在造纸工业的发展进程中,打浆环节至关重要,它直接影响着纸张的质量和性能。而瓦利打浆机(Valley Beater)作为一种国际通用的标准实验室打浆设备,在造纸行业的生产和研究中发挥着举足轻重的作用。无论是用于造纸生产的化验、质量控制,还是工艺制定以及教学科研实验,瓦利打浆机都以其独特的优势成为了不可或缺的工具。
一、工作原理:精雕细琢纤维品质
瓦利打浆机的工作原理基于飞刀辊与底刀之间的机械作用,通过一系列精细的操作,对纤维浆料进行深度加工。在打浆过程中,经计量且具有规定浓度的纤维浆料被送入浆槽,飞刀辊高速旋转,其镶嵌的刀片与固定的底刀相互配合,对浆料展开全方位的处理。飞刀辊与底刀产生的机械作用力,就像一双双灵巧的手,对纤维进行切断、压溃、揉搓、分裂、润涨和纤维细化等操作。与此同时,纤维还会产生细胞壁的位移和变形,初生壁和次生壁外层也会发生破裂。在打浆过程中,操作人员可以每隔一段时间进行取样,并测量纸浆的游离度等指标。通过对底刀施压和控制打浆时间的不同,能够得到不同打浆度的纸浆,以满足不同的生产和实验需求。这种精准的调控方式,使得瓦利打浆机能够根据实际需要,对纤维进行 “量身定制” 的处理,为后续生产出高质量的纸张奠定坚实基础。
二、结构组成:精密设计成就卓越性能
(一)浆槽
浆槽是瓦利打浆机的核心部件之一,它的作用是容纳纤维浆料和水的混合液,为打浆过程提供一个稳定的工作环境。浆槽的设计充分考虑了浆料的流动特性和打浆的均匀性,确保在打浆过程中,纤维能够与飞刀辊和底刀充分接触,从而实现高效的打浆效果。
(二)底刀床与底刀
底刀床上面安装有底刀,底刀在整个打浆过程中保持固定不动。它与高速旋转的飞刀辊相互配合,形成了对纤维浆料的剪切和摩擦作用。底刀的材质和形状经过精心设计,能够在保证切割效果的同时,延长使用寿命,降低设备的维护成本。
(三)加压机构
加压机构是瓦利打浆机实现精准打浆控制的关键部件。它可以根据实际需要,对底刀施加不同的压力,从而调节飞刀辊与底刀之间的机械作用力。通过调整加压机构,操作人员可以灵活地控制打浆的强度和效果,满足不同纤维浆料的打浆需求。
(四)放料塞
打浆完成后,放料塞的作用就凸显出来了。它能够方便快捷地放出浆槽内的纸浆,使打浆后的纸浆能够顺利进入后续的处理环节,提高了生产和实验的效率。
(五)飞刀辊
飞刀辊是瓦利打浆机的动力执行部件,辊上镶嵌的刀片在高速旋转时,与底刀形成强大的剪切力,对纤维浆料进行有效的打浆处理。飞刀辊的转速和刀片的材质、形状等参数,都会对打浆效果产生重要影响。因此,在设计和制造飞刀辊时,需要充分考虑这些因素,以确保其能够稳定、高效地运行。
三、技术参数:标准化与精准化的体现
(一)容积
瓦利打浆机的标准浆料容量一般为 23 升,浆池容积在 45 - 47 升左右。这种合理的容积设计,既能够满足实验室的常规打浆需求,又不会占用过多的空间,方便设备的安装和使用。
(二)浆料量
它通常可处理 200g - 700g 的绝干浆,并且理想的浆料入池尺寸需小于 25×25mm。这一参数范围使得瓦利打浆机能够适应不同规模的实验和生产需求,具有较强的通用性。
(三)飞刀辊尺寸
飞刀辊直径 × 长度多为 φ194mm×155mm,这种尺寸设计经过了长期的实践验证,能够在保证打浆效果的同时,降低设备的能耗和运行成本。
(四)转速
飞刀辊转速一般为(8.3±0.2)r/s 或(500±10)r/min,稳定的转速能够保证打浆过程的一致性和稳定性,从而提高实验结果的可靠性和可重复性。
(五)杠杆臂负荷
杠杆臂负荷大多为(54±1)N,这一参数的精确控制对于保证打浆效果的稳定性至关重要。通过合理的杠杆臂负荷设计,能够确保飞刀辊与底刀之间的机械作用力始终处于最佳状态。
四、应用领域:广泛应用推动行业发展
(一)造纸生产的化验与质量控制
在造纸生产过程中,瓦利打浆机可以用于对纸浆原料进行打浆实验,通过对不同打浆度纸浆的性能测试,为生产过程中的质量控制提供科学依据。生产企业可以根据实验结果,及时调整打浆工艺参数,确保生产出的纸张质量符合标准要求。
(二)工艺制定
造纸企业在开发新产品或改进现有生产工艺时,需要进行大量的实验研究。瓦利打浆机能够模拟实际生产中的打浆过程,为工艺制定提供可靠的数据支持。通过对不同纤维原料、打浆参数和工艺条件的实验研究,企业可以优化生产工艺,提高生产效率,降低生产成本。
(三)教学科研实验
在造纸专业的教学和科研领域,瓦利打浆机是不可或缺的实验设备。它可以帮助学生和研究人员深入了解打浆的原理和工艺,掌握打浆设备的操作方法和技巧。同时,通过对不同纤维材料的打浆实验研究,还可以推动造纸行业的技术创新和发展。
(四)多种纤维材料的打浆研究
除了传统的植物纤维,瓦利打浆机还广泛用于合成纤维、炭纤维、玻璃纤维等多种纤维材料的打浆试验。这为新型纤维材料在造纸行业的应用提供了技术支持,有助于开发出具有特殊性能的纸张产品。
五、产品特点:优势显著助力行业进步
(一)标准化
瓦利打浆机满足 ISO5264/I、TAPPI-T200 以及 GB/T24325-2009 等国际和国内标准要求。这使得在不同的实验室和生产环境中,使用瓦利打浆机进行的实验和生产数据具有可比性和可靠性,为行业的交流和合作提供了便利。
(二)可调节性
操作人员可以根据实际需求,灵活改变重压力、打浆时间以及飞刀辊转速等参数,从而得到不同的实验结果。这种高度的可调节性,使得瓦利打浆机能够适应各种复杂的纤维浆料和打浆要求,具有很强的适应性。
(三)操作方便
设备的操作相对简单,易于掌握和使用。即使是没有丰富经验的操作人员,经过简单的培训后,也能够熟练地操作瓦利打浆机进行打浆实验和生产。这大大降低了设备的使用门槛,提高了工作效率。
(四)耐用性
浆槽、飞刀、底刀等关键湿部通常采用不锈钢材料制造,这种材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,能够在长期的使用过程中保持稳定的性能,延长设备的使用寿命,降低设备的维护和更换成本。
瓦利打浆机凭借其独特的工作原理、精密的结构设计、标准化的技术参数、广泛的应用领域和显著的产品特点,在造纸行业及相关领域发挥着不可替代的作用。随着科技的不断进步和行业的发展需求,相信瓦利打浆机将不断创新和完善,为造纸行业的发展做出更大的贡献。