一套設(shè)備多種功能
——西爾伍德熱分散系統(tǒng)（II）

長期以來，以廢紙為主要原料的紙廠，在廢紙制漿過程中都會遇到各式各樣的問題，其中最突出的問題是廢紙中的污染物問題。最近的研究顯示，隨著纖維的反復(fù)回用，纖維性能開始下降并且波動性也更大：由于分選較少且不同的原料摻雜在一起，紙廠在尋找正確的纖維配比時困難重重。

各大紙企需要花費大量額外的時間、精力和金錢進(jìn)行實驗和摸索，以確保纖維配比的準(zhǔn)確性，這樣做的目的不僅是為了保證最終的產(chǎn)品質(zhì)量，也可將生產(chǎn)過程的困擾降至最低。

如果以廢紙原料制備的漿料中含有一定數(shù)量的膠黏物，當(dāng)漿料抵達(dá)紙機(jī)進(jìn)行抄紙時，就會經(jīng)常出現(xiàn)由膠黏物造成的抄造障礙，經(jīng)常需要停機(jī)對抄紙網(wǎng)、毛布及刮刀進(jìn)行清潔或者更換。膠黏物也會導(dǎo)致最終成品的廢品率或缺陷率增加，降低產(chǎn)品價值。

由于纖維性能下降，且沒有足夠的打漿能力來改善纖維結(jié)合，紙廠有時不得不通過提高成紙定量來滿足紙張的物理性能指標(biāo)要求，

西爾伍德Krima 高溫?zé)岱稚⑾到y(tǒng)是解決上述問題的有效手段，通過一套系統(tǒng)設(shè)備，可完成漿料的制備和流送系統(tǒng)的升級。

3 熱分散系統(tǒng)處理對抄紙過程及成紙的影響

3.1 對成紙物理性能的影響

改善制漿過程中纖維的狀態(tài)，對提高成紙強(qiáng)度有顯著影響。當(dāng)紙漿通過高濃度和高溫處理的熱分散系統(tǒng)后，即可實現(xiàn)這一目的。高溫?zé)岱稚⑾到y(tǒng)的這些處理條件可以使纖維充分分絲帚化，同時又不產(chǎn)生過多的細(xì)小纖維，從而得到高強(qiáng)度的紙張。

圖4 熱分散系統(tǒng)

無論是從中試設(shè)備的試驗結(jié)果還是實際生產(chǎn)情況來看，熱分散系統(tǒng)處理均可使成紙抗張強(qiáng)度提高40%，耐破度提高60%，撕裂度提高20%。

然而，實現(xiàn)如此大幅度的強(qiáng)度提升所需的能耗卻非常小，熱分散系統(tǒng)的噸漿能（電）耗僅為35～40 kWh。由于紙漿通過該系統(tǒng)后，纖維已經(jīng)獲得了一定程度的分絲帚化，后續(xù)的打漿工段就可以縮短打漿時間或降低打漿強(qiáng)度，因此在后面的低濃打漿階段，可以很容易地將熱分散系統(tǒng)的能耗節(jié)省出來。

西爾伍德的熱分散系統(tǒng)，可以解決廢紙原料質(zhì)量不理想帶來的問題，并助力紙企控制原材料成本。多數(shù)情況下，紙廠會選擇提高紙張定量來維持紙張，尤其是包裝紙板的強(qiáng)度性能指標(biāo)，但如果采用了西爾伍德熱分散系統(tǒng)，不僅可以生產(chǎn)出整潔的紙張，紙張強(qiáng)度也能同時得到改善，同時紙張定量也可降至正常水平。

3.2 對紙頁成形與成紙勻度的影響

在傳統(tǒng)備漿系統(tǒng)中，漿料中小的纖維束沒有經(jīng)過分離就直接進(jìn)入紙機(jī)抄紙，這是十分常見的，會導(dǎo)致紙頁成形不均勻，影響紙張強(qiáng)度和勻度——尤其是對于低定量紙張。西爾伍德熱分散系統(tǒng)在分散成束、成簇的纖維方面效果非常明顯，給客戶創(chuàng)造了更好的機(jī)會去生產(chǎn)質(zhì)量更好、強(qiáng)度更高、更具均勻一致性的產(chǎn)品。

3.3 對損紙?zhí)幚淼挠绊?/h3>

西爾伍德熱分散系統(tǒng)的疏解能力在處理濕強(qiáng)紙和涂布紙的損紙時也有著良好的表現(xiàn)。采用傳統(tǒng)方法處理濕強(qiáng)紙損紙時，通常需要使用蒸汽和化學(xué)品，由此造成的能耗增加和對環(huán)境的影響，如今已無法被追求節(jié)能減排目標(biāo)的多數(shù)紙廠所接受。

如果在備漿系統(tǒng)的最后工序安裝一套Krima 高溫?zé)岱稚⑾到y(tǒng)，損紙碎解后直接送到熱分散系統(tǒng)進(jìn)行處理，不僅可以減少碎漿時的化學(xué)品和蒸汽消耗，同時也可將碎漿時間縮短至原來的1/4～1/8，只需碎解至可泵送的高片狀紙漿的程度即可輸送到熱分散系統(tǒng)。高片狀紙漿在沒有任何化學(xué)品添加的情況下，在熱分散系統(tǒng)內(nèi)依然可以被完全疏解，實現(xiàn)高得率和低成本的損紙?zhí)幚怼?/p>

4 設(shè)備能耗

人們普遍有一種誤解，認(rèn)為熱分散工藝會消耗大量能源。從某些領(lǐng)域來看，無論是新技術(shù)還是傳統(tǒng)技術(shù)這種誤解可能都是對的。但涉及到西爾伍德熱分散工藝及設(shè)備時，沒有什么比用事實說話更具說服力了：總體上熱分散系統(tǒng)有兩大能量輸入——電力和蒸汽。像之前提到的那樣，熱分散設(shè)備使用的電能大部分都可以在后續(xù)的低濃盤磨和疏解機(jī)上節(jié)省出來。

而談到蒸汽時需要特別指出的是，熱分散設(shè)備的位置至關(guān)重要。作為漿料制備非常靠后的位置，并且在進(jìn)入紙機(jī)前最短的存儲時間內(nèi)，均勻加熱紙漿將有助于網(wǎng)布濾水和壓榨脫水，從而在干燥階段顯著節(jié)約能耗。熱分散系統(tǒng)同樣扮演水循環(huán)分離器的角色，將備料水與紙機(jī)白水分開，使得后者能達(dá)到更高的質(zhì)量和更穩(wěn)定的溫度。

值得注意的一點是，熱分散系統(tǒng)在高干度、完全密閉和隔熱條件下對紙漿進(jìn)行加熱，這種加熱方式比在其他開放空間加熱更加高效。

5 收益與成本改善

購置熱分散設(shè)備時，設(shè)備成本通常是許多紙企考慮的重要因素之一。然而購置安裝西爾伍德熱分散系統(tǒng)，紙企將獲得更多收益，同時其他工序的生產(chǎn)成本可隨著熱分散系統(tǒng)的運行而有較大幅度的降低。

? 可以實現(xiàn)高效的程序漂白（氧化+還原），顯著減少漂白化學(xué)品消耗；

? 由于熱分散系統(tǒng)基本不排渣，因此紙漿得率不受影響；

? 紙機(jī)清洗需要的化學(xué)清潔劑減少 ；

? 熱分散系統(tǒng)的高溫加熱可使?jié){料中的絕大部分細(xì)菌及微生物失去活性，從而減少殺菌劑用量；

? 熱分散系統(tǒng)的高濃磨漿可使紙漿強(qiáng)度增加，因此可以減少或停用低濃打漿，從而降低能耗；

? 熱分散系統(tǒng)的“把關(guān)”功能，可提升產(chǎn)品成品率；

? 提高成紙產(chǎn)品品質(zhì)和白度。

6 應(yīng)用實例

6.1 應(yīng)用案例1：熱分散系統(tǒng)用于箱紙板生產(chǎn)

北美某紙板廠的紙板生產(chǎn)遇到了困擾，即膠黏物障礙，特別是那些有穿透性的臟點在紙機(jī)干部和完成部顯現(xiàn)出來。該廠在西爾伍德的試驗工廠進(jìn)行了考察和試生產(chǎn)，試驗完成后他們決定安裝一套Krima熱分散系統(tǒng)。熱分散系統(tǒng)安裝后，這些問題都迎刃而解。

該廠的Krima 熱分散系統(tǒng)正常運行后，另一個意想不到的收獲是成紙強(qiáng)度的提升。當(dāng)原料配比為80%OCC+20%混合廢紙時，成紙抗張強(qiáng)度提高了40%以上，撕裂強(qiáng)度至少提高17%（見圖5）。強(qiáng)度提高可以降低紙張定量，從而節(jié)省纖維用量；同時，因為有了強(qiáng)度性能的大幅提高，該廠正在考慮撤掉后續(xù)的低濃打漿設(shè)備。

圖5 北美某紙板廠使用Krima 熱分散系統(tǒng)后的紙板強(qiáng)度提升曲線

圖6 濕強(qiáng)紙巾經(jīng)過超級緊湊熱分散系統(tǒng)前后對比

總而言之，這套系統(tǒng)的使用，使該廠的紙板產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了更高的標(biāo)準(zhǔn)，同時系統(tǒng)兼具可靠性高、非常低的維護(hù)需求及成本的特點。

6.2 應(yīng)用案例2：熱分散系統(tǒng)用于處理生活用紙的濕強(qiáng)損紙

北美某生活用紙廠主要生產(chǎn)各種濕強(qiáng)紙巾，遇到了能耗高及化學(xué)品（主要是次氯酸鹽）消耗量大的棘手問題。

生產(chǎn)中產(chǎn)生的濕強(qiáng)損紙在處理時需要大量蒸汽，導(dǎo)致能耗過高；同時，由于排放問題，環(huán)保部門要求該廠大幅減少單位產(chǎn)品次氯酸鹽用量。在西爾伍德試驗車間進(jìn)行生產(chǎn)試驗后，該紙廠根據(jù)現(xiàn)場情況，選擇安裝了一套Krima 超級緊湊型熱分散系統(tǒng)。

如今，碎漿機(jī)處理濕強(qiáng)損紙的處理時間大幅縮短——是因為可集中將含有碎片的紙漿泵送至熱分散系統(tǒng)。超級緊湊型熱分散系統(tǒng)將其含有的紙片完全疏解成漿，再分別送到每臺紙機(jī)上。這使得紙廠在損紙?zhí)幚磉^程有了較大彈性，損紙?zhí)幚聿辉僬加闷涑Ｒ?guī)的制漿系統(tǒng)，噸漿能耗降低了，且無需再添加任何化學(xué)品。圖6 是該廠濕強(qiáng)損紙經(jīng)過熱分散系統(tǒng)前后的對比，由圖可知，經(jīng)熱分散系統(tǒng)處理后，不僅能耗大幅降低，濕強(qiáng)損紙漿的碎漿效果非常好。

6.3 應(yīng)用案例3：熱分散用于文化紙機(jī)改產(chǎn)低定量箱紙板

某紙廠主要生產(chǎn)新聞紙及文化用紙，由于市場原因，計劃將新聞紙部分轉(zhuǎn)為以O(shè)CC 為原料生產(chǎn)低定量掛面箱紙板。制漿系統(tǒng)原有的設(shè)計主要以充分清洗和篩選為主，很少打漿，這對生產(chǎn)箱紙板是一個新的挑戰(zhàn)。為此，該廠曾考慮要移除部分清洗及篩選設(shè)備，增加低濃打漿設(shè)備。

圖7 經(jīng)高溫?zé)岱稚⑾到y(tǒng)處理前后紙樣的臟點漏出率對比

經(jīng)考察和分析后，該廠認(rèn)為只需安裝一套完整的Krima 高溫?zé)岱稚⑾到y(tǒng)，即可解決所有問題，即無需增加低濃打漿設(shè)備，僅增加熱分散系統(tǒng)后，就得到了高強(qiáng)度成紙，正如該紙廠經(jīng)理形容的那樣：“這是我們在市面上見過的最干凈的紙頁”。通過對漿料經(jīng)過高溫?zé)岱稚⑾到y(tǒng)處理前后的樣品進(jìn)行對比可知，紙頁中的臟點漏出率顯著降低（見圖7）。

當(dāng)越來越多的紙廠計劃改變生產(chǎn)品種時，西爾伍德熱分散系統(tǒng)總會給出滿意的答復(fù)：一套系統(tǒng)，一個項目，解決所有疑難雜癥。