C 因子、比邊負荷、比面負荷,都是在計算磨漿時有多少的能量及強度施加在纖維上,但各個算法都有不同的支持學者,以下分享加拿大溫哥華紙漿和造紙研究所的 Richard J. Carex所發表的文章,對此文章閱讀後的感想。原本內容有兩派學者有著不同論點,小編在這裡將論點共同性做彙整,簡要介紹刀棒、刀溝、及刀溝深怎麼應對在 C 因子上的表徵

計算C 因子主要來自磨漿機的變量、纖維長度及粗糙度計算C 因子主要來自磨漿機的變量、纖維長度及粗糙計算C 因子主要來自磨漿機的變量、纖維長度及粗糙度計算C 因子主要來自磨漿機的變量、纖維長度及粗計算C 因子主要來自磨漿機的變量、纖維長度及粗糙度計算,所有精煉過程都透過對纖維施加循環形變來改變紙漿的性能,進一步探討所受到的衝擊次數及每次衝擊的強度,由這兩個條件決定紙漿所消耗的能量,進一步表示為 E=N*I

早在TAPPI漿料製備委員會中,探討磨漿因強度及量結合起來得到比能,而N與I能延伸出經過磨漿機的紙漿質量流量F,及用於該流量的淨功率P。由此可以重新定義成 E =(C/F)*(P/C)

圖1. 比能是N對I曲線下的面積

而定義C代表有效磨漿面積,這裡面積表示”由刀棒間接觸面積”;在比邊負荷的見解中會用到邊緣或衝擊的數量,這觀點與C因子一起探討,出現了兩種不同的看法。因為根據公式E、I和N這三個變數中任意兩個都可以影響第三個變數,從另一個方向思考,能量消耗不是磨漿主要目的,而是對紙漿施加不同水平的N和I。(N代表衝擊次數/紙漿質量,I代表能量/衝擊)

衡量磨漿機對通過其中的纖維施加衝擊的能力,能得知大量低強度的衝擊會產生”帚化”,少量且高強度的衝擊會導致切割,所以在刀棒、刀溝及刀溝深度的關係可以由圖2.說明

圖2. 顯示刀棒和纖維尺寸

推導如下

  • 纖維大於刀溝深加上磨漿間隙時,纖維不會位於刀溝內,而會位於刀棒表面之間的平面上
  • 纖維大於刀溝深時,刀棒深度可能不足以充分約束纖維,使其相對通過的刀棒呈切線方向
  • 纖維等於刀棒寬加刀溝寬時,此條件允許每次僅對纖維產生一次來自相對刀棒橫桿交叉點的衝擊
  • 纖維小於刀溝深加上磨漿間隙時,在具有刀溝深槽/或大的磨漿間隙的過程中,纖維尺寸在決定刀棒交叉衝擊次數方面起著重要作用
  • 纖維大於磨漿間隙時,相對刀盤上通過的刀棒的數量決定了纖維受到的衝擊次數

當我們將條件設置在錐形刀,當纖維長度遠小於溝槽深度時,纖維長度在決定纖維是否受到衝擊的機率方面起著重要作用。然而,當纖維相對於溝槽深度變得非常大時,D在決定纖維是否受到衝擊方面的作用逐漸減弱,因為纖維幾乎總是會受到衝擊。相反,D在決定纖維在精鍊機中停留時間方面的作用越來越大。增加D會導致橫斷面積增大,進而延長停留時間;另外,增加 G 會減少刀棒數量,但也會增加精煉機的橫截面積,從而增加物料在精鍊機中的停留時間。

從圖2.的一些條件參數都能與圖1.產生出正反比的影響結果,更而得到更多公式的演化過程,讓C 因子計算出磨漿時對纖維施加的衝擊次數及強度,都能用計算式得到設計刀盤上的輔助。