2.5、第五章 纸的抄造-2.ppt

制浆造纸原理与工程第五章 纸的抄造（二） 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部1 概述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 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部2 压榨部的作用和组成压榨部的作用和组成目的和作用目的和作用目的和作用目的和作用：：脱水并使纸幅固结；提高平滑度、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；将湿纸页传递降低松厚度、提高湿纸幅强度；将湿纸页传递到干燥部到干燥部 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部 3 3 湿纸页压榨过程描述湿纸页压榨过程描述湿纸页压榨过程描述湿纸页压榨过程描述 第第1阶段阶段：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；第第2阶段阶段：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 制浆造纸原理与工程第第3阶段阶段：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第4阶段阶段：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。

 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部4.压榨的制约因素及压榨对纸张性质的影响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）压区内水流出纸页或压区的速度（流动制约型）压区内水流出纸页或压区的速度（流动制约型）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若在流动制约型压区施加过高的压力会造成若在流动制约型压区施加过高的压力会造成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、重新排列纤维和将湿纸页中细小物质被冲洗掉、重新排列纤维和将湿纸页中细小物质被冲洗掉、重新排列纤维和将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纤维冲洗到毛毯中，严重时造成纸页压溃第纤维冲洗到毛毯中，严重时造成纸页压溃第纤维冲洗到毛毯中，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一压区某种程度上总是流动制约型的一压区某种程度上总是流动制约型的一压区某种程度上总是流动制约型的 制浆造纸原理与工程纸页可能压缩的程度（压力制约型）纸页可能压缩的程度（压力制约型）纸页可能压缩的程度（压力制约型）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，一般后一压各压区压力是依次逐级递增的，一般后一压各压区压力是依次逐级递增的，一般后一压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。

理论上压力区的效率只受可施加压力大小的制约理论上压力区的效率只受可施加压力大小的制约理论上压力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，但随纸机若呈数量级增加，可使脱水量显著增加，但随纸机若呈数量级增加，可使脱水量显著增加，但随纸机若呈数量级增加，可使脱水量显著增加，但随纸机速度的增加，在传统辊式压区内停留时间很短，使速度的增加，在传统辊式压区内停留时间很短，使速度的增加，在传统辊式压区内停留时间很短，使速度的增加，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提高压力的效能大大减弱提高压力的效能大大减弱提高压力的效能大大减弱 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部4.2影响湿纸页压榨部脱水的因素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）压榨部的压区数、压辊形式及其压榨组合方式等；合方式等；（（2）线压力、压辊直径、压区结构、压辊硬）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；度、毛毯特性、湿纸的可压缩性；（（3）压榨脱水温度等压榨脱水温度等 制浆造纸原理与工程压榨压榨部部5 制约因素及压榨对纸张性质的影响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纸的耐破强度随压榨力的增加而增加, ,因纸页因纸页 结合强度结合强度; ;抗张强度随纤维间结合力的变化而变化抗张强度随纤维间结合力的变化而变化, ,因此增因此增加加 压榨力压榨力, ,可提高纸的抗张强度可提高纸的抗张强度; ;松厚度随压榨力的增加而降低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压榨力对撕裂度有一定的影响, ,主要取决于浆料主要取决于浆料打打 浆的程度浆的程度; ; 制浆造纸原理与工程纸的气孔率随压榨力的增加而呈线性增长纸的气孔率随压榨力的增加而呈线性增长; ;纸的不透明度随压榨力的增加而下降纸的不透明度随压榨力的增加而下降, ,因使纸的反因使纸的反 射系数降低射系数降低; ;改善纸页的两面性改善纸页的两面性; ;压榨造成纤维角质化压榨造成纤维角质化, ,降低润胀能力降低润胀能力, ,保水值下降保水值下降, , 尤其对硫酸盐木浆尤其对硫酸盐木浆; ; 制浆造纸原理与工程压榨压榨部部5.2 湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式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开放式引纸和封闭式引纸(包括粘舐引纸包括粘舐引纸/真空引纸真空引纸)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) 制浆造纸原理与工程剥离角（剥离角（take-of angle））——是纸幅从网、毯或滚筒上被揭离时纸幅是纸幅从网、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。

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，长网造纸机一般在变密切相关，长网造纸机一般在35～～50° 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部5.3 湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式湿纸页从伏辊到压榨部的传递方式 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部5.4 压榨辊的型式和构造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) 制浆造纸原理与工程真空压辊------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12~15mm,孔径2mm,开孔率25~30%, 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和调整 制浆造纸原理与工程平平辊压榨压区示意图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 制浆造纸原理与工程普通真空压榨示意图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 制浆造纸原理与工程沟纹压榨示意图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 制浆造纸原理与工程盲孔压榨示意图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 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部可控中高辊可控中高辊浮游辊浮游辊Vario roll的作用示意图的作用示意图 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部可控中高辊可控中高辊 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部可控中高辊可控中高辊 制浆造纸原理与工程衬毯压榨衬毯压榨(fabric press)示意图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 制浆造纸原理与工程宽压区压榨宽压区压榨(Extended-nip press)和靴型压榨示意图和靴型压榨示意图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.  制浆造纸原理与工程压榨部压榨部6 影响压榨的因素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、影响压区内压力最高值的因素：线压力、压辊直径、影响压区内压力最高值的因素：线压力、压辊直径、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、湿纸的可压缩性压区结构、压辊硬度、毛毯特性、湿纸的可压缩性压区结构、压辊硬度、毛毯特性、湿纸的可压缩性压区结构、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 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部7 压榨配置形式压榨配置形式按每道压榨的压辊数可分为按每道压榨的压辊数可分为按每道压榨的压辊数可分为按每道压榨的压辊数可分为: : 双辊压榨、多辊压榨双辊压榨、多辊压榨双辊压榨、多辊压榨双辊压榨、多辊压榨按压榨的功用可分为按压榨的功用可分为按压榨的功用可分为按压榨的功用可分为: :正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、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、热压榨等引纸压榨、高强压榨、复合压榨、热压榨等引纸压榨、高强压榨、复合压榨、热压榨等引纸压榨、高强压榨、复合压榨、热压榨等两种正压榨形式两种正压榨形式两种正压榨形式两种正压榨形式 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部复合压榨复合压榨复合压榨复合压榨 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,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 制浆造纸原理与工程压榨部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复合压榨复合压榨复合压榨 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部热压榨热压榨热压榨热压榨 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 制浆造纸原理与工程压榨压榨部部8 压榨编织物压榨编织物(Press clothing)一般称压榨毛毯一般称压榨毛毯作用作用作用作用: : 承托和运送纸幅承托和运送纸幅, ,并协作纸幅脱水并协作纸幅脱水, ,驱动压榨部的其驱动压榨部的其 它组成部分它组成部分要求要求要求要求: : 耐久性耐久性, , 尺寸稳定性尺寸稳定性, , 透气性透气性, , 洁净度洁净度, , 柔软性柔软性, , 表表面面 整饰性整饰性发展发展发展发展: : 20 20世纪世纪5050年代前年代前, ,主要由细纱编织主要由细纱编织, , 以机械方法制以机械方法制 成绒状羊毛毯成绒状羊毛毯, , 透气度低透气度低, , 使用寿命短使用寿命短,20,20世纪世纪5050－－ 6060年代年代, ,研究成功的布基针刺毛毯研究成功的布基针刺毛毯( (battbatt-on-base -on-base felt felt，，也称底布植绒毛毯也称底布植绒毛毯), ), 使用了高比例的合成纤使用了高比例的合成纤 维。

维19671967年出现了无纬底布植绒毛毯、年出现了无纬底布植绒毛毯、 多层复合多层复合 毛毯、无纺织毛毯毛毯、无纺织毛毯 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部  制浆造纸原理与工程压榨部压榨部 9 毛毯的运行毛毯的运行 张紧辊张紧辊张紧辊张紧辊, , 定位辊定位辊定位辊定位辊, , 清洗装置清洗装置清洗装置清洗装置( (高压或低压喷淋水来高压或低压喷淋水来高压或低压喷淋水来高压或低压喷淋水来松动和冲去织物结构中的细小纤维松动和冲去织物结构中的细小纤维松动和冲去织物结构中的细小纤维松动和冲去织物结构中的细小纤维, ,填料等填料等填料等填料等, ,然后用真空然后用真空然后用真空然后用真空吸水箱或挤水压榨辊除去松动的填充物吸水箱或挤水压榨辊除去松动的填充物吸水箱或挤水压榨辊除去松动的填充物吸水箱或挤水压榨辊除去松动的填充物), ),如下图示如下图示如下图示如下图示: : 往复移动的高压喷嘴,在6.89MPa压力时出水量为4~6L/min新型压榨编织物清洗系统 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部10 压榨部毛毯喷淋清洗的布置与操作压榨部毛毯喷淋清洗的布置与操作 制浆造纸原理与工程压榨部压榨部 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 。