导读：在卫生纸从浆板原料到原纸的造纸过程中,有些关键的工艺参数必须要控制好,才能生产出质量合格的原纸。在造纸过程中,主要分流送部分与抄纸部分,其中流送部分有碎浆、磨浆、配浆、上浆等内容,抄纸部分有成形、压榨、干燥、压光、卷取等内容,其他与之配套有真空、白水、损纸等系统。如何控制好这些过程中各步骤的关键工艺参数,直接影响到所生产出来原纸质量的好坏。

1、碎浆

碎浆过程要控制的主要工艺参数为碎浆的浓度、时间和抽浆浓度。碎浆的浓度、时间决定浆料的疏解程度,抽浆浓度是下一步骤磨浆的基本条件。当碎浆过程开始加水时,把流量计所测量的流量就开始累加计算,根据加水量=(浆板重量x浆板绝干量)/浓度-浆板重量的公式计算确定碎浆与抽浆的加水量。当浆板下到开动的碎浆槽里且累加流量等于碎浆的加水计算量时,关闭加水自动阀,开始计算碎浆时间,这用定时器或在 DCS 程序中都可轻易实现。达到所设定的时间后,打开自动阀加水,直到累加流量等于抽浆的加水计算量,同时进行抽浆,这样便可在浆池内得到稳定浓度的浆料。

2、磨浆

磨浆过程要控制的主要工艺参数有浆料通过量、磨浆功率与磨浆浓度。因为实时配浆使长短纤维的用量常常变化较大,同时影响到磨浆机的出口压力,这就需要改变回流量,控制浆料在磨浆机通过量,来稳定磨浆机的出口压力。通过流量计测量出配浆所需的浆流量与回流量,而两者之和便是浆料在磨浆机通过量。设定浆料通过量,控制回流阀,让回流量随配所需的浆流量的变化而反向变化,这样便可得到稳定的浆料通过量。对测量出的瞬间浓度与浓度设定值的比较,通过 PID 调节稀释自动阀来控制磨浆浓度。

3、配浆

现在高速卫生纸机的工艺流程都是实时配浆,一般分上层浆料与下层浆料,上层浆料由长纤、短纤配成,短纤居多,使上层纸面手感较滑;下层浆料由长纤、短纤、损纸配成,长纤与损纸居多,使生产出来的卫生纸有较好的拉力。配浆过程要控制的主要工艺参数是每条配浆线路的流量。

4、上浆

上浆过程要控制的主要工艺参数有上浆浓度、上浆流量。

上浆浓度的控制是一个典型的 PID 控制。通过对稀释自动阀的调节达到接近设定浓度的目的。

对上浆流量的控制相对就比较复杂了,在卷取部中配有扫描架测量纸页的定量与水份,为了达到定量稳定的目的,以扫描架测量的定量为输入值,每种纸工艺要求的定量为设定值,进行反应较慢的 PID 调节;而它的输出值参与一定的算式计算,得到上下层的上浆流量的设定值;再结合现场流量计测量的流量为输入值进行动作较快的 PID 控制,把输出值赋予上下层定量阀的步进电机,调节定量阀的开度。经过双层的PID 控制,在卷取部得到的定量基本趋于设定值。

5、成形

在定量阀开度、上浆浓度、流浆箱唇板开度等参数确定后,成形部要控制的主要工艺参数只剩浆网速比了。因为网速基本等于纸机的速度,所以要控制浆网速比,就要调节喷浆速度。

6、压榨

压榨过程要控制的主要工艺参数有压榨辊与烘缸的压力及烘缸电机、压榨辊电机、成形辊电机这三个传动点的负荷分配。压榨辊与烘缸的接触是靠压缩空气维持的,在压榨辊两边的气囊引出气路安装压力传感器,监测瞬间的气压,并为 PID 控制的输入值;以设定的总气压乘以两边设定的百分比,便得到两边气压的设定值;再把输出值送给各自的压力比例调节器,控制气囊的气压。这样便完成了一个 PID 控制过程。

烘缸电机、压榨辊电机、成形辊电机的三点传动负荷分配也会影响到纸页的质量,先以烘缸的速度为基准,根据负荷分配确定压榨辊与成形辊的基本速度;再以压榨辊为基准,经过二次负荷分配确定成形辊的速度。

7、干燥

干燥系统包括烘缸的蒸气系统和气罩的热风系统。

蒸气系统主要是把烘缸均匀加热和排走烘缸内的冷凝水。所以它的主要工艺参数是进缸的蒸气压力及通过烘缸的蒸气流量。

气罩的热风系统的主要工艺参数有热风风速与热风温度。

热风风速由调节干湿部的循环风机的转速决定,并通过电流反馈不断修正其输出值,使它的转速接近设定值。

热风温度是由天然气与空气的比例调节阀的开度控制,在进气罩的热风管上安装温度传感器,测量热风温度并以它为输入值,通过 PID 控制输出调节天然气与空气的比例调节阀的开度,使热风温度接近设定值。而热风温度的设定值又是由卷取部处的扫描架所测量的水份决定,测量出的水份为输入值,工艺要求的水份为设定值,通过反应较慢的 PID 控制,输出值便是热风温度的设定值。同样有两层 PID 控制,水份也在生产过程中得到稳定的控制。

8、卷取

卷取过程要控制的主要工艺参数是起皱率。起皱率的大小关系到生产出来的卫生纸的厚薄及皱纹,起皱率的控制主要通过改变抄速差来实现的。设定抄速差后,以烘缸的线速度为基准,计算出卷纸缸的线速度,根据卷纸缸的直径,把线速度转化成转速,送给传动部分的卷纸缸起动控制单元,加上从卷纸缸传动电机的编码器处得到瞬时转速的反馈,对输出信号进行修正,从而使卷纸缸的转速不断接近设定值,达到控制抄速差的目的。