,选用纯木浆作为原材料,其表面纹理和图案不同,纸面纤维均匀、伸缩小、强度高、物理性能良好。

2)镀铝瓦楞纸板结构及材料技术要求。瓦楞纸板的结构是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形的瓦楞纸通过黏合而成的。瓦楞纸板根据瓦楞波纹的形状、纸板的层数和瓦楞种类的不同大致分为3类[4]。由于构成瓦楞纸板的瓦楞波形分为U形、V形及UV形,楞型有A,B,C,E及其复合楞,其中复合楞AB,BC,BBC兼备了各单楞的优点。为了提高瓦楞纸板的强度,选择UV形多层复合楞瓦楞纸板为主要材料,使镀铝瓦楞纸板家具符合家具的类型、大小及主体框架结构等实用特性。同时,对瓦楞纸原纸的物理性能,如破裂强度、基重、环压强度、抗张强度、撕裂强度、防水性能等都有一定的要求。瓦楞纸板材料符合规定要求是铝纸复合的关键,也是能否取得镀铝瓦楞纸板家具新材料的关键所在。镀Al膜表面进行SiOx防护层处理。制备镀铝瓦楞纸板采取直接镀铝方法,其高阻隔性纳米铝薄膜新型材料是利用真空磁控溅射镀铝技术所获得的。必须提高铝膜表面的耐磨性、阻燃性和可擦洗性等,改变Al膜本身耐磨性较低的状况,从而改善瓦楞纸板的性能,因此这里采用和Al膜相同的工艺方法,对瓦楞纸板Al膜面纸进行Si靶二次磁控溅射。将SiOx沉积在Al膜表面并进行保护层处理,镀SiOx提高瓦楞纸板Al膜的物理性质和Al膜面纸质量,同时使其仍然保留银灰色Al膜色彩。实验采用射频磁控溅射将SiOx沉积在Al膜表面,以提高Al膜的耐磨擦性,从而获得高质量的镀铝瓦楞纸板材料。

2镀铝瓦楞纸板家具的商业化应用

2.1镀铝瓦楞纸板家具特点

镀铝瓦楞纸板家具以其鲜明的特点受到人们的喜爱。首先,镀铝瓦楞纸板所用原料和辅助材料都是无毒、无气味的,有效避免了如人造板家具中甲醛等有毒气体的挥发。镀铝瓦楞纸板家具其原材料有极少的铝材料,容易处理,瓦楞纸板可降解和循环利用。其次,镀铝瓦楞纸板材料表面韧性好、耐折。和木质家具比起来,优越的阻隔性使其表面无龟裂现象。第三,镀铝瓦楞纸板具有防止家具氧化及防水、防潮等特点,镀铝防止其受潮和吸水,有效地改善了镀铝瓦楞纸板材料的物理性能,比涂饰保护漆的普通纸板家具表面具有更好的防潮耐水性。第四,镀铝瓦楞纸板材料的金属光泽及肌理效果本身就具有装饰性,镀铝时可根据不同家具的需要,将其表面加工成各种式样图案,或各具特色的镂花使家具更加宜人。

2.2镀铝瓦楞纸板在概念家具设计中的应用

不同学者对概念家具设计有不同的解释,但常见的观点是强调新的设计理念和新材料的使用,主张在设计家具时注重生产的可行性并采用先进技术,产品使用安全,造型美观,经济合理。现代家具设计中的概念家具的魅力就在于,设计师根据当时特定的物质技术条件与时尚审美的需求,对某种家具提出概念或设想,并转化为实际产品投入市场,这不仅推动了新技术、新材料与新工艺的进步,还缩短了家具更新周期。狭义的概念家具设计是对新的家具设计潮流,即对现代主义家具设计的研究,其设计是个性化的,新思维和新风格集中运用,设计产品从结构、材料、功能、装饰、技术等对艺术拓展和产品开发有重要作用,体现后现代主义设计流派新的设计风格。广义的概念家具设计是以探求个性化开发和新风格组合,以及新的理念为目的,其创新性和探索性为以后的家具设计提供有益参考。概念家具设计是创新的材料设计、别致的造型设计、时尚的理念设计和多功能互动性设计等,因此涉及到设计外延的不断扩大,设计内涵的不断延伸,设计的立体表达中交叉融合了社会学、历史学、经济学、工程学、工艺学和美学等学科。无论是概念家具还是实用家具,均可使用镀铝瓦楞纸板进行设计与开发,生产的家具产品首先要具有良好的使用性,然后是时尚、耐用等其他需要。由于镀铝瓦楞纸板的材料特性,其家具开发可广泛应用于易更换、价格低、重量轻、便于回收的中小型轻便家具,如钟表、灯饰、凳子及小型书架等,适合用于时尚新颖的家居家具,如餐桌、茶几、电视柜、椅子等,也可用于较厚重的现代家具,如橱柜、书柜、立柜大型板式家具及轻巧绿色能够重复利用的办公家具,如文件柜、办公桌椅、书立、档案盒等,还可用于承重性较强、结构简单的大型家具,如展示柜、工作台,大型运动场馆使用的媒体桌和服务台等,以及探索开发美观、实用、环保性强的儿童家具、休闲家具等,或者用于承载较大质量的家具支撑底座,模块或零部件等,还可根据不同群体和对象研制其他家具产品,满足不同的消费需要。

2.3镀铝瓦楞纸板概念家具设计

根据家具设计意图,对所获得的镀铝瓦楞纸板材料进行分切和加工,可将其制备成各种中小型轻便镀铝瓦楞纸板家具产品。折叠结构形式、层叠结构形式、插接结构形式和组合结构形式及其工艺方法是镀铝瓦楞纸板概念家具设计的常用形式[13-15]。同时使用不同的镀铝瓦楞纸板制作家具时,应根据家具特性确定其成形工艺,构思结构和进行不同的造型设计。镀铝瓦楞纸板是由多层纸板复合而成的,如使用三层板制作家具,家具设计及加工工艺可根据特定需要,对镀铝瓦楞纸板进行模切标准压痕后通过折叠来实现,如镀铝瓦楞纸板插接结的构凳子和桌子见图1-2,采取折叠结构形式,将镀铝瓦楞纸板面材模切成按照设计意图事先设定好的造型,通过折叠构成立体形态家具。

3镀铝瓦楞纸板概念家具拓展设计

3.1概念家具拓展设计创意思路

随着科技的发展,创新材料和设计已成为各国研发的主题,设计师力图采用不同类型的材料进行创新设计,富有想象力的设计构思会形成具有生命力的家具。按此思路使用镀铝瓦楞纸板作为新型材料,采用模块化家具组合的设计方法,应用于镀铝瓦楞纸板概念家具设计。组合家具是由标准零部件或若干个标准化模块组合而成的,家具的整体功能可划分为若干个子功能,整体功能通过不同的模块或零部件组合来实现,现代家具特别是板式家具的模块化结构,拆装灵活,用途多样,容易组合。模块化组合家具可通过灵活切换模块转换功能,产生各种不同的使用方法或衍生新型家具来满足需求差异,其制作过程应注意标准化、组合化、通用性等特征。组合模块家具的种类众多,如桌凳、茶几、床等,家具的形态变得更加丰富多样,功能性也得到更大程度的拓展。

3.2镀铝瓦楞纸板与其他材料的组合设计

镀铝瓦楞纸板制作的标准模块,根据使用需要,配合其他材料,如设计镀铝瓦楞纸板模块组合餐桌,这种设计充分发挥两种不同材料的优势互补作用,餐桌上部分桌面使用玻璃材料,餐桌下部分底座采用镀铝瓦楞纸板模块。玻璃面材具有坚硬、光滑、耐磨、耐烫、容易清洗的特点,镀铝瓦楞纸板塑造成各种所需形状模块的底座,具有较强的支撑作用。另外可根据设计餐桌面板大小自行决定底座标准模块配置的多少。餐桌面板材质、形状和规格可依据消费者需要,利用造型要素交合法提取造型要素,灵活派生多种设计方案。家具模块化设计的实践方法,可开发研制新功能模块与部分通用模块形成新家具,可用通用模块和接口结构组合成新家具,可通过部分通用模块改型形成新家具,可以以通用为主与部分专用模块构成新家具,还可采用如木材、塑料、金属、玻璃等不同质地的材料进行模块组合成形。

3.3模块化的应用组合

模块化是设计模块作为标准化、通用化的零部件灵活组成多种新家具的设计方法。以镀铝瓦楞纸板制作的标准模块,还可按对家具不同使用价值的需求,来制作不同种类和规格的镀铝瓦楞纸板的标准化模块,并配合其他材料设计制作中小型家具。根据设计意图,结合镀铝瓦楞纸板制作的标准模块,可选用层叠结构形式的镀铝瓦楞板模块,组合形成茶几、长条桌等家具。利用镀铝瓦楞纸板制作的标准模块为主要造型材料,结合多种其他材料,创造性地设计多种变化造型。选用镀铝瓦楞纸板和其他材料共同构成概念家具时,可充分利用两种材料各自的优势特点进行设计,推进镀铝瓦楞纸板新材料的应用。可将其应用于制备各种中小型轻便纸板家具产品中。

4结语