造紙機壓榨輥

壓榨輥是壓榨裝置的主要構件。壓榨輥的種類很多，老式紙機的壓榨部多使用平壓輥，隨著紙機車速的提高，開始使用真空壓輥，接著又研製出溝紋壓榨輥，20世紀70年代研究開發了盲孔壓輥和可控中高輥等形式。在吸收了真空壓輥、溝紋輥和盲孔輥的長處後，隨後又出現了其他若干種新型壓輥。80年代至90年代又開發了高速紙機用的寬壓區壓榨和靴式壓榨。直至目前，研究人員一直沒有停止過對新型壓榨輥的開發，開發新型壓榨輥的目的是提高脫水效率、改善紙頁的質量、降低壓榨給紙業帶來的不利影響。

基本介紹

• 中文名：造紙機壓榨輥
• 類別：配件

分類

平輥壓榨

普通壓榨和正壓榨均使用平輥壓榨。平輥壓榨的結構，上輥為石輥，下輥為膠輥，兩個輥均具有平整光滑的輥面。

石輥是一種常見的平壓榨輥。石輥通常使用易於與紙剝離的材料製成，大多使用花崗石。花崗石的主要特點是其組織中有許多微小的孔隙，儲存著一定的空氣，有利於濕紙頁的剝離，其缺點是成本高，易於脆裂。在運轉中，如轉速太快或負荷過大可能產生軸頭過熱，使石輥表面產生軸向或環形裂紋，高溫膨脹嚴重時會造成軸心脫落。

隨著紙機車速的提高，花崗石輥的局限性日益明顯。現在大多數採用橡膠與石英砂混合製成的人造石代替天然花崗石，作為上壓石輥。

平輥壓榨的下輥是包膠的鑄鐵輥。包膠除了提供壓輥的耐腐蝕性能外，更重要的是提供良好的彈性，緩和上壓輥對濕紙和毛毯的壓榨作用，從而延長毛毯使用壽命，同時減少濕紙“壓化”。彈性的包膠下輥還能夠賦予兩輥間接觸良好、脫水均勻的效果，並補償下壓輥中高的誤差。

生產一般紙時膠輥的橡膠硬度通常為70～90肖氏硬度。壓榨部各道壓榨所用膠輥的硬度，隨著各道壓榨線壓力的提高，膠輥的硬度也要相應地加大。

網襯壓榨

網襯壓榨包括兩種方式，即襯網壓榨和套網壓榨。

1、襯網壓榨

襯網壓榨是在壓榨毛毯內再襯上一條網眼比較大的塑膠網，從而達到減少壓區流體壓力和有利於脫水的目的。採用襯網壓榨可以達到提高壓區壓力、提高濕紙幅乾度和紙機車速的目的。但由於襯網壓榨的塑膠網裝在毛毯裡面，裝卸比較麻煩，易於破損。同時效果有限。因此沒有被廣泛推廣使用。

2、套網壓榨

套網壓榨是在下面的平壓膠輥或真空輥上套上一張網套，塑膠網套的兩端用分塊壓環或整圈壓環加以固定。

套網輥的膠層硬度應比普通膠輥稍高一些，一般為95～96肖氏硬度，硬度最小不低於88～90。如果膠層太軟，網套容易變形。另外，膠輥兩端應加工成半徑不小於12.5mm的圓弧形，以防網套裂口或擦傷。

套網壓榨所用的網套是用厚度為2.25mm、定量約900g/m²、空隙容積約1 500cm/m雙層編織單絲塑膠網製成。套網壓榨的脫水機理與溝紋壓榨基本相同。因為網套是用單絲雙層織接，與毛毯接觸的一面有足夠容納壓出水的網目空隙，而底層又有可供流水的通道，所以壓榨時從濕紙中脫出的水是按垂直流動的方式脫水。

真空壓榨

真空壓榨多用於中、高速紙機。真空壓榨的上壓輥為石輥，下壓輥為真空壓輥。真空壓輥的構造與真空伏輥基本相同，輥殼由青銅或不鏽鋼鑄成，輥殼的厚度由需要的剛度和強度來決定。紙機的其他工作參數如車速、真空度等不變，輥殼愈厚，脫水能力愈小。高速抄紙時，毛毯和濕紙的水分被吸出之後，經過輥上眼孔，幾乎來不及達到真空室中便轉過真空吸水區，然後被輥子的離心力拋入白水盤。真空室的作用僅用來抽吸殼眼孔中的空氣，輥殼越厚，抽吸空氣的體積越多。所以，採用高強金屬製成輥殼較薄的真空壓輥，有利於提高壓榨脫水效率。

真空壓輥輥殼上包有厚度為30～40mm的橡膠。包膠的好處是使壓力分布均勻，減少毛毯的磨損，提高壓榨線壓力。

生產實踐表明，真空壓輥上孔眼的軸向和周向中心距小些，眼孔數目多些，可以顯著提高真空壓輥的脫水作用，從而有效地消除壓花現象，延長毛毯的使用壽命。真空壓輥眼孔直徑應妥為選擇，既保證輥子有足夠大的脫水量，又要考慮到開孔會影響輥子強度和在紙上留下“影痕”。真空壓輥的眼孔直徑一般為4mm左右。

溝紋壓榨

儘管真空壓榨有許多優點，但存在設備投資大，生產費用高的問題，且壽命並不長。現在也有許多紙機已改用溝紋壓榨輥代替真空壓榨輥。

溝紋壓輥是在20世紀50年代末開發出來的一種改進型壓榨輥。

溝紋壓榨結構形式也是上輥為石輥，下輥為膠輥。包膠輥膠層上用合金鋼刀切出寬為0.5～0.6mm、深1.0～3.5mm、溝紋距約為3.0～3.6mm的螺旋型溝紋，

溝紋的開口率是影響脫水的重要參數。開口率指的是溝紋開口面積的百分率。研究證明：溝紋的開口率不應太大，若開口率太大，脫水效果反而不好。溝寬而扣多的溝紋輥，壓榨時接觸面積太小，很難形成將水從毛毯壓入溝紋所必需的壓力。而窄溝有利於減少從溝中返回到毛毯中的水量。通常認為開口率以16%較好。溝紋的面積從一壓到三壓應逐步降低，以適應生產需要。

使用普通針刺毛毯，壓輥的溝紋宜窄且深，否則紙中容易出現壓痕。底網針刺毛毯比較硬挺，不易出現壓痕，溝紋的加工宜寬且淺。生產高級紙時，大多採用矩形溝紋。溝紋壓輥的橡膠硬度應大於普通壓榨膠輥，因為硬度低的膠輥，溝紋容易變形，影響脫水效率。溝紋壓輥膠層的硬度一般為85～90肖氏硬度。但膠輥硬度還是嫌軟，使用長久了溝紋會變形，出現“拔毛”現象。

與普通壓榨比較，溝紋壓榨容易脫水，壓榨時線壓較低，同時膠層厚度增大。因此可以減少輥子的中高，避免紙的兩邊水分較高、不均勻而產生筋道。壓榨時，毛毯和濕紙的走向也很重要。在壓榨出口，濕紙應儘快與毛毯分開，毛毯也應儘快與溝紋輥分離，以免水份回濕到毛毯和濕紙頁中去。必須保持溝紋壓榨的輥溝清潔，防止堵塞，注意溝內積水的排除。在紙機車速較高時，溝紋輥上還需配備軟質刮刀，清除從輥溝中衝到輥面的高壓水。

早期的溝紋壓榨，多用在二、三壓上，現在一壓也可以使用溝紋壓榨。圓網紙機壓榨膠輥改為溝紋輥後，增加了線壓而無壓花現象，同時出壓榨紙頁的水分下降，提高了紙機車速，取得了較好的效果。不鏽鋼溝紋輥因不易變形而獲得廣泛使用。但需要防止產生壓榨振動或紙上溝印太明顯等問題。

盲孔壓榨

盲孔壓輥是20世紀70年代在溝紋壓輥的基礎上開發的另一種改進型壓輥。盲孔壓輥也是在鐵輥芯上掛橡膠或聚氨酯。包膠面上鑽有孔徑為2mm、深為12～15mm的盲孔。也可鑽出深淺不同、兩排相間的盲孔，盲孔壓輥的開孔率約為25%～30%，其眼孔容積比溝紋壓輥約大5倍，因此可以容納更多的壓榨水。盲孔壓輥的實心部分不像溝紋壓輥那樣容易損壞，因此輥子可包覆較軟的膠層，約為70～90肖氏硬度。其結果一是可以減輕毛毯的磨損，二是可以提供較寬的壓區，有利於提高壓區線壓力。15mm深度的盲孔與2.5mm溝深的溝紋壓輥相比，在重新掛膠以前，可以比溝紋壓輥多磨許多次。

在雙毯壓榨中上、下兩個壓榨輥都可以使用盲孔壓榨，以便實現兩面對稱排水，這是有別於溝紋壓榨的獨特優勢。考慮到高線壓壓榨的需要，兩個盲孔壓輥的膠層硬度一般在90肖氏硬度左右。

寬壓區壓榨

寬壓區壓榨是一種廣泛採用的新型壓榨技術。寬壓區壓榨由壓腳頂著壓輥形成壓區，壓區寬度可達250mm，因此可相應延長濕紙頁在壓區內的受壓時間，壓榨線壓力可提高到約1 700kN/m。與普通壓榨相比，生產掛麵紙板時，寬壓區壓榨可節約乾燥紙板的能耗約25%～30%，紙板的耐破度提高25%。寬壓區壓榨生產定量為340g/m²的掛麵紙板，出壓榨紙幅的乾度最高可達47%，而普通壓榨只能達到40%～42%乾度。

靴式壓榨

近年來，隨著造紙技術的不斷發展，造紙機在幅寬和速度上得到了很大的提高，已有多台幅寬超過10米、速度超過2 000 m/min的造紙機在造紙發達的國家和地區得以套用。這些寬幅高速造紙機的壓榨部普遍採用大輥徑、寬壓區的壓榨方式。這種寬壓區壓榨的輥經一般在1 300～1 500mm、壓區寬度一般在100～300mm之間。

升溫壓榨

升溫壓榨指的是在壓榨部提高濕紙頁溫度以強化壓榨脫水的一項措施。提高濕紙頁溫度可以從三個方面提高脫水效率，即減小流體流動阻力、減小纖維壓縮阻力和減少回濕作用。流動阻力隨著水的黏度下降而降低，因此升溫有利於促進脫水效率。濕紙頁溫度升高到60～65℃，半纖維素和木素開始軟化，濕紙頁纖維層的壓縮阻力也隨之減小，有利於更多的水從壓區中壓榨脫除；另外，溫度上升，水表面張力減小，出壓區後濕紙頁的回濕也會減小。

解決故障

造紙機壓榨輥在運行過程中由於受物料沖刷，常會在傳動部位出現磨損問題，如壓榨輥的軸承位磨損等。傳統的修複方法有堆焊、熱噴塗、電鍍等