[00907313]预应力经纬线纸制备技术

主要技术内容：该项目旨在研究预应力经纬线纸设计方法及其制备技术。对经纬线纸预先实施预应力，依靠抄造在纸浆纤维的氢键结合力把经纬线固定在纸中，撤消拉应力后，经纬线的拉应力变为对纸纤维的压应力，把能量储存在纸中。经纬线拉伸由压电陶瓷驱动器形成闭式反馈控制驱动力的大小，保证了经纬线拉伸接近弹性极限，为使经纬上浆均匀设计了流浆箱技术及纤维流转技术，为满足传送强度及平稳性设计了弧线齿面齿轮的传动系统。 该项目主要研究内容和取得的成果如下： (1)压电陶瓷驱动器驱动闭式反馈控制经纬线预应力。选购符合产品纵、横向强度要求的纱线为原料，按产品要求的宽度和经、纬线密度通过整征机整理成经线，根据压电陶瓷材料机电耦合压电方程，耦合了压电陶瓷驱动器的位移模式与电场模式，利用压电陶瓷的逆压电效应而获得精密驱动和机械力，利用压电陶瓷正压电效应控制驱动力的大小，形成闭式反馈控制，实现了对经、纬线进给系统的精确驱动和定位。 (2)上浆、压榨、烘干的全过程均处于预应力状态。抄造在预应力经纬线上的纸浆经滤网脱水形成湿纸页，其纤维间形成大量-0H-键轻微化学结合，随压榨脱水和烘干，逐步转化成相当强的氢键结合力把经纬线固定在纸中。撤销预应力，经纬线收缩，经纬线的拉应力变为对纸纤维的压应力，把能量储存在纸中。通过改变经纬线的材质、规格和密度，可任意调节纸的强度，选用不同的纸浆，可任意改变纸的性能和用途。 (3)应用流浆箱流转技术的弧线齿面齿轮传动系统设计。为使经纬上浆均匀设计了流浆箱流转技术，使纸浆进滤网前一直处于流动状态，多余的纸浆回流也处于流动状态，没有任何使浆液停留聚疙瘩的死角从而上浆均匀。采用了纤维流转技术，在水悬浮纤维即将进入滤网的一瞬间，通过流浆器中浆液横流机构使纤维横向旋转，达到提高纸的横向强度的目的。由于经纬线纸有一定的宽度，为保证流浆箱运转的平稳性，设计了承载能力高，传动平稳的弧线齿面齿轮传动系统，且其制造工艺简单、结构紧凑、成本低、噪声小。 授予专利情况：已授权4项发明专利，1项实用新型专利；获得国家知识产权局发明专利金奖一项。 技术经济指标： (1)产品经国家纸张质量监督检验中心检测，各项性能指标符合GB/T7968-1996国家标准和Q/ZXB001-2011企业标准的要求。 (2)该项目预应力经纬线纸通过了国际SGS环保认证。 应用推广及效益情况：该项目预应力经纬线纸不仅具有“低克重、高强度、高韧性”的特点，“既有纸的性能，又有布的强度”，广泛应用于包装，建材、装饰、文化、生活等领域。应用于经纬线进给系统控制的压电陶瓷驱动器，可模块化、通用化安装和使用在有精确驱动和定位要求的机械系统中，同时可实现闭环控制。应用流浆箱流转技术的弧线齿面齿轮传动系统设计，也可广泛应于大功率，有重载要求的分流/汇流传动系统中。