造纸学报2010-桉木化机浆APMP打浆节能与HY Soft fin弧形齿磨片应用实践

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1、本文于中国造纸学会第十四届学术年会发表并刊登于中国造纸学报2010年增刊P：384桉木化机浆APMP打浆节能与HYSoftfin弧形齿磨片应用实践122蒋小军孔凡敏徐庆珍（作者单位：1、南通华严磨片研究中心，江苏南通，226403；2、山东华金集团有限公司，山东泗水，273201）摘要：以华金集团生产白卡纸的打浆生产为基础，介绍与南通华严磨片研究中心共同探索，对双盘磨浆机磨片齿型及桉木化机浆APMP纤维进行研究与优化来提高打浆效率和质量，简述通过优化磨片齿型来降低打浆电耗的实践案例。关键词：化机浆；APMP；磨片齿型；打浆节能；HYSoftfin华金集团采用10%漂白针叶木化机浆BCTMP

2、和90%桉木化机浆APMP混合打浆生产白卡纸，打浆使用具有较高效率的DD550型双圆盘磨浆机，选配G、F型磨片，基本能满足打浆度等工艺指标，为进一步保留桉木化机浆纤维湿重，加强分丝帚化，提高纤维结合力，并降低打浆电耗，华金公司与华严磨片研究中心对如何改善磨浆指标，降低打浆电耗，进行了共同研究与优化实践。改型使用HY550-S17型弧形齿磨片后，在适应打浆工艺变化的需求，提高打浆出率及降低打浆电耗方面，取得了可喜的效果。在使用双圆盘磨浆机用于处理桉木化机浆APMP混合打浆过程中，如何有效保留短纤维阔叶木浆的纤维湿重，提高纤维间结合强度和成纸的物理强度，常常困扰着打浆工段。磨片是磨浆机打浆时，

3、对纤维原料直接进行多重作用的核心元件，磨片对打浆质量的影响具有关键作用。本文对优化磨片齿型改善桉木化机浆混合打浆的实践情况作简要介绍。1、分析磨片齿型对于浆种的适应性[1]有研究表明，桉木浆的密度和硬度较大，纤维长度和腔宽比较小,与针叶木浆相比，要求有更高打浆度以获得更好的纤维帚化率时才能取得好的物理强度，其细胞壁较厚，细胞腔小，壁腔比大，纤维不易压溃变形，如打浆处理不好将影响成纸的物理强度指标。但使用桉木浆有较多优点：成纸匀度好，松厚度较好。生产中既要提高其打浆度，又要尽量避免过多地切断纤维，因此需要设计一种新的磨片适应以桉木APMP为主的纤维配比混合打浆。鉴于浆料在磨区受力的复杂性和多

4、变性，我们充分研究盘磨机打浆机理，将“比刀缘负荷”及“比表面负荷”两种理论有机结合，并综合流变方面的因素，应用到磨片设计中。2、整合磨片齿型对于纤维作用的多种因素，根据浆种特性对磨片进行改型根据桉木APMP浆种的特性和该生产线工艺的特点，我们进行了磨片齿型优化。磨齿的宽窄，沟槽深度，和倾角分布，粗磨区的锥度，破碎区以及精磨区的分区比率和斜度大小是齿型设计的关键。我们先后对多种国内外磨片进行齿型比较，从优化打浆强度入手，重新选择了适合具体工艺指标的磨片齿型。打浆作用是通过磨齿对纤维的反复冲击、挤压、释放的过程中发生的。根据“比刀缘负荷理论”(specificedgeload)来讲，磨片齿数越

5、多、刀齿边缘长度越大，打浆强度越小，纤维在单位时间内受挤压、释放的次数就越多；但齿表面积的作用力也不容忽视，基于此，我们引入“比表面负荷理论”[2][3](specificsurfaceload)并融入了流变效应概念。3台DD550型双盘磨串联打浆过程中，鉴于原磨片打浆过程中纤维切断过多，而帚化率不足，我们经过计算将齿沟宽比作了合理调整。在磨浆过程中，磨齿要承受冲击摩擦，齿高过高，浆料纤维在齿槽与齿面上不易交换，纤维受不到打浆而直接流走的倾向增强。但齿高过低，流量降低且使用寿命短不太经济。适合的齿高，齿槽与齿面间纤维则易于交换，我们新磨片齿型选择7mm齿高。根据实践案例证明，较大的磨齿倾角

6、度和弧形齿有利于降低对纸浆纤维的横[4]向切断，为抑制桉木APMP纤维打浆的切断作用，我们优化了倾角度增大交汇角度，并设置了疏解能力较强的弧线齿，HYSoftfin软鳍齿型有效改善了打浆质量，增大了通过量，同步提高生产效率，降低了打浆电耗。鉴于针叶木BCTMP与桉木APMP混合打浆的纤维特点，防止出现打浆不均现象。适当增加浆料在盘磨里的冲击频次，如采用全封闭齿型适宜于偏粘状打浆HYBroomfin扫帚鳍磨片（见图1），对纤维分丝帚化作用较强，利于打浆度的[5]快速提升，通常在盘齿的沟槽内设挡坝，特别是低浓打浆条件下更为重要，但磨片沟槽封闭之后会影响磨浆的出率。因此我们采用了泵出力强、流量大

7、的弧形齿加弧形半封闭浆档的设计理念（见图2）。图1：适宜于偏粘状打浆的HYBroomfin扫帚鳍系列带档坝齿型磨片图2：改型后的HYSoftfin软鳍系列S17型弧形齿磨片有关研究与案例表明，表面具有一定粗糙度磨粒的磨齿可以更好的提高纤维帚化率。鉴于要尽量保持阔叶木浆纤维的湿重，并提高分丝帚化效果，我们共同开发优化新齿型，削弱横向切断力，提高纤维的纵向分裂，并确认使用南通华严铸造有限公司表面带粗粒的多元合金材料。磨片改型