NipcoFlex压光机技术用于提高包装纸板的生产能力和质量电容剪脚机

NipcoFlex压光机技术--用于提高包装纸板的生产能力和质量

NipcoFlex压光机技术--用于提高包装纸板的生产能力和质量 2011： 目前全球的箱纸板生产总量约4,200万t/a。欧洲和美国的年增长率大约为2%-2.5%，而亚洲目前的总产量大约为1,000 万t/a，增长率为8%-10%。在中国，箱纸板产量去年增长了20%，年总产量大约350 万吨。由这些增长率来看，中国对新设备的投资显然是最高的，而欧洲对箱纸板产品的需求主要通过改造和优化机器设备来满足。生产箱纸板所采用的传统纸机在欧洲，箱纸板大多是在带有扬克烘缸的多长网造纸机上生产出来的，如图1所示。在涂布机之前的硬压区压光机在低压区负荷下能够确保精确的厚度控制。根据最终产品的平滑度和光泽度的要求，在二次或三次涂布后, 也许还要使用一个软压区的压光机。

图1: 传统欧洲概念的箱纸板机

在欧洲，近15 年来没有安装过新的箱纸板纸机，人们只注重提高生产能力。而异常成功的NipcoFlex 靴式压榨技术, 使其产量增长了10%-15%。与此同时，亚洲的生产能力已巨大地增长。欧洲与亚洲箱纸板纸机的不同主要在于压光技术 (见图2)。事实上，为了简化操作，亚洲使用的设备都没有扬克烘缸, 而取而代之的是纸板原纸通常在一个热硬压区压光机上预处理。涂布之后，所有等级的箱纸板均需要软压区压光。

图2: 传统亚洲概念的箱纸板机

欧洲设计和亚洲设计的这些不同很自然地反应在成品纸的质量上。用带有扬克烘缸设备的机器生产出来的欧洲箱纸板，其出色的平滑度/ 松厚度比是硬压区压光和软压区压光机不可能达到的。换言之，亚洲箱纸板的平滑度只能与松厚度低的欧洲产品相比，因为这种平滑度是通过强压光和重涂布而达到的，这两点对纸板的松厚度均有负面影响。扬克烘缸如图3 所示，扬克烘缸是一个蒸汽加热直径达7 m的铸铁圆柱体，安装在干燥部长度的约60％处。表面水分相当大的纸板进入扬克烘缸，并在此经带有毛毯覆盖的“平滑压榨”进行压榨。进入压榨的水分最好为63%-67%，使纸幅贴在烘缸上确保同时产生平滑和干燥的效果。必须调整蒸汽压力和操作速度，以便纸板在刮刀前短距离离开烘缸平稳地传递到后部干燥组。

图3: 扬克烘缸

由于施加于扬克烘缸的适度压力和较长的停留时间，因此，纸板表面柔软，而光滑的烘缸表面也再现于没有过度压紧的纸板上。然而，特别是在生产能力提高方面，扬克烘缸有重大的缺陷:由于精确地限定了进入烘缸的干度，扬克烘缸的蒸汽压力必须随着操作速度的增快而增大，换句话说，必须安装一个更大的烘缸。在扬克烘缸纸机的预干燥部保留了不对称加热，使得有效干燥能力没有被完全利用。产量增加大多要求更长的预干燥部，从而确保反面有足够的干燥能力。另一个局限是要求校正平整程度，由于预干燥部主要干燥纸幅反面，而在扬克烘缸中却是顶层被干燥。在产量增加的情况下，如果纸板进入扬克烘缸时的干度偏离了最佳值，那么纸板原纸的平滑度就会明显下降，只有以降低松厚度为代价，平滑度才能改善。这些问题可以通过在扬克烘缸中安装三排干燥组或是用一个较大的烘缸替代扬克烘缸来解决。根据生产能力的提高，可采取这3 项措施。但是，每一种解决方法都需资金和时间，而且在较高速度下并不能简化纸板机操作。总之，扬克烘缸对于纸板的质量来说具有很大的优势，但又严重地影响操作的灵活性和效率，特别是在产量增加的情况下。这就是为什么Voith 推出了NipcoFlex压光机 (NFC)。通过使用靴式压榨技术，克服了扬克烘缸纸机的这些基本限制，同时达到与扬克烘缸纸机相同的产品质量。NipcoFlex 压光机NipcoFlex 压光机的设计原理和主要构造成分均基于NipcoFlex 压榨，过去20 年中已经在300 多台Voith 纸机、纸板机以及卫生纸机上得到了很好的证明。使用仿照加热背辊外形的靴式压榨，这种技术能够有长停留时间和低线性负荷。与扬克烘缸机一样，NipcoFlex 压光机也需要控制湿度和温度，从而达到完美的产出效果。NipcoFlex 压光机的特殊优势就是它不受操作速度提高的影响，因为，NipcoFlex的压区长度可以调整，这样就能确保必要的操作停留时间。图4是一台典型的NipcoFlex压光机构造示意图。带有软罩和硬靴的NipcoFlex 辊被安装在纸幅的正下方，在其上方是带有金属表面的加热Flexitherm 辊。

图4: NipcoFlex 压光机

NipcoFlex 压光机可用于纸板原纸预压光和涂布后压光。箱纸板机典型的操作参数如下：

与扬克烘缸相比，NipcoFlex压光机安装在干燥部的末端，紧挨着涂布生产线的前面，用于预压光。NipcoFlex 压光机比扬克烘缸更能保证产品的质量，这一点已经由大量的中试试验所证明， 而且在StoraEnso Baienfurt 的3# 纸板机上已成功地安装了第一台工业用NipcoFlex 压光机。图5中的比较试验表明了NipcoFlex压光机与扬克烘缸在预压光纸板原纸方面典型操作范围。对于纸板原纸和已整饰纸板来说，使用NipcoFlex 压光机得到的微平滑度 (PPS-10S) 至少与使用扬克烘缸得到的一样好。而且，在操作速度提高40% 的情况下，松厚度仍能增大4%。

图5: 扬克烘缸与NipcoFlex 压光机的比较● 扬克烘缸■ NipcoFlex 压光机

这些优势提供了巨大的产量增长潜力，尤其对扬克烘缸纸机的改造。用NipcoFlex 压光机代替软压区压光机用于涂布纸板的后压光，可得到类似于预压光同样的改进。与所有其他方法相比，NipcoFlex 压光机技术的另一个优势在于均匀的压力分布，这样能够确保更加稳定的光泽度和微平滑度。这也总体上提高了印刷适应性，无论是轮转凹版印刷或是胶版印刷，都能达到比扬克烘缸更高的水平。NipcoFlex 压光机在新纸机设计中的使用NipcoFlex压光机的潜力怎样才能最好地用于预压光以提高扬克烘缸的生产量?带有二排预热烘缸和后烘缸组的扬克烘缸纸板机其改进潜力非常明显，在峰值产量下运作。基于下面的例子，对于每一个可能的应用，产量增长潜力是可以估算的。这些以及下列面举的例子仅仅说明了主要的可能性选择，而没有考虑可能存在的专利技术。为了比较，总有效长度与现有的干燥部的长度一致。可选择的方法1.1最简单的选择是在后干部烘缸的末端安装NipcoFlex 压光机，像操作普通干燥烘缸一样来操作扬克烘缸，而不需要“日耳曼式的压榨”负荷 (见图6)。由于顶部和底部热量均匀，这样就能使产量增加。除了对蒸汽和冷凝系统的微小改造外，干燥部不需要任何变化。

图6: 采用NipcoFlex 压光机的二排干燥部

可选择的方法1.2替代1.1，拆除扬克烘缸，重新安装一个二排的烘缸组。这能够提高干燥能力，但取决于可用的空间。另一个优势，这一方法还可以简化纸幅传输过程。可选择的方法2.1提高生产能力的另一个方法是将二排的干燥组改造为三排 (见图7)，这样，最大限度地利用了车间的空间，将干燥部的长度延伸了50%。这一理念在操作速度提高到大约800 m/min 时，仍可适用。

图7: 采用NipcoFlex 压光机的三排干燥部

为了使三排干燥部能有效地提高产量，通常要用一个更大的扬克烘缸来代替。Voith 目前成功地在m-real Äänekoski 的1#纸板机上使用了这一方法。许多例子都表明使用NipcoFlex 压光机更经济，更简便。使用NipcoFlex 压光机还避免了预热干燥部不均衡预热的问题，从而提高了干燥能力。在StoraEnso Baienfurt的3#纸板机上的试验已经获得了非常好的结果。但是，三排干燥组比二排的更难于操作，特别是当纸幅断头时，安装干燥部织物也需要更长的时间。可选择的方法2.2在可供选择的方法1.2 中，扬克烘缸也能够用三排干燥部烘缸来代替，这样就能显著地提高干燥能力。

图8: 用NipcoFlex压光机代替扬克烘缸使生产能力提高的可能性

图8 总结概括了基于定量为250 g/m2、操作速度为500 m/min 的箱纸板原纸，可供选择1 和2 时产量增长的可能性，表明了NipcoFlex压光机对于提高生产能力的潜力:扬克烘缸的二排干燥部 100%扬克烘缸和NipcoFlex压光机的二排干燥部105% (可选择的方法1.1)用NipcoFlex 压光机代替扬克烘缸的二排干燥部110%-115% (可选择的方法1.2)扬克烘缸的三排干燥部135% (可选择的方法3)扬克烘缸和NipcoFlex压光机的三排干燥部140% (可选择的方法2.1)用NipcoFlex 压光机的三排干燥部代替扬克烘缸160%-165% (可选择的方法2.2)可选择方法3 的潜力主要是理论性的，因为扬克烘缸的大小受制造规格的严格限制，因此，在所有的例子中，产品的质量控制不是最佳的。除了生产能力显著提高之外，NipcoFlex压光机还追求产品质量的改进。用于预压光，改善了纸板原纸的平滑度，提高了松厚度。从而，加工后的纸板更加平滑和坚挺，且印刷适应性好。NipcoFlex 压光机不仅提高了产品的质量，而且产品一致性好。为了对现有的不带扬克烘缸的纸板机进行改造，情况各不相同。可不考虑NipcoFlex压光机的预压光方法或是其他任何方法，仅通过延长干燥长度来提高生产能力。在这样的纸机上生产出来的箱纸板松厚度比扬克烘缸纸机生产的箱纸板松厚度低5%。因此，用NipcoFlex 压光机代替一般的硬压区压光机可使松厚度提高10%，而且上述提到的产品质量的改进也可以实现。这种纸机节省的潜力集中在原材料的消耗上，而扬克烘缸机的主要优势是能产生额外的生产能力。与运行良好的扬克烘缸纸机相比，NipcoFlex压光机使得现代箱纸板机不再有任何质量缺陷。例如，正是由于NipcoFlex压光机在涂布机前面，图9 所示的纸机设计用于生产最好的箱纸板，车速达到800m/min。

图9: 用NipcoFlex 压光机生产箱纸板产品的现代理念

总结及结论尽管只有2%-3% 相对低的年增长率，但全球纸板消耗量仍在稳步增长。与中国目前8%-10%的年增长率相比，欧洲市场对新式纸板机并没有需求。但是，目前已经广泛使用的带有扬克烘缸的纸板机越来越显露出其生产能力有限的问题。NipcoFlex压光机技术保证了纸板松厚度，实现了更高的生产速度却没有任何的质量缺陷，同时减少了原材料的消耗。各种改造的选择方案能够使生产能力提高10%-60%，且不需要延长干燥部，也不会影响产品的质量。在亚洲，硬压区压光机至今主要用于预压光，而安装NipcoFlex 压光机主要是看重了它节省原材料的潜力。纸板松厚度增大10% 时，原材料的消耗就会减少，达到更大的生产经济性。(end)

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