抄紙機で使用される水質の要件は何ですか?

経験豊富な製紙機械サプライヤーとして、私は製紙プロセスにおいて水質が重要な役割を果たすことを直接目撃してきました。抄紙機は複雑な装置であり、抄紙機内で使用される水は、最適なパフォーマンス、高品質の生産物、および機械の寿命を確保するために特定の要件を満たさなければなりません。

抄紙機の水の物理的要件

濁度

濁度は、浮遊粒子によって引き起こされる水の濁りまたは曇りを指します。抄紙機では、濁度の高い水が多くの問題を引き起こす可能性があります。浮遊固体は成形ワイヤーの微細孔を詰まらせる可能性があり、これは紙ウェブの最初の排水と形成に重要です。この目詰まりにより、パルプからの水分除去効率が低下し、製紙プロセスが遅くなります。さらに、これらの粒子が紙に埋め込まれ、表面が粗くなり、印刷適性が低下する可能性があります。抄紙機で使用される水の理想的な濁度は非常に低く、通常は 1 NTU (比濁分析濁度単位) 未満である必要があります。濁度を許容レベルまで下げるために、砂フィルターや膜フィルターなどの高度な濾過システムがよく使用されます。

色

濁度ほど直接的な影響はありませんが、水の色は製紙プロセスに影響を与える可能性があります。着色された水にはフミン酸などの有機物が含まれている場合があり、製紙プロセスで使用される化学物質と反応する可能性があります。これは、特に高白色度の紙グレードにおいて、紙の変色を引き起こす可能性があります。抄紙機には、カラーインデックスが 15 Pt-Co (プラチナ - コバルトスケール) 未満の水が一般的に好まれます。水の色が濃い場合は、活性炭濾過を使用して色の原因物質を吸着できます。

温度

抄紙機で使用される水の温度は重要な要素です。水が冷たすぎるとパルプ繊維が硬くなり、製紙プロセス中に繊維が適切に結合することが困難になる可能性があります。一方、水が熱すぎると、水系内の微生物の増殖が促進され、機械コンポーネントの熱膨張が発生して機械的な問題が発生する可能性があります。ほとんどの抄紙機の最適な水温は 30°C ～ 40°C です。熱交換器などの温度制御システムは、水を適切な温度に維持するために使用されます。

抄紙機用の水の化学的要件

pHレベル

水の pH レベルは、製紙プロセスに大きな影響を与えます。低い pH (酸性水) は、機械部品、特に金属製の部品の腐食を引き起こす可能性があります。また、サイズ剤や歩留まり向上剤など、パルプに使用される化学薬品の性能にも影響を与える可能性があります。高 pH (アルカリ性水) はミネラルの沈殿を引き起こし、機械の表面や水道管にスケールが発生する可能性があります。抄紙機内の水の理想的な pH 範囲は、通常 7 ～ 8.5 です。 pH 調整は、水の初期 pH に応じて酸またはアルカリを添加することで行われることがよくあります。

硬度

水の硬度はカルシウムイオンとマグネシウムイオンの濃度によって決まります。硬水は、特に水が加熱または蒸発する領域で、機械の表面にスケールを引き起こす可能性があります。このスケールにより、乾燥シリンダー内の熱伝達効率が低下し、ポンプやバルブに機械的問題が発生する可能性があります。抄紙機には、カルシウムイオンとマグネシウムイオンの濃度が低い軟水が適しています。水の硬度を下げるには、イオン交換樹脂システムなどの水軟化方法が一般的に使用されます。

溶存酸素

水中の溶存酸素は、抄紙機の金属部品の腐食を引き起こす可能性があります。酸素は金属表面と反応して金属酸化物を形成し、機械部品の構造を弱め、早期故障につながる可能性があります。さらに、溶存酸素は、製紙プロセスで使用される一部の化学物質の性能にも影響を与える可能性があります。したがって、水中の溶存酸素含有量を最小限に抑えることが望ましい。真空脱気や亜硫酸ナトリウムを使用した化学的脱酸素などの脱気技術を使用して、溶存酸素レベルを下げることができます。

化学的汚染物質

抄紙機で使用される水には、さまざまな化学汚染物質が含まれていてはなりません。鉛、水銀、カドミウムなどの重金属は環境に有毒であり、紙の品質にも影響を与える可能性があります。水道水によく含まれる塩素は、パルプ繊維と反応して変色を引き起こす可能性があります。殺虫剤や溶剤などの有機汚染物質も、製紙プロセスに悪影響を与える可能性があります。これらの化学汚染物質を除去するために、逆浸透や活性炭濾過などの高度な水処理プロセスが使用されます。

抄紙機用の水の微生物学的要件

抄紙機の水系では、細菌、菌類、藻類などの微生物が増殖する可能性があります。これらの微生物はさまざまな問題を引き起こす可能性があります。バクテリアはスライムを生成し、水道管やフォーミングワイヤーを詰まらせる可能性があります。真菌は臭気の問題を引き起こす可能性があり、紙の強度にも影響を与える可能性があります。藻類の成長は水面で目に見えることがあり、詰まりを引き起こす可能性もあります。微生物の増殖を制御するために、殺生剤が水に添加されることがよくあります。ただし、殺生物剤の使用は、環境や紙の品質に悪影響を及ぼさないように慎重に規制する必要があります。

水質が抄紙機の性能と紙の品質に与える影響

水質が悪いと、抄紙機の性能に大きな影響を与える可能性があります。高濁度や微生物の増殖によるスライムによる成形ワイヤーの詰まりは、製紙プロセスの速度を低下させる可能性があります。酸性水や溶存酸素による機械部品の腐食は、頻繁な故障や高額な修理につながる可能性があります。機械表面にスケールが付着すると、熱伝達効率が低下し、エネルギー消費が増加する可能性があります。

紙の品質に関しては、水質の問題によりさまざまな欠陥が発生する可能性があります。着色水や化学反応による変色により、紙はハイエンド用途には不向きになる可能性があります。埋め込まれた粒子によって表面が粗くなると、紙の印刷適性に影響を与える可能性があります。不適切な水温や pH によってパルプ繊維の結合が不均一になると、紙の強度や厚さにばらつきが生じる可能性があります。

抄紙機サプライヤーとしての当社のソリューション

製紙機械のサプライヤーとして、当社は製紙プロセスにおける水質の重要性を理解しています。当社はお客様にさまざまな水処理ソリューションを提供しています。当社の専門家が水源を詳細に分析し、最適な水処理装置を推奨します。

たとえば、水の濁度が高い場合、浮遊粒子を除去するための砂フィルターや膜ろ過システムを提供できます。硬度の高い水の場合、当社のイオン交換樹脂システムは水を効果的に軟化させます。また、溶存酸素含有量を減らすための脱気システムや、微生物の増殖を制御するための殺生物剤投与システムも提供しています。

水処理装置だけでなく、アフターサービスも充実しております。当社の技術者は、抄紙機システムの水質を定期的に監視し、必要に応じて処理プロセスを調整できます。また、お客様のスタッフが水処理装置を適切に操作および保守できるようにするためのトレーニング プログラムも提供しています。

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参考文献

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2. J. グリクセン、CJ フォーゲルホルム (編集)。 （2000年）。抄紙機の衣類。ファペット・オイ。
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