红外干燥在造纸工业的应用

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1、红外干燥在造纸工业的应用煤气或电红外加热器用于纸机和涂布机干燥已有若干年历史，红外辐射为不可见的光。红外干燥器在纸机纵向间隔约0.6m，停用后(如断头)能在1秒内冷却时，可以允许加热器距离纸面5cm，而不致有火灾危险。电红外能量可达380kW/m2。煤气红外波长较大(约3-4μ)，对纸扳表面干燥效率好，电红外波长较小(约1-2μ)，穿透作用强，对纸板内部干燥效果好。电红外的辐射能源利用率高达80％；煤气红外的利用率只有50％，其余随热气逸出。压榨前使用红外加热器使湿纸页温度上升，水粘度下降，从而在压榨部可多脱水，烘缸可少用汽，或提高车速增加产量，平均每提高

2、湿纸温度10℃，湿纸页干度可提高1％。烘缸可节省蒸汽4-5％。在烘缸的后面使用红外加热器，可使纸页横向水分均匀程度增加。1.薄纸纸机应用红外干燥红外干燥可改善纸幅横向水分不均匀性，使波动程度减少一半，还可增加产量5-10％。红外辐射能与绝对温度的4次方成正比，因此，温度高，可以提高红外辐射能。煤气红外温度1080℃。石英容器中盛满卤族气体的钨丝电红外温度可达2200℃左右。一般板式加热器温度只有580℃。以红外辐射(IR)加热器加热，和其他方法加热一样，如使用不当，也会伤人损物。必须有安全措施，在断头时，IR应立即停止使用，并迅速冷却。在IR附近，不许放易

3、燃物。操作人员必须经常检查。IR的吸收效率取决于纸的定量和纸面反射。低定量纸页需用反射器，一是将纸反射出的IR再通过反射器回到纸上，二是穿透纸的IR也通过反射器回到纸上。表1示出在生产不同定量纸的纸机上，安装IR加热器后的典型效果。表1中的G类产品的三个变数，纸机有无IR，手动或自动的情况列于表2。从表2可以看出使用IR后，可增产5-10％。如有适当的通风换气装置与IR同时采用，效率还可提高。从表1可以看出，安装IR后平均增产7％，电耗平均为135kW；即日平均增产153×0.07=10.71吨纸，吨纸用电12.6kW，比蒸汽干燥用热少得多。使用IR以后，

4、除增产以外，还可使卷纸辊损纸减少，纸幅横向水分均匀程度提高，压光效率提高。2.挂面纸扳机应用红外加热器在大型纸板机上进行了IR加热后进行压榨的试验。纸板机抄宽4.42m，纸板定量205g/m2，用回收脱墨的浆料，煤气红外加热器(Eclipse型)安装在离纸面10cm处，总能量为2.04MW。在纸板机纵向，1、2排IR加热器距离为99cm，另两排距离为46cm(推荐的距离为60cm)。因为要避免加热器直接安装在压榨辊上或辊附近，以防在纸断头时使压榨辊受高温作用而损坏，在纸断头时，加热器自动转90°，或自动抬高，在IR加热器前后，都装有金属罩以保护二压和三压上

5、辊的包胶不致过热。生产205g/m2纸板的车速为257m/min。先进行无红外加热取得数据，将纸板断头，在三压前后取纸板幅宽样品，每300mm测一定量和水分含量；再接头进行加红外8小时，车速逐渐提高到290min，继续红外加热1小时，再使湿纸页断头，取幅宽样品，每隔300mm处测定量和水分。表3示出纸板经红外热压后干度变化情况的对比。从中可以看出，由于IR热压后，纸板干度增加2.9％(从33.6％增到36.5％)，湿纸页温度从39.7℃增到59.0℃，增加19.3℃；即温度每上升10℃，干度提高1.5％。每公斤多蒸发的水量用热量为2.46MJ，不用红外干燥

6、时，用热量为4.32MJ。从表3还可看出，在对比生产试验中，三压脱水才0.8％(干度从32.8到33.6％)，换算为0.073kg水/kg纤维，这是由于三压压强减轻(从722降到424kPa)的原故。如果仍用正常生产的压强，干度可望提高。二压提高干度2.6％(从32.8到35.4％)，二压这个改变可能由于泄漏的热量扩散所致。表4示出热压试验的纸机条件和生产数据。表5示出二压及三压上辊的数据。从表5可以看出，二压上辊温度上升6.2℃(从36.9提到43.1℃)，由于温度提高，使胶辊软化，压区增宽，压区停留时间从7.5毫秒延长到7.9毫秒，从而使二压脱水得封改

7、善。温度82℃及100℃低得多。因此用红外加热对辊上包胶没有造成不良影响。湿毯温度的提高，大大低于允许温度180℃。由于在压区停留时问延长，由于控制因素是水的移动速度，因此热压有利于脱水。湿毡温度提高10.8℃，毯中水的粘度下降，便于脱水。3.红外加热器用于涂布机安装在刮刀后的红外加热器使涂布剂很快干燥，可避免由于涂布剂中的水与粘合剂为原纸吸收而引起的迁移现象，改善了印刷质量。近年来，开发了一种高强高频电红外加热器(HIHF)，能发出380kW/m2的有效红外辐射通量，应用于涂布机上。高强高频红外加热器(HIHF)的能量输出，比中强中频红外加热器大4倍，比

8、板式加热器大10-20倍。IR发出最高能量时的波长与绝对温度的4次