造纸机械是指涵盖原材料准备、制浆、造纸直至成品生产的全过程,以及加工纸和纸板的相关机械。造纸机械的发展历史悠久,经历了多次技术创新,现已成为大规模、高产出的产业机械。
历史沿革
造纸机械的历史可以追溯到中国古代四大发明之一的纸张。公元105年,蔡伦改良了造纸术,采用了多种原料,如树皮、麻头、破布、旧渔网等。造纸术随后传播到欧洲,并在18世纪初出现了荷兰式打浆机,这标志着造纸过程开始迈向机械化。1798年,法国人罗贝特获得了手摇无端网造纸机的专利,英国技师唐金对其进行了改进,并在1805年成功制作出了纸张。1809年,迪金森试验成功了圆网造纸机。在备料制浆领域,1839年德国的皮特开始了用蒸煮锅蒸煮破旧棉布制浆的技术,1843年德国的克勒尔发明了磨木法制浆,1851年英国的伯格斯和美国的瓦特发明了烧碱法木材制浆,1857年美国的蒂尔曼发明了亚硫酸盐木材制浆技术,1884年德国化学家达尔发明了硫酸盐木材制浆技术。这些发明促进了以木材为主要原料的造纸业的发展,到20世纪初期,造纸机械已经成为大型高效的产业机械。
技术发展
二十世纪五十年代后,造纸机械有了新的发展和创新。备料制浆设备方面出现了立式连续蒸煮器、置换洗涤器、热磨机、新型压力筛和除渣器等;造纸机方面出现了新型流浆箱、夹网、复合压榨、聚酯成型网等。六十年代后,直流电动机的可控硅稳速调速系统被广泛应用,电子技术也被用于检测、控制和记录造纸过程的各种参数。八十年代,大型立式连续蒸煮器的日产能达到1350吨,造纸机的门幅可达10米,车速达1000米/分钟,日产量超过500吨。按照制浆造纸的工艺流程,造纸机械可分为备料制浆设备、造纸机和整饰加工机械三类。
主要设备
备料设备
备料设备是对造纸原料在蒸煮或磨浆前进行预处理和加工的设备,分为非木材纤维备料设备和木材纤维备料设备。非木材纤维备料设备包括切草机、切苇机和甘蔗除髓机等,木材纤维备料设备包括剥皮机、削片机等。削片机分为盘式和鼓式两种,用于将原木削成规定尺寸的木片。蒸煮器分为间歇式和连续式两种,用于溶解造纸原料中的木素,使其分离成纤维。磨木机也是生产磨木浆的设备,分为间歇式和连续式两种,按原木的加压方式又可分为水力加压式和机械加压式两种。
制浆设备
制浆设备是将植物原料分离成纤维过程中使用的设备。制浆方法包括化学法、机械法和化学机械法,相应的制浆设备包括蒸煮器、磨木机、热磨机、洗浆机、漂浆机、打浆机和废液回收设备等。热磨机是一种制造热木片磨木浆的机器,洗浆机则是将蒸煮后的纸浆与黑液分离的机械设备。漂浆机是常见的漂白设备,用于去除蒸煮后浆料内的木质素和色素,提高浆料的白度。
造纸机
造纸机是使纸浆形成纸幅的分部联动的全套设备,包括流浆箱、网部、压榨部、烘干部、压光机、卷纸机,以及传动部等主机和辅助系统。网部是造纸机的核心,因此造纸机按网部结构可分为长网造纸机、夹网造纸机和圆网造纸机。流浆箱是将适当浓度的浆料均匀稳定地送上网上的设备,网部形成湿纸页并进行脱水,压榨部用机械方法挤出湿纸页的水分,提高纸页的干度和表面性质。烘干部使经过压榨的湿纸页进一步脱水,压光机提高纸页的平滑度、光泽度和紧度,卷纸机将纸幅卷成纸卷。
维护与保养
造纸行业的设备集群规模大,自动化程度高,因此设备损坏可能带来严重影响。为了防止此类情况的发生,企业采取了一系列措施,如定期检查和点检制度。此外,先进的设备检测手段也在故障诊断和设备维修中发挥着重要作用。及时的维修和修旧利废策略有助于减少损失,尤其是在自动化、高速化的设备投资不断增加的情况下,有效控制维护费用对企业至关重要。
润滑特点
造纸机械的工作环境潮湿、高温,有时伴随冲击负荷,因此润滑剂需要具备良好的抗乳化性、耐水性、耐热氧化安定性及耐负荷性能。造纸机湿段的润滑点通常是封闭的,而干段则采用中心润滑站进行集中自动强制润滑。湿段的润滑脂润滑点多采用定期人工巡视检查注、换润滑脂的方式,而干段的润滑站通常在标准通用型号中选用,最好能在滤油能力和油温控制能力方面较强的机型。干段各密闭轴承壳的供油多采用可调注油器,确保供入轴承的油适量而持续。在新型高速宽幅造纸机上,湿段的主要轴承也用中心润滑站进行集中自动强制润滑。
润滑方式
纸浆机械的润滑部位包括轴承、蜗轮蜗杆、减速机、闭式、开式齿轮等,常用油品有液压油、工业齿轮油、钙基脂、复合钙基脂、通用锂基脂、石墨钙基脂及半流体锂基脂等。造纸机的润滑点原则上均为密闭状,湿段的轴承均有密闭轴承壳保护,干段则采用中心润滑站进行集中自动强制润滑。常用的油品有液压油、全损耗系统油、钙基脂、钠基脂、石墨钙基脂等。造纸机及其附属设备的润滑部位包括传动减速箱、蜗轮减速箱、一般滑动轴承、滚动轴承、排气风机、湿段滚动轴承、钢丝绳以及中心润滑站(干段润滑)用油。