新型复合材料的特点及其在造纸工业的应用 摘 要: 新型复合材料具有强度大、刚度好、重量轻等特点,可以制造出具有较好性价比的特殊结构的产品。在造纸工业,已成功地应用于各种导辊、支承梁、流浆箱飘片等,使用效果已得到生产证实。
关键词:复合材料;特点;优点;应用;导辊;BowMaster舒展辊;FlyMaster辊 今天,最为常用的复合材料是那些强化塑料。在这些塑料中加入玻璃纤维或碳纤维,会比单纯的塑料更加牢固、强度更大、刚度更好。加有碳纤维和高温聚合树脂的强化塑料通常被称为高级复合材料。强化纤维的原理是纤维状材料的强度要比松散状态高数百倍。当这些高强度的纤维与塑料“粘合”在一起时,就可以得到一种新的定制材料,这种材料具有其它材料所没有的综合特性。复合材料可以使我们制造出具有最佳性价比的特殊结构的产品。 复合结构的制造通常是几层复合材料按一定的次序叠合形成一定的结构(层压)。在具体应用上是成功地选择复合材料特定方向上的出色强度和其它特性的结果。在没有负载的方向上也可以减少材料,例如,可以通过对复合结构的优化,使其特定方向上的热膨胀接近于零。 由于制浆造纸是一个非常复杂的过程,各设备的要求和设计标准存在着很大的不同。这些设备的功能可以通过优化来使复合材料的长处得到最大的发挥。表1汇总了纸机上采用的新型复合材料部件以及它们与传统设计相比较的主要优点。 聚合物复合材料具有许多优点。其中主要的优点有:重量轻,并且在补强方向上强度很高。正是这些优点,使之被广泛用于造纸工业,如制造辊子和支承梁结构,可以提高辊子运行速度,降低支承梁振动的可能性。 复合材料还有其它理想的物理和机械特性。这些特性有:出色的耐腐蚀性和耐疲劳性,例如被用于流浆箱的加强碳纤维飘片。 聚合物复合材料还具有许多能被用于设计和制造上的优点。可以将几个部件结合成一体,这样就可以减少装配和维护的费用。例如,美卓开发出来的刮刀片固定夹就是利用了复合材料的这一优点。 美卓造纸机械公司致力于将自己广泛的造纸生产工艺和设备制造专门技术与高级复合材料技术所带来的机会结合在一起。最近几年,开发了几种创新产品。下面就是这方面的一些例子。 B o w M a s t e r 舒展辊提高了舒展效果BowMaster舒展辊就是对今天要提高舒展辊的可靠性以及舒展效率要求的响应。这种舒展辊采用了柔性的复合材料辊壳,可以弯曲成精确的、连续的弧形。这种结构可以根据目前主要的工艺需要任意调节辊子的弯度和弯曲方向,由此获得最佳的弯度,使舒展效率最大,确保无皱褶的舒展效果。如图1。BowMaster舒展辊不仅用于纸机和纸板机进行纸幅的舒展,而且能在施胶机和涂布机这些要求苛刻的地方应用。 BowMaster舒展辊易于维护,因为它的辊壳中没有轴承。为了使辊子转动并调节辊壳的弯度,采用的双排轴承位于辊子两端的轴承座中。轴承通常与循环油润滑连接,以便有效地保证各种运行情况下的轴承冷却和润滑,提高轴承的寿命。 复合材料压纸辊改善了多压区压光机的运行 有效的纸幅张力分布控制、消除皱褶、良好的运行性能、可靠以及无故障地运行,这些是对任何多压区压光机飞辊的要求。为了满足这些要求,美卓开发出了新一代的FlyMaster辊。 在FlyMaster辊创造性的设计上,复合材料辊壳支承在中部的内管以及两端特殊的减振部件上。这些部件可以调节使辊壳达到需要的弯曲度,并且还可使辊壳适应纸幅张力分布的变化。这样,工人就可以在变化的运行条件下维持均匀的纸幅张力。由于它减少了人工辊子调节需要的时间,操作人员可以有更多的时间用于压光操作本身。特别强调的是,有效的纸幅张力控制是很重要的,尤其是在第一个压光机压区之后,在这里纸幅的伸长会造成皱褶,导致纸张的裂口。 这种新型的FlyMaster辊的另一个优点是它的结构。对于超级压光机上使用的常规的3段压纸辊,轴承发热造成的不均匀的辊面温度,会导致纸张光泽度和厚度的变化。由于辊节之间连接器损坏,泄漏到纸幅上的油脂还可能会危及这些辊子。采用新型的FlyMaster辊,可以消除上述那些危及纸张质量的因素,因为这种辊子采用的是一根连续的辊壳并且它的轴承不在纸幅内的位置。
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