楊木ＡＰＭＰ新工藝制漿設備國產化研究

摘 要：楊木APMP制漿新工藝在國內有著廣泛的應用市場，國產化的研究的關鍵是設備替代技術。提出采用一種偏心進料高濃盤磨機，用以代替螺旋擠壓機，為APMP制漿設備國產化創造了有利條件。

關鍵詞：APMP；楊木制漿設備；國產化

中圖分類號：TB13文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0270-02

1 綜述

1.1 楊木APMP成套設備引進情況

從1995年至今，國內已引進多條楊木APMP成套設備（表1）。整條楊木APMP生產線的投資費用巨大。過高的投資增加了生產成本，最終將極大地削弱楊木APMP生產線的投資價值和競爭力，制約中國制漿造紙工業的發展。提高制漿造紙設備的自給率，實現楊木APMP成套制漿設備實現國產化，不僅有利于推廣楊木APMP和促進制漿造紙工業的發展，而且也會帶動我國制漿造紙機械制造業發展。

1.2 APMP制漿技術

APMP即堿性過氧化氫化學機械漿，是80年代末90年代初開發的新漿種。它與APP同屬堿性過氧化氫預浸漬化學機械漿系列。

2 楊木APMP設備國產化研究關鍵因素

螺旋擠壓疏解機是APMP生產過程的關鍵設備，不但使木片被壓縮成均勻塊，而且保證木片在進入浸漬器之前將被壓縮成的均勻塊疏解開。作用有兩點：(1)以大的壓縮比（4∶1～7∶1）壓縮木片，擠出木片中的空氣和經藥液浸漬而溶出的物質，使其干度達到58%左右，以便在浸漬時能完全將藥劑滲透到纖維里，為均勻浸漬創造良好的條件。(2)以粗大的推進螺旋葉片碾壓木片，使其破碎，經兩段碾壓后，木片基本上變成疏松的小木棍或粗大纖維束，使之更好地吸收藥液，降低磨漿能耗，為獲得良好的APMP打下基礎。

3 楊木APMP設備替代國產化

3.1 螺旋擠壓機

該裝置能擠出空氣及游離水，然后將木片送入含有化學藥劑的槽罐。木片在螺旋擠壓機中受到強烈的擠壓和撕裂作用，產生許多龜裂，木片變薄，堆積密度變小，結構變得疏松，形成立體網狀結構的木絲團，這對尺寸較大或較小的木片都有同樣作用，只是大壓縮比以及壓縮次數多的效果更明顯。這些木絲團能像海綿一樣易于吸收藥液，從而使藥液浸漬完全、反應充分，藥品滲透很大程度取決于木片經過擠壓所產生的龜裂和裂縫的多少，而擠壓對纖維并不會產生很大損傷。擠壓可以促進木片的化學反應已在APMP、CTMP中得到成熟應用。

3.2 偏心進料高濃盤磨機

（1）偏心進料高濃盤磨機首先設計了不同結構的旋轉磨片和固定磨片，取消了磨片上的破碎疏解區，除旋轉磨片中心的動盤鎖緊螺母安裝孔及固定磨片上的進料孔外，旋轉磨片與固定磨片的其余表面均為平的磨漿齒面；（2）殼體前端蓋和固定磨片上的進料孔相對于旋轉磨片的中心設置了較大的偏心距，使進料孔對準旋轉磨片的磨漿齒面，在固定磨片齒面上進料孔旁與旋轉磨片旋轉的相同方向還設置了一條由深變淺的弧形凹槽；（3）將殼體上位于主軸周圍的密封結構取消并改成環形的通風道。

這種新型的偏心進料高濃磨漿機由于進料孔相對于旋轉磨片的中心設置了一個較大的偏心距，使進料孔對準旋轉磨片的磨漿齒面。高濃纖維原料在進料螺旋的推動下直接進入固定磨片與旋轉磨片之間，由旋轉磨片上的磨齒將高濃纖維原料帶入平面磨漿區，固定磨片上由深變淺的弧形凹槽可使體積較大的高濃纖維原料易于進入平面磨漿區，而無須依靠進料螺旋的強力推擠。因此偏心進料高濃磨漿機不易造成高濃纖維原料的堵塞，同時，進料螺旋對高濃纖維原料也無須強力推擠，使主軸的軸向載荷和動盤的旋轉阻力大減，磨漿能耗也大大降低，同時延長了主軸的軸承壽命。

3.3 螺旋擠壓機與偏心進料高濃盤磨機的比較

螺旋擠壓機擠壓木片時（圖1），木片受到四個方向力的作用，螺旋軸和殼體對木片的壓力F1，兩力大小相等，方向相反。木片受力之后，有沿著木片45度方向向外運動的趨勢。由于木片存在的空間減小，木片受到了其它木片對它擠壓力F2，兩個力的方向相反。四種力共同作用在木片上，就減少了木片裂開的趨勢。

木片被擠壓后，在浸漬時能完全將藥劑吸收到纖維里，為均勻浸漬創造良好的條件。另外，經擠壓后的木片呈疏松的木絲團，可將藥液吸入木片的每個孔中，使化學藥液的滲透較充分。由于螺旋軸是錐軸設計，先細后粗。環在螺旋軸外側的篩筐直徑不變，加之螺旋片的螺距逐漸減小，螺旋片與篩筐形成的螺旋室越來越小，即螺旋壓榨的輸送截面越來越小，木片被壓縮，水從篩筐孔眼流出，木片之間的結合被斷開，這是一種靜態分絲，盤磨機粗磨木片，隨著磨片的轉動，木片在磨室內作相對運動，木片及木片與磨片之間形成強大的摩擦，磨出的木絲均勻，比表面積大，更利于藥液的吸收。用盤磨機粗磨木片，可以達到分絲之效果，更能降低能耗。

3.4 國產化與進口楊木APMP技術經濟對比

經實驗數據可知，采用新工藝較優條件下制得的漿料抄片物檢性能測試的結果與進口楊木APMP相比較，可以看出：新工藝制漿的各項強度指標與岳陽造紙廠采用國外進口設備所制得的楊木APMP相差不大，說明采用APMP新工藝和設備可以達到與國外進口工藝和設備相似的效果（表1）。

一套日產150～200噸的楊木APMP生產線成套設備價格在3000萬美元以上，需要使用國家大量的外匯。即使購買其主體設備，在國內配置其它輔助設備，費用也在1.6億元人民幣以上，況且配套設備與主體設備配套使用時，對運行的穩定性會產生一定的影響。采用國產的楊木APMP自制設備，雖然在性能上略低于進口，但每套50～200噸生產線價值在1.4億左右，且由于采用了偏心進料高濃盤磨機，電機額定功率：30KW，進料電機額定功率：1.1KW，比同型進口設備比較節能7%左右，有著很好的技術經濟性能。

4 結論

采用了一種新型偏心進料高濃盤磨機，用以代替螺旋擠壓機。盤磨機粗磨木片，磨出的木絲均勻，比表面積大，為均勻浸漬創造良好的條件。偏心進料高濃盤磨機可以避免普通盤磨機的缺點，進料暢通，分絲均勻，節省能耗，為APMP制漿設備國產化創造了有利條件。

參考文獻

［1］唐艷軍，劉秉鉞.螺旋擠壓疏解機在堿性過氧化氫制漿中的重要作用［J］.紙和造紙，2004，（4）：41.

［2］岳陽紙業集團.國內首條75噸/日意大利楊APMP制漿生產線［J］.中華紙業，2001，（12）：74.

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