1、第五章 纸的抄造（二）,压榨部,1 概述 现代新式造纸机，纸张抄造过程水脱出情况：98.3在网部脱掉，1.1%在压榨部脱掉，0.6在烘缸部脱去；网部、压榨部、烘缸部脱去相同重量水的成本比较：1：70：330； 改进压辊材料、结构、合理的压榨组合和毛毯设计 新式复合压榨、靴型压榨,压榨部,2 压榨部的作用和组成 目的和作用：脱水并使纸幅固结；提高平滑度、降低松厚度、提高湿纸幅强度；将湿纸页传递到干燥部,压榨部,3 湿纸页压榨过程描述,第1阶段：纸页和毛毯开始压缩，空气流出直至水分达到饱和，纸页中尚未形成脱水的推动力； 第2阶段：纸页内压力上升，水由纸页转入毛毯，当毛毯达到饱和时，水从毛毯排出。,
2、第3阶段：压区开始扩大，直至纸页中水压力 为零，相当于纸页干度的最高点 第4阶段：纸页和毛毯开始扩张，纸页变成不 饱和状态，纸页重新从毛毯吸收水分，纸页 回湿。,压榨部,4.压榨的制约因素及压榨对纸张性质的影响 4.1压榨的制约因素 压区内水流出纸页或压区的速度（流动制约型）若在流动制约型压区施加过高的压力会造成 湿纸页中细小物质被冲洗掉、重新排列纤维和将 纤维冲洗到毛毯中，严重时造成纸页压溃。第 一压区某种程度上总是流动制约型的。,纸页可能压缩的程度（压力制约型）各压区压力是依次逐级递增的，一般后一压 区的效率只受可施加压力大小的制约。理论上压力 若呈数量级增加，可使脱水量显著增加，但随纸机
3、 速度的增加，在传统辊式压区内停留时间很短，使 提高压力的效能大大减弱。,压榨部,4.2影响湿纸页压榨部脱水的因素 （1）压榨部的压区数、压辊形式及其压榨组合方式等； （2）线压力、压辊直径、压区结构、压辊硬度、毛毯特性、湿纸的可压缩性； （3）压榨脱水温度等。,压榨部,5 制约因素及压榨对纸张性质的影响 5.1压榨的对纸张性质的影响 纸的耐破强度随压榨力的增加而增加,因纸页结合强度; 抗张强度随纤维间结合力的变化而变化,因此增加压榨力,可提高纸的抗张强度; 松厚度随压榨力的增加而降低; 压榨力对撕裂度有一定的影响,主要取决于浆料打浆的程度;,纸的气孔率随压榨力的增加而呈线性增长; 纸的不透明
4、度随压榨力的增加而下降,因使纸的反射系数降低; 改善纸页的两面性; 压榨造成纤维角质化,降低润胀能力,保水值下降,尤其对硫酸盐木浆;,压榨部,5.2 湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式 开放式引纸和封闭式引纸 (包括粘舐引纸/真空引纸) 引纸方式的选择主要考虑纸机的车速和产品定量 开放式引纸适合于中低速纸机; 纸页的剥离点、剥离角； 高速纸机和超高速薄页纸机采用真空引纸(教材p230 图3-165),剥离角（take-of angle） 是纸幅从网、毯或滚筒上被揭离时纸幅 与网、毯或剥离点处滚筒切线之间的夹角。最佳的剥离角在很大程度上取决于浆料 的特性，剥离角与湿纸页剥离时的张力与应 变密切相关，
5、长网造纸机一般在3550。,压榨部,5.3 湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式,压榨部,5.4 压榨辊的型式和构造 平压辊-普通压榨和正压榨,上辊为石辊,下 辊为胶辊。 沟纹压辊-上压辊为石辊,下压辊为刻有螺 旋型沟纹(沟深2.5mm)的包胶辊, 适合的车速: 浆板90m/min (线压176kN/m),纸板245m/min (线压88kN/m),纸850m/min(线压137kN/m)。,真空压辊-用于中高速纸机,上压辊为石辊, 下压辊为真空压辊。 盲孔压辊-盲孔深1215mm,孔径2mm,开 孔率2530%, 可适用于上下压辊。 可控中高辊-20世纪70年代,辊子的绕度可 根据生产需要加以控制
6、和调整。,平辊压榨压区示意图,这类压榨由于水只能借横向流动从压区入口侧排出,使水的流动受到严重限制,普通真空压榨示意图,早在19世纪研制出来的真空压榨是首次开发的直流压榨,利用一个真空辊(一个带孔眼的壳体绕固定真空箱旋转)作为挤出水的接受器. 结构特点使得压力受局限,辊子易受应力疲劳损坏,在真空压榨中水的侧向流动在两个视图上均可看到,沟纹压榨示意图,辊子挂面层上的沟纹极易接纳纸页排出的水, 实心辊结构,可承受较高压力, 辊子用喷水器和刮刀清洁,盲孔压榨示意图,盲孔辊有较大的孔隙容积,且很少像沟纹辊那样堵孔,可在较软的滚面上钻盲孔. 盲孔可借离心力作用自净,压榨部,可控中高辊,浮游辊Vario
7、roll的作用示意图,压榨部,可控中高辊,压榨部,可控中高辊,衬毯压榨(fabric press)示意图,右图是欧洲较多使用的衬毯压榨, 多层编织的不可压缩的编织带(衬毯),通过毛毯与挂胶辊之间的压区时,提供了可容纳挤出水的孔隙容积. 在衬毯回程中借真空箱将衬毯中积存的水排出,宽压区压榨(Extended-nip press)和靴型压榨示意图,1981年推出的宽压区压榨, 压区内有较长的停留时间,用于最后一道压榨时,改进纸幅的结构,关键部件是固定的靴形加压板(pressure shoe)和不透水的合成胶带. 靴形板用润滑油连续润滑. 压力维持时间是传统压榨的8倍, 实现了压榨脱水的重大跃进.,
8、压榨部,6 影响压榨的因素 影响压区内压力最高值的因素：线压力、压辊直径、 压区结构、压辊硬度、毛毯特性、湿纸的可压缩性,压榨压力是最重要的参数,应维持在与质量需要相一致的最高水平; 压区宽度和停留时间的选择可与纸机的车速和纸页定量有关,低定量纸,用窄而硬的压区; 高定量的纸,对宽而软的压区更敏感;低定量纸页压榨中纸页的回湿问题应加以关注, 纸页和毛毯在出压区后总是应该立即分离,压榨部,7 压榨配置形式 按每道压榨的压辊数可分为: 双辊压榨、多辊压榨 按压榨的功用可分为:正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、 引纸压榨、高强压榨、复合压榨、热压榨等,两种正压榨形式,压榨部,复合压榨,三辊两压区压
9、榨取消了两道压榨间的引纸,网面经过双压区时接触到光滑辊,该双压区只需要一个光泽辊,四辊三压区无牵引复合压榨, 缺点:水从纸页的正面脱除,造成纸两面吸收性差异大,下图在此基础上增加第4压榨,可减少两面差, 提高去干燥部湿纸页的干度,压榨部,在无牵引四辊三压区复合压榨的基础上增加第4压榨, 可减少两面差, 提高去干燥部湿纸页的干度,复合压榨,压榨部,热压榨,西班牙DG国际公司发明的热压榨, 有一个内部蒸汽加热的大径中心辊(蒸汽压力0.3MPa, 直径3m), 中心辊上有23个沟纹辊或盲孔辊. 特点:投资低于宽压区压榨,压榨干度较高, 使纸页强度得到提高,纸张表面受到光泽整饰作用,压榨部,8 压榨编
10、织物(Press clothing) 一般称压榨毛毯 作用: 承托和运送纸幅,并协作纸幅脱水,驱动压榨部的其它组成部分 要求: 耐久性, 尺寸稳定性, 透气性, 洁净度, 柔软性, 表面整饰性 发展: 20世纪50年代前,主要由细纱编织, 以机械方法制成绒状羊毛毯, 透气度低, 使用寿命短,20世纪5060年代,研究成功的布基针刺毛毯(batt-on-base felt，也称底布植绒毛毯), 使用了高比例的合成纤维。1967年出现了无纬底布植绒毛毯、 多层复合毛毯、无纺织毛毯。,压榨部,压榨部,9 毛毯的运行张紧辊, 定位辊, 清洗装置(高压或低压喷淋水来松动和冲去织物结构中的细小纤维,填料等,然后用真空吸水箱或挤水压榨辊除去松动的填充物),如下图示:,往复移动的高压喷嘴,在6.89MPa压力时出水量为46L/min,新型压榨编织物清洗系统,压榨部,10 压榨部毛毯喷淋清洗的布置与操作,压榨部,上图显示了沟纹辊处的高压清洗喷淋水循环情况，该循环方案的益处在于可减轻污水负荷，减少清水使用，节省热量。沟纹辊下置废水收集盘。沟纹辊中过剩的水和其他压榨处排出的水浓度都比较低，但含毯毛，循环使用时，要考虑用过滤吸附的方法除去其中的毛毯，以防堵塞喷嘴。,
