红外干燥机在纸机上的应用分析

红外干燥机在纸机上的应用分析

王俊秀

濮阳龙丰纸业有限公司 河南濮阳 457000

摘要：红外干燥机在造纸工业已经得到广泛的应用，对于不同类型的造纸机可以在不同位置使用不同类型的红外干燥机满足生产需求，红外干燥机安装的主要目的是为了提高生产效率，改善纸张生产质量，节约能源消耗。本文首先对红外干燥机组成以主要部件功能进行了详细介绍，同时对红外干燥机在几种类型造纸机上应用和效果进行了阐述，比如在薄纸纸机上的应用，可以对低定量纸进行很好的干燥，利用反射器通过二次反射将穿过纸张的辐射和因纸张表面不均匀反射的辐射再次反射到纸张上，节约能耗，提高纸张生产质量。在挂面纸板机上的应用可以提高纸张温度，减少烘缸蒸汽用量，提高纸张表面干燥程度。在涂布机上应用红外干燥机可以改善因为原纸不均匀导致的粘合剂渗透速度不一致发生的印刷纸张厚度不一现象和花斑现象，从而提高纸张质量和改善用户体验。最后对红外干燥机日常维护手段进行了详细说明。

关键词：红外干燥机 纸张 应用

引言：造纸机在造纸过程中需要进行高温干燥，煤气或者电红外干燥机已经在纸机上应用比较普及，利用红外辐射进行加热干燥效率高同时不影响纸张质量，在纸张冷却时间（约1s）内可以距离其5cm处进行加热，加热时间短。使用煤气进行加热可以获得更好的纸张干燥效果但是利用率较低，红外干燥机加热效果与温度设置和加热时间有关。

1. 红外干燥机组成

红外干燥机分为工作硬件和控制软件，软件部分包括联锁条件和PLC控制，硬件部分包括冷却系统、极限位、防火阀、供电部分、发光板、压力变送器、触摸屏、反射板等，其中核心部件冷却系统包括送风和排风部分。^[1]

冷却系统的作用是对发光板前后腔进行冷却和保持发光板腔内卫生，抽风机用来避免腔内温度升高，冷却加热灯管，抽风机抽入的空气也可以对内部积聚灰尘进行清扫，避免发生灰尘与灯管之间的短路现象。红外干燥箱包括发光板和反射板两部分，发光板分为18个区域，分为前后两个腔，前腔分为上下两个腔，并且均设置压力变送器，用来测量送风压力。

红外加热器在造纸过程中可以在压榨前在烘缸后同时进行加热，不仅可以节省能源消耗，而且可以保持纸张水分均匀。压榨前使用红外加热器可以升高纸张温度、降低水粘度从而减少烘缸蒸汽用量进而提高产量，红外加热器平均升高10^oC，纸张干燥度可增加1%，烘缸蒸汽用量可减少5%左右；在造纸过程中对烘缸后使用红外干燥机，可以保持纸张水分分布均匀。^[2]

2. 红外干燥机的应用

2.1 红外干燥机在薄纸纸机上的应用

红外干燥机可以节约生产能源消耗和纸张磨损消耗，增加年产量，同时增加纸张表面水分分布均匀程度，减少生产波动程度从而提高纸张质量。红外辐射能量与绝对温度有关，与绝对温度的四次方成线性关系，设置不同的加热温度可以改变辐射能，不同红外加热方式得到的最高加热温度也不同，其中使用钨丝进行电红外加热可以得到最高加热温度2200^oC。

使用红外辐射加热器最重要的一点是保证安全，断头时，应该立即停止工作并对其迅速冷却，周围不可摆放堆置易燃易爆物。红外辐射效果与纸张定量和纸面反射有关，对于定量低的纸张需使用反射器，一方面可以将纸张反射的红外线进行二次反射到纸张上，另一方面可以将穿透纸张的红外线通过反射器重新反射到纸张上，从而提高红外辐射能量利用效率。在薄纸纸机上使用红外反射最高可以提高10%产量，如果引入通风换气装置进行优化修饰，还可以进一步提高纸张生产效率。^[3]

2.2 红外干燥机在挂面纸板机上的应用

对于大型的纸板机，挂面纸板机进行红外辐射加热后进行压榨，与直接压榨生产得到的纸张进行对比。生产过程中种使用煤气红外加热器，为了保证生产器件安全，在断头时避免受到高温影响发生损坏，因此在断头时加热器自动旋转90^oC，并且使用包胶在红外加热器前后包裹避免过热。纸张使用红外加热后干燥程度增加3%，烘缸后湿纸张温度提高了20^oC，干燥温度每增加10^oC纸张干燥度提高1.5%，烘缸蒸汽用量减少了40.1%，因此红外干燥机的使用降低了生产热源能耗，提高了纸张干燥度也提高了生产效率。

2.3 红外干燥机在涂布机上的应用

红外干燥机在涂布机上应用主要体现在刮刀上，因为传统涂布机中由于使用涂布剂，原纸会吸收其中水分和粘合剂从而引起迁移，红外干燥机的安装可以有效避免这种迁移现象。现在已经开发出高强高频红外加热器，发射频率远高于中强中频红外加热器和板式加热器。

实验以及实际生产证明，二压湿毯温度提高了4.3^oC，且因为红外加热器避免了水分和粘结剂的迁移现象，湿毯中水分减少了20g/m²，烘缸蒸汽用量减少了19.3%，同时汽压下降可以得到更好干燥效果，减少漏气现象从而减少辐射损失。

红外加热器的作用以及原理可以描述如下：涂布过程中涂布剂与原纸接触之后，涂布剂当中水分首先湿润纸张，然后粘合剂开始迁移至原纸，在刮刀的压力作用下，粘合剂进入原纸的过程是毛细渗透过程，然而纸张的不均匀性导致粘合剂渗入纸张各处的速度不一致，是纸张厚度不均匀从而降低了印刷质量，当纸张继续干燥达到凝胶点，粘合剂渗透速度下降可能出现花斑现象进而影响纸张美观程度、实际效果和用户体验。红外加热器的安装，当刮刀出现时立即冻结涂布剂，从而避免花斑现象出现，大大改善了纸张质量。

3. 红外干燥机日常维护

同实验分析仪器设备一样，红外干燥机也需要日常维护，主要用来人工清洁灰尘和保证各器件正常运行。平时应使用柔性好的干布或蘸有酒精的抹布对玻璃和灯管进行擦拭，不能用水冲洗；定期对冷却系统风机过滤网进行清洗；对于供电部分保险定期进行系统检查；设备停用时，打开发光板玻璃仔细清扫灯管底座灰尘，避免底座聚集灰尘发生短路现象；定期检查发光板和反射板抬起和下落限位，避免限位失灵造成发光板、反射板的损坏。

总之，红外干燥机因为功率大，工作温度高会给造纸机其他部件带来一定程度上的安全隐患，以及发生火灾和短路等风险，在纸张生产质量和效率得到改善、提高的同时，要及时对红外干燥机进行日常维护，生产安全永远是第一位的，不可因为维护及检查不及时而造成不可挽回的损失。

结语：

红外干燥机在造纸工业已经得到广泛的应用，对于不同类型的造纸机可以在不同位置使用不同类型的红外干燥机满足生产需求，红外干燥机安装的主要目的是为了提高生产效率，改善纸张生产质量，节约能源消耗。本文首先对红外干燥机组成以主要部件功能进行了详细介绍，同时对红外干燥机在几种类型造纸机上应用和效果进行了阐述，比如在薄纸纸机上的应用，可以对低定量纸进行很好的干燥，利用反射器通过二次反射将穿过纸张的辐射和因纸张表面不均匀反射的辐射再次反射到纸张上，节约能耗，提高纸张生产质量。在挂面纸板机上的应用可以提高纸张温度，减少烘缸蒸汽用量，提高纸张表面干燥程度。在涂布机上应用红外干燥机可以改善因为原纸不均匀导致的粘合剂渗透速度不一致发生的印刷纸张厚度不一现象和花斑现象，从而提高纸张质量和改善用户体验。最后对红外干燥机日常维护手段进行了详细说明。

参考文献：

[1]史延鹏.红外干燥箱在纸机上的应用[J].中华纸业,2016,37(22):56-58.

[2]赵仁平,何鹏德.纸张干燥技术及其能效分析(上)[J].中华纸业,2014,35(16):10-14.

[3]赵仁平,何鹏德.造纸厂排风余热的优化应用[J].中华纸业,2012,33(06):72-76.

作者简介：姓名：王俊秀（1981年11月06日生）；性别：女，籍贯：河北省盐山县，学历：本科，毕业于郑州大学；研究方向：制浆造纸和销售。