目前,纸包装市场的迅速发展加剧了企业间的竞争,实力较强的企业纷纷购进新的生产线,中小企业也不断结合新的工艺技术对现有瓦线进行升级改造。在这种情况下,如何控制瓦线的生产工艺,充分利用瓦线设备的先进技术,在生产中节约能耗,降低成本,提高产能,为企业创造更多的利润,都是纸制品生产企业在微利时代所面临的题目。
本节将专门介绍一些新型的瓦线设备,经过实践证明,这些设备及技术能够为纸板生产企业提升效率和降低成本方面带来很大的帮助。
1、高速瓦线自动接纸机
随着高速、宽幅瓦楞纸板生产线在我国的不断引进,自动接纸机已经成为高速瓦楞纸板线中的重要设备。自动接纸机的优越作用在于:
采用手工接纸,容易断纸,并且会出现经常停车现象,产生大量损耗。选用自动接纸机可以保证单面机以及双面机在换纸时全速运行,有助于降低原纸损耗,提高生产效率和产品品质,消除以往手动接纸无法避免的重重叠叠、未粘合的新旧纸卷所形成的“长长的尾巴”现象,还使操作人员的工作环境更安全。 如图24
图24
2恒张力控制系统
生产中开机、忽然停机、更换原纸卷或纸幅放卷过程中纸卷直径产生明显变化时都会引起张力的明显变化。而纸幅张力控制不当会造成废品,如张力过大会引起碎瓦、塌瓦、爆裂、纸幅褶皱、荷叶边、纸板弯曲等题目,若张力过小又会引起起泡、纸幅偏斜、纸板翘曲等题目。
张力的变化可以通过安装恒张力控制系统来解决,其原理是实时地检测输出纸幅张力的变化,并根据其变化实时调整原纸制动器的制动力,形成“检测-反馈-制动”的闭环控制回路,让纸幅始终保持在设定的张力水平上运行。如图25
图25
更换纸卷时,还须自动接纸机与恒张力控制系统配合才能实现张力的基本恒定。接纸机多数具备恒张力控制功能,这样,接纸功能和恒张力功能可以实现无缝结合,因此可以保持张力基本恒定。
注意,假如需要非常小的张力水平,仅有恒张力控制系统是不够的,还需要中高档的制动器来配合。以常用的气动制动器为例,常见的有碟式制动器、盘式制动器和梅花多点式制动器三种,其中碟式制动器无法适应小张力控制,而梅花式制动器适应范围宽,无论小张力或大张力均能满足要求,盘式制动器性能适中。
3、触压棒
传统的糊机重压力辊极易造成上胶量不稳定,同时造成瓦楞压扁,影响到瓦楞纸板的粘合及物理强度。
图26
现在很多中高端瓦线使用触压棒来代替重力压辊,是采用很多耐磨的弧形片板与弹簧连接而成的,无须调整,利用弹簧驱动,在弹性状态下始终让瓦楞芯纸均匀地贴合在上胶辊上,保证了瓦楞纸的上胶均匀及瓦楞不受破坏。如图26
薄膜计量器(TFMTM)上胶技术能正确地减少胶膜厚度,使之低于0.01mm。可消除粘合剂甩胶的现象,减少了胶水用量。通过精确施胶和精确的胶量计量,能让瓦楞在单面机上避免了楞尖的塌陷,进一步提升了纸板性能。
5、蒸汽回收机的使用
蒸汽回收机是一种新型的高效节能产品,其工作原理是通过复式压缩缸把用汽部位的冷凝水及其所携带的蒸汽一起直接压进锅炉,使锅炉、用汽部位及蒸汽回收机形成一个密闭的循环回路,从而达到节煤、省油、省水、省电的目的。如图27
图27
同时,由于锅炉因蒸发而补充冷水的次数减小,锅炉压力在设定的压力范围内更加稳定,既减少了重新起炉升温的次数,也有利于生产线加热部位的热量恒定供给,改善了纸板成品质量,进步了车速。
安装蒸汽回收机后,节约煤可达18%以上,每小时节约用水达两吨以上,同时锅炉上水泵的使用寿命也进步了60%以上。
6、变频马达
瓦线节能改造的一项重要的措施是对瓦线设备变频器进行节能改造,特别是功率非常大的主驱动马达电机,使用变频器进行驱动是必然趋势。
一条传统纸板生产线的平均装机容量为50KW,假如采用新的变频技术,同样的一条生产线,就能比以前节省50%~60%的电量。某纸箱企业通过设备改造,将瓦楞机及热板部的VS调速马达全部换为变频马达、变频器调速以后,均匀每月可节省5~6万度电能。
目前国内生产线中使用电脑横切机的纸箱企业也很多,但电脑横切机的控制还大部分是采用传统的可控直流马达方式,这种控制方式固然稳定性、切纸精度较高,但存在电能损耗过大的缺点。将横切刀电脑控制系统改良成伺服控制方式,其生产车速较SCR系统,均匀车速可进步10%,电能可节省80%。特别是对电脑横切机的驱动使用交流伺服技术,既能够节能省电,又能够进步控制精度,减少裁切误差引起的浪费。
7、热压力板的使用
旧式的瓦线的烘干机的滚筒压轴接触面积只是一条线,传热效率低,容易造成热板局部磨损,导致粘合不良。且分散安装的滚筒压轴重量过重,不易调整,容易把瓦楞纸板的楞型破坏。
图28、热压力板
热压板是由特制的耐磨片板和弹簧连装而成,工作原理同触压棒比较相近,热压板与瓦楞纸板接触面积大,加快能量交换,保证纸板成型时所需热量。在生产中,每组热压板可根据不同速度不同温度自动选择升降,并且热压板在弹簧力驱动下,实现高度自动控制,保证了瓦楞纸板的厚度。如图28
8、全自动制糊机
据调查发现,目前80%以上的二级厂还是在用最传统的人工制糊,因人工制糊随意性大,导致生产出来的糊液很不稳定。
图29
高速自动制糊机采用Stein Hall制糊工艺,在机台上使用粘度非常稳定,而且可节省淀粉用量。采用全自动制糊机制糊,纸板粘合不良问题可大大减少,从而降低原纸损耗。该系统还能够减低劳动力成本,避免人工制糊造成的材料浪费。近5年来,全自动制糊机越来越受到纸箱纸板厂的青睐。如图29
9、增设生产管理系统
瓦线的生产管理系统,是一种用来辅助瓦线自动生产的电脑控制系统,它利用精准的感测器及电脑的快速运算,在适当的时机对瓦线进行一连串的侦测与控制,模拟人工的操作工作,这些控制包括车速调整、间隙调整、吃糊调整、原纸用料等,可以节省人力,减少停机调节时间,准确统计瓦线的生产效率,提高瓦线产能,实现整条生产线速度同步,降低损耗,减少废品的产生。如图30
图30
10、针刺瓦楞纸板输送带
它是以聚酯纤维、人造棉为基本原料,由针刺机多道工序加工而成,具有表面平整、厚度均匀、无压痕等诸多优点。如图31
针刺带采用独特的生产工艺,在针刺带里织入七层以特殊的PET纤维为材质的编织层,从而使其结构结实,单位面积自重达到5.8kg/m2,而且厚薄均匀。由于PET纤维是一种耐高温、韧性大的材料,大大加强了针刺带对高温、高湿、高压、高拉力和高速运行环境的适应能力。
图31
针刺带接触面特有的聚酯纤维层和棉层结构模式及特殊处理的纤维材质,在实际应用上表现出了良好的透气性、弹性、韧性及耐磨性。它可以将来自重力辊的压力均匀适度地分布于纸板,同时保持足够的摩擦力和附着力,轻松平稳地携带纸板运行,尤其可贵的是对纸板绝无压痕,提高了瓦楞纸板的表面质量。这是传统的针刺带和棉织带所无法比拟的优势。
针刺带采用耳钢扣封闭式接头,在接头区从带面下3mm处剖开分成两层,在下面层打接钢扣,这些工序由分层机、钢扣机完成,避免了人工工具接头造成的偏差。而钢扣则被上面层完全遮盖,使其与纸板接触既保持原有的吸湿性、弹性、韧性和耐磨性,又彻底避免了因钢扣突出而对纸板形成周期性压痕。针刺带独特的结构模式和优异的材质,不但完全符合瓦线高速、高拉力的运行要求,而且不跑偏、不打滑,使产量与质量的提高得到同步实现。
针刺带表面进行渗透式的特殊硅树脂处理,既能保证其表面与纸板的摩擦力和附着力,又能除掉其表面的粘胶而不会拉出纤维。更易于清洗,能浸水,适用软毛刷刷洗,使得输送带维护保养难的问题迎刃而解。