造紙法再造煙葉煙梗專用粗解磨片技術(shù)

趙亞奇，武士杰，關(guān) 平，王 杰，孫光發(fā)，李 偉

（1.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司新疆卷煙廠，新疆烏魯木齊 830000；2.云南中煙再造煙葉有限責(zé)任公司，云南昆明 650000）

0 引言

打漿作為造紙法再造煙葉生產(chǎn)過程中的一道關(guān)鍵工序，其目的是利用磨片的摩擦和搓揉作用處理經(jīng)過提取擠干后的固體物料，形成分絲、細(xì)纖維化的漿料，使其具備適應(yīng)抄紙機(jī)抄造生產(chǎn)和產(chǎn)品品質(zhì)需求的質(zhì)量要求。而雙盤磨是打漿過程中最重要的設(shè)備，磨片是雙盤磨對(duì)漿料纖維進(jìn)行處理的核心元件，因此打漿過程磨片選擇、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)造紙法再造煙葉漿料的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。目前，造紙法再造煙葉行業(yè)磨漿設(shè)備及磨片選擇主要沿用及借鑒造紙行業(yè)處理木漿、草漿制漿設(shè)備進(jìn)行使用，由于市場(chǎng)上沒有專門針對(duì)煙草原料生產(chǎn)的磨漿設(shè)備專用磨片，從而造成造紙法再造煙葉煙草原料在進(jìn)行粗解及制漿過程中出現(xiàn)纖維分布不均，煙梗粗解橫向切斷嚴(yán)重，縱向煙草纖維分絲帚化效果差，切斷嚴(yán)重，煙草漿料造碎嚴(yán)重，漿料細(xì)小纖維含量大，漿料得率較低，煙草纖維打漿后粗纖維含量高，抄片后硬度較高，柔軟性能差，產(chǎn)品在切絲加工過程容易跑片；且現(xiàn)使用粗解磨片屬鑄鐵材料制造，局部磨損變形較快，使用周期內(nèi)漿料質(zhì)量波動(dòng)大，磨片磨損大及磨片易損壞等問題。

因此，為解決造紙法再造煙葉煙梗原料在粗解過程存在的問題，有必要選用適合造紙法再造煙葉煙梗原料使用的磨漿專用磨片進(jìn)行針對(duì)性開發(fā)及研究，從而提高制漿過程中漿料得率，降低打漿能耗，穩(wěn)定成漿質(zhì)量為抄造工序提供均勻穩(wěn)定的漿料。

1 專用粗解磨片設(shè)計(jì)

現(xiàn)使用的600 磨片為扇形分區(qū)直通齒、摩擦切斷型磨片，磨片無擋、無封邊，齒槽從進(jìn)漿段到出漿段是直通的，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)入齒槽的煙梗在離心力的作用下，一部分在整個(gè)齒緣上沿切線拋向定盤齒槽，在轉(zhuǎn)盤和定盤磨齒間進(jìn)行粗解，另一部分沿齒槽向外移動(dòng)直接通過齒槽，不經(jīng)過粗解，還有進(jìn)入定盤齒槽的煙梗也不經(jīng)過煙梗直接通過齒槽，造成粗解不均勻，另外齒槽較寬寬、深及煙梗在齒槽中的流速快，通過齒槽的煙梗中未被粗解的纖維占比越大。

專用磨片為扇形分區(qū)尖齒、撕裂型磨片，為阻止煙梗直接從齒槽中通過，在齒面上設(shè)置多道由內(nèi)到外、傾斜方向與磨齒轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的擋漿弧，迫使煙梗在轉(zhuǎn)盤和定盤間來回粗解，這樣，粗解后纖維質(zhì)量比較均勻，粗纖維含量減少；另一方面磨片齒形為尖齒型：磨齒在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中磨齒能夠楔入煙梗物料，產(chǎn)生的撕力，且力的作用較為集中，使物料沿撕裂面破碎成兩塊，并在作用點(diǎn)處產(chǎn)生局部破碎，隨后物料受離心力的作用進(jìn)入下一級(jí)齒槽中，進(jìn)行下一級(jí)撕裂，同時(shí)動(dòng)盤、定盤磨齒設(shè)計(jì)為互鎖狀可以纖維束更好的導(dǎo)向盤磨，提高分絲效果。

2 專用粗解磨片效果驗(yàn)證

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

利用專用設(shè)計(jì)的粗解磨片和現(xiàn)用粗解磨片，對(duì)經(jīng)浸泡后的煙梗進(jìn)行粗解，分別對(duì)粗解煙梗磨設(shè)備進(jìn)刀0 mm，0.5 mm，1 mm，1.5 mm，2 mm，然后利用纖維篩分儀分析檢測(cè)粗解煙梗纖維的效果。

檢測(cè)方法：分別取粗解磨片和現(xiàn)用粗解磨片粗解后的煙梗纖維，測(cè)定樣品水分含量，稱取10±0.05 g 絕干粗解梗，加入2000 mL 的水分，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝头稚ⅰ煿＠w維懸浮液注入最高級(jí)的篩分槽中，各篩分槽裝有篩網(wǎng)，篩分槽成階梯式，當(dāng)粗解煙梗懸浮液從一個(gè)容器流到另外一個(gè)容器時(shí)，在不同篩網(wǎng)上留住不同長(zhǎng)度、寬度的粗解煙梗。在一定的水流速度下，篩分一定時(shí)間后，收集起各篩分槽內(nèi)的纖維，烘干、恒重后，按各級(jí)網(wǎng)目存留纖維量對(duì)投入試樣的質(zhì)量百分率報(bào)告的結(jié)果，用來測(cè)定并評(píng)價(jià)粗解煙梗的纖維特性。

2.2 專用粗解磨片效果分析

由圖1 可知，優(yōu)化改進(jìn)后的磨片不同的進(jìn)刀量對(duì)煙梗粗解影響較大，未通過14 目的煙梗粗解纖維比較多，隨著進(jìn)刀量的增加，煙梗破碎的力度更大，粗解更均勻徹底。進(jìn)刀在（1～2）mm時(shí)效果不明顯，進(jìn)刀在（0～0.05）mm 時(shí)小于14 目的煙梗粗解纖維與經(jīng)過梗高濃1 級(jí)磨打漿后的纖維效果較為接近。和目前生產(chǎn)煙梗粗解磨粗解的效果相比，煙梗粗解效果明顯提升，粗梗的占比約減小10%～27%。

圖1 不同進(jìn)刀煙梗粗解未通過14 目篩分效果對(duì)比

由圖2 可知，在（14～28）目，煙梗纖維含量占比較小，進(jìn)刀0 mm 明顯優(yōu)于0.5 mm，1 mm，1.5 mm，2 mm 和現(xiàn)有磨片粗解效果，其次進(jìn)刀2 mm 相對(duì)比其他幾個(gè)較好。由圖3 可知，通過28 目篩的纖維占比相對(duì)較好，現(xiàn)生產(chǎn)的粗解比較少，說明現(xiàn)有生產(chǎn)中粗煙梗含量多，解纖的作用變?nèi)?，在制漿過程中增加制漿的難度。

圖2 不同進(jìn)刀煙梗粗解通過14 目篩分效果對(duì)比

圖3 不同進(jìn)刀煙梗粗解通過28 目篩分效果對(duì)比

由圖4、5 可知，，隨著進(jìn)刀量的增加，梗粗解后，分散越均勻，粗解效果降低。當(dāng)優(yōu)化改進(jìn)后的磨片進(jìn)刀0mm 時(shí)，篩分通過100目時(shí)，占單個(gè)粗解纖維的23.55%，現(xiàn)有生產(chǎn)的設(shè)備粗解磨粗解纖維僅2.71%，對(duì)比發(fā)現(xiàn)經(jīng)煙梗高濃1 級(jí)打漿（16.78%）通過100 目纖維占比小于進(jìn)刀0、0.5mm 時(shí)，與進(jìn)刀1.5mm 時(shí)較為接近。

圖4 不同進(jìn)刀煙梗粗解通過48 目篩分效果對(duì)比

圖5 不同進(jìn)刀煙梗粗解通過100 目篩分效果對(duì)比

由圖6 可看出生產(chǎn)線的煙梗粗解后含有大量粗大纖維束和較多的煙梗碎片，磨片通過優(yōu)化改進(jìn)后粗解的煙梗纖維中粗大纖維束和煙梗碎片明顯減少。另一方面隨著進(jìn)刀量增加，粗大纖維束含量也隨著增加，基本不存在煙梗碎片。

圖6 煙梗粗解對(duì)比效果

3 結(jié)論

通過對(duì)造紙法再造煙葉粗解磨片進(jìn)行專用開發(fā)及設(shè)計(jì)，煙梗纖維得到較好的粗解，篩選后效果明顯優(yōu)于現(xiàn)用磨片，特別是進(jìn)刀0 mm 和0.5 mm 時(shí)，其次就是進(jìn)刀2 mm，保證了粗解后煙梗纖維的分絲化，有利于后續(xù)打漿。隨著進(jìn)刀量的增加，其未通過14 目篩的纖維占比增加，但都小于生產(chǎn)線粗解占比，其通過100目篩的纖維占比增加，但都優(yōu)于生產(chǎn)線粗解比例，有利于纖維與纖維之間、纖維與磨齒之間的摩擦作用，增加纖維的分絲作用，減少粗解過程中的粗大纖維束和煙梗碎片含量。