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造紙機械范文1
中圖分類號：TF576.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）02-0097-01
1 機械設備管理的主要內容
1.1 機械設備維修管理工作的內容
1.1.1 維修資料的管理
在對采購計劃進行制定的過程中，應與庫存狀況、應用訂貨點以及市場狀況的方式相結合，對貨物儲存量進行有效降低，進而起到企業經營效益整體提升的作用。在維修不同種類設備時，將管理維修操作規程作為主要參考標準，防止因不當操作方式導致維修過程有不可挽留的損失形成。
1.1.2 設備狀態
運用動態跟蹤的方法將設備運行狀態的設備狀態管理得以實現，對所選用的設備信息資料進行收集、記錄，包括的內容主要有：對設備應用信息的檢測、設備技術參數的確定及維修信息管理等。其中，檢測設備狀態信息又劃分為自動檢測和離線檢測兩種。設備信息處理工作應在維修工作結束后進行，并將其應用到實踐中，在維修人員素質高低評定中可以選用評價法進行，并對其工作質量進行有效檢測。設備技術參數管理工作的順利開展必須在設備正常運行中進行。
1.1.3 設備故障的管理
信息資料在設備出現故障后進行有效管理就是設備故障管理，其構成成分主要為：故障產生的影響、原因、何種部件、時間以及設備號等資料。
1.1.4 決策的管理
管理決策支持是對設備運行狀況的分析，并對故障發生的主要原因進行預測，同時進行維修方案的編制，利用研究、分析設備維修歷史數據，可以確保備品備件的質量，并確定部件工作的使用時間，為預測檢修工作提供可靠依據。
1.2 機械設備管理及維護的工作任務
1.2.1 設備管理維護工作的開展
①采用合理的人力資源安排、經濟的方式以及合理化的庫存配備件，對設備的維護及保養工作進行順利實施。
②定期對設備備件的庫存量進行詳細地檢查，當由于正常消耗或設備突發故障等因素導致所需更換的備件來說應及時進行處理，在合理的水平線上對生產運作和庫存資金進行積累。
1.2.2 開展設備維修施工
①建立并完善設備技術檔案。當設備存在價格昂貴、自動化程度高、結構復雜以及獨一無二的施工工序等特點時，需要對完善的資料檔案進行建立。在每一種檔案中，都應對設備檔案卡、維修記錄、應急計劃、備件資料以及更改或改良等資料進行記錄。其詳細記錄如下所述，設備檔案卡：為了便于后期工作的溝通聯系，應在設備檔案卡中記錄上設備的名稱、型號、出廠編號、主要技術參數、商、以及維修部門的電話等內容;維修記錄：準確地將歷次維修項目、故障產生的原因、處理方法以及故障預防等內容記錄在維修資料上。對維修保養機械設備產生一定的參考作用，使突發事故的維修時間得到有效減少;應急計劃：在意外事故產生時所運用的處理方法，通過應急措施有效預防生產所受到的不必要影響;備件資料：在備件資料中納入容易損壞的零部件的名稱、型號、場地、價格以及銷售商等內容。在對備件進行購買的過程中不僅提供充足的技術數據資料，而且在確定供應商及產品參考性時還發揮著極其重要的作用;更改或改良：設備的記錄主要是對設備的改進、項目的更改以及將存檔的內容等工作做好，對后期設備的維修保養產生一定的積極性作用。
②預防性維修保養方法的合理落實。定期或不定期地對已經確定的設備開展預防性保養，分類歸納出標準的執行程序文件，在文件中要求將維修保養工作的詳細步驟、方法、施工工具以及技術要求等內容進行明確記錄，為工作人員的操作提供有效的參考。對比維修保養的實際操作和文件要求，使文件內容得到進一步完善。
2 造紙機械設備的維修管理措施
2.1 設備維修的要求
①根據實際情況，對完善的維修計劃進行編制。在維修計劃編制的過程中，需要技術人員有效掌握工程任務、設備狀況、施工技術、維修時間以及維修周期等內容。
②合理維修組織形式的確定。應根據生產實際情況對合理的組織形式進行確定，當維修模式有較大或較長工期存在時，可對臨時維修所進行設置，對機械設備維修工作進行負責。當有較小維修工作量、較短工期或分散工點存在時，可對組織流動維修組進行設置，開展巡回保修工作。
③采用合理化的作業方式。現階段，綜合維修方式和專業分工作業方式是最常使用的兩種維修作業方式。在選擇的過程中，應與實際情況相結合實施有效運用。
2.2 設備維修管理的重點
2.2.1 設備管理評價的加強
①設備完好率的評價管理。作為設備管好與否的技術指標進行考核的關鍵，設備完好率應與規定項目相結合，對技術狀況鑒別進行開展，其中，評定主要包括四大類型，一、二類屬于完好和基本完好。在計算設備完好率時，應將期末完好類數除以期末設備總數再與100%相乘。
②設備利用率的評價管理。設備利用率的關鍵是考核設備結合計劃要求所完成的運營指標。與報告期計劃營運時間相結合，對比實際運營狀況，對生產運營過程中設備的性能實施考核。對設備利用率進行計算時，應將報告期設備的實際運營總時間除以報告期設備計劃總營運時間再與100%相乘。
2.2.2 倡導維修新技術的推廣
對新型維修技術和維修方法進行積極推廣，采用專門的維修制度和特定的機械設備，對檢測和診斷為主的重點設備執行狀態檢測的預防性維修。運用專業分工的維修體制，與先進化的維修機具相結合，對維修新技術進行有效掌握。實現維修水平的提升。對燃料和油料進行科學化的管理，應通過機械改造的方法，使設備得到再利用。只有上述內容符合要求之后，即可實施處理。當不具備修理價值時，則堅決實施報廢處理。
2.2.3 設備維修監督力度的加強
首先應對各種維修工藝規程和質量標準進行收集，確保設備維修操作和檢查做到有法可依。在開展維修操作時，應通過有效的監督機制與規程和標準相結合，設置專人定期或不定期地對維修過程進行監督檢查。
2.2.4 機械設備管理的目標
一方面，確保設備始終處于良好的待機狀態，并實現設備功能的順利發揮，避免出現風險隱患和安全事故問題;另一方面，為了使設備的效能得到充分發揮，應通過合理的組織及安排，使機械設備剩余價值得到最大程度地實現，從而創造出更多的實際利潤。
3 結 語
綜上所述，作為一項綜合化的活動，造紙機械設備的管理及維護工作應由相關工作人員進行積極地分析，并開展有效地協調。要意識到該管控活動無論是在何種背景下，都應將其完好性得到有效提升，使運作有序的目的得到保障。做好場地的管控活動，增強造紙機械設備的維護工作，密切關注管控人員個人素養的提升，只有這樣，才能實現造紙機械設備管理及維護工作的順利開展。
參考文獻：
[1] 麒麟，趙紅.新造紙設備的使用和維護[J].中華紙業，2007，（S1）.
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【關鍵詞】造紙機；故障；維修
造紙機生產線是以專業設備為主的大型連續性生產線，其設備流程長、系統多、規格型號復雜。在流程中，不管哪個單機/部件損壞或達不到使用功能，都會造成全面停產，給企業帶來經濟損失。因此，設備維修保養是保證造紙正常生產的基礎，也是設備維修管理工作的重點之一。本文從分析造紙機的故障特性入手，就怎樣保持造紙機的使用功能、合理地選擇設備維修模式和方法提出了意見和看法。
一、造紙機的故障特性分析
設備或系統在使用過程中，因某種原因喪失了規定功能或降低了效能而造成停機時，稱為設備故障。造紙機的停機故障主要有兩類：生產性固有故障和設備性故障。
（一）生產性固有故障停機特性與規律
這類停機主要是以保證產品質量和滿足生產工藝要求進行的工作，尤其生產高檔文化紙更為突出，產生停機的主要原因：一是刷洗工作，濕部濾水和脫水元件（或材料）在使用一定時間后其功能下降，脫、濾水達不到初始效果，需要定期清洗。二是更換主要工藝裝備，比如銅網、毛布達到使用壽命后，需要定期更換；壓榨膠輥、石輥受紙和刮刀接觸磨損，輥面中高發生變化，會影響產品質量，也需定期修復。
（二）設備性故障停機特點與分析
由于造紙機生產過程的特殊性和復雜性，設備性故障有以下特點：1、設備故障點多，經常發生設備故障停機；2、某些零部件使用壽命短，更換備件的頻率較高；3、故障周期和所占用的維修時間差距較大，難以管理。造紙機產生設備性故障的原因是多方面的。造成設備性故障的主要原因有：
1、磨損：原因一，長期與銅網、毛布或紙漿、成型紙接觸磨損的零部件和設備，如漿泵、碎漿機、除砂器、真空箱面板、壓榨輥、壓光輥等；原因二，零部件之間相對頻繁運動的部位，如刮刀、進汽頭、氣缸、真空伏輥、真空泵等。
2、：機械轉動離不開軸承，以轉動輥為主的造紙機，輥的種類和數量繁多，各種型號的軸承有數百個，所以管理工作相當重要，尤其受水、高溫、重載的影響，油（脂）容易流失、蒸發、老化，以致破壞效果，造成軸承損壞和軸頭磨損。因此，定期檢查加油是必不可少的。
3、疲勞：重載和連續運行的機械容易發生疲勞破壞。在造紙機上，由于某些部位受機械結構和運行原理的制約，零部件（如網案搖振彈簧板、電磁離合器吸盤、聯軸器防超載銷釘等）設計強度不能太大，以免發生損壞。解決的方法，可以采取維修技改等措施。
二、造紙機的維修模式分析
針對造紙機的特點，遵循造紙機的故障規律，研究、設計一種切實可行的設備維修方法或維修策略，對企業而言，是十分重要的。
（一）維修模式
把2～3h 的日常停機內進行的設備日常保養維修稱為“保修”；把每月6～10h 月停機時間進行的設備檢修工作稱為項目修理（簡稱“項修”）；把每年10～15 天的停機時間對設備的全面修理稱為大修理（簡稱“大修”）。保修- 項修- 大修是以造紙機“計劃停機管理”為原則，以檢修所占用的停機時間為基礎建立起來的。其中，保修是以設備保養修理為目的，以勤保養、勤修理維持機臺正常運行；項修是針對運行設備出現較大隱患，且一般修理有一定難度的項目而言的，因此它具有很強的針對性；大修是保證造紙機下一年度正常生產的必要修理工作。以此形成造紙機“保修- 項修-大修”維修策略的模式系統。
（二）改善造紙機維修性的措施
1、同步維修法：是指生產性停機與維修性停機同步進行；相互有干擾的不同維修事件同步進行；占用相同停機修理時間的維修事件同步進行。如維修部門更換或修理網案部真空吸水箱面板時，如果與生產部門更換銅網同時進行，既方便，又節省時間。
2、分步維修法：是指相同的設備（零件）數量多，且維修內容一樣，一次完成占用時間較長的維修事件，采用分組維修的方法。也就是把維修時間化整為零。如長網造紙機烘缸軸承（大瓦）一般有幾十個，如果分步完成檢查加油工作，則每次停機不會占用太多的時間。
3、系統并聯法：經常發生故障，且占用維修時間較長的系統或設備，可以采用在線并聯安裝的方法（在可安裝的條件下），替換使用。如旋翼篩、真空泵、空壓機。
4、易維修設計法：利用技術改造的方法，改善設備的維修性，達到延長設備的使用周期和減少停機時間的目的。如本廠設計制造的無軸承漿泵比外購標準泵易修易換，且使用時間長。
三、“保修-項修-大修”檢修模式的管理重點
（一）計劃停機管理是原則：大型連續化生產是一個復雜的管理過程，涉及到方方面面的工作。技術、質量、設備、原材物料及能源供應都會引起停產，解決這一問題最有效措施是加強“計劃停機管理”。在諸多關系中，生產與設備兩個部門是計劃停機管理最直接的執行者，如果配合不好，雙方就會成為對立面?！氨Ｐ? 項修- 大修”檢修系統尊重生產實際情況，合理地融入設備維修工作。它能很好地解決兩者的關系，促進維修工作走向正軌，形成良性循環。
（二）設備日常巡回檢查是基礎：日常巡回檢查是維修部門基礎工作之一，是了解和掌握設備隱患的主要手段。為了減少停機前計劃不詳和停機后檢修的盲目性，每天要有專人對造紙機進行巡檢，以巡檢記錄作為檢修前準備人力、備件、停機時間的依據。日常巡檢最好讓有一定診斷、分析、處理設備隱患能力的，有實際經驗的技術工人完成，以提高檢修工作準確性和可靠性。
（三）項修是關鍵：保修是日常檢修，大修每年1 次，項修在兩者之間起著重要的橋梁作用，是設備維修的工作重點。由于造紙機的自身特點，項修在管理上應帶有較大的靈活性，在與生產密切配合的同時，可以根據項修內容延長或縮短停機時間。首先把造紙機生產線上關鍵設備和部件的檢修、更換周期進行統計，歸納出具體檢修時間。再根據計劃停機時間做出合理的安排，充分利用項修時間進行檢修，以減輕復雜費工的修理項目對檢修工作的壓力和避免提前大修的可能性。
充分利用造紙機生產性固有故障停機時間，完成設備保養、維修、改造工作，可以有效地消除設備故障停機多占用正常生產的時間現象，從而提高設備的利用率和作業時間。實際上，它打破了傳統的設備檢修工作，用更貼近生產實際的“保修、項修、大修”劃分維修內容，避免維修與生產脫節，是一種適合造紙機切實可行的設備檢修管理模式。
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【關鍵詞】PLC；造紙機；控制系統；設計
當前，伴隨著PLC與變頻器價格的下降，在造紙機的控制系統中，通過應用PLC和變頻器對造紙機的控制系統進行設計，能夠有效的提高造紙機工作的穩定性，提高造紙機產量，同時還可以達到降低成本的目的。變頻器相信人們已經非常熟悉，但是什么是PLC呢，下面就讓筆者首先分析一下PLC。
1 PLC簡介
PLC指的是可編程邏輯的控制器，它一般采用的是能夠編程的存儲器，多用于進行儲存內部的程序，能夠執行順序控制、計數、邏輯運算以及算術操作等，面向用戶的指令。這種控制器能夠通過模擬或數字式的輸出、輸入，進而達到控制各種生產過程或各種機械的目的。一般來說，PLC主要包括電源、中央處理單元、存儲器以及輸入和輸出的接口電路等。隨著PLC性能的不斷完善，在應用的過程中，PLC具有以下幾個鮮明的特點。
首先，PLC具有編程簡單，使用方便的特點。PLC采用的是比較簡明的邏輯圖、語句表以及梯形圖等來編程語言，而不是使用復雜的計算機知識，所以，在編程的時候非常的簡單。而且PLC實現了在線修改程序，大大的方便了控制系統。
其次，PLC具有性價比高、功能強的特點。PLC內有無數個方便用戶用的編程元件，能夠進行非常復雜的控制工作，與其他的控制器相比較，性價比更高，功能更加的強大，可以通過互聯網實現分散控制和集中管理。
再次，PLC的抗干擾能力非常的強，具有較高的可靠性。PLC進行了一系列的軟件和硬件抗干擾的措施，因此，在抗干擾的能力方面非常的強。一般來說，PLC的平均年無故障時間高達數萬小時，具有較高的可靠性。
此外，PLC還具有使用方便，適應性強，硬件配套齊全，維修方便等特點。
2 基于PLC的造紙機控制系統的設計
本文主要是在1092型單杠單網的毛布造紙機的基礎上，對這種造紙機的控制系統進行的設計。這種造紙機在正常運行時對于控制系統的要求主要有：造紙機的轉動系統應當具備一定的快速動態響應和穩速精度；在爬行速度方面多以可調的15～30m/min的爬行速度為主，工作的速度具備均勻、較寬的調節范圍；部分部件應當具備顯示、微降、微升的功能等。基于PLC，對造紙機的控制系統進行設計，應當包括兩個方面的設計，即硬件設計和軟件設計兩個方面。
首先，在造紙機的控制系統的硬件選擇和設計方面。造紙機控制系統的硬件主要由系統的響應時間、控制精度、可靠性和性價比所決定的。我們設計的控制系統主要是交流變頻轉動的三級控制的方式。控制系統的第一級是驅動級，主要采用了西門子生產的6SE6440-2UD315DB1變頻器。控制系統的第二級是PLC的控制系統，PLC是三凌機電生產的型號為FX2N-26MR-2AD-2DA的PLC?？刂葡到y的第三級是上位操作系統，使用的是三菱生產的F940GOT-LWD-E觸摸屏，在該屏上可以實現增加速度、降低速度，啟動和停止等操作，而且還可以顯示造紙機的控制系統的運行情況。造紙機控制系統的硬件結構圖，見圖1。
該系統選用的的PLC帶有2路12位的ADC、26路I/O、2路12位的DAC、以及RS232C的通信接口一體化的、小型的可編程的控制器。這款PLC是我國自主研發的性價比和可靠性非常的高，抗干擾的能力也非常的強的PLC。而且，該PLC在編程軟件上能夠兼容三菱的FXGP_WIN-C梯形圖軟件，寄存的程序容量可以達到8000步。造紙機在造紙的過程中，非常重要的一個環節便是紙張的干燥。解決這一問題的關鍵便是有效的控制造紙機的烘缸供氣系統，讓烘缸內的溫度，遵循一定的變化曲線。為了有效的對烘缸表面的溫度進行測量，選用了慈溪市智能儀器公司的WRNM-201R直柄式滾筒式的表面熱電偶。這種熱電偶的分辨率是1℃，量程是0～300℃，誤差范圍在±1%FS。
其次，在造紙機的控制系統的軟件設計上。PLC基礎上的控制程序，在設計的時候，采用了模塊化的結構，系統的功能通過子程序，實時的進行調用。一般來說，子程序采用了循環掃描的方式，來處理溫度數據和控制按鍵等，以此來提高整個程序的效率。子程序在通用性的要求上比較高，而且還應當具備一定的智能性和保護功能。
基于PLC的控制系統在程序的設計上，主要利用了PLC具備的PID的控制算法。PLC本身便形成了PID的控制算法的軟件模塊。烘缸一般是大慣性、大滯后環節的控制目標，當系統存在著非常大的干擾或其設定的值有大幅度的升降的時候，在積分項的作用下，由于偏差非常的大，就會出現長時間的震蕩或較大的超調。本系統主要采用的是積分分離的位置式的PID算法，和Bang2Bang控制結合的辦法。當存在著較大的偏差的時候，積分的作用便取消了，當偏差比較小的時候，才可以加入積分。程序設計的過程中，將數值分成四個部分來考慮，具體見圖2。
在該控制系統中，當溫度低于下限的時候，數值便可以滿量程輸出，也就是說在當前的周期里，閥門可以開到最大。當溫度高于高限的時候，數值便零輸出，也就是說在當前的周期里，閥門應當開到最小。當溫度在底限和高限之間的時候，便自動進入PID的軟件模塊，為了防止超調過大，會首先執行PD控制的算法，如果誤差比閥值小，然后再執行PID的控制算法。PID的運算結果決定著輸出的數值，進而決定著閥門開度。
基于PLC的造紙機的控制系統，在進行系統調試的時候，主要采用的是現場軟件調試的方法。首先，驗證PLC動作和觸摸屏是不是正常。當啟動控制系統的時候，在觸摸屏上進行加速與減速按鈕的操作，看變頻器是不是按照要求來發出動作指令，其動作的速度是不是顯示為正常。然后，驗證烘缸溫度的控制，啟動造紙機以后，觸摸屏上能夠顯示烘缸當前的溫度，當啟動PID程序以后，觀察溫度能不能快速而準確的保持在一個設定值內。
3 結語
綜上所述，本文首先介紹了PLC，然后分析了基于PLC，造紙機的控制系統的設計及其系統調試等問題。通過對造紙機控制系統的設計和調試，大大的提高了造紙機的自動化程度，而且造紙機的產量也明顯的提高了，在節能方面，效果也非常的明顯。同時，該控制系統也顯著的降低了造紙機的維修次數，有效的節約了成本，值得在造紙機改造中廣泛應用。
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英文名稱：World Pulp and Paper
主管單位：中國輕工業聯合會
主辦單位：中國造紙學會;中國制漿造紙工業研究所
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1006-2599
國內刊號：11-3573/TS
郵發代號：82-301
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1982
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
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將這個需求變成生意―這是市川和弘這幾個月最重要的工作之一，他曾是精工愛普生株式會社（Seiko Epson）A Project部門的部長，2015年12月，他的部門了一款名叫PaperLab的新產品。愛普生稱，這是臺可以放在辦公室的造紙機―而且還不需要水。
任何一家造紙廠的老板都會告訴你水有多重要。在傳統造紙過程中，水一直是紙張纖維化最重要的溶解耗材之一，尤其是在用回收的廢紙循環造紙的時候。
一般而言，一張A4打印紙循環再生需要一杯水。為了降低成本，最好能一次處理足夠多的廢紙，這就需要一方面到處搜集廢舊資源，另一方面，貯水、浸泡、排水也需要足夠空間，所以造紙廠就成了現在你印象中的樣子―它當然不可能微縮在一個辦公室里。
然而愛普生的PaperLab，讓你如今可以自己在辦公室造紙了，原材料就是辦公室里那些A3、A4規格的廢棄打印紙。通過市川和弘他們制造的這臺PaperLab，廢紙碎紙后，先后經歷纖維化、結合、成型3步，最后會根據你的需求，“吐”出全新的A3或A4規格的打印紙、名片。它甚至可以提供不同顏色、不同厚度的紙張。
造紙的速度也不算慢。PaperLab平均每分鐘可以吐出大約14張A4紙，如果從按下開關、送紙開始算起，三分鐘后就能開始陸續吐出新紙。如果每天持續運作8小時，它的單日平均造紙量大約是6720張A4紙。
在辦公室內就把紙張纖維化，這倒是徹底解決了碎紙不充分、廢紙運輸回收過程中信息泄漏的問題。這也是PaperLab商業化過程中的主推性能。
由于這種紙張循環再造過程無需用水，機器內部不用配置排水與貯水設備，這臺機器占用的空間也得以進一步縮小。當然，這臺機器仍然比我們熟悉的大多數辦公打印機要大得多―長2.6米、寬1.2米的底座面積大概相當于5臺愛普生復合式打印機的占地面積，至于PaperLab 1.8米的高度，也超過了中國男性的平均身高。
就實際功效而言，因為不需要繞道專門回收重造，不需要耗費那么多的電力資源，也不需要水，PaperLab確實能比傳統廢紙回收循環節省更多能源。
愛普生的社長碓井稔從這里看到了更多商業機會，為此，愛普生將全名為“高級紙張循環”（Advanced Paper Recycling）的A Project重新規劃至PaperLab事業推進項目，市川和弘仍然是部長。在公司內，也確立了“智能循環事業”，碓井稔稱，“紙資源會產生更多價值”，PaperLab就是這個項目的第一個產品。碓井稔預計，“智能循環事業”能在3到5年內，為公司帶來100億日元（約合6.1億元人民幣）以上規模的收入。
8年前，碓井稔在激光與噴墨兩大技術陣營中選擇了后者。后來，激光部門的一些技術人員重組至A Project―這個直屬社長的開發部，其中就包括目前帶領PaperLab團隊的市川和弘。從2011年開始，他們就開始鉆研“干式纖維化技術”。
在PaperLab問世之前，A Project已經用這項技術，為愛普生位于日本長野縣松本市的一家工廠制作了生產機械，在那個項目中，他們用回收的廢棄文件紙張，生產出了噴墨打印機的廢液吸收器材與吸音器材，2013年開始，他們把這些產品賣給內部的噴墨打印機部門，賺回了一些開發費。
到PaperLab產品成型，愛普生已經申請了上百件相關專利。即便我們能夠從一份已經公開的專利文件中看到一些技術要素―之所以不需要水，是因為愛普生在紙張纖維化過程中使用了鼓風式纖維分離機―但是，愛普生仍然不愿過多透露其核心技術。而在愛普生之前，另一家日本公司Duplo也已經開發出能夠放進辦公室的造紙機RECOTiO。它保留了加水溶解的過程，屬于濕式造紙機，運作8小時需要大概300升的水。
Duplo曾為那次創新苦惱過，由于當時沒有人想過在公司里造紙這種事，市場上也沒有同類機型，客戶很少。Duplo反倒期待，因為有愛普生這種大公司加入競爭，這種小型造紙機可以提升市場知名度。
用水讓RECOTiO在紙張纖維化上花的時間更長，它每分鐘只能產出4張A4紙，從開始送紙到最終出新紙，要花兩個小時。但也正因和傳統造紙原理一樣，水是這臺機器造紙過程中唯一需要添加的主要成分，一些洗劑之類的成分可以趁機器保養時一并添加。
PaperLab的情況要更復雜一些。從那份專利文件可以看出，紙張在PaperLab內部纖維化之后產生的纖維，會進入一個圓錐型的離心分離器，在這個階段，帶顏色的纖維會被排出，沒有附著顏色的纖維會繼續沿著管道進入與結合劑混合、成型的過程。
你可能意識到了，PaperLab還需要添加結合劑，它主要用于增加紙的強度。就像是噴墨打印機需要補充墨水，這些結合劑本質上也是一種耗材，愛普生還沒有想好，到底是把它們變成墨倉一樣的商品，還是作為保養服務的一個部分。
分離出的帶色纖維也要面對同樣的問題，愛普生需要做一個決定―到底是讓它成為客戶能隨時清理的垃圾，還是讓垃圾處理也進入保養服務的范疇。
“我們正在考慮它的商業模式，”愛普生廣報IR部課長松本慶士說，“對客戶來說，如果不考慮經濟上的有利因素，商品是沒有說服力的?！?/p>
PaperLab的確可能成為一個節能明星，在嚴守企業機密這件事上，可能也沒有什么機器比它的“嘴”更緊了。但是所有的客戶都會問一個問題―這個創意聽起來還蠻贊，可它到底要花多少錢？
造紙機械范文6
摘要：本文綜述了廢紙回收利用時雜質的來源以及雜質脫除的物理方法，介紹了不同物理脫除膠粘物工藝的機理、特點，并對收購廢紙過程中控制雜質的方法提出了建議。關鍵詞：廢紙雜質膠粘物物理控制1 前言隨著世界經濟的迅猛發展以及人們生活水平的提高,紙和紙板的生產及需求量也在與日俱增,據資料統計顯示20__年,我國紙和紙板的消費總量約為3400萬t，20__年我國紙和紙板的產量為4950萬噸，消費量為5439萬噸。[17]紙和紙板需求量的大幅上升,勢必造成原料緊張、能源短缺等問題的加劇。如何充分利用資源,研究節約能源變廢為寶的資源化技術,正在受到世界廣泛的重視。二次纖維的回用已受到世界各國的高度重視。據有關專家預測,21世紀末,二次纖維將占造紙纖維原料的70左右[1]。我國的二次纖維利用率隨著造紙工業的發展而迅速上升，廢紙漿用量從20__年的1230萬t占到全國紙漿總用量的41上升到20__年的2305萬噸，占全國制漿總用量的52％。為此,今后二次纖維的使用不僅在數量上將大幅度增長,而且在質量、品種、回收方式、處理技術以及廢水處理等方面,都要有一個新的提高。2廢紙的種類及處理在我們回收的大量的廢紙中大致可以分為三類：第一類是上等廢紙，即由印刷品切下來的白紙邊，它們未經印刷“污染”，只需加水軟化，再用機械攪碎，離解成單根纖維，稍加處理，直接送到造紙機上，即能抄造出較好的紙張。第二類是中等廢紙，包括大量的舊書本、雜質、記帳冊等；凡是印有字、寫過字的白色廢紙，都屬于這一類。第三類是次等廢紙，除上述兩種以外的一切雜質均屬此類。這類廢紙，有一部分是從垃圾堆里揀來的，上面帶有細菌，所以必須加強脫色、消毒。這類廢紙只供抄造低級紙張使用。[2]廢紙也有局限性。一方面，隨著紙張品種多樣化的發展，采用了各種各樣的化學藥品，有的添加劑還有毒，有的則難于凈化除去，給廢紙加工帶來許多麻煩。另一方面，廢紙漿生產的紙強度較差，這是因為在廢紙制漿過程中經過了一系列機械、化學加工處理，又在各種環境中受到不同程度，不同時間的老化，使纖維短而發脆。認識到廢紙漿的這些特點，對廢紙的回收利用是十分重要，便于制定出科學、合理的制漿工藝流程，做到揚長避短。[3]3廢紙在回用過程中的主要雜質及其出現的主要問題3.1.1廢紙回用過程中的主要雜質在制漿造紙過程中，雜質是所有造紙無用物的總稱。包括存在于水中的或以某些方式粘附在造紙機、澄清設備、管道、管件等某一設備或同時粘附在幾種不同設備上的物質。隨著二次纖維回收利用率的增加,尤其是低廉的混合廢紙的回用程度不斷提高,潛在地增加了雜質對紙漿的污染,這些雜質的種類見表一[4]。采用高濃碎漿、新型凈化設備和篩濾系統,能較有效地增加系統去除雜質的種類和能力,但即使最有效的體系也不能將膠粘雜質完全除去。所以，廢紙回收利用上存在的主要問題是膠粘物問題。表一廢紙中通常含有的雜質種類雜質種類
來源舉例聚乙烯泡沫包裝時用的塞體和墊體塑料薄膜：聚乙烯、聚苯乙烯紙張泡狀壓層訂書釘辦公室廢紙熱熔物書本和雜質裝訂粘合體、紙箱褶葉及縫合壓敏膠粘物膠帶、標簽和自封信封塑性物紙和紙板涂層3.2二次纖維使用過程中的膠粘物來源及其危害3.2.1膠粘物的來源膠粘物是在廢紙中由于其粘性或趨向于形成聚集體而導致在造紙過程中出現沉積物問題的物質。[5]這些物質混入紙漿中在各個工序中都能發生沉淀,對紙機、加工設備和成紙的使用上都可能造成影響。若膠粘雜質在成形網、毛布和壓輥、刮刀及烘缸等表面沉積,將會影響到紙機的運轉性能,紙頁質量也因此下降,常常出現洞眼、色斑并導致紙頁的外觀欠佳。如果膠粘雜質沉積在紙頁的表面則會影響到涂層的粘著、紙頁的適印性能并有可能出現與周圍紙頁粘附,加工時斷裂。因此膠粘雜質的控制引起了人們廣泛的關注。膠粘物的主要來源如表二：[6]表二：膠粘物的主要來源膠粘劑
涂布粘合劑組分油墨沉積物脫墨化學品施膠劑濕強樹脂丁苯橡膠醋酸乙烯類聚乙烯聚丁二烯石蠟粘性樹脂聚異戊二烯丁苯橡膠（羧基化的）聚醋酸乙烯PVATiO2和CaCO3淀粉、粘土蛋白質礦物油丁苯橡膠PVA苯乙烯酸鹽不飽和脂肪酸環氧丙烯酸鹽樹脂脂肪酸金屬皂非離子表面活性劑聚丙烯酸油脂樹脂和脂肪酸明礬松香膠脲醛樹脂三聚氰胺甲醛樹脂3.2.2膠粘物的特性及危害膠粘雜質的一些問題與其性質有關，重要特性之一為疏水性,因此能夠脫離水相而沉積吸附在成形網、毛布和壓輥等疏水性表面。并且由于這些顆粒的稠密性和熱塑性而極難通過離心分離或濾篩除去。膠粘物(膠粘雜質)可進一步分為3類：熱熔物、壓敏膠粘物和蠟狀物。[4]以上膠粘物各具特性，但在紙漿中均呈陰電性，具有較高的陽離子需求量。消耗系統中陽性添加劑的電荷，本身表現出很強的凝聚和沉積趨勢，積聚到一定程度時，會沉積并粘附于紙機的網、毛毯、壓輥、吸水箱、烘缸表面、以及管道中，造成糊網、毛毯孔眼堵塞等，形成膠粘物障礙，導致脫水能力下降、脫水不均勻、并引發多種紙病，嚴重時造成紙機斷頭而被迫停機清洗。此外，膠粘物的危害還在于：膠粘物中如上所提到的蠟、聚乙烯、苯乙烯、膠乳、橡膠、熱熔膠等都具有柔軟性和可塑性，在處理過程中會發生形變，并具有聚集的屬性，干擾清除，從而增加了處理難度。[5]隨著廢紙原料使用量的增加和廢紙中膠粘物含量的增加，膠粘物的危害更加突出，因此膠粘物成為廢紙處理過程中最復雜、最困難、最需要認真對待的問題。4廢紙回收過程中膠粘物的物理控制工藝由于膠粘物脫除工藝是廢紙回收過程中最難控制的工藝，我們主要來探討膠粘物雜質的控制工藝。我們發現去除廢紙中膠粘物的方法通常有3種。物理控制、化學控制、生物控制。由于廢紙往往含有多種潛在膠粘物，在廢紙制漿過程中很難依靠單一的處理方法將膠粘物徹底去除，在實際生產中經常采用多種方法相結合的處理程序。其中原生膠粘物主要是通過機械法脫除。所謂原生膠粘物，指的是直接來自廢紙不溶于水的膠粘物。除去原生膠粘物的方法，主要是靠機械控制的方法，當然也會在機械控制方法無法繼續控制時采用化學控制方法來協助進行。機械控制方法主要包括篩選、洗滌、熱分散、機械處理等。[6]4.1.2 機械篩選法機械篩選是利用膠粘物顆粒與纖維之間的物性差別進行篩選。根據膠粘物大小和形狀的差別可用篩子篩去，當比重、粒徑和形狀為主要因素時，則用離心式消除器來剔除。然而，機械方法并非100％有效，這是因為壓力篩的旋翼在高速旋轉時，對紙漿產生的沖擊過大，在這種沖擊波作用下，大于篩縫（孔）5～10倍的膠粘物粒子都能通過篩縫（孔），而且膠粘物的某些成分的特性與纖維十分相似，或者是膠粘物的某些成分與膠粘物十分相似。實踐證明，正確按 設計規范操作，用機械篩選可以出70粘性物。如果再在壓力篩后加上一段除渣器的話去除膠粘物的效果會更好。[7]4.1.3洗滌與浮選洗滌法是最早使用的傳統方法，主要是利用大量的水反復洗滌漿料，將廢紙漿中的油墨洗去。洗滌法所選用的表面活性劑一般是浸透、乳化、分散等綜合洗滌作用較強的醚型非離子型表面活性劑，為了避免高氣泡型導致的洗滌效果差、廢水處理難等問題，應盡量少使用高氣泡性的陰離子型表面活性劑。洗滌法簡單的流程為：廢紙碎解加脫墨劑疏解洗滌紙漿。[8]由于過去用的洗滌法脫墨排出的廢水量大，隨著人們的環保意識日益加強，廢紙回收企業轉而改用浮選法脫墨替代洗滌法。但由于洗滌在去除廢紙中廢雜質仍有著不可替代的作用，浮選法脫墨又逐漸演變為現在的浮選洗滌法。適合用在浮選過程中的廢雜質顆粒大小在15～150μm，而低于15μm則洗滌更為有效，故對絕大多數品種的廢紙來說，這兩種操作單元的配合使用是最理想的[8]浮選法是近幾十年發展起來的脫墨方法。它是將碎解、凈化后的漿料沖稀至0.8~1.2（質量濃度），然后加入浮選劑，生成泡沫吸附油墨粒子、并浮在液面上，然后用吸盤洗掉或使用機械刮刀刮走。其簡單的工藝流程為：廢紙預選篩碎解高濃壓力篩浮選設備錐形除砂器圓網濃縮機高濃漂白機造紙車間。[8]影響浮選的諸多參數中，空氣泡的多少和大小是一個主要因素，小的空氣泡能捕捉小的廢雜質，而較大的廢雜質則需要較大的空氣泡，而為了加大空氣泡與油墨顆粒碰撞的幾率，就要增加空氣泡的數量。前人研究結果表明：只有空氣泡直徑大于0.5mm時，氣泡才有足夠的浮力推開紙漿懸浮液中由纖維組成的“彈性網”并浮至浮選槽的表面，故浮選時發生的氣泡應不小于0.5mm。小于0.1mm的空氣泡會吸附在纖維上，造成纖維的流失。4.1.4機械／熱分散處理通過篩選及洗滌設備并不能完全出去膠粘物。熱分散及機械分散法可以進一步碎解膠粘物顆粒，使其易于分散。熱分散系統的主體設備是熱分散器。主要作用用于對廢紙漿中的膠粘物、油脂、石蠟等雜物進行細化，以提高成紙的外觀質量；也可用于脫墨漿生產中剝離并分散油墨粒子，以提高脫墨效果。工作原理：分散作用主要靠機體內定子和轉子間的相對運動實現的，漿料以大于28％的濃度在機體內受到擠壓及蒸汽加熱，同時在定子和轉子間受到強烈的揉搓，使漿料中依附在纖維上的膠粘物分散成肉眼看不到的微細顆粒。對于脫墨漿，可以從纖維表面剝離并分散油墨離子，以便在后續工段中除去。[9]過程為：廢紙先經水力碎漿機離解并用高濃除砂器和纖維分離機進行凈化處理，再進入濃縮設備脫水，然后漿料經預熱器預熱后進入熱分散器，利用熱分散器盤磨的高速旋轉而產生擠壓、揉搓、摩擦作用將熱熔膠在熔化狀態下分散成許多難于看出的小顆粒。[10]5結論與建議經過以上的物理處理，可以在一定程度上去除膠粘物，降低膠粘物對造紙過程的危害。但是在廢紙回收過程中也要加強對含有膠粘物雜質廢紙的控制。這一點可以通過廢紙回收站來完成。例如廢紙收購企業可以按照膠粘物含量的多少制定廢紙的等級，從而制定不同的回收價格，在利益上刺激回收站工作人員加強廢紙回收的挑選工作。這樣也為我們物理處理工藝減輕了壓力，從而降低物理處理過程的成本。6參考文獻[1] 顧民達.擴大二次纖維回收利用的對策[J].紙和造紙,20__,03，7－9[2]李洲.國內外廢紙回收利用的現狀與趨勢.再生資源研究，1994，07,15－18[3]張治溥.淺析廢紙的回收利用.甘肅輕紡科技，1994，02,27－28[4]趙玉林1，陳中豪1，王福君2，廢紙回用過程中膠粘雜質的分類及化學控制，林產化工通訊，20__，04,17－20[5]龐學欣.廢紙回收過程中的膠粘物問題.國際造紙，20__，03，23－27造紙化學品，20__，01，1－4[6]張素鳳.廢紙回收中膠粘物的除去.造紙化學品，1999，02，39－40[7]謝新良、石淑蘭.廢紙回收過程的膠粘物及解決辦法，上海造紙，20__，04，8－11[8]廢紙處理設備的新進展(中)，陳慶蔚，中華紙業，20__，03，36－40[9]幾種廢紙制漿設備介紹，劉學峰，中華紙業，20__，06，44－46[10]袁世炬、劉冰玉等.廢紙中熱熔膠的脫除方法.湖北工學院學報，1994，02，78－82
