单元四 纸的抄造 之五 压榨部 云娜 主讲

教学目标 了解压榨的组合形式和发展 掌握压榨脱水机理

项目任务 任务一：操作压榨辊 任务二：认真观察不同压榨辊结构

引入 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。

一、压榨部的作用和组成 １、压榨部的作用 2. 组成 借助机械压力脱去湿纸中的水分。 传递湿纸页。 提高纸的紧度和强度，减少纸机的断头。 改善纸的表面性质。 2. 组成 普通长网造纸机压榨部由一组或一组以上（通常是2-4组）的压榨辊组成，最后 一组多为光泽压榨。

二、湿纸页的传递 开式递纸：湿纸页由网部传递到压榨部，再进到干燥部，在这一过程中没有毛毯依托地传递纸页称为开式递纸。 封闭式递纸：有毛毯依托的情况下传递纸页称为封闭式递纸。 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 高速纸机和超高速薄页纸机采用真空引纸

（一）开式递纸 1. 开式递纸的方法 a. 人工引纸：用于普通伏辊，车速在200m/min以下的纸机。 1. 开式递纸的方法 a. 人工引纸：用于普通伏辊，车速在200m/min以下的纸机。 b. 压缩空气引纸：用于真空伏辊的纸机。

2. 开式递纸的机理 a. 递纸过程：湿纸页在网上的剥离和传递，是依靠调整第一压榨的速度大于伏辊的速度，使纸页受到 一定的张力，使纸页从网上剥离下来。在这一过程中纸页会受到拉长。 b. 纸页剥离时的受力

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，长网造纸机一般在35～50°。

c. 影响递纸张力的因素 1) 剥离角及剥离功对剥离张力的影响： *在一定范围内，增加剥离角(φ) 可降低纸的剥离张力。 *剥离角过大会引起剥离线的不稳定，容易造成断头。 2) 离心力的影响：张力与车速的平方成正比。 3) 速比：第一压榨的速度与网速的比值宜控制在(1.03～1.07)∶1内。 4) 纸页的湿强度：湿强度是指纸页含有较多水分时纸的机械强度。

d. 提高车速的措施 (1) 增加剥离角； (2) 提高湿纸的干度； (3) 减少湿纸与网的吸附力； (4) 调整一压与网部的速比。

（二）封闭引纸 1. 三辊双压区复合压榨 *什么叫复合压榨？（普通压榨？） 1. 三辊双压区复合压榨 *什么叫复合压榨？（普通压榨？） *复合压榨可缩短湿部的占地面积，同时又方便了压榨的损纸处理，使压榨损纸可以直接进入伏辊池。 2. 四辊三压区复合压榨 *半封闭递纸：把湿纸第一次开式递纸尽量向干端延伸，使湿纸的强度增大，减少了粘辊断头的现象。 *全封闭递纸：纸页可在完全无张力的情况下传递。

三辊两压区压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。

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。

三、压榨的组合形式及发展 按压榨辊的数目可分双辊压榨和多辊压榨； 按功用分为普通压榨、反压榨、光泽压榨、转移压榨、挤水压榨； 按辊面构造不同可分为平辊压榨、真空压榨、沟纹压榨、衬网压榨、套网压榨。

（一）双辊压榨 1. 普通压榨（平压榨）和正压榨 两种正压榨形式

2、反压榨 上下压辊都是平压辊，上辊为石辊，下辊为胶辊。 正压榨的特征：纸的正面接触到石辊，反面接触毛毯。压榨时可提高纸页的正面平滑度。 特征：纸的反面贴着石辊，可提高纸张反面的平滑度和减少纸的两面差。

3. 光泽压榨 4. 挤水压榨 5. 引纸压榨(转移压榨) 上压辊为包胶辊，下压辊为包铜辊，没有毛毯。 3. 光泽压榨 上压辊为包胶辊，下压辊为包铜辊，没有毛毯。 作用：压平纸面、消除网痕和毯痕，提高纸的紧度和反面的平滑度。 4. 挤水压榨 作用：对清洗过的毛毯进行挤压脱水，提高毛毯的干度。 5. 引纸压榨(转移压榨) 作用：将湿纸从引纸毛毯转移到压榨毛毯。

6.真空压榨 用于中高速纸机，上压辊为石辊，下压辊为真空辊。 优点： (1) 纸的干度可提高1％～2％； (2) 纸幅全宽干度均匀一致； (3) 压榨时的断头较少； (4) 进压榨时的纸页水分较高也影响不大； (5) 毛毯的使用寿命较长。

7.沟纹压榨 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。

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。

8.网毯压榨和网套压榨

9.盲孔压榨 盲孔深12~15mm，孔径2mm，开孔率25~30%，可适用于上下压辊。 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。

(二)三辊压榨 1、高强压榨 上压辊为花岗石辊，中辊为高强辊（小直径不锈钢沟纹辊），下辊为包胶辊。 2、垂直三辊压榨 上压辊为石面压辊，中、下压辊真空压辊。

(三)复合压榨 1、倾斜三辊双压区复合压榨 2、三辊双压区紧凑复合压榨 3、四辊三压区复合压榨

复合压榨的优点： 脱水效率高，干度较高； 损纸容易处理，没有反压引纸困难的问题； 纸的两面差减少； 压榨部的长度较短； 适合各种纸的压榨； 纸的断头减少，车速可以提高。

四、压榨脱水理论 压区：一对压辊在自重和外力下所形成的接触区域，称为压区。 压区宽度：从湿纸和毛毯在进压缝开始接触的地方算起，到出压缝两者分开时为止，两个压辊的水平距离。 第一区：以上下压辊中心线为分界线将压区分成两个部分，进压缝的一边称为第一区。 第二区：出压缝的区域。

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。 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。

(一) 普通平辊压榨的脱水机理——水平反向脱水 (一) 普通平辊压榨的脱水机理——水平反向脱水 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。特点：排水距离长，脱水阻力大，效率低。

(二) 真空压榨的脱水机理——垂直脱水 垂直脱水是指压榨出的水经与毛毯垂直的方向排出。 特点：水的流动距离短，阻力小，脱水效率高。

(三)影响压榨脱水的主要因素 1.压榨比压和线压 压榨脱水的效率在一定范围内与压榨比压成正比，随线压指数而增加。 2.压榨时间 对普通压榨t=b/(2v)：b-压辊变形宽度，v-车速。 提高压榨线压q，可增大b，从而增加了压榨脱水时间。在沿纸页进程方向上的各道压榨的线压力是逐渐增大的。(新纸机有880kN/m) 。

(三)影响压榨脱水的主要因素 3.纸料性质 a. 配比；b. 打浆度；c. 粘度(温度) 。 4. 毛毯性质 毛毯的吸水性、滤水性和进入压区时的湿度都影响脱水效果。 5.湿纸和毛毯进压区前的湿度 湿度过大，压榨脱水效率下降，压榨部的正常运行难以进行。

(四)压榨辊的变形与中高 1. 挠度：压辊在自重和附加力的作用下会发生一定的弯曲变形，产生中间下垂，称为挠度。 2. 中高：辊子的中部直径较大，沿两端直径逐渐减小。辊子中间的直径D和辊子两端的直径D0之差称和中高。K=D－D0 3.中高的作用：由于压辊有挠度，会在压辊中间部分出现间隙。中高是为弥补这个间隙而设置的。

4. 中高与挠度： 仅有自重而上辊无附加力时：K=2fH (mm) 上辊有附加力时： 1) 全设置在下压辊：K=2(fB+fH) 2) 分配在上下辊的中高(可减轻“正滑动”和“负滑动”的影响)： KH=KDH/(DH+DB) KB=KDB/(DH+DB)

5. 中固辊 作用：压辊无设置中高，但其结构可消除或减轻压辊挠度的影响。 6. 可控中高辊——浮游辊 作用：压辊也无设置中高，压榨辊间的线压力改变时，压辊全幅压力能保持均匀一致。

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和调整。 浮游辊Vario roll的作用示意图

五、压榨部的其它装置 （一）加压提升装置 1.作用：增加压榨辊间的压力，并可进行调整。换毛毯和停机时可将上辊提起。 2.类型： （1）杠杆重锤式：多用于低速纸机。 （2）气动式（分为活塞式和气膜式两种）：气动气膜式特点：结构简单，没有滑动密封件，机械效率高，惯性小、柔性好。 （3）液压式：

（二）毛毯洗涤装置 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。

（二）毛毯洗涤装置 1.毛毯挤水辊 上辊为黄铜辊面或人造石辊面，下辊为包胶辊。 2.管式毛毯洗涤器 　上辊为黄铜辊面或人造石辊面，下辊为包胶辊。 2.管式毛毯洗涤器 　吸水管是一条直径为100～125mm的青铜管，吸水缝宽15mm，真空度为29.33kPa。 3.毛毯吹洗辊 　直径为400～600mm的多孔辊，外面是青铜辊壳，压缩空气送入辊内从里往外吹出。

4.吸水辊式毛毯洗涤器 　结构与真空伏辊类似，但直径较小，无单独的传动。 　吸水较均匀，对毛毯的磨损较小。 5.真空移动式毛毯洗涤器 　由1～3个真空洗涤箱组成，箱宽约100mm，它可以在一个滑台上来回移动。 6.高压喷嘴洗涤装置 　在喷水管每300mm宽装一个喷嘴，整个喷水管可作横向来回移动。

新型压榨编织物清洗系统

往复移动的高压喷嘴，在6.89MPa压力时出水量为4~6L/min。

压榨部毛毯喷淋清洗的布置

（三）毛毯的张紧、校正和舒展装置 毛毯在运行过程中，有8-12%的纵向伸长，需要设置移动距离较大的毛毯张紧装置。 毛毯校正装置的工作原理和结构，基本上与铜网校正器相同，但毛毯对校正辊的包角较大。 舒展辊类型：a. 螺线辊；b. 倾斜辊；c. 弧形辊。

(四) 导纸辊 作用：稳定纸幅的运行，减少引纸困难。 (五) 刮刀 作用：清除附在辊面的细小纤维，同时在断头时刮去辊面上的湿纸页。

六、压榨毛毯(Press felt) 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50－60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。

(一)毛毯的结构与性能 (二) 毛毯的选择 编织毛毯 针刺毛毯 第一压：多用定量为600～700g/m2平织毛毯；

(三) 毛毯的清洁与维护 (四)毛毯的新结构 停机的洗涤操作：除去压榨辊压力，放松毛毯，并集成一束，在爬行速度下进行。 洗涤剂的种类：3％～5％的碳酸钠溶液；7.5～15/L的纯碱溶液；中性皂。 毛毯的润湿、松紧 (四)毛毯的新结构 稀纬和无纬底布毛毯 无底布湿毯 底网植绒毛毯 多层复合毛毯

七、强化压榨脱水的措施 1. 升温压榨 2. 双毯压榨 (1)升温压榨可以减小影响压榨脱水的不利作用； 1. 升温压榨 (1)升温压榨可以减小影响压榨脱水的不利作用； (2) 加热升温的方法：a. 红外线法，b. 喷汽箱法，c. 烘缸法。 2. 双毯压榨 特点：两面脱水，脱水量增加；压区宽度较大，线压较大。

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 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2~3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。

3. 宽压区压榨(Extended-nip press) 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。

作业 1、压榨脱水机理？ 2、中高的定义？