第十一章----造-纸-设-备2-压榨部

二、压榨部（一）压榨的任务和作用纸页在网部成形以后，只采用真空作用到达压榨部的纸页干度最高达到18~23%。在这种水分范围内，大部分游离水已被除去，进一步的脱水要通过压榨使整个纸页结构压缩来完成。这种压榨作用导致纸页的机械压实，并使纸页紧度和强度均有增加。湿纸幅的脱水过程中，压榨部脱水所需费用远远低于干燥蒸发水分所需费用。在不影响纸的质量前提下，应加强压榨部作用，以机械积压的方法脱去尽可能多的水，以节省费用。一般说来，纸幅出压榨部时的干度每上升1%，相应于干燥部所蒸发的水量少约5%，也就是蒸汽耗量降低约5%。提高压榨脱水效率，对于增加造纸机的产量和降低成本，有重要的作用。压榨部的作用可以概括如下：1）使湿纸页进一步脱水，以便在干燥纸时尽可能少的消耗蒸汽。2）将网部揭下来的湿纸页，传送到干燥部干燥，起着承前启后的作用。3）在压榨脱水的同时，增加纸中纤维结合力，提高纸的紧度和强度。4）消除纸的网痕，提高纸面的平滑度和减少纸的两面性。（二）压榨部的结构普通长网造纸机压榨部是用2~5道双辊式压榨适当排列而成。所用的压榨型式和道数取决于纸种、浆种和车速等因素。一般来说，在低速及窄幅门纸机上采用普通压榨，在中高速或宽幅门纸机上，前面几道采用真空压榨，也可采用沟纹、网套压榨。当松厚度和低密度是纸的主要指标时，应设置较多道数的压榨，而避免在压榨中使用过高的压力。纸的平滑度和表面质量要求高（如印刷纸和书写纸）时，要装设反压榨及光泽压榨。生产纸板时，要装设热压榨。光泽压榨总是装设在最后一道，热压榨则常装在第一组烘缸之后，或在压榨部的真空辊上装设蒸汽加热箱。造纸机用游离浆造纸时，压榨道数较少，使用线压力较高。生产粘状浆所抄造的纸时，湿纸幅容易被压溃，常采用在较低的线压下用较多道压榨进行脱水，且压榨的线压力逐道地提高。压榨部中，正压榨主要起脱水和压榨作用；反压榨是为了减少由压榨的积压脱水而导致的纸幅两面差或为了消除或减少由网部所形成纸幅两面差，光泽压榨的作用不是为了脱水，而是为了提高纸的平滑度和紧密度，因此没有毛毯包绕；热压榨则是利用纸中的水分在升温后粘度降低而易于脱出的原理而采取的压榨方式。图11-33普通压榨的结构a、b-正压榨c-反压榨d-光泽压榨l-伏辊2-上压榨辊3-下压榨辊4-毛毯5-引纸辊6-毛毯吸水箱7-烘缸8-毛毯校正辊9-毛毯张紧器10-毛毯导辊11-毛毯挤水辊简介这是一种比较典型的压榨部，用于生产优质文化用纸的低速纸机上，总共由4道压榨组成。第一、二道压榨为正压榨，第三道为反压榨，第四道为光泽压榨。每道压榨有一对上下辊组成，下辊附有传动装置，为压榨的主动辊，带动上辊及托附湿纸页运行的毛毯。为了形成有一定宽度的压区，前三道压榨上压榨辊均为石辊，下压辊为胶辊，每道压榨都有一张无端毛毯包绕运行。为了清洗毛毯，保持毯的滤水性，设有毛毯喷水管、毛毯挤水辊及毛毯吸水箱等洗涤毛毯的装置。图11-34中速纸机压榨部1-伏辊2-第-道真空正压榨3-第二道真空正压榨4-光泽压榨5-烘缸结构介绍图11-34为中速新闻纸机的压榨部，它是由两道真空正压榨及一道光泽压榨组成。真空压榨的下辊是包胶钻孔的吸水辊，上辊为石辊。压出的水经辊壳内的真空箱吸走。采用真空压榨可以改善脱水效果，为提高纸机车速创造有利条件。普通压榨都存在着湿纸页开式引纸易断头，双辊压榨需要多道设置，占地面积大等缺点。采用各种全封闭或半封闭的复合压榨，可以克服以上缺点，大大的减少湿纸页断头，改善压榨部的运行和操作条件，提高纸机效率。折角式三辊双压区复合压榨图11-35是一种折角式三辊双压区复合压榨。真空引纸辊将湿纸吸引到引纸毛毯上，传递到复合压榨的第一压区和第二压区。第一压区是由真空压辊和沟纹压辊组成的双毛毯压区，其比较单毛毯压榨有更高的脱水效能，同时也可以减少纸幅的两面性能差异，避免纸幅的断头。当湿纸已经经过两个压区压榨脱水，湿纸强度页已提高以后，才用开放引纸引入另一道沟纹压榨，同时提高纸张正面平滑度。图11-35折角式三辊复合压榨1-真空伏辊2-真空吸移辊3-网毯压榨的衬网4-毛毯5-毯压榨6-石辊7-平滑压榨辊8-烘缸9-真空压辊10-沟纹压辊四辊三压区复合压榨图11-36是一种全封闭型的四辊三压区复合压榨结构示意图。它是由真空引纸辊和复合压榨组成。复合压榨的中间辊（即安装在机加上的固定辊）是中间通有冷却水的光滑而平整的胶辊，中间辊的左方是包胶的真空压辊，其余二辊是沟纹压辊。整个复合压榨中，除中间辊外，其余各辊均有同步的独立传动。图11-36四辊复合压榨1-张紧辊2-导向辊3-润滑喷水管4-吸水箱5-驱网辊6-伏辊7-真空引纸辊8-压榨真空辊9-弧形辊10、12-压榨沟纹辊11-中间辊13-高压移动式喷水管14-浸湿喷水15-托辊16-烘缸说明四压辊以上的复合压榨，一般采用环形排列的布置方式，即用一个较大直径的中心辊（通常为石辊），围绕它布置多个真空压辊或沟纹压辊。图11-37所示为五辊复合压榨布置压榨部一例。在此压榨部上亦实现了全封闭式引纸。图11-37五辊四压区复合压榨（三）压榨的型式1．普通压榨普通压榨由两个辊面平滑而无孔、沟的上下压辊所形成的压榨，又称平压榨。在普通压榨中，自纸幅中被挤出的水进入毛毯中，因此压区进侧的一半水分不能顺毛毯朝前流出，也不能透过毛毯进入辊面，故只能逆毛毯运行方向朝压区进侧的楔形空间沿下辊辊面流出。普通压榨因具有这种水流的方向而被称为“逆向流压榨”或“侧向流压榨”。各部作用--上压辊上压辊负有对下压辊加压，促进湿纸页脱水的任务，因此上压辊表面必须具有较大的硬度，而且上压辊往往与湿纸页直接接触，要选用辊面容易剥离湿纸页的材料。一般上压辊是用花岗岩辊或人造石辊。因为石辊表面的多孔性，孔中存有空气，能减少湿纸页的粘附、断头。但天然石辊成本高，性脆，不耐撞击，同时运转中如轴头过热，会使辊面裂纹，甚至由轴心脱落造成事故。目前，工厂多采用橡胶与石英砂制成的人造石代替天然花岗石，制做上压榨辊。下压榨辊下压榨辊是一根包胶的铸铁空心辊筒。除了可使它具有耐腐蚀性外，还有很好的弹性，能够缓和上压辊对湿纸和毛毯的压榨作用，从而延长毛毯的使用时间，减少湿纸“压花”，并且能让上下压辊达到更好的接触，压榨脱水均匀。下压榨辊表面要求研磨光滑，并磨出规定的“中高”。所谓“中高”，即辊筒正中横截面上的直径与端面上直径之差。它可以在轴向匀部载荷下，补偿挠曲变形保持辊筒间压区中压力匀布。说明胶辊的橡胶硬度在生产一般纸时，通常为80~90度（肖氏硬度）。压榨部各道压榨所用胶辊硬度，随着各道压榨线压不断提高而相应的加大。普通压榨的布置普通压榨上辊的中心线相对于下辊有一定的偏移，即偏心距。偏移的方向与纸幅进入方向相反。压辊的这种布置方法是让纸页先进入上辊和毛毯所形成的预压区，该区内纸页受到上辊的挤压作用，预压脱水。同时可以赶走毛毯和纸页间空气。由于此时上压辊对湿纸和毛毯的压力是渐增的，不会骤然大量脱水而引起“压花”断头。偏心距的大小，视压榨在纸机上的位置、辊子的直径和车速而在50~120毫米的范围内变动。后面的压榨较前面的偏心距小些，车速高及辊径大偏心距也相应增大。普通反压榨普通反压榨可以看作一种特殊布置的普通压榨，如图11-38所示。其湿纸进入方向与纸机运行的方向相反，相当于湿纸页翻了一个身，使纸的反面（即网面）转过来贴着石辊，所以反压榨能够减轻纸的网纹，提高纸张反面的平滑度和减少纸的两面差。但由于反压榨多由人工引纸，车速稍高一点，引纸操作就感到困难，故反压榨一般只用在生产纸面平滑度要求特别高的低速高级纸造纸机中。图11-38自上方引纸的反压榨引纸路线示意图1-正压榨2-反压榨3-正压榨2．真空压榨真空压榨的脱水原理示意图如11-39所示。图11-39真空压榨的脱水原理示意图1-压榨上辊2-纸幅3-毛毯4-真空压辊5-真空箱说明它与普通压榨不同的是下辊。真空压榨由于真空压榨辊上的许多小孔可以容纳压区中来自纸幅和毛毯的水分，而较之普通压榨有高得多的脱水效能。真空压榨上下辊也有一定的偏心距一般为50～60毫米，但是上辊是偏向湿纸页和毛毯离开压榨的一方（即出纸侧），这样的设置是为了使真空压榨下辊能首先起部分脱水作用，然后再利用上辊压榨与下辊抽吸相结合的方法脱水，从而有利于脱水效果。真空压辊的构造真空压辊的构造与真空伏辊基本相同，如图11-40所示。图11-40真空辊结构图说明1辊体多用强度较高的铝铜合金制造，可承受100千牛/米的线压力。外层包有厚度为20~25毫米的橡胶层，其硬度为85度（肖氏硬度），辊表面钻有孔径为4~4.5毫米的小孔，开孔率为15~25%，吸水面宽约100毫米左右。在生产中，使用真空度一般为66.7~77.3千帕（也可采用46.7~60.0千帕）。说明2因真空压榨的脱水效果不如沟纹压榨，目前除作单一压榨使用外，多用于复合压榨，即既有引纸功能，又有脱水功能的组合压榨。真空压辊作为复合压榨的组成辊，往往有2至3个真空抽吸室，其中1至2个为高真空室，另1个为低真空室。低真空是用于引纸而高真空室用于压区。真空压榨的优点与普通压榨比较，真空压榨的优点是：湿纸页的干度可提高2%左右，湿纸页被压溃的可能性减少，因而容许压榨前湿纸页有较高的水分，或在压榨中采用较高的线压。毛毯寿命延长，湿纸页断头少，但真空压辊也存在着结构复杂，动力消耗大，对某些纸种纸面上出现有孔眼排列形状的阴影等“影痕”问题。3．沟纹压榨沟纹压榨又称压区透气压榨。在沟纹压榨中，最主要的部件是沟纹压榨辊，沟纹辊是辊面上有螺旋或环形细沟的包胶辊或不锈钢套辊。辊面的沟纹使压区纸和毯中挤出的水基本上以接近于毛毯表面相垂直的方向进入沟内，所以沟纹压榨是高效的垂直流压榨中的一种。沟纹中的水可借喷气、喷水、负压抽吸等方法排出或在一定的高速下被甩出。沟纹压榨辊的沟纹尺寸沟纹压榨辊的沟纹尺寸已逐渐定型，现用的沟纹尺寸大都是宽约0.5毫米、深约2.5毫米的矩形截面的沟，沟纹间的辊面约2.5~3毫米（如图11-41）。沟纹压辊的硬度应比普通压辊高，一般在肖氏硬度90度以上，以减少沟纹的变形和对毛毯绒面的“拔毛”损害。图11-41沟纹辊剖面图1-胶层2-辊体说明为了防止反湿，应在压榨出口处立即将湿纸页与压榨毛毯分开，同时使毛毯与压辊也迅速分离。用于浆板机的压榨上的沟纹压榨辊具有较宽的沟纹。沟纹压榨辊也被制作为浮动辊等型式的可控中高辊或免中高辊，以适应于高速造纸机和纸板机上日益提高的压榨线压。4．盲孔压榨盲孔压榨由一个硬辊面压榨辊和一个辊面上有成排的盲孔的包胶压榨辊组成的压榨型式，后一种辊子称为盲孔压榨辊。盲孔压榨辊的工作原理类似于沟纹压榨辊，辊面上的盲孔可以在压区中容纳自纸和毯中被挤出的水，而且盲孔在辊面上的排列又较真空辊上的排孔要密，因此盲孔压榨也属于垂直流压榨。一般盲孔径为2.2~4.5毫米，钻孔深度为7~15毫米，开孔率为25~35%。盲孔辊胶层厚度为20~25毫米。为了使胶层能避免盲孔的撕裂，钻孔以2~3种不同深度呈螺旋形交错排列（图11-42）。图11-42盲孔辊结构说明当纸机抄速在500米/分以下时，钻孔的深度有2种：一种深11~13毫米，另一种深13~15毫米。进入盲孔中的水在离开压区之后用喷气方法吹出并用揩抹刮刀除去。5．衬网压榨和套网压榨衬网压榨又称网毯压榨，由石辊与包胶辊两个压榨辊和套在包胶辊上的一条无端塑料衬网组成的压榨，或者进一步简化，将衬网套在下辊上，即所谓套网压榨。这两种压榨的下辊有塑料网所提供的开孔率达60%以上，远远大于真空压榨和沟纹压榨的开孔率，因此，脱水机理同沟纹压榨，脱水能力很强，可以大大提高车速，又可不产生压花、压印等纸病。说明为避免塑料网变形和扭坏，下压辊橡胶层的硬度应较高（肖氏95度左右）。塑料网中的水，衬网可用真空箱，套网用空气刮刀等除掉，但最理想的是与真空压辊相配套，此时不必配置除水设备，而且是消除真空压榨影痕的最有效的方法。衬网压榨或