复合压榨有以下几大特点

1、复合压榨有以下几大特点：较高的压榨部脱水效率和进干燥部纸幅于度；压榨部的损纸易于处理；对称脱水，有利于减小纸幅的两面差；缩短纸机压榨部的长度。节省造纸车间的长度和建筑面积；对纸种的适应性好，适应于高速纸机，引纸简单；复合压榨能做到全封闭引纸，或在复合压榨之后开放引纸，可以减少纸机湿部断头的次数，提高纸机车速；草浆抄纸采用复合压榨有利于解决草浆抄纸时纤维短、非纤维性细胞多、抄纸时粘辊、断头等问题。与网部和干燥部的改造相配合，还可以进一步提高纸机车速。反压引纸无障碍，可以尽早的设置反压榨，减少纸页的两面差。纸页越湿可塑性越好，所以反压榨出现得越早对减少纸页的两面差越好，而对于普通压榨尽早出现反压榨

2、是不可能的。如果压榨毛毯在上面，意味着要将湿纸页悬空，容易断头；如果压榨毛毯在下边，那么湿纸页的强度根本就不足以应付将湿纸页反过来，也很容易出现纸页断头的现象。复合压榨开发于20世纪60年代中期，适应于各种类型纸机。目前复合压榨的类型有几十种之多。1三辊两压区复合压榨三辊两压区复合压榨有三个倾斜安装的压辊，其中下辊是真空辊，中间为石辊，上面为沟纹辊。真空引纸辊将湿纸幅吸引到引纸毛毯上，然后传送到复合压榨的第一压区，进行真空压榨。湿纸幅随石辊转入第二压区，进行沟纹压榨。湿纸幅受到压榨脱水作用的同时，提高纸反面的平滑度。湿纸幅经过两个压区的压榨脱水，干度增加、强度提高，然后经开放式引纸进入下一道进

3、行沟纹辊压榨。湿纸幅经过两次压榨，大大减轻了网印，经过最后一道沟纹压榨，纸的平滑度也有所提高。这种三辊双压区复合压榨的优点是在开放引纸之前，湿纸幅先已经过两个压区脱水，干度提高，强度也提高，压榨部湿纸幅断头的机会大大减少。同时可以减轻纸幅上的网印，提高纸张反面的平滑度。2四辊三压区复合压榨四辊三压区复合压榨有四个辊子三个压区。湿纸幅经过三个压区压榨脱水，提高到比三辊双压区复合压榨更高的干度以后，才开放引纸进入光泽压榨，压榨部湿纸幅断头的机会自然也就更少了。（四）靴型压榨组合靴型压榨是现代纸机压榨部最常用的组合型式。靴型压榨的最新进展是单靴压技术，即压榨部只有一道靴型压榨。单靴压压榨部仅仅有一个

4、压区，两面双毛布。单靴压的主要优势是由于辊子和各种元件的数量很少，因而运行和维护成本低。紧凑的设计有利于节省空间，尤其适用于对已有系统的改造。单靴压后纸幅干度可以达到48%55%，而常规的三压区辊压只能达到42%44%的干度。单靴压形成的较高的纸页干度以及压榨部与干燥部之间的封闭引纸设计，使得纸机可以有较高的车速和较好的运行性能。除了压榨织物之外，单靴压组合在投资成本等方面具有很大的优势。A press section with an LNP, a shoe press, and a smoothing press for folding boxboard or liquid packagin

5、g board.Three-nip press section with a shoe press in the third nip.四、湿纸幅的传递将湿纸幅从伏辊处成形网上揭下来并传递到压榨部有两种方式。一种是开式引纸，一种是闭式引纸。其中闭式引纸包括黏舐引纸和真空引纸。（一）开式引纸开放式引纸就是通过一个导纸辊将湿纸页从网部送到压榨部。开放引纸纸机的车速也不能太高，一般都小于200m/min。开放式引纸最初是工人手工传递，随着纸机车速的提高，变为在真空伏辊内安装压缩空气管将湿纸条吹到压榨部。剥离点：湿纸幅离开伏辊的位置。如果网部使用真空伏辊，则必须确保纸页的剥离点在真空伏辊真空室后方的边缘

6、。剥离点在真空室的真空范围内，一来会使真空室漏气，真空度降低，二来会使湿纸页受到很大的张力断裂。若湿纸幅在喷水区剥离，网眼中的水被甩出，湿纸页的水分增加，实质强度降低，也容易引起断头。为了适应湿纸幅黏附力、湿强度和伸长性的变化，引纸辊和以一压为首的第一个毛毯辊的位置通常是可调的。此外，湿纸与一压毛毯接触的角度对纸机正常运行也很重要。湿纸幅略向上爬上一压毛毯，可防止湿纸幅带进空气所导致的进一压的一侧发生鼓泡现象及防止压榨时发生皱褶。在开放引纸的长网纸机中，湿纸幅在伏辊处剥离和传递，主要是靠伏辊和一压之间的速度差，使湿纸幅受到一定的张力，从伏辊处的网上剥离下来。开放引纸依靠湿纸幅本身的强度，经引纸

7、辊传递到一压毛毯上。二）开放引纸过程湿纸幅的张力湿纸幅从伏辊处网上剥离下来，引到一压毛毯上时，受力情况十分复杂。其中包括湿纸幅与造纸网间的黏着力、水的表面张力、离心力、湿纸幅重力、惯性力和张力等。剥离角：伏辊在剥离点的切线与湿纸页的夹角剥离功：单位面积上将湿纸页从网面上剥离下来所需的功。F纸幅的张力，10-5N/cmW剥离功，10-7J/cm2剥离角，=/2- q单位面积纸幅质量，g /m2V纸幅剥离速度，cm/sW/(1-cos)代表从伏辊剥离湿纸幅需要的张力，它与剥离角有密切的关系。qv2代表惯性产生的张力，它与纸幅运行方向无关，但与速度密切相关。一般长网纸机中，剥离角都比较小，通常约为3

8、0o左右。=30o时，总张力F很大，而且总张力对剥离角的影响极为敏感。此时，剥离角略微减小，总张力增长很大。增加剥离角，W/(1-cos )相应逐渐减小。由此可见，增加剥离角，可以降低剥离纸页时的张力，从而能够减少湿纸幅的断头；或者说，增加剥离角时，即使提高车速，也可以减少引纸断头。在开放引纸情况下，为防止引纸断头，可以通过以下途径提高车速：增加剥离角；提高剥离湿纸幅的干度；减少湿纸幅对网子或辊子的黏着力和调整网部与一压之间的速比。调整剥离角受到一压毛毯的限制。有时需要调整毛毯的行程，使毛毯在递纸处有较大的倾斜，以便平稳引纸。同时还可能需要将真空伏辊真空室的位置下移，以保证有较大的剥离角。值得

9、注意的是剥离角与湿纸幅撕裂的关系，如图5-36所示。当<90o时，一旦湿纸幅在揭纸时出现撕裂，裂口将逐渐扩大。但当>90o时，即使出现裂口，裂口也会逐渐自行封闭，因而可以减少伏辊引纸的断头。伏辊和一压之间的引纸辊有以下几个作用：保证湿纸幅按照最优曲线运行减少张力；控制湿纸幅，使其不在伏辊与一压之间产生大的抖动；引导湿纸幅取得大的剥离角，同时，使自我平衡机构更加起到有效的作用。自我平衡机构指的是当湿纸幅在网上黏着力增加时，剥离功随之增加，因此湿纸幅剥离需要增大张力，而湿纸幅剥离点则移向伏辊下部，从而使剥离角增加，W/（1-cos）减小，因此自动减小张力而取得平衡。黏着力减少时情况相反

10、。2.闭式引纸1）粘舐引纸粘舐引纸主要是靠引纸毛毯面上一层很薄的水膜的粘附作用将湿纸页粘附在毛毯上，由引纸毛毯将湿纸页送到压榨部或者烘干部。一般卫生纸机上多用这种方式引纸，引纸过来直接上烘缸。如果只靠毛毯的粘附不行的话，可以在粘纸辊上加真空抽吸。这种引纸方法主要用于中速和生产低定量纸的纸机。黏舐引纸的优点是结构简单，纸幅网痕较轻。但黏舐引纸对操作运行要求条件很严格。纸幅和毛毯的含水量很重要。黏舐引纸依靠毛毯面的水膜黏附力和毛毯转过揭纸辊产生的微弱抽吸作用来传递湿纸幅。因此对黏舐引纸毛毯的要求是组织结实、编织细密、毯面平整，同时要求毛毯清洁，特别是两边要干净。黏舐引纸要求引纸毛毯表面有一层水膜。

11、这容易给一压带来问题。所以这种引纸方式主要适用于抄造薄型纸的纸机。另外由于引纸毛毯毯面比较细密，后面将湿纸幅从引纸毛毯再向中压毛毯转移会相对较困难。所以黏舐引纸多用在生产薄型纸的圆网纸机或长网单缸纸机。2）真空引纸真空引纸适用于高速纸机和生产薄型纸的超高速纸机。真空引纸方法依靠真空作用，从伏辊处转移纸幅。真空引纸可用于伏辊到一压间的引纸，同样适用于各道压榨间的湿纸幅传递。真空吸引辊装在伏辊上方或真空伏辊两个真空室之间。如果纸机网部有主传动辊，则多装在传动辊之前，位于真空伏辊与传动辊之间。理论，真空引纸的引纸毛毯速度应与网速一致。如果毯速低于网速，湿纸幅有可能产生皱褶。反之若毯速高于网速，则会引

12、起湿纸幅伸长，影响纸幅的强度。但是实际操作很难，所以，一般情况下，毛毯的速度都比造纸网的速度大一些。五、压辊中高及可控中高辊1. 压辊中高的影响与纸页脱水均匀性由于压辊会产生挠度，挠度的大小与辊筒的材料、重量、直径、纸机的轨距及加压状况有关。工作时，挠度会导致上下压辊间的某些部位不相接触。其结果是湿纸幅在上下压辊间承受不同的线压力，湿纸幅的脱水和由于压榨改善的性能均会发生横幅方向不均匀现象。为了弥补这个缺陷，制造时，通常将两个压辊或者下压辊制造得中间直径大，两边直径小，即在压辊上磨制出中高。压榨辊的中高度就是指辊筒中部直径比两端直径大多少的程度，一般以毫米表示， K=D-D0.由于很难精确测量

13、辊面包胶辊的直径，因此多采用测量压辊圆周长的方法来代替直径的测量。包胶辊的中高度常用圆周中高度来表示：KL=D- D0= K.压辊的中高度适当时，湿纸和毛毯通过压榨时受压均匀，出压榨的水分一致，对纸张干燥和质量都有利。如果压辊中高过大，会造成纸幅中间水分低两边水分高；相反，如果压辊中高过小，就会造成纸幅中间水分高两边水分低的不均匀现象。这会降低纸机的生产能力，干燥时容易引起干燥不均匀纸页翘曲。对压榨毛毯来说，受压大的部分磨损快，造成毛毯磨损不均匀，缩短毛毯的使用寿命。 生产实践中，上压辊通常需要承受附加压力，上压辊在附加压力的作用下会产生向上弯曲的现象。为此，为了保证上下压辊间在横幅方向具有均

14、匀的线压力，有中高的下压辊的中部直径应考虑到两个辊的挠度。即若仅仅是下压辊有中高，则其中高度应等于上下压辊所产生的挠度之和的两倍。这是一般纸机上的中高分配法。值得指出的是，如果仅仅把中高集中在下压辊上，由于下压辊是主动辊，上下压辊的圆周速度仅在某两个切面相等。而在此两切面之间的任何位置，主动的下压辊的圆周速度将大于上压辊而产生正滑动。而在两个切面之外的两端则会出现相反的情况，产生负滑动。这种正负滑动现象直接影响纸页的脱水均匀性，同时会加重辊面胶层及脱水毛毯的磨损。因此，有些纸机将中高分别分配在上下压辊之间，以减轻这种滑动的不良影响。把中高分配在两个压辊上，会使检修工作复杂化，故实际使用的不多。

15、2可控中高辊国外20世纪70年代研制开发了可控中高辊。辊子的挠度可以根据生产操作的需要，随时加以调整、控制。如果在可控中高辊的辊面缠绕异型钢带制成可控中高的沟纹压辊，则可以进一步提高压榨脱水效果。浮游辊有一个由钢材或冷硬铸铁制造、没有中高的圆筒形外壳，能围绕着开有进油和回油接头口的固定轴转动，圆筒辊壳依靠自位轴承随着固定辊轴回转。在辊壳与辊轴之间的环隙空间，将径向和轴向密封，分别分为上下两部分即加压室和回油室。高压油通过进油管进入加压室，与辊子承受的载荷相抗衡。从密封室漏出的油流到下部回油室，通过回油管回到泵油站。上述的可控中高压辊后来又发展成可调浮游辊(Vario RO01)，即加装一个排油

16、杯。油杯分别与回油管和阀门相连。打开阀门，可以除去油杯上辊壳面的油压。借助这种办法，可以精确控制压区的压力曲线。第三节 压榨脱水机理为了方便阐述压榨机理，先就几个压榨术语达成共识。 (1)压区在压榨操作中，压辊（或压靴）之间接触区域称为压区。压榨部的作用，就是纸幅在压区中与一张或两张毛毯接触时发生的。 (2)压区宽度从湿纸幅和毛毯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称为压区宽度。 (3)第一区和第二区以上下压辊中心线为界，将压区分成两个部分：纸页进压缝的一侧称为第一区，出压缝的一侧称为第二区。一、压区压力分布整个压区分为x、y方向，x方向是纸页的运动方向，y方向

17、是沿纸页的厚度方向。沿x、y方向压区的压力分布曲线是不同的，首先来看沿x方向。沿x方向压区的总压力分布曲线如图所示，成正态分布方向压区的总压力分布曲线，实际上也就是沿纸页厚度方向上的压力分布。在看厚度方向上压力分布情况之前，我们必须要清楚在压榨过程中，压力是由什么来承受的：（1）纤维形成的网状体结构（2）纤维与纤维之间的空隙所充满的水类似于海绵：如果海绵是干的，空隙中的空气很容易被赶走，那么所有的压力都有海绵来承受；如果海绵是湿的，也就是说空隙中充满了水，水不可能被全部挤压出去，所以承受压力的是海绵和水两部分。所以，纸页在压区中所受的总压力等与两部分压力之和。网络体所承受的压力通常以机械压力表

18、示，而水承受的压力以流体压力来表示。所以压区的压力基本上是有机械压力和流体压力两部分之和。沿y方向压区的总压力始终是保持不变的，但是机械压力和流体压力的比例在发生变化。压榨的作用主要是脱除水分，那么纸页中的水就必须有跑的渠道。这个渠道通常就是压榨毛毯。压榨毛毯的含水量是很少的，由于机械挤压，湿纸页中的水分先饱和产生流体压力，而毛毯中的流体压力比较低，那么湿纸页中的水分由于流体压力差就会排向毛毯。湿纸页贴裸辊的面流体压力最大，沿纸页厚度方向流体压力越来越小，形成压力梯度，以便于水分排出。沿x方向，流体流动的方向与压区的方向相同（水平方向）。沿y方向，流体流动的方向从光辊向毛布流动（垂直方向）。这

19、样就产生了压榨脱水的横向脱水和垂直脱水机理。二、横向脱水横向脱水也叫做水平反向脱水。普通平压辊的脱水机理。在压榨过程中，湿纸幅压榨脱出的水逆着毛毯运行的方向穿过毛毯横向流动，过程1压榨过程中，纸页进入压区，随着纸页被压缩，纸页中的流体压力逐渐增大，到压辊中心线前面处达到最大值（本来应该是在中心线处达到最大值，但是因为有一部分水分排出，所以又有所下降），形成压力梯度，纸页中的水分在压力梯度的作用下沿与进纸方向相反的方向排出；过程2纸页在出压区时，纸页和毛毯都开始扩张，由于毛细管作用和真空压差的吸移作用，已经压入毛毯中的一部分水分又会重新被回吸到纸页中来。所以，对于主要以水平脱水原理脱水的普通压榨

20、，纸页的脱水主要发生在纸页的进压区部位。 特点压区中流体的主要压力梯度分布在x-x方向上。压力梯度的方向与进纸的方向相反，脱水作用也主要沿这一方向进行。由于水流路径长，压力梯度小，所以脱水量也小。另外，在这一过程中，纸页容易出现“压花”现象， 水分含量越高，液体压力越大，越容易压花，所以水平脱水的压力大小受压花压力的限制。为了避免压花，只能采用低的压力，所以，脱水作用更小。三、垂直脱水垂直脱水主要是沿纸页厚度方向上脱水，适用于于沟纹压榨、真空压榨、盲孔压榨等。第一区从湿纸幅和毛毯进入压区开始，到湿纸幅水分达到饱和为止。在第一区中虽然湿纸幅的水分含量已经饱和，但毛毯含水量尚未饱和，尚未产生流体压

21、力。由于压缩的总压力逐渐增大、湿纸幅和毛毯都处于不饱和状态，所以从湿纸幅和毛毯中压出来的主要是空气。没有流体压力，水仅在毛细管作用下流动。湿纸幅的干度在第一区变化不大，压榨力仅用于压缩湿纸幅和毛毯的纤维结构。第二区从湿纸幅水分饱和点到压区中线。压区中线处的压区总压力达到最高值。在第二区，毛毯和湿纸幅的含水量达到饱和，同时流体压力不断增加。从湿纸幅中压榨出来的水进入毛毯，使毛毯含水量也达到饱和。毛毯中的流体压力，把水压至毛毯下层的空隙。作用于湿纸幅和毛毯上的压力在第二区中逐步增加，湿纸幅和毛毯中的流体压力在压区中线之前达到最高值。在第二区，水受到压榨作用从湿纸幅和毛毯中脱出。在毛毯含水量尚未饱和

22、以前，湿纸幅中的水受毛细管作用进入毛毯。从压力曲线最高点到湿纸幅的最高干度点之间为第三区。在第三区，总压力逐渐下降。湿纸幅结构压力增长到最高点对应于湿纸幅干度的最高点，相当于湿纸幅中流体压力为零的一点。这表明在压区中线之后，湿纸幅和毛毯之间有一个压力梯度。第三区也是压辊缝口扩张的部位。在第三区纸幅仍受到压缩作用，但毛毯得到充分膨胀。由于压区仍然有水在横向流动，毛毯在第三区的一小部分被水饱和，此后变成不饱和状态，因而在毛毯内部会产生真空抽吸作用，使空气和水经过沟纹或网套返回毛毯。第四区是指从湿纸幅开始膨胀，水分不饱和到它离开压区为止的这段区域。压榨毛毯在第四区一直处于不饱和状态，并且在不断地膨胀

23、。在第四区，湿纸幅和毛毯均发生膨胀，湿纸幅水分由饱和变得不饱和，流体压力曲线出现负值，从而导致湿纸幅和毛毯的组织结构压力高于总压力。由于湿纸幅膨胀所形成的真空比毛毯大，结果造成空气和水进入毛毯和毛毯中的水进入湿纸幅的反向流动。另外，毛细管作用还会造成湿纸幅和毛毯或它们之间产生水分的重新分配。当湿纸幅和毛毯在第四区分开时，湿纸幅和毛毯界面的水分因为水膜的分离而分别返回到湿纸幅和毛毯中。垂直脱水特点压区的压力梯度主要分布在y-y方向上，水流路径短，压力梯度大，脱水作用大。垂直脱水纸页不容易出现压花，所以，可以采用比较高的压力，故脱水作用更大。沟纹压榨时，毛毯通过辊沟与大气相通，使界面上的流体压力降

24、至大气压力。压区辊沟部分的流体压力接近于零。在辊沟部分，毛毯与沟纹辊界面上的水能够流动，流体压力曲线在整个毛毯厚度上保持一定的斜率，其结果有利于湿纸幅中的水流经毛毯由辊沟排除。沟纹压榨时，水在压区垂直方向有一个压力梯度。从湿纸幅中压榨脱出的水，通过毛毯经辊沟排去的途径比较短，压力梯度也比普通压榨要大得多，因此流体流速大，易于脱水。盲孔压榨和真空压榨在眼孔位置的脱水机理近似于沟纹压榨，眼孔之间部分的脱水机理则接近于普通压榨。四、压控压榨与流控压榨若压榨脱水过程主要是由压榨压力决定的，称为压控压榨；若压榨脱水过程主要是取决于流体阻力的，则称为流控压榨。一般来说，压控压榨的脱水效率要比流控压榨高。当

25、纸的定量较低，纸页较薄，纸的孔隙对水的流动影响不大时，湿纸幅压榨脱水主要由压榨力大小决定。因此用打浆度低的浆料抄造的低定量纸，如薄页纸、面巾纸、大部分印刷纸，包括滤纸、新闻纸、低量涂布纸和定量低于90130 gm2的其他高级纸，压榨时均属于压控压榨的范畴。影响压控压榨脱水的主要因素是浆料的保水值、打浆度及其可压缩性。纸的定量越大，压榨时水流的脱水阻力越大，压榨脱水越困难。这时脱水的效率主要由脱水阻力所决定。用打浆度较高的浆料抄造定量较高的产品，如电容器纸（很薄，40um，但是打浆度很高，几乎不透气），定量大于150 g/m2挂面纸板和多层纸板等时，压榨脱水主要由流控压榨决定。对流控压榨，纸的孔

26、隙对压榨脱除水的流动阻碍作用较大。湿纸幅经过压区的时间也是主要影响因素。对于流控压榨可以通过降低纸机车速，延长纸页通过压区的时间，或者增加压区的宽度（增大压辊的直径，将压辊包胶，或者用变形性好的毛毯）来提高压榨效率。五、压榨过程的水分流动转移（一）水在毛毯中的流动研究发现：毛毯的透水性比湿纸幅约大100倍。垂直脱水缩短了水的流动距离，因此水流穿过毛毯的流动阻力要比透过湿纸幅小得多。脱水阻力和水流动通过的距离与脱水效果密切相关。对于平辊压榨，毛毯的透水性是影响压榨效果的重要因素。湿压毛毯的水分含量高则流动阻力大，因此毛毯必须保持较低的水分含量。理想情况是毛毯经过压区时不会压出水分。为了减少纸的回

27、湿，维持压力均匀，应使用组织结实、透水性小的毛毯。毛毯尽可能挤干以减少水透过时的流动阻力。选用透水性小的毛毯，有利于提高出压区湿纸幅的干度。在垂直脱水压榨的低速纸机中，组织通畅、容易透水的毛毯的水分在0.31.1之间。在此范围内，毛毯水分对湿纸幅的干度没有大的影响。但如果高速纸机使用组织结实、透水性较差的毛毯，同时要求出压区湿纸幅有较大的干度时，毛毯本身含水量则十分重要。（二）水在湿纸幅中的流动按Darcy定律，压差与压出水流速度Vm成正比。当进压区湿纸幅水分含量一定，脱水速率一定时，为了保证将湿纸幅压至一定的干度，压榨线压与加压时间的乘积应为一常数。六、压区压力及其分布对脱水的影响压区宽度是

28、影响压榨的重要因素。压力一定时，压区宽度决定了压榨的平均比压，因此压区宽度是影响压区推动力的重要因素之一。再者，压区宽度还与压榨时间有关。压区宽度由毛毯、湿纸幅和压辊胶层的总压缩尺寸以及压辊直径大小所决定。通常压辊半径小于50 cm时，一般来说可压缩性小于0.3 cm。因此压区宽度通常在2. 56.3 cm范围之内。大幅度加大辊式压榨压区宽度十分困难。即使大幅度增加压辊半径，也不能有效地增加压区宽度。弹性较好的压榨毛毯和压辊胶层可以提供较大的压缩性。这比单纯增加压辊半径更为有效。如使用双毯压榨可以把压缩尺寸从0.3cm增加到0.6 cm，压区宽度增大40。前面介绍的靴式压榨是一种提高压区宽度的

29、有效方法。高强压榨使用直径很小的压辊以产生宽度不大但压力非常高的压区，这种压榨脱水方式仅在压区流动阻力较小和回湿作用较大时才更加有利。研究发现，压区宽度与线压力的平方根成正比。这也意味着压区平均比压和压区压力峰值随线压力平方根的增加面增大。值得注意的是不同硬度的压辊，其压区的压力及其分布对湿纸幅的脱水也有着重要的影响，同时对脱水效率和成纸性质也有不容忽视的影响。七、压榨过程中湿纸幅的“压花”压榨时压力过大，纸幅会被压溃，产生所谓的“压花”现象。湿纸幅受压时水会产生横向流动，其结果是产生流体剪切力。压花是流体剪切力对湿纸幅纤维结构产生破坏作用所造成的直接后果。为了避免湿纸幅被压花，压榨时应缓慢增

30、加压榨压力。加压不可过大过快，以防止脱水太快，流体剪切力把湿纸幅纤维组织破坏。压辊和毛毯结构的改进，有利于提高脱水效率、有效地防止产生过大的流体压力而导致湿纸幅压花。根据压区中水流状态分析可知，在压区中线之前，湿纸幅中的流体压力有一个峰值，同时湿纸幅的不同厚度部位存在着压力梯度。湿纸幅和毛毯中的综合流体压力所形成的压力梯度是造成湿纸幅压花的真正原因。在压榨过程中，若沿X方向施力，纤维容易发生位移，所以水平脱水原理更容易压花；另外，湿纸页含水量大，流体压力也大，纸页容易压花；增加压区的总压力也会造成纸页压花（压区总压力是由流体压力和机械压力两部分组成的，总压力大流体压力也就大）。避免途径：垂直脱

31、水 增大压区的宽度 逐渐增大压力第四节 压榨脱水的影响因素及强化途径一、压榨工艺的影响因素分析纸幅压榨脱水的效率与压区压力、压区宽度、水的黏度等因素有关。同时受到其他压榨设备和工艺的影响，简单讨论如下。1压榨压力增大压榨负荷或保持相同负荷的同时减少有效压区宽度均可增加压榨压力、提高脱水效率。现代毛毯和辊子覆面能够承受较高的线压力，大直径压榨辊线压力可达到350 kN/m，靴式压榨线压可达到1000 kNm，两种压榨装置可获得46%50%的压榨干度。压榨脱水效率与压榨比压成正比，随线压呈指数增加。提高线压，增加胶层硬度有利于脱水。加大压辊直径，则会降低比压，不利于脱水。在纸机动态压榨情况下，由于

32、压力分布不均匀、水的流动阻力和纸的回湿等原因，一般很难达到静态压榨的纸幅干度。湿纸幅接触植绒纤维的部位所受到的压力最大。而在毛毯的空隙部分，湿纸幅仅受到较小的压力。加压的不均匀性会大大降低压榨的脱水效率。研究表明：压榨冲量增加10，压区出纸干度可提高约3。因此压力冲量也是影响压榨脱水的一项重要因素。2加压时间、压区宽度和纸机车速加压时间是指湿纸在压区中受压的时间。纸机压榨脱水时间很短，多数高速纸机小于3 ms。普通压榨，仅前一半的压区宽度能起到脱水作用，故讨论其压榨脱水时间时，通常仅考虑压区宽度一半的区域。对真空压榨，上压辊位于真空辊的真空区终点上，故考虑其整个压区宽度。包胶下压辊可形成比较宽

33、的接触面，增加压榨脱水时间，有利于脱水。降低纸机车速，虽然可增加压榨时间，提高脱水效果，但影响纸机产量。提高压榨线压力，可以增加压区宽度及压榨时间。提高压区宽度可以使纸页在压榨区的停留时间增加510倍。大直径压辊的压区宽度为75100 mm，靴式压榨的压区宽度为230250 mm。适当增加压榨负荷可补偿由于压区宽度增加而造成的比压减小，即使提高线压力也不会压溃纸页，不会影响湿毯的透气性。相反，在明显提高纸幅于度的同时可使干燥能量减少20%25%。3进压区的毛毯含水量进压区的毛毯含水量越小，出压区的湿纸幅干度越大。4进压区的湿纸幅干度研究表明：湿纸幅进压区与出压区干度变化的比值，约为3：12：1

34、。5纸幅的回湿根据垂直脱水原理，湿纸幅在第四个区域解除压力，产生回湿。湿纸幅在第四区域产生回湿源于毛细管水的转移。回湿时水从毛毯进入湿纸幅。即通过压辊的通道，如沟纹压辊的沟缝、真空压辊和盲孔压辊的眼孔中转入毛毯，再进入湿纸幅。粗硬毛毯和全塑毛毯可以适当减弱回湿。 (1)压区中的回湿压区中压力下降时纸幅开始出现回湿。纸幅的回湿基本上与纸的定量和纸机车速无关。其大小主要与毛毯和湿纸幅界面的毛细管粗细、湿纸幅和毛毯的膨胀复原速度以及毛毯含水量有关。纸的回湿还部分地受到毛毯毯面细小绒毛的影响，为此纸机毛毯的毛细管直径应接近湿纸幅中纤维的毛细管大小。可以使用扁平细毛织出一层匀整的毯面。(2)压区后的回湿

35、纸幅的回湿随在压区的停留时间、湿纸幅干度和毛毯毯面粗糙程度的增加而加大。压区后纸幅的回湿，回湿水量极其可观。一台新闻纸机压区后湿纸幅与毛毯接触长度多达1m，因为回湿，压区出纸于度可降低达5。纸机试验表明：缩短压区后纸幅与纸毯的接触时间可提高29的出纸干度。改变出压区毛毯的引出角度可以缩短纸毯的接触时间。毛毯的引出角度大，可保证纸幅与纸毯尽快分开，提高出纸干度。纸幅的回湿主要受到分离初期湿纸幅与毛毯界面水分的影响。毛毯含水量对纸幅回湿的影响远远超过毛毯毯面组织结构对其的影响，所以在压区第四区域中的毛毯越干越好。6湿纸幅温度提高纸机压榨部湿纸幅的温度，水的黏度和表面张力也成比例地降低。温度高的湿纸

36、幅能够更快地脱水。在实验室中研究温度的影响也发现，湿纸幅温度每升高11，出纸干度可提高0.61.4。温度对湿纸幅干度的影响受其他许多因素的制约，其中尤以浆料配比的影响最大。二、抄造工艺的影响因素分析1浆料性质改变浆料的组成或纤维特性能改变纤维结构的可压缩性，达到增加脱水量的目的。浆料的游离度对压榨性能也有重要影响，游离度每提高40 mL，出纸纸幅干度约提高1%。2纸的定量纸的定量越大，湿纸幅出压区的干度也越小。根据纸的定量选择压榨毛毯也是非常重要的。试验结果证明，生产定量50 gm2的纸使用细毛毯的压榨出水干度比使用粗毛毯的高约7。其次，毛毯的针刺植绒纤维细度对加压均匀性和流动阻力也非常重要。

37、植绒纤维直径不仅影响加压的均匀性，而且在很大的程度上影响毛毯的透水性。毛毯纤维直径从17 m增加到70 m毛毯的透水性大约增加了3倍。就薄页纸来说，压力的均匀性是影响脱水的决定性因素。当纸的定量很大时，压力均匀性的重要性有所下降，而流动阻力的影响却变得更加重要。纸的定量小时，细毛毯脱水效果好。随着纸的定量的增加，粗、细毛毯的脱水曲线产生一个交叉点。对定量为100 gm2的纸来说，因为粗毛毯有较大的透水性，所以具有较高的脱水能力。三、几种强化压榨的途径和新技术（一）提高湿纸幅温度升温压榨提高湿纸幅温度可以从三个方面提高脱水效率：减小流体流动阻力：流动阻力随着水的黏度的下降而降低，因此升温有利于促

38、进脱水效率。减小纤维压缩阻力：湿纸幅温度升高到6065，半纤维素和木素开始软化，湿纸幅纤维层的压缩阻力也随之减小。有利于更多的水从压区中压榨脱除；减少回湿作用：温度升高，水的表面张力减小，出压区后纸的回湿也会减小。1红外线升温压榨常用的红外线装置有气体（如煤气或天然气）燃烧发生器或电红外发生器两种，以天然气燃烧红外线发生器使用的较为普遍。红外线发生器和喷汽箱安装在实验纸机的三辊双压区复合压榨中真空引纸辊真空室的外缘位置，加热升温后的湿纸幅进入第一压区进行升温压榨。对比试验证明红外线升温压榨的效果不如喷汽箱升温压榨。原因是红外线发生器所提供的热量不如喷汽箱多，而且红外辐射时从纸面蒸发出来的水蒸气

39、可能重新在湿纸上凝结，所以红外线发生器的升温脱水效果不及喷汽箱。普通长网纸机的红外线加热器多装在第三道反压的部位。2喷汽箱升温压榨喷汽箱升温压榨的工作原理是用喷汽箱直接喷射高压蒸汽以提高压榨时的湿纸幅温度，以提高压榨脱水效率。喷汽箱的蒸汽不应直接冲击湿纸幅，以免破坏纸幅结构。喷汽箱一般安装在真空引纸辊真空室的外缘，也可安装在网部后面的几个真空箱的上面或其他相关部位。借助于控制喷向湿纸幅的蒸汽量，还可以改善纸幅横向水分均匀性。可以将喷汽箱分隔成若干室，每个室的蒸汽流量由气动阀分别控制，从而控制纸幅横向水分的均匀性。阀门可由人工控制，亦可用电子计算机自动控制。3热缸升温压榨将三辊双压区复合压榨的中

40、央石辊换成一个蒸汽加热的大烘缸，缸内通人压力高达0.3 MPa的蒸汽。升温压榨时，热缸的操作温度保持在80100之间。热缸是一个直径为1.53.0m的铸铁扬克大烘缸，为了避免湿纸幅中的纤维黏缸，铸铁缸喷镀一层抗腐蚀、耐磨、导热性能良好的特种合金。同时缸上装有两个摆动刮刀以保持缸面清洁。热缸直径的大小取决于纸和纸板的类别、定量以及纸或纸板机的车速。在热缸升温压榨中，左、右两压区压辊的挂面胶层为1015勃氏硬度，压辊可用沟纹或盲孔压辊。湿纸幅在热缸的两个压辊之间，包覆180o250o。压区的操作线压为8002800Ncm。第一压区的线压大约为8001400 Ncm。第二压区的线压力为1100180

41、0 Ncm。为了防止压榨胶辊的热积累影响胶层硬度，压辊内部可以通水冷却。热缸升温压榨有如下优点：压榨出纸干度可提高至50%或更多；进干燥部的湿纸幅干度大、温度高，可节省干燥纸的蒸汽消耗，降低成本；改善成纸的质量。（二）减少排水阻力双毯压榨对于一些高定量纸（如纸板）的压榨，由于其脱水量大，水分的排除有一定的困难。一种强化减阻的思路，就是将传统的单面脱水变为双面脱水，这样可以大大提高纸幅脱水的效率。在工程实践中，常常采用双毯压榨脱水来实现这一目标双毯压榨可以有效地提高脱水速率，并具有以下优点：有较宽的压区，提高脱水效率；由于压区较宽，压力较小，可减少湿纸幅被压溃的危险，并改善纸和纸板的松厚度；减小

42、成纸的两面性；提高压榨脱水能力，提高压榨出纸干度。同时减少湿纸幅断头，改善纸机的运行性能，提高纸机的生产能力；压榨出纸干度较高，干燥部消耗的蒸汽量相应减少；特别适用于高打浆度浆料抄成的高定量纸板，如挂面纸板等；提高压榨线压，减少湿纸幅压溃的危险。双毯压榨对压辊有如下要求：上、下两个压辊的硬度不能相同，其中一个要比另一个硬，最好相差1820勃氏硬度；上、下两个压辊的传动功率比应当尽可能接近1；如果一个压辊的直径大于另一个压辊，则大直径压辊的挂胶硬度应稍低一些；用沟纹辊或盲孔压辊。另外，为了避免高线压压实毛毯并吸收压出的大量水分，上、下毛毯最好使用定量为13001500 gm2的底网植绒毛毯并具有

43、相似的结构。（三）增加停留时间宽压区压榨提高压榨的压区宽度，相当于提高压榨停留时间，会大大提高压榨效率，因此也是强化压榨的重要措施之一。工程上的实施方法是采用宽压区压榨，目前工程上多采用靴式压榨。1靴式压榨理论靴式压榨将辊式压榨的瞬时动态线性脱水，改为静压下的长时间宽压区脱水。理想的压区压力分布曲线，要求纸幅通过压区时平稳地增加压力，而在压区末端则要迅速降低压力。当可压缩毛毯在两硬压辊间压缩时，其厚度由h压缩为h0，压区宽度为b图5-59 (a)。如果将这样的辊间曲面简化为一半径为r的另一压辊在b范围内压向一平板时，亦能获得同样的几何构形。压区宽度随辊径的平方根增加，因此，若将压区宽度加倍时，

44、则需要4倍的辊径。可见，通过加大辊径来增加压区宽度并不是好办法。压区范围内，如果利用压辊的负曲面形成压榨压力则不受上述限制，如图5-59 (c)所示。采用这种方法，此压区宽度的效果与增加该辊直径13左右的压辊的效果相同。这种压榨的几何构形，可利用加压靴偏心支承来形成，如图5-59 (d)所示。压区进口压力缓慢增加，压区出口压力则瞬时降低。用辊式压榨或用同一中心对称支承加压靴，加宽压区宽度时，将导致压区出口出现压力缓慢降低趋势。只有使用如图5-60 (b)以后的加压靴支承，才能获得合理的压力分配曲线。偏心支承加压靴时，F力的作用线必须通过压力分配曲线的重心S，如图5-60 (c)所示。从压区开始

45、起，当支承力的作用线为2/3b时，即可获得支承点的偏心极限。就加压靴面而言，进一步加大作用线的偏心，会使有效压区变小，如图5-60 (d)所示，从而导致最大压力升的过高。实线为早期的靴式压榨压力曲线，虚线为后来发展的可控脉冲压力曲线。2由于靴式压榨压力增加得缓慢而均衡，因此，即使用在第一道压榨，甚至用于厚纸压榨，都不会出现压溃现象。同时生产厚纸时，还可能消除脱层现象。由于在纸幅的全幅均衡压缩，因而脱水速率变化不大。这样，纸芯也不会出现松散层。与辊式压榨相比，靴式压榨出压榨的纸幅干度明显提高，而且松厚度较高，毛毯纹较浅。根据靴式压榨理论，世界知名的造纸机械厂家，如Voith、Valmet等公司推

46、出了以加压靴及侧向密闭式转动压榨套组成的凹面压区压榨。2 凹面压区压榨的应用由于靴式压榨压力的增加速度缓慢，因此压榨时间延长至辊式压榨的7倍，而压区线压亦增至前者的4倍抄造过程中的断纸频率主要取决于牵引时纸幅初始湿强度，纸幅的初始湿强度随其干度增加而增加。由于凹面压区压榨的加压冲量值较高，因此出一压纸页的干度非常高。与沟纹压榨相比，出一压纸幅的干度由38%增至46，纸幅初始湿强度则从160 Nm增至330 N/m，增加了100%。纸机车速每提高30 mmin，出压榨纸幅于度就会下降0.5%。因此随着纸机车速的进一步提高，保持和提高与之适应的纸幅干度度将是纸机运行的关键，这也将成为靴式压榨技术不

47、断发展的强大驱动力。一、干燥部的作用和组成纸幅经压榨脱水后，其干度范围在40%50%之间。从纸页成形的角度看，尚未完全实现纤维间的氢键结合并获得稳定的结构和预定的强度。要实现这一目标，必须使成品纸达到92%95%干度，因此需要借助于后续的干燥工序来完成。纸机干燥部的主要作用是：蒸发脱除湿纸幅中残留的水分。进一步完成纸页的纤维结合并提高其强度。增加纸页的平滑度。对某些纸种还可以进行表面施胶，完成浆内施胶。二、湿纸幅向干燥部的传递（一）引纸开放区湿纸幅是从最后一道压榨引进干燥部的，在这个引纸过程中有一段较长的开放地段，即湿纸幅在这一段完全是无支撑的开放运行。在实际生产中，湿纸幅的定量和横幅水分稍有

48、变化，都会带来压榨辊上揭纸的不稳定，这种不稳定的揭纸方式，会使湿纸幅受到过大的应力，并在这一开放地段产生很大的颤动，从而引起湿纸幅的断头。（二）湿纸幅牵引力在压榨部和第一个烘缸间增加湿纸幅的牵引力，有利于从压辊上揭下湿纸幅，并可稳定湿纸幅的运行，减少颤动和断头。但是增大湿纸幅的牵引力，又可能增大湿纸幅的应力，从而使湿纸幅边缘产生损伤而造成断头。因此在实际操作中要调整好引纸张力，并把握好最后一个压辊与第一个烘缸的速差。（三）湿纸幅的承托如果能减少开放引纸区域，并提供对湿纸幅的承托，就可以大大降低湿纸幅的应力，从而减少断头。一种方案是将干燥织物（干网）延伸到引纸辊（真空辊），这样湿纸幅经过极短的开

49、放区域后即被干网承托。在这种传递方式中，干网保护湿纸幅使之不受外界空气扰动的影响，特制的转移箱形成负压区，将湿纸幅紧紧地平贴在干网上，消除了长距离开放区域湿纸幅的颤动，减少湿纸幅断头，大大改善了压榨部的引纸效率。三、干燥部的型式纸机干燥部一般多为烘缸构成的干燥系统。在烘缸系统中，有传统的双排布置，也有新式的单排布置。（一）双排多缸布置双排多烘缸布置是最常见的传统干燥部型式。双排烘缸的排放可以有效地减少干燥部的长度，降低设备投资。双排烘缸系统中的烘缸一般交错上下排放，上下排烘缸分别使用不同的干毯。近年来也有开始使用单网作为干毯以提高干燥效率的。双排烘缸系统的优点是操作方便、引纸简单、干燥效率较高

50、。（二）单排多烘缸布置纸机的主要要求是提高车速、蒸发效率、降低能耗。在新式的现代高速纸机上，干燥部由单排布置的烘缸组成。单排烘缸延伸到整个干燥部的上排，下排布置的小辊为真空辊。这些真空辊通过负压效应使纸幅贴紧辊面，以稳定纸页来改善高速时的抄造性能。单排烘缸既可作成单独使用，也可与双排烘缸组合使用。对文化用纸的生产，单排烘缸纸机的车速可达2000min。单排烘缸布置的主要优点有： (1)运行稳定。离开最后一道压区之后，纸幅被转移到第一组烘缸的干毯上，并被干毯支承通过整个烘干区。这保证纸机的稳定运转，将断头减少至最少。稳定器（或真空辊）技术保证纸幅稳定地在干燥部传递。(2)单层布置使纸幅在烘缸上的

51、包角更大，从而传热面积增加及传热效率更高。同时由于下辊是真空辊，纸幅下行时蒸发距离更长，有利于提高蒸发脱水效率。(3)由于烘缸是单排布置，可减少纸幅断头的处理时间，损纸直接落到下面的传送带上并自动送达水力碎浆机。 (4)纸幅稳定技术可通过真空将离开烘缸的纸幅固定在干毯上，因此纸幅的纵向伸长和横向皱褶都很低。单排烘缸干燥时，湿纸幅的伸长能够由速度调节所补偿，从而防止皱褶现象。由于烘缸是单排布置，在相同烘缸数量的情况下，无疑会增加干燥部的占地和投资。同时真空辊需要动力，也增加了一些运行费用。但是单排烘缸在高速抄造时的卓越表现，抵消了其成本的提高。新近发展了V形排列的单排烘缸组，与普通的单排布置相比

52、，V形安装可以减少25%的干燥部长度（三）气垫干燥系统气垫式干燥也是一种广泛使用的干燥系统。该系统主要用在涂布加工纸、浆板和纸板的生产上。气垫干燥器的工作原理是：热交换机将预热的空气送入干燥器底层，经蛇管换热器加热后由循环风机送人各吹箱，并经吹箱的面孔吹向纸幅，然后再进入上层循环风机的各压力室，依次循环逐级向上通过干燥层。完成干燥的湿热空气由顶棚开孔抽出，进入热回收系统。下吹箱的气流将纸幅悬浮起来，水分蒸发靠热空气通过吹箱面上孔吹向纸幅的底部来完成。气垫干燥器生产能力为540 td，进干燥部的纸幅干度为44%，出干燥部纸幅干度为90%，蒸发水量约为24 kg/h，生产车速为50150 mmin

53、。四、干燥部的通汽方式纸机干燥部有主要两种不同的通汽方式，即无蒸汽循环的单独通汽和有蒸汽循环的分段通汽。一般产量在3040 td以下的低速窄幅纸机大多采用单独通汽（或两段通汽），而生产能力大的纸机多采用多段通汽。（一）单独通汽蒸汽由总汽管分别引进各个烘缸，冷凝水通过排水阻汽阀沿总排水管排出，收集在槽内再用泵送回锅炉房。单独通汽方式可以回收利用冷凝水中大量的热能，同时不需净水处理。单段通汽缺点很多：排水阻汽阀在排冷凝水的时候会漏汽，所以热量损失大。由于各个烘缸中的蒸汽都来自一根蒸汽总管，所以干燥的温度曲线不容易控制。由于没有蒸汽循环流动，所以烘缸内的不凝结气体很难排除，只能间歇式的通过放空阀进行

54、排气。冷凝水的排出不畅通。需要很多排水阻汽阀，管理和维修的工作量很大；排水阻汽阀发生故障会引起蒸汽的损失，或使冷凝水充满整个烘缸，大大降低烘缸的蒸发能力。优点：设备简单。所以大量的小纸机在使用。（二）三段通汽分段通汽依靠各段烘缸之间的压力差，或者借助于最后一段烘缸连接的真空泵产生的负压通蒸汽。常用的分段方案为三段通汽。在蒸汽循环的通汽方式中，干燥部按通汽顺序可分为三段，各段蒸汽压力由0. 30-0. 79 MPa递减到0.0200.079 MPa。一般情况下，各段烘缸数目分配为：从接近压光机一端（即纸机末端）算起，第一段烘缸占总烘缸数的55%75%，第二段为20%35%，第三段（即接近压榨部的

55、一段）占烘缸总数的515。通汽方法：首先将生蒸汽通入第一段烘缸，没有冷凝的蒸汽连同冷凝水一同进入本段专用的汽水分离器。分离出来的冷凝水用泵送至第二段汽水分离器，未冷凝的蒸汽和汽水分离器中热凝水产生的二次蒸汽则引入第二段烘缸。第二段烘缸未用完的蒸汽和冷凝水同样经过专用的汽水分离器引入第三段。最后一段出来的蒸汽和冷凝水同样经过汽水分离器。为了加强加热蒸汽的循环，未冷凝的气体与二次蒸汽被引入与真空泵相连的冷凝器中加以冷却。冷凝水与汽水分离器的冷凝水一齐泵送到动力车间。不凝气体则用真空泵抽走。真空度的大小由真空泵吸气管上的阀门控制。各段烘缸之间的压力差，由烘缸冷凝水排出方式和纸机车速决定。可按烘缸干燥

56、曲线的要求用气动式或隔膜式阀门自动调节。为了保证冷凝水的排出，各段之间的压力差一般不小于29.5 kPa。如果从第一段引入第二段的二次蒸汽数量不能满足需要，可以加大通入第一段烘缸的生蒸汽量，或者直接将生蒸汽补充加入第二段烘缸。多段通汽的好处：没有排水阻汽阀，能够减少热量的流失。热量能够充分利用。冷凝水和不凝结气体有排出的渠道。但是冷凝水的排出受各段烘缸之间的压力差的影响，压力差一般不小于29.5kPa。分段通汽可以保证烘缸温度逐渐上升，使干燥曲线稳定。加强蒸汽循环和排除烘缸内的冷凝水和不凝结气体可以保证整个烘缸温度均匀、大大增加总传热系数，提高烘缸的干燥效率。五、热泵供汽系统（一）热泵技术根据

57、使用工作介质的不同，热泵的型式可分为蒸汽喷射、水流喷射和空气喷射三种。使用蒸汽作为工作介质的蒸汽喷射式热泵是法国人雷布朗斯于1940年开发成功的。蒸汽喷射式热泵是一种没有运动部件的热力压缩器，由喷嘴、接受室、混合室和扩压室等元件构成。高压蒸汽通过喷嘴减压增速形成一股高速低压气流，带动低压蒸汽运动进入接受室。两股共轴蒸汽的速度得到均衡，同时混合蒸汽的速度降低，压力提高，得到中压蒸汽。采用蒸汽喷射式热泵代替蒸汽节流式减压向干燥部各段烘缸供汽，同时以蒸汽通过热泵前后的能量差为动力，将蒸汽冷凝水系统产生的二次蒸汽增压后同新鲜蒸汽混合作为烘缸用汽，既可提高此蒸汽的品位，又可降低各段烘缸汽水分离罐的压力，使烘缸具有可靠的排水压差。（二）干燥部的热泵供汽系统纸机干燥部的热泵系统通常由热泵、汽水分离罐、冷凝水贮罐、冷凝水泵、空气加热器和排水器等组成。采用热泵可以使闪蒸罐内形成较低的闪蒸汽化压力，从而使冷凝水可以进