盘魔机械浆.ppt

第三节 盘磨机械浆 （Refiner Mechanical Pulp）,一、盘磨机,最关键的设备是盘磨机！,木片洗涤器 脱水机 一段盘磨机 二段盘磨机 （三段盘磨机） 筛选,(一),一段两台并联,二段单台,盘磨机的种类：单盘磨、双盘磨、三盘磨。,(二),定盘,木片,动盘,齿盘是盘磨机的核心部件，直接对磨浆质量、产量和能耗产生影响。,(三),一段磨盘 二段磨盘,分类： 在结构上可分为整体磨盘与组合磨盘两种 按用途可分为一段磨盘、二段磨盘或精磨磨盘、粗磨磨盘,二、盘磨机磨浆机理及影响因素,木片,(一),盘磨机磨浆可以分为三个区段：,精磨区：齿盘外周，齿数增多，齿沟变窄，进一步离解，细纤维化。,粗磨区：磨盘间距从内向外逐渐变小，原料逐渐被磨碎成针状的木丝，由于相互的摩擦作用，被离解成纤维束和部分纤维。,破碎区：磨盘中心部分，（木片首先进入），这部分盘间距最大，刀片厚，刀数少，木片在高温下破碎，成小木棍。,盘磨机的磨齿,木片进口,纸浆出口,喂料螺旋,木片在盘磨机内磨解成浆过程,高速转动的磨盘,机械作用,热的作用,纤维原料,纤维化和细纤维化,磨浆过程受力分析,木素,纤维,高速摄影拍摄木片在盘磨机磨区中的形态变化,木片,盘磨机磨浆的作用，主要包括两方面： 离解纤维（defibering process） 使纤维发生细纤维化（refining process）,磨浆原则： 很好地纤维化和细纤维化 纤维尽量减少切断,小结,实际生产多采用分段磨浆,TMP (Thermomechanical Pulp) 预热盘磨机械浆 得率：9095% 基本流程： 洗后木片 预热器 压力盘磨机 浆汽分离器 二段盘磨机（常压） （消潜） 筛选 TMP特点： （1） 长纤维组分较高，强度比SGW、RMP高，纤维束含量低； （2） 细小纤维和碎片含量低，滤水性好； （3） 松厚度比SGW大，抄出纸页表面较粗糙； 主要用于抄造新闻纸、印刷纸、涂布纸、面巾纸、纸板等。,1 螺旋搅拌器； 2 预热器； 3 浆汽分离器； 4 蒸汽压力磨浆机,原料木片经短时间高温预汽蒸后，在压力下用盘磨机磨碎所得纸浆，叫热磨机械浆（TMP）。,缺点： 1.RMP和TMP的单位电耗要比SGW高50%以上，针叶木的动力消耗为15002000千瓦时/吨浆； 2.盘磨机磨盘使用寿命短，设备维修费用高，维修工作量大； 3.成纸平滑度较低，白度稍差。,优点： 1.使用原料范围广，木材利用率高。过去磨石磨木机不宜使用的制材厂的边材，刨花，锯末都可用作原料，枝桠材及一部分阔叶树种也可以使用。 2.生产能力大，占地面积小，自动化程度高，大大的提高了劳动生产率。 3.RMP和TMP的强度较相同打浆度的SGW高，抄纸性能好，不透明度和印刷性能也好，可减少新闻纸中化学浆的配比。 4.操作稳定，控制方便，质量适应性范围大，改变磨盘齿型和磨盘间隙及生产条件，可得到不同质量纸浆。在磨浆前对木片预处理，可提高纸浆质量。 5.可以减少对环境的污染。,1.材种与料片规格：木材种类、纤维形态、化学组成 通常，用密度小、生长快、秋材含量高、抽出物含量低的木材，可生产出强度较高的盘磨机械浆。 2.磨浆浓度： 是重要的影响因素，特别是针对TMP。一般在2030。 分段磨浆时，第一段磨浆在于分离纤维，减少纤维的切断，主要靠相互间摩擦作用，一般在25左右；第二段磨浆主要在于发展浆料的强度，一般20左右。,(二),3.预热温度（压力）和时间 预热（汽蒸）的作用：对TMP、CTMP，软化纤维胞间层木素，使纤维易于分离，预热温度影响纸浆质量。 预热温度过高（超过木素玻璃化转移温度），木素充分软化，纤维分离发生在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却，原来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化，磨浆动力消耗大，浆料白度下降。 预热温度过低，木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多，纤维长度降低，纸浆强度下降（类似RMP）。 据有关研究，在接近（稍低于）木素玻璃化转移温度时，纤维分离发生在次生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度。 木素玻璃化转移温度的下限为120135 oC。 预热时间一般为12min.,4磨浆能耗与能量分配 RMP TMP SGW KWh / t浆 16002200 18002300 11001300 输入的能量主要用于纤维的离解和精磨。 离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步 磨解（精磨）。 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。 有研究表明，对于TMP，一段磨浆能耗占总能耗的50%左 右时，浆料的强度较好。,5. 磨盘间隙 磨盘间隙、浆浓、能耗：三个参数可控制，相互影响； 能耗一定：浆浓高，间隙应加大； 浆浓一定：间隙小，能耗会增加。 用于离解纤维，间隙应大些，用于精磨（发展强度）则间 隙应小些。 间隙200m时，磨盘震动，纤维长度剧烈下降，纸浆强度明显下降；制造时磨盘间隙一般不可能小于100m（平行问题）,6. 磨盘特性 （1）齿型：齿的长短、数量、粗细；齿的排列与分布；齿槽的深浅、宽窄和分布；浆档的设置；三个区的划分与磨浆面积等，均影响生产能力、浆料质量和能耗。 （2）齿盘锥度：指单位径向上的坡度，随材种、得率、齿型结构而变。提高磨浆浓度，锥度应加大（p120）。 （3）磨盘材料：关系到磨盘的使用寿命（铬镊钼合金、陶瓷、塑料、砂轮等）,RMP的磨浆机理： 1、纤维化作用：将木片转化成单根的纤维，同时要尽可能减少纤维的切断。这个阶段一般是在第一盘磨机中进行。当木片喂入盘磨机时，磨盘上破碎区的齿先把木片磨成火柴杆大小的小木棍，之后到达磨浆区，由于磨盘高速转动产生的脉冲使木片在高温下进行互相摩擦至分散成单根纤维。 2、细纤维化作用：是已分离的纤维细纤维化，就是将完整的纤维转化成比表面积很大的小纤维，从而提高纤维间的结合力。在这一阶段，靠磨盘对纤维的磨碎作用以达到细纤维化。 TMP的磨浆机理： 1、木片进入盘磨机之前进行预热，预热目的是使木材软化，使纤维易于分离成单根纤维。 2、纤维化：在压力盘磨机中分离成单根纤维。 3、细纤维化（第二段盘磨机）。 TMP后面的磨浆过程与RMP一样，即纤维化和细纤维化两个阶段,RMP与TMP磨浆机理小结：,三种磨木浆的质量比较,200目：细小纤维组分,消潜：高浓磨浆时纤维会发生扭曲与缠卷，放料冷却后这种潜态（latency）被保持，不利于纸页强度的发展。因此需在一定温度和浆浓下搅拌一段时间，以消除这种潜态。一般采用温度6070 oC，浆浓不高于4%，搅拌4060min。,(三),筛分：利用不同网目的筛，将纸浆纤维筛分成若干级分，用各级分的质量百分率来判断浆料的纤维形态分布，预测浆料质量。 游离度：衡量磨浆效果（或打浆效果）的指标，用特定的仪器测定浆料的滤水性能（受纤维形态及其分布、纤维分丝帚化程度等影响）。一般用加