前言:中文期刊网精心挑选了造纸机械范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
造纸机械范文1
中图分类号:TF576.7 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)02-0097-01
1 机械设备管理的主要内容
1.1 机械设备维修管理工作的内容
1.1.1 维修资料的管理
在对采购计划进行制定的过程中,应与库存状况、应用订货点以及市场状况的方式相结合,对货物储存量进行有效降低,进而起到企业经营效益整体提升的作用。在维修不同种类设备时,将管理维修操作规程作为主要参考标准,防止因不当操作方式导致维修过程有不可挽留的损失形成。
1.1.2 设备状态
运用动态跟踪的方法将设备运行状态的设备状态管理得以实现,对所选用的设备信息资料进行收集、记录,包括的内容主要有:对设备应用信息的检测、设备技术参数的确定及维修信息管理等。其中,检测设备状态信息又划分为自动检测和离线检测两种。设备信息处理工作应在维修工作结束后进行,并将其应用到实践中,在维修人员素质高低评定中可以选用评价法进行,并对其工作质量进行有效检测。设备技术参数管理工作的顺利开展必须在设备正常运行中进行。
1.1.3 设备故障的管理
信息资料在设备出现故障后进行有效管理就是设备故障管理,其构成成分主要为:故障产生的影响、原因、何种部件、时间以及设备号等资料。
1.1.4 决策的管理
管理决策支持是对设备运行状况的分析,并对故障发生的主要原因进行预测,同时进行维修方案的编制,利用研究、分析设备维修历史数据,可以确保备品备件的质量,并确定部件工作的使用时间,为预测检修工作提供可靠依据。
1.2 机械设备管理及维护的工作任务
1.2.1 设备管理维护工作的开展
①采用合理的人力资源安排、经济的方式以及合理化的库存配备件,对设备的维护及保养工作进行顺利实施。
②定期对设备备件的库存量进行详细地检查,当由于正常消耗或设备突发故障等因素导致所需更换的备件来说应及时进行处理,在合理的水平线上对生产运作和库存资金进行积累。
1.2.2 开展设备维修施工
①建立并完善设备技术档案。当设备存在价格昂贵、自动化程度高、结构复杂以及独一无二的施工工序等特点时,需要对完善的资料档案进行建立。在每一种档案中,都应对设备档案卡、维修记录、应急计划、备件资料以及更改或改良等资料进行记录。其详细记录如下所述,设备档案卡:为了便于后期工作的沟通联系,应在设备档案卡中记录上设备的名称、型号、出厂编号、主要技术参数、商、以及维修部门的电话等内容;维修记录:准确地将历次维修项目、故障产生的原因、处理方法以及故障预防等内容记录在维修资料上。对维修保养机械设备产生一定的参考作用,使突发事故的维修时间得到有效减少;应急计划:在意外事故产生时所运用的处理方法,通过应急措施有效预防生产所受到的不必要影响;备件资料:在备件资料中纳入容易损坏的零部件的名称、型号、场地、价格以及销售商等内容。在对备件进行购买的过程中不仅提供充足的技术数据资料,而且在确定供应商及产品参考性时还发挥着极其重要的作用;更改或改良:设备的记录主要是对设备的改进、项目的更改以及将存档的内容等工作做好,对后期设备的维修保养产生一定的积极性作用。
②预防性维修保养方法的合理落实。定期或不定期地对已经确定的设备开展预防性保养,分类归纳出标准的执行程序文件,在文件中要求将维修保养工作的详细步骤、方法、施工工具以及技术要求等内容进行明确记录,为工作人员的操作提供有效的参考。对比维修保养的实际操作和文件要求,使文件内容得到进一步完善。
2 造纸机械设备的维修管理措施
2.1 设备维修的要求
①根据实际情况,对完善的维修计划进行编制。在维修计划编制的过程中,需要技术人员有效掌握工程任务、设备状况、施工技术、维修时间以及维修周期等内容。
②合理维修组织形式的确定。应根据生产实际情况对合理的组织形式进行确定,当维修模式有较大或较长工期存在时,可对临时维修所进行设置,对机械设备维修工作进行负责。当有较小维修工作量、较短工期或分散工点存在时,可对组织流动维修组进行设置,开展巡回保修工作。
③采用合理化的作业方式。现阶段,综合维修方式和专业分工作业方式是最常使用的两种维修作业方式。在选择的过程中,应与实际情况相结合实施有效运用。
2.2 设备维修管理的重点
2.2.1 设备管理评价的加强
①设备完好率的评价管理。作为设备管好与否的技术指标进行考核的关键,设备完好率应与规定项目相结合,对技术状况鉴别进行开展,其中,评定主要包括四大类型,一、二类属于完好和基本完好。在计算设备完好率时,应将期末完好类数除以期末设备总数再与100%相乘。
②设备利用率的评价管理。设备利用率的关键是考核设备结合计划要求所完成的运营指标。与报告期计划营运时间相结合,对比实际运营状况,对生产运营过程中设备的性能实施考核。对设备利用率进行计算时,应将报告期设备的实际运营总时间除以报告期设备计划总营运时间再与100%相乘。
2.2.2 倡导维修新技术的推广
对新型维修技术和维修方法进行积极推广,采用专门的维修制度和特定的机械设备,对检测和诊断为主的重点设备执行状态检测的预防性维修。运用专业分工的维修体制,与先进化的维修机具相结合,对维修新技术进行有效掌握。实现维修水平的提升。对燃料和油料进行科学化的管理,应通过机械改造的方法,使设备得到再利用。只有上述内容符合要求之后,即可实施处理。当不具备修理价值时,则坚决实施报废处理。
2.2.3 设备维修监督力度的加强
首先应对各种维修工艺规程和质量标准进行收集,确保设备维修操作和检查做到有法可依。在开展维修操作时,应通过有效的监督机制与规程和标准相结合,设置专人定期或不定期地对维修过程进行监督检查。
2.2.4 机械设备管理的目标
一方面,确保设备始终处于良好的待机状态,并实现设备功能的顺利发挥,避免出现风险隐患和安全事故问题;另一方面,为了使设备的效能得到充分发挥,应通过合理的组织及安排,使机械设备剩余价值得到最大程度地实现,从而创造出更多的实际利润。
3 结 语
综上所述,作为一项综合化的活动,造纸机械设备的管理及维护工作应由相关工作人员进行积极地分析,并开展有效地协调。要意识到该管控活动无论是在何种背景下,都应将其完好性得到有效提升,使运作有序的目的得到保障。做好场地的管控活动,增强造纸机械设备的维护工作,密切关注管控人员个人素养的提升,只有这样,才能实现造纸机械设备管理及维护工作的顺利开展。
参考文献:
[1] 麒麟,赵红.新造纸设备的使用和维护[J].中华纸业,2007,(S1).
造纸机械范文2
【关键词】造纸机;故障;维修
造纸机生产线是以专业设备为主的大型连续性生产线,其设备流程长、系统多、规格型号复杂。在流程中,不管哪个单机/部件损坏或达不到使用功能,都会造成全面停产,给企业带来经济损失。因此,设备维修保养是保证造纸正常生产的基础,也是设备维修管理工作的重点之一。本文从分析造纸机的故障特性入手,就怎样保持造纸机的使用功能、合理地选择设备维修模式和方法提出了意见和看法。
一、造纸机的故障特性分析
设备或系统在使用过程中,因某种原因丧失了规定功能或降低了效能而造成停机时,称为设备故障。造纸机的停机故障主要有两类:生产性固有故障和设备性故障。
(一)生产性固有故障停机特性与规律
这类停机主要是以保证产品质量和满足生产工艺要求进行的工作,尤其生产高档文化纸更为突出,产生停机的主要原因:一是刷洗工作,湿部滤水和脱水元件(或材料)在使用一定时间后其功能下降,脱、滤水达不到初始效果,需要定期清洗。二是更换主要工艺装备,比如铜网、毛布达到使用寿命后,需要定期更换;压榨胶辊、石辊受纸和刮刀接触磨损,辊面中高发生变化,会影响产品质量,也需定期修复。
(二)设备性故障停机特点与分析
由于造纸机生产过程的特殊性和复杂性,设备性故障有以下特点:1、设备故障点多,经常发生设备故障停机;2、某些零部件使用寿命短,更换备件的频率较高;3、故障周期和所占用的维修时间差距较大,难以管理。造纸机产生设备性故障的原因是多方面的。造成设备性故障的主要原因有:
1、磨损:原因一,长期与铜网、毛布或纸浆、成型纸接触磨损的零部件和设备,如浆泵、碎浆机、除砂器、真空箱面板、压榨辊、压光辊等;原因二,零部件之间相对频繁运动的部位,如刮刀、进汽头、气缸、真空伏辊、真空泵等。
2、:机械转动离不开轴承,以转动辊为主的造纸机,辊的种类和数量繁多,各种型号的轴承有数百个,所以管理工作相当重要,尤其受水、高温、重载的影响,油(脂)容易流失、蒸发、老化,以致破坏效果,造成轴承损坏和轴头磨损。因此,定期检查加油是必不可少的。
3、疲劳:重载和连续运行的机械容易发生疲劳破坏。在造纸机上,由于某些部位受机械结构和运行原理的制约,零部件(如网案摇振弹簧板、电磁离合器吸盘、联轴器防超载销钉等)设计强度不能太大,以免发生损坏。解决的方法,可以采取维修技改等措施。
二、造纸机的维修模式分析
针对造纸机的特点,遵循造纸机的故障规律,研究、设计一种切实可行的设备维修方法或维修策略,对企业而言,是十分重要的。
(一)维修模式
把2~3h 的日常停机内进行的设备日常保养维修称为“保修”;把每月6~10h 月停机时间进行的设备检修工作称为项目修理(简称“项修”);把每年10~15 天的停机时间对设备的全面修理称为大修理(简称“大修”)。保修- 项修- 大修是以造纸机“计划停机管理”为原则,以检修所占用的停机时间为基础建立起来的。其中,保修是以设备保养修理为目的,以勤保养、勤修理维持机台正常运行;项修是针对运行设备出现较大隐患,且一般修理有一定难度的项目而言的,因此它具有很强的针对性;大修是保证造纸机下一年度正常生产的必要修理工作。以此形成造纸机“保修- 项修-大修”维修策略的模式系统。
(二)改善造纸机维修性的措施
1、同步维修法:是指生产性停机与维修性停机同步进行;相互有干扰的不同维修事件同步进行;占用相同停机修理时间的维修事件同步进行。如维修部门更换或修理网案部真空吸水箱面板时,如果与生产部门更换铜网同时进行,既方便,又节省时间。
2、分步维修法:是指相同的设备(零件)数量多,且维修内容一样,一次完成占用时间较长的维修事件,采用分组维修的方法。也就是把维修时间化整为零。如长网造纸机烘缸轴承(大瓦)一般有几十个,如果分步完成检查加油工作,则每次停机不会占用太多的时间。
3、系统并联法:经常发生故障,且占用维修时间较长的系统或设备,可以采用在线并联安装的方法(在可安装的条件下),替换使用。如旋翼筛、真空泵、空压机。
4、易维修设计法:利用技术改造的方法,改善设备的维修性,达到延长设备的使用周期和减少停机时间的目的。如本厂设计制造的无轴承浆泵比外购标准泵易修易换,且使用时间长。
三、“保修-项修-大修”检修模式的管理重点
(一)计划停机管理是原则:大型连续化生产是一个复杂的管理过程,涉及到方方面面的工作。技术、质量、设备、原材物料及能源供应都会引起停产,解决这一问题最有效措施是加强“计划停机管理”。在诸多关系中,生产与设备两个部门是计划停机管理最直接的执行者,如果配合不好,双方就会成为对立面。“保修- 项修- 大修”检修系统尊重生产实际情况,合理地融入设备维修工作。它能很好地解决两者的关系,促进维修工作走向正轨,形成良性循环。
(二)设备日常巡回检查是基础:日常巡回检查是维修部门基础工作之一,是了解和掌握设备隐患的主要手段。为了减少停机前计划不详和停机后检修的盲目性,每天要有专人对造纸机进行巡检,以巡检记录作为检修前准备人力、备件、停机时间的依据。日常巡检最好让有一定诊断、分析、处理设备隐患能力的,有实际经验的技术工人完成,以提高检修工作准确性和可靠性。
(三)项修是关键:保修是日常检修,大修每年1 次,项修在两者之间起着重要的桥梁作用,是设备维修的工作重点。由于造纸机的自身特点,项修在管理上应带有较大的灵活性,在与生产密切配合的同时,可以根据项修内容延长或缩短停机时间。首先把造纸机生产线上关键设备和部件的检修、更换周期进行统计,归纳出具体检修时间。再根据计划停机时间做出合理的安排,充分利用项修时间进行检修,以减轻复杂费工的修理项目对检修工作的压力和避免提前大修的可能性。
充分利用造纸机生产性固有故障停机时间,完成设备保养、维修、改造工作,可以有效地消除设备故障停机多占用正常生产的时间现象,从而提高设备的利用率和作业时间。实际上,它打破了传统的设备检修工作,用更贴近生产实际的“保修、项修、大修”划分维修内容,避免维修与生产脱节,是一种适合造纸机切实可行的设备检修管理模式。
造纸机械范文3
【关键词】PLC;造纸机;控制系统;设计
当前,伴随着PLC与变频器价格的下降,在造纸机的控制系统中,通过应用PLC和变频器对造纸机的控制系统进行设计,能够有效的提高造纸机工作的稳定性,提高造纸机产量,同时还可以达到降低成本的目的。变频器相信人们已经非常熟悉,但是什么是PLC呢,下面就让笔者首先分析一下PLC。
1 PLC简介
PLC指的是可编程逻辑的控制器,它一般采用的是能够编程的存储器,多用于进行储存内部的程序,能够执行顺序控制、计数、逻辑运算以及算术操作等,面向用户的指令。这种控制器能够通过模拟或数字式的输出、输入,进而达到控制各种生产过程或各种机械的目的。一般来说,PLC主要包括电源、中央处理单元、存储器以及输入和输出的接口电路等。随着PLC性能的不断完善,在应用的过程中,PLC具有以下几个鲜明的特点。
首先,PLC具有编程简单,使用方便的特点。PLC采用的是比较简明的逻辑图、语句表以及梯形图等来编程语言,而不是使用复杂的计算机知识,所以,在编程的时候非常的简单。而且PLC实现了在线修改程序,大大的方便了控制系统。
其次,PLC具有性价比高、功能强的特点。PLC内有无数个方便用户用的编程元件,能够进行非常复杂的控制工作,与其他的控制器相比较,性价比更高,功能更加的强大,可以通过互联网实现分散控制和集中管理。
再次,PLC的抗干扰能力非常的强,具有较高的可靠性。PLC进行了一系列的软件和硬件抗干扰的措施,因此,在抗干扰的能力方面非常的强。一般来说,PLC的平均年无故障时间高达数万小时,具有较高的可靠性。
此外,PLC还具有使用方便,适应性强,硬件配套齐全,维修方便等特点。
2 基于PLC的造纸机控制系统的设计
本文主要是在1092型单杠单网的毛布造纸机的基础上,对这种造纸机的控制系统进行的设计。这种造纸机在正常运行时对于控制系统的要求主要有:造纸机的转动系统应当具备一定的快速动态响应和稳速精度;在爬行速度方面多以可调的15~30m/min的爬行速度为主,工作的速度具备均匀、较宽的调节范围;部分部件应当具备显示、微降、微升的功能等。基于PLC,对造纸机的控制系统进行设计,应当包括两个方面的设计,即硬件设计和软件设计两个方面。
首先,在造纸机的控制系统的硬件选择和设计方面。造纸机控制系统的硬件主要由系统的响应时间、控制精度、可靠性和性价比所决定的。我们设计的控制系统主要是交流变频转动的三级控制的方式。控制系统的第一级是驱动级,主要采用了西门子生产的6SE6440-2UD315DB1变频器。控制系统的第二级是PLC的控制系统,PLC是三凌机电生产的型号为FX2N-26MR-2AD-2DA的PLC。控制系统的第三级是上位操作系统,使用的是三菱生产的F940GOT-LWD-E触摸屏,在该屏上可以实现增加速度、降低速度,启动和停止等操作,而且还可以显示造纸机的控制系统的运行情况。造纸机控制系统的硬件结构图,见图1。
该系统选用的的PLC带有2路12位的ADC、26路I/O、2路12位的DAC、以及RS232C的通信接口一体化的、小型的可编程的控制器。这款PLC是我国自主研发的性价比和可靠性非常的高,抗干扰的能力也非常的强的PLC。而且,该PLC在编程软件上能够兼容三菱的FXGP_WIN-C梯形图软件,寄存的程序容量可以达到8000步。造纸机在造纸的过程中,非常重要的一个环节便是纸张的干燥。解决这一问题的关键便是有效的控制造纸机的烘缸供气系统,让烘缸内的温度,遵循一定的变化曲线。为了有效的对烘缸表面的温度进行测量,选用了慈溪市智能仪器公司的WRNM-201R直柄式滚筒式的表面热电偶。这种热电偶的分辨率是1℃,量程是0~300℃,误差范围在±1%FS。
其次,在造纸机的控制系统的软件设计上。PLC基础上的控制程序,在设计的时候,采用了模块化的结构,系统的功能通过子程序,实时的进行调用。一般来说,子程序采用了循环扫描的方式,来处理温度数据和控制按键等,以此来提高整个程序的效率。子程序在通用性的要求上比较高,而且还应当具备一定的智能性和保护功能。
基于PLC的控制系统在程序的设计上,主要利用了PLC具备的PID的控制算法。PLC本身便形成了PID的控制算法的软件模块。烘缸一般是大惯性、大滞后环节的控制目标,当系统存在着非常大的干扰或其设定的值有大幅度的升降的时候,在积分项的作用下,由于偏差非常的大,就会出现长时间的震荡或较大的超调。本系统主要采用的是积分分离的位置式的PID算法,和Bang2Bang控制结合的办法。当存在着较大的偏差的时候,积分的作用便取消了,当偏差比较小的时候,才可以加入积分。程序设计的过程中,将数值分成四个部分来考虑,具体见图2。
在该控制系统中,当温度低于下限的时候,数值便可以满量程输出,也就是说在当前的周期里,阀门可以开到最大。当温度高于高限的时候,数值便零输出,也就是说在当前的周期里,阀门应当开到最小。当温度在底限和高限之间的时候,便自动进入PID的软件模块,为了防止超调过大,会首先执行PD控制的算法,如果误差比阀值小,然后再执行PID的控制算法。PID的运算结果决定着输出的数值,进而决定着阀门开度。
基于PLC的造纸机的控制系统,在进行系统调试的时候,主要采用的是现场软件调试的方法。首先,验证PLC动作和触摸屏是不是正常。当启动控制系统的时候,在触摸屏上进行加速与减速按钮的操作,看变频器是不是按照要求来发出动作指令,其动作的速度是不是显示为正常。然后,验证烘缸温度的控制,启动造纸机以后,触摸屏上能够显示烘缸当前的温度,当启动PID程序以后,观察温度能不能快速而准确的保持在一个设定值内。
3 结语
综上所述,本文首先介绍了PLC,然后分析了基于PLC,造纸机的控制系统的设计及其系统调试等问题。通过对造纸机控制系统的设计和调试,大大的提高了造纸机的自动化程度,而且造纸机的产量也明显的提高了,在节能方面,效果也非常的明显。同时,该控制系统也显著的降低了造纸机的维修次数,有效的节约了成本,值得在造纸机改造中广泛应用。
【参考文献】
[1]杨春慧,罗晓曙,陈赤,喻伟闯.基于PLC的造纸机控制系统设计[J].电子技术,2013(12).
[2]陈景文,王红艳,吴彦锐.基于AB变频器的造纸机电气控制系统的设计[J].造纸科学与技术,2011(05).
[3]谢仕宏,姜丽波,刘国栋.模糊自适应PID控制算法在纸机烘缸蒸汽系统中的应用[J].化工自动化及仪表,2013(01).
[4]易芸芸,杨公源.基于PLC的立体仓库控制系统设计[J].国内外机电一体化技术,2012(S4).
造纸机械范文4
英文名称:World Pulp and Paper
主管单位:中国轻工业联合会
主办单位:中国造纸学会;中国制浆造纸工业研究所
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-2599
国内刊号:11-3573/TS
邮发代号:82-301
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1982
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
联系方式
造纸机械范文5
将这个需求变成生意―这是市川和弘这几个月最重要的工作之一,他曾是精工爱普生株式会社(Seiko Epson)A Project部门的部长,2015年12月,他的部门了一款名叫PaperLab的新产品。爱普生称,这是台可以放在办公室的造纸机―而且还不需要水。
任何一家造纸厂的老板都会告诉你水有多重要。在传统造纸过程中,水一直是纸张纤维化最重要的溶解耗材之一,尤其是在用回收的废纸循环造纸的时候。
一般而言,一张A4打印纸循环再生需要一杯水。为了降低成本,最好能一次处理足够多的废纸,这就需要一方面到处搜集废旧资源,另一方面,贮水、浸泡、排水也需要足够空间,所以造纸厂就成了现在你印象中的样子―它当然不可能微缩在一个办公室里。
然而爱普生的PaperLab,让你如今可以自己在办公室造纸了,原材料就是办公室里那些A3、A4规格的废弃打印纸。通过市川和弘他们制造的这台PaperLab,废纸碎纸后,先后经历纤维化、结合、成型3步,最后会根据你的需求,“吐”出全新的A3或A4规格的打印纸、名片。它甚至可以提供不同颜色、不同厚度的纸张。
造纸的速度也不算慢。PaperLab平均每分钟可以吐出大约14张A4纸,如果从按下开关、送纸开始算起,三分钟后就能开始陆续吐出新纸。如果每天持续运作8小时,它的单日平均造纸量大约是6720张A4纸。
在办公室内就把纸张纤维化,这倒是彻底解决了碎纸不充分、废纸运输回收过程中信息泄漏的问题。这也是PaperLab商业化过程中的主推性能。
由于这种纸张循环再造过程无需用水,机器内部不用配置排水与贮水设备,这台机器占用的空间也得以进一步缩小。当然,这台机器仍然比我们熟悉的大多数办公打印机要大得多―长2.6米、宽1.2米的底座面积大概相当于5台爱普生复合式打印机的占地面积,至于PaperLab 1.8米的高度,也超过了中国男性的平均身高。
就实际功效而言,因为不需要绕道专门回收重造,不需要耗费那么多的电力资源,也不需要水,PaperLab确实能比传统废纸回收循环节省更多能源。
爱普生的社长碓井稔从这里看到了更多商业机会,为此,爱普生将全名为“高级纸张循环”(Advanced Paper Recycling)的A Project重新规划至PaperLab事业推进项目,市川和弘仍然是部长。在公司内,也确立了“智能循环事业”,碓井稔称,“纸资源会产生更多价值”,PaperLab就是这个项目的第一个产品。碓井稔预计,“智能循环事业”能在3到5年内,为公司带来100亿日元(约合6.1亿元人民币)以上规模的收入。
8年前,碓井稔在激光与喷墨两大技术阵营中选择了后者。后来,激光部门的一些技术人员重组至A Project―这个直属社长的开发部,其中就包括目前带领PaperLab团队的市川和弘。从2011年开始,他们就开始钻研“干式纤维化技术”。
在PaperLab问世之前,A Project已经用这项技术,为爱普生位于日本长野县松本市的一家工厂制作了生产机械,在那个项目中,他们用回收的废弃文件纸张,生产出了喷墨打印机的废液吸收器材与吸音器材,2013年开始,他们把这些产品卖给内部的喷墨打印机部门,赚回了一些开发费。
到PaperLab产品成型,爱普生已经申请了上百件相关专利。即便我们能够从一份已经公开的专利文件中看到一些技术要素―之所以不需要水,是因为爱普生在纸张纤维化过程中使用了鼓风式纤维分离机―但是,爱普生仍然不愿过多透露其核心技术。而在爱普生之前,另一家日本公司Duplo也已经开发出能够放进办公室的造纸机RECOTiO。它保留了加水溶解的过程,属于湿式造纸机,运作8小时需要大概300升的水。
Duplo曾为那次创新苦恼过,由于当时没有人想过在公司里造纸这种事,市场上也没有同类机型,客户很少。Duplo反倒期待,因为有爱普生这种大公司加入竞争,这种小型造纸机可以提升市场知名度。
用水让RECOTiO在纸张纤维化上花的时间更长,它每分钟只能产出4张A4纸,从开始送纸到最终出新纸,要花两个小时。但也正因和传统造纸原理一样,水是这台机器造纸过程中唯一需要添加的主要成分,一些洗剂之类的成分可以趁机器保养时一并添加。
PaperLab的情况要更复杂一些。从那份专利文件可以看出,纸张在PaperLab内部纤维化之后产生的纤维,会进入一个圆锥型的离心分离器,在这个阶段,带颜色的纤维会被排出,没有附着颜色的纤维会继续沿着管道进入与结合剂混合、成型的过程。
你可能意识到了,PaperLab还需要添加结合剂,它主要用于增加纸的强度。就像是喷墨打印机需要补充墨水,这些结合剂本质上也是一种耗材,爱普生还没有想好,到底是把它们变成墨仓一样的商品,还是作为保养服务的一个部分。
分离出的带色纤维也要面对同样的问题,爱普生需要做一个决定―到底是让它成为客户能随时清理的垃圾,还是让垃圾处理也进入保养服务的范畴。
“我们正在考虑它的商业模式,”爱普生广报IR部课长松本庆士说,“对客户来说,如果不考虑经济上的有利因素,商品是没有说服力的。”
PaperLab的确可能成为一个节能明星,在严守企业机密这件事上,可能也没有什么机器比它的“嘴”更紧了。但是所有的客户都会问一个问题―这个创意听起来还蛮赞,可它到底要花多少钱?
造纸机械范文6
摘要:本文综述了废纸回收利用时杂质的来源以及杂质脱除的物理方法,介绍了不同物理脱除胶粘物工艺的机理、特点,并对收购废纸过程中控制杂质的方法提出了建议。关键词:废纸杂质胶粘物物理控制1 前言随着世界经济的迅猛发展以及人们生活水平的提高,纸和纸板的生产及需求量也在与日俱增,据资料统计显示20__年,我国纸和纸板的消费总量约为3400万t,20__年我国纸和纸板的产量为4950万吨,消费量为5439万吨。[17]纸和纸板需求量的大幅上升,势必造成原料紧张、能源短缺等问题的加剧。如何充分利用资源,研究节约能源变废为宝的资源化技术,正在受到世界广泛的重视。二次纤维的回用已受到世界各国的高度重视。据有关专家预测,21世纪末,二次纤维将占造纸纤维原料的70左右[1]。我国的二次纤维利用率随着造纸工业的发展而迅速上升,废纸浆用量从20__年的1230万t占到全国纸浆总用量的41上升到20__年的2305万吨,占全国制浆总用量的52%。为此,今后二次纤维的使用不仅在数量上将大幅度增长,而且在质量、品种、回收方式、处理技术以及废水处理等方面,都要有一个新的提高。2废纸的种类及处理在我们回收的大量的废纸中大致可以分为三类:第一类是上等废纸,即由印刷品切下来的白纸边,它们未经印刷“污染”,只需加水软化,再用机械搅碎,离解成单根纤维,稍加处理,直接送到造纸机上,即能抄造出较好的纸张。第二类是中等废纸,包括大量的旧书本、杂质、记帐册等;凡是印有字、写过字的白色废纸,都属于这一类。第三类是次等废纸,除上述两种以外的一切杂质均属此类。这类废纸,有一部分是从垃圾堆里拣来的,上面带有细菌,所以必须加强脱色、消毒。这类废纸只供抄造低级纸张使用。[2]废纸也有局限性。一方面,随着纸张品种多样化的发展,采用了各种各样的化学药品,有的添加剂还有毒,有的则难于净化除去,给废纸加工带来许多麻烦。另一方面,废纸浆生产的纸强度较差,这是因为在废纸制浆过程中经过了一系列机械、化学加工处理,又在各种环境中受到不同程度,不同时间的老化,使纤维短而发脆。认识到废纸浆的这些特点,对废纸的回收利用是十分重要,便于制定出科学、合理的制浆工艺流程,做到扬长避短。[3]3废纸在回用过程中的主要杂质及其出现的主要问题3.1.1废纸回用过程中的主要杂质在制浆造纸过程中,杂质是所有造纸无用物的总称。包括存在于水中的或以某些方式粘附在造纸机、澄清设备、管道、管件等某一设备或同时粘附在几种不同设备上的物质。随着二次纤维回收利用率的增加,尤其是低廉的混合废纸的回用程度不断提高,潜在地增加了杂质对纸浆的污染,这些杂质的种类见表一[4]。采用高浓碎浆、新型净化设备和筛滤系统,能较有效地增加系统去除杂质的种类和能力,但即使最有效的体系也不能将胶粘杂质完全除去。所以,废纸回收利用上存在的主要问题是胶粘物问题。表一废纸中通常含有的杂质种类杂质种类
来源举例聚乙烯泡沫包装时用的塞体和垫体塑料薄膜:聚乙烯、聚苯乙烯纸张泡状压层订书钉办公室废纸热熔物书本和杂质装订粘合体、纸箱褶叶及缝合压敏胶粘物胶带、标签和自封信封塑性物纸和纸板涂层3.2二次纤维使用过程中的胶粘物来源及其危害3.2.1胶粘物的来源胶粘物是在废纸中由于其粘性或趋向于形成聚集体而导致在造纸过程中出现沉积物问题的物质。[5]这些物质混入纸浆中在各个工序中都能发生沉淀,对纸机、加工设备和成纸的使用上都可能造成影响。若胶粘杂质在成形网、毛布和压辊、刮刀及烘缸等表面沉积,将会影响到纸机的运转性能,纸页质量也因此下降,常常出现洞眼、色斑并导致纸页的外观欠佳。如果胶粘杂质沉积在纸页的表面则会影响到涂层的粘着、纸页的适印性能并有可能出现与周围纸页粘附,加工时断裂。因此胶粘杂质的控制引起了人们广泛的关注。胶粘物的主要来源如表二:[6]表二:胶粘物的主要来源胶粘剂
涂布粘合剂组分油墨沉积物脱墨化学品施胶剂湿强树脂丁苯橡胶醋酸乙烯类聚乙烯聚丁二烯石蜡粘性树脂聚异戊二烯丁苯橡胶(羧基化的)聚醋酸乙烯PVATiO2和CaCO3淀粉、粘土蛋白质矿物油丁苯橡胶PVA苯乙烯酸盐不饱和脂肪酸环氧丙烯酸盐树脂脂肪酸金属皂非离子表面活性剂聚丙烯酸油脂树脂和脂肪酸明矾松香胶脲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂3.2.2胶粘物的特性及危害胶粘杂质的一些问题与其性质有关,重要特性之一为疏水性,因此能够脱离水相而沉积吸附在成形网、毛布和压辊等疏水性表面。并且由于这些颗粒的稠密性和热塑性而极难通过离心分离或滤筛除去。胶粘物(胶粘杂质)可进一步分为3类:热熔物、压敏胶粘物和蜡状物。[4]以上胶粘物各具特性,但在纸浆中均呈阴电性,具有较高的阳离子需求量。消耗系统中阳性添加剂的电荷,本身表现出很强的凝聚和沉积趋势,积聚到一定程度时,会沉积并粘附于纸机的网、毛毯、压辊、吸水箱、烘缸表面、以及管道中,造成糊网、毛毯孔眼堵塞等,形成胶粘物障碍,导致脱水能力下降、脱水不均匀、并引发多种纸病,严重时造成纸机断头而被迫停机清洗。此外,胶粘物的危害还在于:胶粘物中如上所提到的蜡、聚乙烯、苯乙烯、胶乳、橡胶、热熔胶等都具有柔软性和可塑性,在处理过程中会发生形变,并具有聚集的属性,干扰清除,从而增加了处理难度。[5]随着废纸原料使用量的增加和废纸中胶粘物含量的增加,胶粘物的危害更加突出,因此胶粘物成为废纸处理过程中最复杂、最困难、最需要认真对待的问题。4废纸回收过程中胶粘物的物理控制工艺由于胶粘物脱除工艺是废纸回收过程中最难控制的工艺,我们主要来探讨胶粘物杂质的控制工艺。我们发现去除废纸中胶粘物的方法通常有3种。物理控制、化学控制、生物控制。由于废纸往往含有多种潜在胶粘物,在废纸制浆过程中很难依靠单一的处理方法将胶粘物彻底去除,在实际生产中经常采用多种方法相结合的处理程序。其中原生胶粘物主要是通过机械法脱除。所谓原生胶粘物,指的是直接来自废纸不溶于水的胶粘物。除去原生胶粘物的方法,主要是靠机械控制的方法,当然也会在机械控制方法无法继续控制时采用化学控制方法来协助进行。机械控制方法主要包括筛选、洗涤、热分散、机械处理等。[6]4.1.2 机械筛选法机械筛选是利用胶粘物颗粒与纤维之间的物性差别进行筛选。根据胶粘物大小和形状的差别可用筛子筛去,当比重、粒径和形状为主要因素时,则用离心式消除器来剔除。然而,机械方法并非100%有效,这是因为压力筛的旋翼在高速旋转时,对纸浆产生的冲击过大,在这种冲击波作用下,大于筛缝(孔)5~10倍的胶粘物粒子都能通过筛缝(孔),而且胶粘物的某些成分的特性与纤维十分相似,或者是胶粘物的某些成分与胶粘物十分相似。实践证明,正确按 设计规范操作,用机械筛选可以出70粘性物。如果再在压力筛后加上一段除渣器的话去除胶粘物的效果会更好。[7]4.1.3洗涤与浮选洗涤法是最早使用的传统方法,主要是利用大量的水反复洗涤浆料,将废纸浆中的油墨洗去。洗涤法所选用的表面活性剂一般是浸透、乳化、分散等综合洗涤作用较强的醚型非离子型表面活性剂,为了避免高气泡型导致的洗涤效果差、废水处理难等问题,应尽量少使用高气泡性的阴离子型表面活性剂。洗涤法简单的流程为:废纸碎解加脱墨剂疏解洗涤纸浆。[8]由于过去用的洗涤法脱墨排出的废水量大,随着人们的环保意识日益加强,废纸回收企业转而改用浮选法脱墨替代洗涤法。但由于洗涤在去除废纸中废杂质仍有着不可替代的作用,浮选法脱墨又逐渐演变为现在的浮选洗涤法。适合用在浮选过程中的废杂质颗粒大小在15~150μm,而低于15μm则洗涤更为有效,故对绝大多数品种的废纸来说,这两种操作单元的配合使用是最理想的[8]浮选法是近几十年发展起来的脱墨方法。它是将碎解、净化后的浆料冲稀至0.8~1.2(质量浓度),然后加入浮选剂,生成泡沫吸附油墨粒子、并浮在液面上,然后用吸盘洗掉或使用机械刮刀刮走。其简单的工艺流程为:废纸预选筛碎解高浓压力筛浮选设备锥形除砂器圆网浓缩机高浓漂白机造纸车间。[8]影响浮选的诸多参数中,空气泡的多少和大小是一个主要因素,小的空气泡能捕捉小的废杂质,而较大的废杂质则需要较大的空气泡,而为了加大空气泡与油墨颗粒碰撞的几率,就要增加空气泡的数量。前人研究结果表明:只有空气泡直径大于0.5mm时,气泡才有足够的浮力推开纸浆悬浮液中由纤维组成的“弹性网”并浮至浮选槽的表面,故浮选时发生的气泡应不小于0.5mm。小于0.1mm的空气泡会吸附在纤维上,造成纤维的流失。4.1.4机械/热分散处理通过筛选及洗涤设备并不能完全出去胶粘物。热分散及机械分散法可以进一步碎解胶粘物颗粒,使其易于分散。热分散系统的主体设备是热分散器。主要作用用于对废纸浆中的胶粘物、油脂、石蜡等杂物进行细化,以提高成纸的外观质量;也可用于脱墨浆生产中剥离并分散油墨粒子,以提高脱墨效果。工作原理:分散作用主要靠机体内定子和转子间的相对运动实现的,浆料以大于28%的浓度在机体内受到挤压及蒸汽加热,同时在定子和转子间受到强烈的揉搓,使浆料中依附在纤维上的胶粘物分散成肉眼看不到的微细颗粒。对于脱墨浆,可以从纤维表面剥离并分散油墨离子,以便在后续工段中除去。[9]过程为:废纸先经水力碎浆机离解并用高浓除砂器和纤维分离机进行净化处理,再进入浓缩设备脱水,然后浆料经预热器预热后进入热分散器,利用热分散器盘磨的高速旋转而产生挤压、揉搓、摩擦作用将热熔胶在熔化状态下分散成许多难于看出的小颗粒。[10]5结论与建议经过以上的物理处理,可以在一定程度上去除胶粘物,降低胶粘物对造纸过程的危害。但是在废纸回收过程中也要加强对含有胶粘物杂质废纸的控制。这一点可以通过废纸回收站来完成。例如废纸收购企业可以按照胶粘物含量的多少制定废纸的等级,从而制定不同的回收价格,在利益上刺激回收站工作人员加强废纸回收的挑选工作。这样也为我们物理处理工艺减轻了压力,从而降低物理处理过程的成本。6参考文献[1] 顾民达.扩大二次纤维回收利用的对策[J].纸和造纸,20__,03,7-9[2]李洲.国内外废纸回收利用的现状与趋势.再生资源研究,1994,07,15-18[3]张治溥.浅析废纸的回收利用.甘肃轻纺科技,1994,02,27-28[4]赵玉林1,陈中豪1,王福君2,废纸回用过程中胶粘杂质的分类及化学控制,林产化工通讯,20__,04,17-20[5]庞学欣.废纸回收过程中的胶粘物问题.国际造纸,20__,03,23-27造纸化学品,20__,01,1-4[6]张素凤.废纸回收中胶粘物的除去.造纸化学品,1999,02,39-40[7]谢新良、石淑兰.废纸回收过程的胶粘物及解决办法,上海造纸,20__,04,8-11[8]废纸处理设备的新进展(中),陈庆蔚,中华纸业,20__,03,36-40[9]几种废纸制浆设备介绍,刘学峰,中华纸业,20__,06,44-46[10]袁世炬、刘冰玉等.废纸中热熔胶的脱除方法.湖北工学院学报,1994,02,78-82