纸张强度主要取决于纤维的结合力,磨浆是提高纤维结合力的最有效方法。
[2]磨片是
磨浆机工作时对纤维原料直接进行多重作用的核心元件,磨片对影响打浆的质量具有关键
作用。阔叶木浆一般打浆过程中既要提高其打浆度,又要尽量避免切断纤维。如何选择适合
既定浆种和指标的磨片齿型,达到抄造适配性和稳定性,提高纤维间结合强度和成纸的各
项物理指标,常常困扰着打浆工段,并影响后段的生产及成纸品质。
打浆作用是通过磨片齿纹对纤维的反复冲击、挤压和释放的过程中发生的。
“比刀缘负
荷
”(SEL)假说理论认为,磨片齿宽越细、齿数越多、齿边总长度值越高,切断长数值越高,
高速旋转离心力状态下纤维在单位时间内受挤压、释放的次数就越多,磨浆强度就越低。在
打浆过程中如何减少纤维切断,最大限度地保持长度并使纤维有效地分丝帚化是用好短纤
维的关键,低强度打浆恰好满足了这一要求。
[3] 我们的实践证实这一假说的实用性与片面
性,细齿纹磨片
(我们的合作研究完全可以实现 1mm 以内的细齿型制作)有助于短纤维浆种
打浆度,且能够有效保持纤维长度。但是磨片材质成本和工艺限制了这一理论的实施,往往
铸造类细齿型磨片难以保持稳定的耐磨性和抗冲击指标,很多工厂使用中经常出现大面积
断齿和锯齿形磨损使磨片的使用寿命降低。磨片齿表面积的作用力也不容忽视,基于此 ,
38-S10 型磨片(见图 2b)再次融合“比刀缘负荷” (Specific Edge Load 简称 SEL)和“比表面负
荷
”(Specific Surface Load 简称 SSL)理论,并结合了“流变效应”理论,在齿宽、沟宽、沟深三
者之外,更多地考虑到齿倾角度,倾角度对盘磨的泵送作用影响较大,齿角度增大时总切
断长增加,大角度的弧线形齿纹获得更大的刀缘长度
(cutting Edge Length 简称 CEL)、齿表
面及湍流,充分考虑磨片沟宽对流体及絮聚纤维的通过量等影响因素,选择比
38-S17 型磨
片
(见图 2a)通过量稍小的 Soft fin™和 38-S10 型(见图 2b)磨片。实践证明该齿纹设计在一定
规格的圆环上刀齿相应增长,打浆帚化作用增强,有抑制切断的倾向,在延外径线速度最
高区域增强
“湍流”作用,避免了“生浆”直接甩出,使纤维在流体作用力和离心作用力条件
下得到更充分的磨解,打浆度提高较快,较好保持湿重前提下单段盘磨一次成浆即可达到
37 oSR。(见表 2)
图
2 华严 S17/S10 多元合金磨片磨损均匀平整无断齿现象