复卷机舒展原理和纸病的处理.docx

复卷机舒展原理和纸病的处理 黄伊婧1黄带涛2（1.浙江工商大学杭州商学院，杭州 310012；2.福建省青山纸业股份有限公司， 福建沙县 365506）黄伊婧stretching principle of a rewinder and its paper defectproposal huang yi-jing1, huang dai-tao2(1.hangzhou business college, zhejiang university of industry and commerce, hangzhou310012, china; 2.fujian qingshan paper co., ltd., sha county 365506, fujian, china)摘 要：通过对复卷机舒展原理的分析，提出一种基于绕角的折子纸病控制方案，利用纸幅绕角的变化，使折子得以舒展。实践证明，效果显著。关键词：复卷机；纸幅绕角；张力；压力；纸病处理abstract: through the analysis of stretch principle of rewinders, the control scheme for a paper defect of wrinklewas proposed based on wrapping angle, in which variation in wrapping angle can make the wrinkle stretch. the practice proved that the stretching effect is remarkable.key words: rewinder; web wrapping angle; tension; pressure; paper defect disposal中图分类号：ts734+.7文献标志码：b文章编号：1007-9211(2014)24-0053-05完成 工 段 是 包 装 纸 生 产 过 程 的最 后一 道 工序，由于这台复卷 机 是 和 年产15万t 的纸 板机 配套 设 计 的，2 0 0 8年#2 机 改 造后，产品由纸 板机向纸 袋 纸 转型，由于 纸 袋 纸 定 量低，厚度小，柔韧 性比 纸 板 好，较 难在复卷机得到舒展，要 减 少用户对产品质量的投 诉、提高纸袋 纸的优等品率和抄 造 率，克 服复卷机产生的 折 子纸 病 是关 键。特别 是高强伸 性 纸 袋纸出口到东南亚各国，市场竞争激烈。通过长时间的摸索， 得出的 结 论 是：调 整 好 复卷 机 纵切刀前导 纸 辊 的 水平度，使 退 纸 纸 幅平稳 运行到纵切刀前，利用纵切刀舒展辊的绕角的 变化，适当调整 纸 幅 张力和压 纸 辊 压力的配合 参 数，可 减 少 或杜绝折子纸病。纸机卷取下机的纸卷两侧边部不齐，无法满足客户用于机 加 工 和印刷 的 要求，所 以 必 须经 过 复卷 分切，形成一定 规 格 的成品纸 卷以满足纸 加工和印刷的要求。成品纸辊外观视觉直接影响到生产厂家的信誉。青 山 纸 业 股 份 有 限 公司 # 2 机 于 2 000 年 投 产 的 一 台 valm et复卷机，其技术参数如下：设计车速：200 0 m/m i n 运行车速：180 0 m/m i n 最大卷径：180 0mm 最大复卷宽幅：5350 m m 最小复卷宽幅：490 0mm 1复卷 机生 产工艺53dec., 2013 vol.34, no.24 china pulp & paper industry在复卷 过程中纸幅从放 纸 辊 上、下方（分别称上引纸、下引纸）引出，绕 过导 纸 辊，通过 纵切刀装置分 切，绕 过固定在 同一机 架上的两根导辊 弧形辊 和 分段辊，从复卷机下方 送入纸幅使其绕过后底辊然后卷在纸芯上。纸），观察折 子串动 和 抖 动 现 象 的 位置是 否改变。若 位置不变，可以初步判断是复卷机#1导纸辊不是水平的，必须校正； 若位置改变，可以初步判断是 纸幅横幅定量不均 或 纸幅通 过 干网和伸 性收 缩 时受 到扭曲。通 过 测定 横 幅单点 定 量，做出 调整水线或是改变干燥部工艺参数的决定。2. 2纵切刀后 纸幅的舒展舒展 的目的 是切后 的纸 幅相 互分离，纸 幅舒展设备见图2复卷 机的舒展原理2 .1纵切刀前纸幅的舒展纵切刀前纸幅必 须 平 整绕 过#1、#2 导 纸辊，退纸 辊（又2，两根舒展辊分别安装在切后 纸幅的上方和下方。纸幅上方是 带 有固定锯 槽的舒展 辊，又 称 弧形辊；纸 幅 下方是 带 有可 调 锯 槽的 分段 舒展 辊，又 称分段 舒展 辊。分段 舒展 辊 有一 个 就 地 调整 的 预 设 定固定锯 槽，当纸 幅通 过 第一 舒展 辊 后，锯 槽使纸幅从复卷中心向外张开，彼此有一点角度差别，同时它 们之间产生小间隙；当纸幅通过第二舒展辊后，对应方向反向 锯 槽使 纸 幅 平 行，保 持 一定间隙。两个 舒展 辊固定 在公共 机 架 上，公共 机 架 又固定 在一个可调角度 的 支 架 上，一个固定 的支架的角度就有对应的一个纸幅绕角 纸页在第一弧型 舒展辊的包角。纸幅舒展的调整，就 是 通 过支架的角度的调整改变纸幅 的绕角，改变 弧 形辊的锯槽 方向，也 改变分段辊的锯槽 方向（分段辊的锯槽方向还可以通过其下方的各段辊气囊压力表 数字大小来改变）。纸幅绕角能够用数字显示，绕角的大小由 操作台上开关调整。当切口数加大时，纸辊绕角应 加大，纸辊 之间间隙 加 大，确 定 正确 的角度只能 反复试 验。正常 时 纸 幅 绕角数字为016之间。纸 幅 绕角 越大，纸 幅与 辊面的摩 擦力就 越大，舒展力也 越大；反之，舒展力减少。称原纸 辊）必须保证横 幅定 量均 一，绕 过#1导 纸 辊 时至少肉眼 看不 到 有 折 子 串动 和 抖 动 现 象 。若 有 折 子 串动 和 抖 动 现 象，先改变复卷的引纸方 式（退 纸 辊掉头卷，由上引纸改下引图1复卷机流程2. 3纸幅折子的舒展由于弧 形 辊 和分 段 舒展 辊 固定 在 一个可调 角 度 的 支 架上，一个固定 的 支 架 的角度 就有 对应 的一个 纸幅绕角，根 据给 定 纸 幅 绕角的大 小 数字，弧 形辊可 以 上下 移动，弧 形辊锯 槽方向改变 的同 时，舒展 辊 锯 槽方向也 发 生改变。增 大 纸 幅 绕角，弧形辊的舒展 效 果增加了，可以舒展折子纸 病，但舒展 后的纸页经 过 对应 方向反向锯 槽分段辊 时，能否保持其舒展 的 纸 页 不 再反 弹呢，这 就 需 要 多 次 调 节 方可得 到 最佳的 角 度。有时单独依靠纸幅绕角还无法达到调节效果，还必须调 节弧形辊与纸面的夹角。图2纵切刀后 纸幅的舒展2 .4 弧形辊舒展受力分析操 作 时用手 轮 转 动 蜗 杆 以 改变 纸 幅 平面与 辊子 平面 形图3舒展纸页的作用原理示意图f 1-纸页的牵引力 f 2- 舒展 纸页的力（即f 1的分力，沿着辊壳向外 侧）f 0 -合力（其作用方向垂直辊壳表面）成的夹角大 小。图3中f 0 与f 1的夹角为1，1值 随的增加而增 大，当1时，f 2 值最 大。也 就 是说，当辊子 形成 的平54第34卷第24期 2013年12月生产实践production表1纸辊缺陷及其解决的经验方法序号现象原因处理方法1辊体损伤：产生异常的擦伤和破口，常在去包装纸之前 辊体已经损伤。送输的损伤纸辊处理不当更好地包装和装卸准备工作首先检查输送设备2当纸辊内部纸塌陷时纸芯压扁纸幅压力过大外部冲击、纸辊处理不当 纸芯强度不够减少启动压力避免纸辊处理不当问题 使用强度更大的纸芯3纸芯松：意思是纸芯旋转与卷绕辊速度不同，旋转差别可能产生纸幅从纸芯上撕破，在其后运行 过程张力和拉力控制失控启动时纸辊卷的太松加大复卷启动时纸辊的紧度（增加张力、压纸辊压力、力矩分配， 或三者一起增加）4纸芯偏差：纸芯与纸辊不能对齐复卷机的纸辊与纸芯没对齐在起动复卷机前对齐纸芯5启动失败：靠近纸芯上的纸与留在纸辊上的看上去明显不同纸辊启动期间纸幅皱 折纸辊启动期间纸幅松弛 纸辊启动期间纸幅摆动 靠近纸芯复卷太松 纸芯质量问题复位纸幅舒张设备启动前纸幅黏牢在纸芯上 减少纸幅边厚度变化 增加紧度测定纸芯强度6折叠破口：折叠破口是纸幅通常与机器方向成一角度的破口，通常是纸张堆积成折叠在辊隙入口处，在纸幅通过瞬间，辊隙间作用力压 破纸幅的结果。这个“压光机破口”与压光机或 超压光机所产生的 结果一样。靠近破口处在亮光下通常是半透明在辊隙处堆纸，可能横过整个纸幅或仅在这一区域 干网或毛毡湿 定量不均匀 水分不均匀 辊间压力不均匀加大拉力7挤压辊：挤压辊，有时也算“袋状打击辊”是堆积低层辊子的结果。由于超高堆放纸辊使下面的纸辊在轴向产生纸病超出轴向压力复卷太松堆放高度适当降低增大复卷紧度8凹陷或嵌套辊：两者复卷时产生辊边不直可能凹进或凸出，所看到的是两种不同现象。凹陷在卷绕时马上可以看得出来，嵌套只能在 纸辊已经起动后才看得出来凹陷辊横向纸边测量不均匀 在同样直径与相关其他直径比 较偏松 纸芯不能满足相应纸幅复卷 嵌套辊 凹陷辊横向纸边测不均匀 复卷时纸幅张力超出减少变化控制紧度减少纸幅张力9端面损坏：在靠近检查端面时才明显，设备擦伤或纸芯偏差产生边缘压陷，端面损坏通常比辊体损坏影响更严重双联辊用契型块敲打，分开留下的痕迹；或者是双联辊摔辊 强行分开造成的端面损伤更好保护好端面10跑偏：是纸边位置突然改变产生的结果复卷机上张力或拉力突然变化在接纸期间张力增大 接纸时纸幅不直 压纸辊压力突然改变使需要张力逐渐改变在接纸时保持适当的张力 更快地接纸，使纸幅成直线 适当调节气源压力11纸辊不圆：纸芯不在纸辊中心纸辊卷的太松严重撞击 以上兼有 辊结构不均匀卷紧纸辊改善纸辊吊装储存和运输设备12切口环纹：出现在纸辊端面，像树的年轮，在纸辊端面圆心环状图案中，出现彩色或阴暗变化纵切刀过度偏差修理或更换纵切刀13星状端面：在纸辊端很容易检查看到星形图案，通常星形图案出现一次或几次后消失在松的纸辊上卷上紧的纸辊在复卷开始纸辊紧度大,后减小薄纸在纸辊端面形成“软端面” 使横向纸边厚度变化到最小严重撞击以上各种兼有改 进纸辊吊装、运输14破边：端部纸边破裂，通常只有一小段距离，有时也称为裂边纵切刀设备工作条件差纵切刀速度不合适 纸张厚度大 储存在底部的纸辊改善切刀工作条件纸边排出正常提高纵切刀速度调节吃刀深度 接头处除去突出的纸55dec., 2013 vol.34, no.24 china pulp & paper industry生产实践production（续表1）序号现象原因处理方法15毛边：纸辊端面粗糙、模糊且不直，边上通常出现裂痕或缺陷，这些细小纤维或颗粒附在纸辊端面，又成为纵 切刀“尘埃”更换纵切刀调节纵切刀的角度、吃刀深度 纵切刀速度比纸幅快20 %纵切刀变钝纵切刀调整不当 纸幅与纵切刀速差太大16切口卷曲：切口卷曲导致切口处波浪状导致纸辊端面波浪状，凹凸不平调整切刀适当吃刀深度适当降低纸幅张力由于底刀或顶刀离纸幅太远纸边被拉长17袋状纸：袋状纸与纸幅不均匀拉力有关，纸横幅方向纸幅张力不均匀。在整个纸幅宽度上有松有紧。如果相差 太大，纸幅张力差别在随后运行中间产生缺陷。有时 称作“松弛区”。通常根据纸辊表面位置称作“侧面下 垂”或“侧面松弛”或“中间松弛”或“中间下垂”减小纸幅厚度不均放松复卷纸幅厚度不均匀复卷太紧 以上兼有 在横过纸幅这地方复卷太紧 舒展设备调节错误适当调节舒展设备18空气挤破：空气挤破是不规则破口或裂口。通常在沿着机器方向延续一段破口并且部分离纸辊边1025c m减小厚度变化选择更合适的辊面沟纹 减少紧度减少厚度变化 减少紧度完成复卷纸幅厚度变化超限底辊沟纹不合适 复卷太紧 纸辊部分地方硬软不一，引起机器方向裂口。 复卷太紧19厚度不均裂口：厚度不均破口是不规则破口或裂口，通常由于相对厚度高和低不同，沿着机器方向裂开一段减少横向纸页厚度的变化减少紧度完成复卷横向纸页厚度的突然变化20横向断头：纸幅的横向段头是指不规则的分离或断裂。当沿纸机方向故障时，纤维是沿纸机横向断裂，因此称 之为“纸机横向断头”。一般来说，从辊的端部看，该断 头是看不见的复卷放松减小复卷紧度复卷太紧复卷张力太紧，超过纸幅强度21横向张力破裂：横向张力破裂是在纸幅上不规则破口或裂口，虽然这种故障在机器方向，但纸幅破裂在横向， 因此称“横向机器”破裂。通常这种故障在纸辊端面不 可见减小复卷紧度减小厚度变化复卷张力太紧，超过纸幅强度辊内部压力超过纸幅强度 厚度不均匀22部分机器方向张力破裂：部分机器方向破口是在纸幅上不规则破口或裂口，虽然通常这样故障是在横向，但纸 幅是在机器方向裂开，如果裂口产生在纸辊边缘出现凸 出或偏差肉眼可以看见减小紧度减小厚度变化，调整定量和水 分等复卷太紧不均匀厚度，条纹通常出现在薄的地方23线条纹：线条纹表现为相对均匀斜纹，离边缘一定距离绕在辊上，通常以均匀的斜纹出现。称为“线纹”、“链 纹”和“波纹”减小紧度开纸边风机 小于最小纸边排出困难复卷太紧未开纸边风机纸边太窄有时纸边不能排出24纸夹纸边：纸夹边是由切开的纸边进入纸辊产生的降低车速,提高纸边排出能力纸边排出能力受复卷车速限制25纸毛：纸毛是在纸幅表面上的很细松物质改善纵切刀纵切刀太钝纸幅经过静止的部件26皱 折：皱 折 纸幅看上去像折叠状，通常是几个折叠在一起或同时相互折叠，与纸辊轴向成一个角度。皱 折与纸 幅厚度变化及劣质纸有关增加靠近纸芯复卷紧度随着辊径增加改变复卷紧度靠近纸芯复卷太松靠近纸芯紧度突然改变 通常与厚度变化大相关27纸芯不在辊的中心位置靠近纸芯复卷紧度减少端部纸芯修正靠近纸芯复卷太紧纸芯端部不直56第34卷第24期 2013年12月生产实践production面a o b与纸面垂直（即为9 0）时，舒展 纸页的能力达到最大。纸 幅 平面 与 辊 子 平面 形 成 的 夹 角固定 时（一 般 固定 在 7 5 ），纸 幅 张 力f 1 变 化 趋 势 越 大，舒 展 力f 2（f 2 = f 1c o s1）变化趋势就 越小，也 越容易产生折子纸 病；相反， 纸幅张力f 1变化趋势越小，舒展力f 2变化趋势就 越大，也 越 容易产生双连辊 纸 病，在这种情况下就必须增加 纸幅绕角 弥补。除原纸辊（纸机卷取下来的纸辊）带来的折子纸病，也可以消除双联辊。 (2）横幅定量均一的纸页复卷后出现折子，有两种可能： 第一，纸幅绕角太小（1以下），当纸幅通 过第一舒展辊后，纸幅没有得到舒展，反而在纸幅通 过第二舒展辊 后，对应 方向反向锯槽使纸幅起皱所致。第二，纸 幅绕角过大（15以 上），当纸 幅通 过 第二舒展 辊后，对应方向反向锯槽无法使纸幅平行所致。(3）增大 纸幅 张力（10 0 0n/m），容易产生折子；减 少 纸幅绕角（3以下），容易串辊，形成双连辊。(4）不是 所有 的 纸 幅 折 子 纸 病 都 能 在 复 卷 机 上得 以舒 展，但 是所有的 折 子纸 病 都能 在复卷机 上反 映出来。原纸 辊 可能外观平整美观，经过复卷后卷出的成品却折子百出，诸如 纸幅横幅扭曲、横幅定量波动的纸幅只能依 靠纸 机 来调整。 严格的说复卷机只能做到微调，主要取决于原纸辊的质量。3 影 响 纸 幅舒展的因素3.1 纸幅张力纸幅张力是由放卷（放纸辊）和收卷（后底辊）的两个传 动点 线 速度不同引起 的。在升 速 的动态 过 程中，放 纸 辊电 机 的 随动 滞后 于后底 辊电 机，两传 动点 处 的线 速度增加，纸 幅 张力增大，实际测量值 大于设定值，舒展力f也 增大；在降 速 的动态 过 程中，放 纸 辊电 机 的 随 动 滞后 于后底 辊电 机，两传 动点 处 的线 速 度减 少，纸 幅 张力减 少，实际测 量 值 小于设 定 值，舒展力f也减 少；在车速恒 定的稳 态 过程中（后底 辊 线 速 度 稳 定），放 纸 辊驱动电 机 转 速的 相 对上升率等于旋 转 半 径 的衰减 率，纸幅 张力不变，实际测量值与设定值相同，舒展力 f是恒定的。所 以 ，为 保持 舒 展 力 恒 定，正 常 时 张 力 保持 在 6 0 0 80 0n/m之间,升速时克服放纸卷的惯量必须降低纸幅张力， 增加 纸 幅 绕角数值；降 速 时必 须增加 纸 幅 张力时，减 少 纸 幅 绕角数字。3. 2 压纸辊压力纸 卷 卷 径 较 小