浅析造纸机质量的横向控制是如何进行的？
发布日期：2022-02-25 10:34 浏览次数：
导读：纸张是纸厂的最终产品，定量和水分是表征其性质的基本参数和最重要的质量指标。此外，根据纸种的不同，纸张还包括灰分、厚度、光泽度、平滑度、白度、不透明度、匀度、色度、涂布量等质量指标。
为使产品达到规定的质量与性能要求，造纸机需配置纸张质量控制系统( QCS) 。该系统不仅具有各种各样的纸张质量控制功能，而且将会配置不同的传感器，以适应纸张质量参数的检测与控制。
就造纸机自动化方面而言，纸张质量控制包括造纸机纵向( MD) 和造纸机横向( CD) 的检测与控制。今天我们重点说说纸机的横向控制。造纸机横向控制包括: 横向定量控制(执行机构安装在唇板或稀释水管道上)；横向水分控制( 执行机构安装在网部、压榨部、干燥部)；横向厚度控制( 执行机构安装在压光机)；横向整饰执行器( 执行机构安装在后干燥部)；横向涂布量执行器(执行机构安装在涂布机)。
1、横向定量(weight) 执行器
横向定量执行器主要包括唇板控制执行器和稀释水控制阀。
唇板控制执行器：板控制执行器安装在流浆箱的唇口处，通过调节唇板开度来控制纸张横幅定量，一般采用3点式调节方式，即在加大或缩小某一点唇板开度的同时必须相应调节相邻唇板开度。
稀释水控制阀：稀释水控制阀安装在水力式流浆箱稀释水管道上，通过调节分区稀释水(一般为浓度约0. 2%的白水)用量来实现局部调节纸浆浓度。稀释水用量通过稀释水阀控制，阀门的开度根据调节点的定量标准偏差来确定。稀释水调浓技术创造性地提出了浓度调节的新概念，突破了传统的通过调节唇口弯曲变形来调节造纸机横幅定量差的方法。
实际工作中，流浆箱中的每个稀释水阀与扫描架中的每个单元都要一一对应，从而要求均对流浆箱的横向设备进行校正。上述校正是按“映射”原理进行的动态校正过程，即可把扫描架侧“元素集”看作流浆箱侧“元素集”的映射。影响该映射的因素主要有唇板宽度、稀释水阀间距、扫描架与两个纸边的距离、纸幅宽度、纸幅的抖动，特别是从网部到卷取的纸幅收缩率等。
另外，由于稀释水阀的横向分区要比唇板的微调分区窄得多(某纸机唇板执行机构间距为197mm，而稀释水阀间距为64mm)，具有更好的横向浓度分布控制效果，因此在采用稀释水水力式流浆箱时通常很少采用唇板微调装置。
2、横向水分(moisture) 执行器
横向水分执行器主要包括安装在网部、压榨部的蒸汽式执行器，安装在干燥部的喷水式执行器和安装在后干燥部的蒸汽式执行器。造纸过程中干燥部对能源的消耗较大。干燥部运行消耗的能源约占纸厂总能源消耗的55%。众所周知，造纸过程中在上游工段进行脱水比在干燥部容易得多。因此，越来越多的造纸厂商将蒸汽箱安装在成形部和( 或) 压榨部，作为一种提高干度和改善横幅分布的有效手段。
获得一个优化的横幅水分分布曲线的实际意义远大于纯粹的水分控制本身，其对于纸张涂布、表面压光、卷取、复卷、包卷及切纸线等环节的操作效率和印刷环节运行性能等方面的改善均被业界所认同。安装在成形部和( 或) 压榨部的蒸汽箱可以横向分段提高纸张中水的温度( 一般为20~40℃) ，降低水的黏性来改善压榨部的脱水性能。
3、横向厚度(caliper) 执行器
众所周知，压光的主要目的是获得光滑的印刷表面，但纸张厚度控制也是压光的重要作用之一。厚度控制可通过受控传热或感应方式加热或去热来调节压光辊的温度，改变该压光辊的局部直径，从而改变两个相接触压光辊的局部间隙。局部间隙改变，工作时其线压力亦会改变。简言之，横向厚度控制由压光机厚度控制辊局部直径的热胀冷缩来实现。
除传统压光机外，根据纸种及纸张性能要求不同，还有其他形式压光机在工程上得到应用，如超级压光机、带可控中高辊的软压光机等。软压光机采取热硬辊和弹性辊对纸幅进行压光，压辊有弹性，纸幅通过压区时可获得比较均衡的压力。软压光机的可控中高辊有两种形式: 可控中高浮游辊和分区可控中高辊。分区可控中高辊大多用于大型或较大型高速现代化造纸机。根据纸张横向厚度分布，可采用横幅模糊控制算法，精细调节可控中高辊内分区液压压力变化来实现纸张横向厚度控制。
4、横向光泽度(gloss) 执行器
横向光泽度执行器安装在压光机上，一般适用于涂布印刷纸、涂布包装纸及超级压光纸。横向光泽度控制要与QCS 配合。横向光泽度控制系统由纸张正面、反面横向执行器及其接口站组成。QCS 光泽度传感器提供纸张正面或反面的测量信号，该信号经QCS处理变成数字分区控制设定点信号输入至执行器接口站微处理器，执行器接口站的分区输出信号送至执行器对应的分区控制阀，调节该阀开度从而实现精确的分区水蒸气流量控制。执行器的作用是受控喷射薄的均匀分散的水雾至纸张涂布表面，而纸张本身没有被加热。这种方法不会导致纸张厚度减少和由于热渗透引起纸张两面光泽度的相互影响。经受控喷雾湿润的纸张表面通过多辊压光后能改善纸幅光泽度性能。
5、横向平滑度(smoothness) 执行器
横向平滑度执行器安装在压光机上，一般应用在机内压光印刷纸和超级压光纸。横向平滑度控制也要与QCS 配合。横向平滑度控制系统由纸张正面、反面横向执行器及其接口站所组成。扫描架平滑度传感器、QCS 柜、接口站、平滑度执行器构成平滑度控制回路。依据纸张应用性能要求，平滑度控制是压光前预先在纸张的表面由执行器受控喷射水蒸气，纸幅表面将被加热、湿润从而使纤维变得柔软。经过横向平滑度执行器后的纸张再通过压光机多辊压光，其效果是改善了纸幅横向和纵向的平滑度性能。在此应该指出，各种各样的纸机，由于产品及其用途不同，纸张的应用性能指标不同，其横向执行器的配置也不同。具体到每台纸机横向控制执行器的配置及其安装位置，要根据纸机及其所生产纸种的需要来确定。
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