第十五章紙的抄造

第一節(jié)概述一、紙和紙板的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如對某個(gè)性能有疑問請舉手！二、紙和紙板的規(guī)格尺寸

三、紙的抄造方法和設(shè)備分類

干法——以空氣為介質(zhì)。設(shè)備較為簡抄造方法單，但紙強(qiáng)度低，需加粘合劑。濕法——以水為介質(zhì)。貫穿著加水、脫水的過程，設(shè)備龐大，且污染環(huán)境，但成紙質(zhì)量好。第十五章紙的抄造1

單長網(wǎng)長網(wǎng)機(jī)雙長網(wǎng)中、低速，抄寬較大。短長網(wǎng)長、圓網(wǎng)混合機(jī)——低速，抄寬較小。設(shè)備分類單圓網(wǎng)圓網(wǎng)機(jī)雙圓網(wǎng)低速，小抄寬。多圓網(wǎng)夾網(wǎng)機(jī)——高速，大出口。

2四、造紙機(jī)的幾個(gè)常用術(shù)語

1、造紙機(jī)的生產(chǎn)能力是指造紙機(jī)的計(jì)算產(chǎn)量。Q＝V?B?q?K1?K2（g/min）＝V?B?q?K1?K2?K3×60（T/D）＝0.06V?B?q?K1?K2?K3/1000（T/D）式中：V－車速（m/min）B－抄寬（m）q－定量（g/m2）K1－抄造率（％）K2－成品率（％）K3－工作時(shí)數(shù)（h/D）四、造紙機(jī)的幾個(gè)常用術(shù)語3

2、造紙機(jī)的車速

車速－造紙機(jī)各部分的速度是不同的，一般所說的車速是指造紙機(jī)的出紙速度，即卷紙輥上紙卷的實(shí)際速度。以m/min表示。工作車速－是指紙機(jī)最適宜的車速范圍。平均車速－也叫計(jì)算車速，是指平均先進(jìn)操作水平的車速，用以計(jì)算完成生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。最高車速－是指造紙機(jī)在良好的工作條件下，在工作車速的基礎(chǔ)上發(fā)揮20％潛力后的車速。設(shè)計(jì)車速－也叫結(jié)構(gòu)車速、極限車速。一般新式紙機(jī)按最高車速提高20－30％，用以計(jì)算零件的強(qiáng)度即機(jī)件所能承受的最大負(fù)荷極限和選用傳動功率。爬行車速－是指為了紙機(jī)啟動時(shí)各部接頭、檢查和清洗紙機(jī)的銅網(wǎng)、毛布、干布和各部運(yùn)轉(zhuǎn)情況所使用的車速，一般只有10－25m/min。2、造紙機(jī)的車速4

3、漿速和網(wǎng)速

漿速－是指紙料離開流漿箱堰（唇）口噴向銅網(wǎng)時(shí)的速度，由流漿箱中漿位高度（或壓力）和堰（唇）口結(jié)構(gòu)所決定。Vj＝60μ√2gH

式中：Vj－漿速。m/minμ－堰口系數(shù)H－漿位高（或壓力＋漿位），m網(wǎng)速－是指銅網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。由紙頁性質(zhì)而定，一般網(wǎng)速低于車速。網(wǎng)速＝漿速Vw＝Kw?Vj式中：Vw－網(wǎng)速Vj－車速Kw－網(wǎng)速對車速的滯后系數(shù)3、漿速和網(wǎng)速5

4、上網(wǎng)紙料和網(wǎng)上紙料

上網(wǎng)紙料——是指離開流漿箱噴向銅網(wǎng)的全部紙料，以絕干量/單位時(shí)間計(jì)。網(wǎng)上紙料——是指離開網(wǎng)部的濕紙頁（包括兩條濕紙邊）中的絕干紙料量，即留在網(wǎng)上的全部紙料，以絕干量/單位時(shí)間計(jì)。由此可有：上網(wǎng)紙料/網(wǎng)上紙料＝上漿系數(shù)

白水中絕干物量/網(wǎng)上紙料量＝漏損率也可表示為：白水中絕干物量/上網(wǎng)紙料量＝漏損率前者是對網(wǎng)上紙料而言，后者是對上網(wǎng)紙料而言。

5、紙機(jī)的濕部與干部

濕部——是指紙機(jī)上用機(jī)械方法進(jìn)行脫水的各部分，自流漿箱至壓榨部統(tǒng)稱為濕部。

干部——是指紙機(jī)上以加熱方法脫水的各部分，包括烘干部、壓光、卷取部。4、上網(wǎng)紙料和網(wǎng)上紙料6

6、造紙機(jī)寬度

凈紙寬度——也叫公稱凈紙寬度、成品寬或紙機(jī)幅寬。是指紙機(jī)生產(chǎn)出來的成品紙的總幅寬度。抄寬——也叫毛紙寬或紙幅寬度。是卷紙輥上紙幅的寬度。抄寬＝凈紙寬＋切邊寬切邊寬一般為40mm濕紙寬度——抄紙過程中由于機(jī)械牽引力和干燥，各部紙幅的寬度是不同的，濕紙寬度一般是指剛離開銅網(wǎng)時(shí)濕紙幅的寬度，即兩定邊水針間的寬度。濕紙寬度＝毛紙寬度/（1－橫向總收縮率）即Bs＝Bm/1－ε

式中：Bs－濕紙寬度，mmBm－毛紙寬度，mm

ε－總橫縮率，％

ε＝[（Bs－Bm）/Bs]×100％6、造紙機(jī)寬度7

銅網(wǎng)寬度——銅網(wǎng)兩邊間距離。Bw＝Bs＋A＝[Bm/（1－ε）]＋A式中A－考慮濕紙邊和銅網(wǎng)竄動加寬系數(shù)。一般開式引紙A＝200－250mm,真空引紙A＝250－300mm.壓榨毛布和烘缸干布寬度——比銅網(wǎng)寬度略大。Bb＝Bw＋150～200mm式中Bb－毛布或干布寬度，mmBw－銅網(wǎng)寬度，mm造紙機(jī)的軌距——是指紙機(jī)兩基礎(chǔ)底軌中心線的距離。

銅網(wǎng)寬度——銅網(wǎng)兩邊間距離。8

B－凈紙寬；Bm－抄寬；Bs－濕紙寬；Bw－銅網(wǎng)寬；Bb－毛布和干布寬；

Bg－軌距

BBmBsBwBbBgB－凈紙寬；Bm－抄寬；Bs9

7、左手機(jī)和右手機(jī)

造紙機(jī)分左手機(jī)和右手機(jī)，左手機(jī)用左手引紙較為順手，右手機(jī)則用右手引紙較為順手。確定左、右手機(jī)的方法是：站在造紙機(jī)的出紙端，面向紙機(jī)，如傳動側(cè)在左手邊則為左手機(jī)，用Z表示；如傳動側(cè)在右手邊則為右手機(jī)，用Y表示。8、造紙車間的“三率”

（1）抄造率抄造率＝[抄造量/（抄造量＋抄造損紙量）]×100％（2）成品率成品率＝（合格成品量/抄造量）×100％（3）合格率合格率＝（合格成品量/成品量）×100％7、左手機(jī)和右手機(jī)10

第三節(jié)紙料的流送和上網(wǎng)

一、紙漿懸浮液的流體特性（一）紙漿懸浮液的特點(diǎn)

一般情況下，紙漿懸浮液是固相的纖維、液相的水和氣相的空氣組成，是一種三相同時(shí)存在的復(fù)雜體系。紙料則是比漿料更為復(fù)雜的一種分散體系。（二）紙漿懸浮液流動過程中的流動狀態(tài)

1、紙漿懸浮液的流動狀態(tài)塞流

混流湍流第三節(jié)紙料的流送和上網(wǎng)11

2、紙料流動狀態(tài)對流送上網(wǎng)的影響

塞流區(qū)易絮聚，湍流區(qū)易分散，因此在不同的部位應(yīng)取不同流態(tài)。二、流漿箱的類型及其發(fā)展情況三、湍流及其對紙漿流送的影響（一）湍流的基本概念1、湍流和微湍流

湍流是指當(dāng)流體的雷諾數(shù)超過一定數(shù)值時(shí)，流體的流動狀態(tài)就成為湍流，這時(shí)流道內(nèi)每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有不規(guī)則、雜亂無章的運(yùn)動。微湍流是指規(guī)模很小的湍流，在此情況下，流團(tuán)作用力可以作用于每根單纖維，從而有利于分散纖維的絮聚。2、紙料流動狀態(tài)對流送上網(wǎng)的影響12

6、湍流與絮聚的關(guān)系有微湍流存在可使絮聚解散，當(dāng)微湍流停止后，纖維會重新絮聚。絮聚與湍流密切相關(guān)：

?湍流強(qiáng)度大、規(guī)模較小，則能充分分散纖維絮聚物。

?相反，強(qiáng)度很小，內(nèi)能不足以分散絮聚物，則對分散不利。

?湍流規(guī)模大，渦流湍流存在于大規(guī)模的渦流之中，分散作用小。這些都表明，絮聚與湍流之間存在一定的平衡關(guān)系，實(shí)際生產(chǎn)中，要采取措施使平衡向著分散方面轉(zhuǎn)移。盡量做到：

?

增加湍流強(qiáng)度；

?降低湍流規(guī)模。

6、湍流與絮聚的關(guān)系13

纖維絮聚程度和所需時(shí)間與漿濃度、纖維長度有關(guān)。一般：

濃度，長度，則程度，時(shí)間。例：含大量磨木漿的新聞紙漿重新絮聚所需時(shí)間與漿濃的關(guān)系位置漿濃重新絮聚所需車速600m/min時(shí)，重新絮聚（％）時(shí)間（S）時(shí)間相當(dāng)長網(wǎng)移動行程（m）上網(wǎng)0.50.55.0成形板后1.00.11.0案輥中后段2.00.040.4案輥與真空3.00.010.1箱之間水線4.00.0010.01

以上僅為短纖維情況，長纖維則又不同。

纖維絮聚程度和所需時(shí)間與漿濃度、纖維長14

（二）湍流對紙漿流送的影響

流送過程：懸浮液流漿箱上網(wǎng)形成紙頁從布漿器直到網(wǎng)上形成濕紙，紙料都在流動，因此也就會有絮聚產(chǎn)生，要形成均勻的紙頁，要求在流送過程中不斷產(chǎn)生適當(dāng)強(qiáng)度、小規(guī)模的湍流以分散絮聚物。要達(dá)到此目的，主要依靠流漿箱中的勻整裝置，如勻漿輥、階梯擴(kuò)散器、飄片等，在流送過程中不斷制造小規(guī)模、高強(qiáng)度的微湍流，以分散絮聚。（二）湍流對紙漿流送的影響15

四、紙料上網(wǎng)

（一）唇板的噴射角和著網(wǎng)點(diǎn)1、噴射角和著網(wǎng)點(diǎn)的概念

噴射角：漿流從唇板口噴出方向與下唇板延長線的交角。著網(wǎng)點(diǎn)：漿流噴出后與網(wǎng)接觸的點(diǎn)。?上唇板前緣板下唇板銅網(wǎng)著網(wǎng)點(diǎn)水平線下唇板延長線BbLA

αβθ圖中：

B－上、下唇間距b－唇板開度

α－噴射角

β－接觸角（觸網(wǎng)角）

θ－噴嘴角（唇間角）A－下唇板傾斜角L－下唇板對上唇板伸出或收入程度四、紙料上網(wǎng)?上唇板前緣板下唇板銅網(wǎng)著網(wǎng)點(diǎn)水平線下唇板16

（二）漿速與網(wǎng)速的關(guān)系

漿速：指噴射上網(wǎng)漿流的速度。網(wǎng)速：指紙機(jī)網(wǎng)部的速度。

二者關(guān)系表示為：

Vj＝Kj?Vw

Vj－漿速，m/minVw－網(wǎng)速，m/minKj－漿速對網(wǎng)速的滯后系數(shù)可出現(xiàn)三種情況：1、Kj＝1，Vj＝Vw;2、Kj<1，Vj<Vw；3、Kj>1，Vj>Vw.（二）漿速與網(wǎng)速的關(guān)系17

第四節(jié)紙頁的成形與脫水一、網(wǎng)部的作用及類型

作用：1、脫水－脫去紙料中的大部分水。2、成形－形成均勻的濕紙頁。類型：圓網(wǎng)、長網(wǎng)、夾網(wǎng)。使用范圍：

?車速在100m/min以下，能力小，生產(chǎn)一般紙，如凸版、書寫、有光紙等，多用圓網(wǎng)。

?車速較高，并在300m/min以下，紙質(zhì)較好，用長網(wǎng)。

?車速在300－800m/min。用長網(wǎng)或夾網(wǎng)。一般800m/min以上用夾網(wǎng)。第四節(jié)紙頁的成形與脫水18

濕紙頁在長網(wǎng)機(jī)各部分脫水情況：1、濕紙頁在長網(wǎng)機(jī)上各部分的干度情況上網(wǎng)出網(wǎng)部出壓榨部出干燥部干度0.7％20％40％92％2、濕紙頁在長網(wǎng)機(jī)上各部分的脫水量（占總脫水量）網(wǎng)部壓榨部干燥部脫水量98.3％1.1％0.6％一般95－98％1－3％1－2％3、濕紙頁在長網(wǎng)機(jī)上各部分的脫水費(fèi)用（占脫水總費(fèi)用％）網(wǎng)部壓榨部干燥部費(fèi)用0.3％17％82.7％濕紙頁在長網(wǎng)機(jī)各部分脫水情況：190.31782.7含水量％費(fèi)用％干度％0.720－2236－4093占脫水總量％95－981－31－2紙機(jī)各部脫水量及費(fèi)用0.31782.7含費(fèi)干度％0.720

二、長網(wǎng)的成形與脫水

（一）濕紙頁在長網(wǎng)部形成與脫水過程1、濕紙頁在長網(wǎng)部形成與脫水過程上網(wǎng)段成形脫水段高壓差脫水段混合區(qū)成形區(qū)（A區(qū)）脫水區(qū)（B區(qū)）高真空區(qū)20－25％65－78％80－85％95－98％脫水量0.4－0.7％0.5－0.8％1.3－1.4％1.8－3％20－22％干度

25－20％53－45％65－78％18－14％二、長網(wǎng)的成形與脫水上網(wǎng)段21

（1）第一段：上網(wǎng)段（包括唇板、成形板）作用：?主要是保證生產(chǎn)均勻的紙；

?同時(shí)適當(dāng)脫水，其脫水量隨車速不同而要求不同。要求：?纖維分散要好，盡量無絮聚。

?唇板噴漿上網(wǎng)時(shí)，漿流自由表面平穩(wěn)，無湍流，無橫流，無跳漿現(xiàn)象，這樣就要控制唇板的噴射角和著網(wǎng)點(diǎn)。成形板安置位置應(yīng)較胸輥?zhàn)罡呶恢蒙缘鸵稽c(diǎn)。低速紙機(jī)要求此段脫水量要大。高速紙機(jī)則要求此段脫水要少，要均勻。（1）第一段：上網(wǎng)段（包括唇板、成形板）22

（2）第二段：成形脫水段（由成形板后到真空箱前，由案輥或案板組成）作用：通過脫水使紙頁成形。高速紙機(jī)——A區(qū)采用緩和的脫水元件，控制脫水速度不要太快；B區(qū)宜用脫水量較大的元件，使水盡快脫除。低速紙機(jī)——由于車速低，元件抽吸能力小，脫水主要靠靜壓力。成形脫水區(qū)脫出白水濃度高，叫高濃白水。

（2）第二段：成形脫水段（由成形板后到真空23

（3）第三段：高壓差脫水段（由真空箱、伏輥組成）作用：脫水。要求：真空箱的真空度由前向后漸增。紙頁在真空箱脫水有兩種形式：一是靠紙頁上下的壓差脫水，一般在水線前，稱濕箱；二是靠空氣流穿過紙頁孔隙將纖維間附著的水帶進(jìn)真空箱，一般在水線后，稱干箱。真空箱脫水同時(shí)可使紙頁緊度、強(qiáng)度提高。此段脫出白水濃度低，叫稀白水。伏輥脫水同時(shí)可將紙頁壓緊，強(qiáng)度提高。而白水濃度更低。（3）第三段：高壓差脫水段（由真空箱、伏輥組成）24

2、注意兩個(gè)問題（1）注意高濃白水的回用高濃白水回用，可減少漿耗，降低成本，減少排放污染。生產(chǎn)上要注意高、低濃白水要分家，清、白水要分家。一般車速高，上網(wǎng)濃度高，打漿度低，則白水濃度高。白水濃度與這些因素的關(guān)系如下：

紙種車速上網(wǎng)濃度紙料性質(zhì)濃白水濃度稀白水濃度(m/min)（％）（％）（％）凸版紙4000.55半游離、0.180.04半粘狀新聞紙4300.8游離0.40.05電容器紙45.40.32高粘狀0.0282、注意兩個(gè)問題25

（2）如何確定上網(wǎng)濃度一般有如下規(guī)律：

?薄紙——上網(wǎng)濃度低；

?厚紙——上網(wǎng)濃度高。

▲長纖維紙料——上網(wǎng)濃度低；

▲短纖維紙料——上網(wǎng)濃度高。

◆打漿度低的紙料——上網(wǎng)濃度高；

◆打漿度高的紙料——上網(wǎng)濃度低。（2）如何確定上網(wǎng)濃度26

（二）紙頁成形和脫水1、案輥?zhàn)饔茫褐С秀~網(wǎng)、脫水（較多用在低速紙機(jī)上。）（1）案輥脫水過程與機(jī)理網(wǎng)到達(dá)案輥頂點(diǎn)前，部分水排掉，部分水返回紙頁；網(wǎng)到達(dá)案輥頂點(diǎn)，無排水，也無返水；網(wǎng)離開案輥頂點(diǎn)，由于真空作用，水由網(wǎng)上流向網(wǎng)下，形成液柱。液柱截面高于6.2mm時(shí)，液柱破壞，分散成三部分，一部分向下排出，第二部分附在網(wǎng)下，帶入下一輥區(qū)，第三部分附著在輥面上。網(wǎng)案輥楔形夾區(qū)（二）紙頁成形和脫水網(wǎng)案輥楔形夾區(qū)27

a

bc網(wǎng)輥

案輥在脫水過程中與網(wǎng)接觸前后所產(chǎn)生壓力是脈動的，如圖，a點(diǎn)是輥向網(wǎng)壓進(jìn)水，b點(diǎn)是輥對網(wǎng)的反作用力高峰，由b點(diǎn)迅速轉(zhuǎn)為抽吸力，在c點(diǎn)是最大真空度。每經(jīng)過一個(gè)案輥，紙頁都要經(jīng)過一壓一抽的脈動周期。案輥真空抽吸力大小可按下面公式計(jì)得：

Δh＝Δp/r

＝V2c/2g＋2TVc/qr＋h(1－V2c/Rg)

網(wǎng)速造成水表面張力漿層造成動壓頭引起壓頭靜壓頭抽吸力主要決定于網(wǎng)速引起的動壓頭，即抽吸力與車速平方成正比：抽吸力∞V2abc網(wǎng)輥案輥在脫水過程中與網(wǎng)接28

150m/min30mmHg300m/min90mmHg450m/min120mmHg600m/min350mmHg150m/min30mmHg300m/min90mmH29

（2）案輥脫水量

Q＝b?D?V3w/R2

D－輥徑；Vw－網(wǎng)速；

R－脫水阻力；b－數(shù)值系數(shù)由上式可見：Q∞Vw，Q∞D(zhuǎn)，Q∞1/R2。

?Vw，Q。

?D，Q。楔形夾區(qū)中h<6.2mm線段越長，脫水量越大，而這段長度與D有關(guān)，即D越大，楔形夾區(qū)越長，即真空區(qū)越長，脫水量可越大。

?粘狀漿、厚紙、在成形脫水后階段，R都增加，Q都會受影響而降低。12mm25mm＝80mm＝225mm（2）案輥脫水量12mm25mm＝80mm30

（3）案輥對紙頁成形和脫水的影響低車速時(shí)，案輥脫水所產(chǎn)生的脈動，對紙料造成的擾動較緩和，使纖維產(chǎn)生快速而微小的移動，利于解絮，提高勻度。高車速時(shí)，這種脈沖作用產(chǎn)生的擾動劇烈，形成強(qiáng)烈的洗出作用，對均勻成形不利；造成抽吸力大，使網(wǎng)下陷，引起跳漿，影響勻度，甚至破壞紙頁成形；抽吸力太大，會加重細(xì)小纖維及填料流失，甚至造成網(wǎng)痕、針眼等紙病。（3）案輥對紙頁成形和脫水的影響31

（4）上網(wǎng)紙料量計(jì)算

上網(wǎng)紙料量Q＝G?K/C0?γ[m3/min]

式中G－紙機(jī)單位時(shí)間理論產(chǎn)紙量，kg/minC0－百分濃度

γ－紙料比重，一般取1000kg/m3

K－總漏漿系數(shù)

K＝上網(wǎng)紙料絕干量/（卷紙機(jī)）成紙絕干量

漏調(diào)的紙料包括：濃白水、稀白水、伏輥白水帶走的紙料，網(wǎng)切邊紙料，干、濕部損紙量。（4）上網(wǎng)紙料量計(jì)算32

幾種紙的總漏漿系數(shù)K值

新聞紙中速紙機(jī)游離漿、短纖維K＝1.5－1.8新聞紙高速紙機(jī)K＝1.7－2.0凸版紙K＝1.5－1.6膠版紙加填30％，游離漿K＝1.5卷煙紙加填40％，高粘狀漿K＝1.5－2.0字典紙加填20－30％，中粘狀漿K＝1.5繪圖紙K＝1.25電容器紙無填料，高粘狀漿，長纖維K＝1.15－1.25紙袋紙無填料，游離漿，長纖維K＝1.25

由上表數(shù)據(jù)，可以明確幾個(gè)問題：

?高速紙機(jī)，K值大；車速低，K值小。

?游離漿、纖維短，K值大，反之K值小。

?不加填料，K值小，加填料，K值大。

幾種紙的總漏漿系33

（5）溝紋案輥

其結(jié)構(gòu)與案輥一樣，只是在輥表面開有一些溝紋。這些溝紋可以是環(huán)形的也可以是左右螺旋形的。一般溝寬3－6mm，深2－10mm.一般脫水量只有案輥的1/10－1/2，脫水較緩和，較適于高速紙機(jī)的成形區(qū)。使用溝紋案輥要注意的問題：

?同一臺機(jī)的溝紋案輥是不能互換的；

?前、后案輥紋路不能在同一直線上；

?溝紋不能超過網(wǎng)寬。環(huán)形溝紋螺旋形溝紋（5）溝紋案輥環(huán)形溝紋螺旋形溝紋34

2、案板

（1）案板的結(jié)構(gòu)及其參數(shù)結(jié)構(gòu)：案板是固定的脫水元件。規(guī)則形案板結(jié)構(gòu)如圖。參數(shù)：

?前緣角β。主要起刮水作用。一般40－60°。它的大小直接影響前緣的脫水效果和是否卡漿、掛漿。前緣頂端不要太鋒利。一般低速機(jī)，β大些；高速機(jī)，β小些。

L1L2

β1α2T形槽α－傾斜角（后角、楔角、脫水角）β－前緣角（前角）1－前緣平面2－傾斜面L1－前緣平面長度L2－傾斜面長度2、案板L135

?前緣平面及其長度L1。一般L1＝10－15mm。當(dāng)前緣平面與網(wǎng)接觸時(shí)，起潤濕作用，產(chǎn)生吸附力，使網(wǎng)與平面間形成一層水膜。這層水膜起封閉作用，使此后的傾斜面產(chǎn)生真空。前緣平面一般有兩種形式，一是平面的，一是弧形的。

?傾斜角α和斜面長度L2。二者對案板脫水特性有顯著影響一般來說，增加傾斜角和傾斜長度就能增加脫水量，但與此同時(shí)也能增加脈動強(qiáng)度。α、L2與下面一些因素有關(guān)：

★要求案板有一定脫水量，網(wǎng)部動力消耗又要小，則α要提高，L2應(yīng)減小。

★要求細(xì)小纖維、填料保留率高，則α應(yīng)減小，L2提高。

★要產(chǎn)生微湍流，α應(yīng)減小，但要注意脫水量會降低。

★高車速，α應(yīng)小些，一般α＝1－3°；低車速，α應(yīng)高些，一般α＝2.5－4°。

★同一臺紙機(jī)，成形段α小些，脫水段α大些。成形段L2短些，脫水段L2長些。?前緣平面及其長度L1。一般L1＝10－36

（2）案板的脫水過程與機(jī)理

過程：案板是固定的，網(wǎng)是運(yùn)動的，當(dāng)網(wǎng)到達(dá)板的前緣時(shí)，網(wǎng)下附著的水被刮下，網(wǎng)和紙頁在前緣平面一段內(nèi)，由于潤濕的關(guān)系，產(chǎn)生吸附力，網(wǎng)與平面間形成薄水膜，使后面離開時(shí)與傾斜面形成楔形夾區(qū)處產(chǎn)生真空，使水不斷脫出。機(jī)理：水由兩部分脫除，前緣靠刮水，傾斜面利用壓差和速差脫水。由于案板與網(wǎng)有速差，產(chǎn)生剪切力，存在湍流阻力，所以脫水速度較案輥低，造成的脈動也小。從脈動曲線圖上可見：

由于前緣角將附在網(wǎng)上的水刮掉，網(wǎng)與板接觸處不再出現(xiàn)壓力最高峰。案板真空抽吸區(qū)較長，真空度較小。（2）案板的脫水過程與機(jī)理37

（3）真空案板結(jié)構(gòu)：由普通的多組案板組成一個(gè)箱子，將箱子兩端和底部密封，用接水腿或真空源造成真空。由于這種結(jié)構(gòu)，就造成案板與低真空的混合脫水，并是持續(xù)脫水。由壓力脈動曲線可見，壓力脈動是連續(xù)的，因而脫水較緩和。一般置于案輥（板）與真空箱之間，作為過渡階段，也可以說在案輥或案板脫水達(dá)到極限后，用它來進(jìn)行半強(qiáng)制脫水。

接真空系統(tǒng)或水腿（3）真空案板接真空系統(tǒng)或水腿38

（4）對三種脫水元件的概括比較

?三種脫水元件脫水的特點(diǎn)：

案輥：脫水有壓力高峰，真空抽吸大，脈動強(qiáng)度大。紙頁經(jīng)過每個(gè)案輥要經(jīng)過一壓一抽的脈動變化，因而細(xì)纖維流失大，紙的兩面性大。脫水是間斷的。

案板：脫水無壓力高峰，真空脫水區(qū)長，真空度較小，脫水較緩和，相鄰兩板脈動較靠近，脈動強(qiáng)度較小。

真空案板：無壓力高峰，混合、持續(xù)脫水，脫水緩和，脫水量較大。相鄰案板脈動相連，在三者中脫水最緩和。

?案板比案輥具有的優(yōu)點(diǎn)

可調(diào)節(jié)脫水能力；

脫水緩和，可以提高脫水能力；

可提高紙質(zhì)量。（4）對三種脫水元件的概括比較39

3、網(wǎng)案振動

目的：克服纖維再絮聚；降低纖維排列方向性；促進(jìn)脫水，提高紙頁勻度。形式：主要是采用偏心機(jī)構(gòu)對紙機(jī)進(jìn)行搖振。一般低車速、粘狀漿，采用搖振裝置效果明顯；高車速、游離漿則作用不明顯。

搖振強(qiáng)度＝(頻率)2×振幅/車速長纖維高粘狀漿，采用大振幅，低振次；短纖維游離漿，采用小振幅，高振次。車速高，振次應(yīng)相應(yīng)提高。3、網(wǎng)案振動40

（三）紙頁高壓差脫水此段由（濕真空箱）真空箱和伏輥組成。主要采用提高真空度的辦法加強(qiáng)脫水。1、濕真空箱結(jié)構(gòu)、原理與真空案板箱基本相同，一般用在高速紙機(jī)上。2、真空箱脫水作用是靠真空箱的抽吸，在紙頁上下產(chǎn)生壓力差，壓縮紙頁脫水。

脫水量l/min

mmHg真空度對不同干度紙頁脫水量的影響3.8％干度9.2％干度11.6％干度網(wǎng)拖動力kgmmHg真空度對網(wǎng)拖動力的影響11.6％

3.0％（三）紙頁高壓差脫水脫41

3、整飾輥（飾面輥）是一空心網(wǎng)輥，特殊的可在網(wǎng)上焊一些花紋，可使紙面產(chǎn)生暗紋。作用：?起整飾作用，改善紙的勻度。

?改善紙的表面狀況，增加表面結(jié)合強(qiáng)度。

?給一些特殊紙張以要求的水印。安裝位置：一般安裝在水線差不多要消失的位置。4、伏輥脫水可繼續(xù)脫水至20％左右的干度，同時(shí)提高緊度和濕紙強(qiáng)度，以利于引入壓榨部。有普通伏輥和真空伏輥兩類。3、整飾輥（飾面輥）42

（四）網(wǎng)案結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)案型式各種紙機(jī)網(wǎng)案型式與作用基本類似，但由于紙種、紙料、車速等不同，就使脫水元件在網(wǎng)上排列組合方式不同。2、網(wǎng)案規(guī)格和網(wǎng)案出力（1）網(wǎng)案規(guī)格網(wǎng)案長度L：從胸輥中心線到伏輥中心線間距離。L＝Q/Kw?Bn

Q－紙機(jī)單位時(shí)間產(chǎn)紙量（kg/h）Bn－網(wǎng)案有效寬度（m）Kw－網(wǎng)案單位有效面積產(chǎn)紙量（kg/m2?h）網(wǎng)案有效寬度Bn：Bn＝Bm/1－εBn－卷紙機(jī)上紙寬度（m）

ε－紙的總橫向收縮率（％）網(wǎng)案有效面積F：F＝L?Bn（四）網(wǎng)案結(jié)構(gòu)43

（2）網(wǎng)案出力（Kw）

網(wǎng)案出力：即指網(wǎng)案單位有效面積在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)紙量。

影響網(wǎng)案出力的因素有：紙機(jī)車速；紙料性質(zhì)；紙料種類。網(wǎng)案出力可用兩個(gè)指標(biāo)來表達(dá)：

?kg脫除水/m2?h

（網(wǎng)案總脫水量/網(wǎng)案有效面積×24小時(shí)）

?kg紙/m2?h（紙機(jī)抄造量/網(wǎng)案有效面積×24小時(shí)）

（2）網(wǎng)案出力（Kw）44

三、圓網(wǎng)與夾網(wǎng)的成形和脫水四、造紙用水的封閉循環(huán)和白水回用（一）白水回用的作用

1、節(jié)水2、節(jié)漿3、防止污染（二）白水循環(huán)方式

一級循環(huán)：直接用于沖漿。二級循環(huán)：在車間內(nèi)經(jīng)回收裝置進(jìn)行處理。三級循環(huán)：在車間外與全廠廢水合并處理。（三）白水處理方法

?

沉淀法?過濾法?浮選法三、圓網(wǎng)與夾網(wǎng)的成形和脫水45

第五節(jié)壓榨部一、壓榨部的作用

1、繼續(xù)用機(jī)械方法使紙頁脫水。2、將紙頁壓緊，緊度增加，強(qiáng)度提高。3、改善紙的質(zhì)量，消除網(wǎng)痕、毛布痕，提高平滑度，減少兩面差。4、傳遞濕紙頁到壓榨部。二、壓榨部結(jié)構(gòu)

目前尚無簡單通用的公式可供計(jì)算，只能根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求來確定，如紙種、紙料種類等。對壓榨部的排列，要考慮以下幾個(gè)實(shí)際問題：1、要達(dá)到最大的脫水量。2、要達(dá)到最大的工作效率、最大的運(yùn)轉(zhuǎn)率。3、不能對紙有損壞。4、投資成本要低。第五節(jié)壓榨46

壓榨道數(shù)：由兩個(gè)壓榨輥組成一個(gè)壓榨單元叫一道壓榨。壓區(qū)：兩個(gè)壓榨輥相接觸處，或一對壓榨輥在自重和外力下形成的接觸區(qū)域?yàn)閴簠^(qū)。

當(dāng)幾個(gè)輥?zhàn)油瑫r(shí)接觸，就很難說由幾道壓榨組成，而只能說是由幾個(gè)壓區(qū)組成。輥?zhàn)訕?gòu)型：根據(jù)需要選擇，有平輥、溝紋輥和真空輥。壓力配置：根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，隨紙的干度逐漸提高，每一道后繼的壓榨壓力逐漸提高。壓榨道數(shù)：由兩個(gè)壓榨輥組成一個(gè)壓榨單元47

由于車速不同，壓榨部結(jié)構(gòu)區(qū)別很大，舉例如下：1、低速薄頁紙機(jī)壓榨部結(jié)構(gòu)2、中、低速長網(wǎng)多缸文化紙機(jī)壓榨部結(jié)構(gòu)

一壓二壓紙頁一壓二壓反壓光壓紙頁由于車速不同，壓榨部結(jié)構(gòu)區(qū)別很大，舉例如下：483、高速長網(wǎng)多缸紙機(jī)壓榨部結(jié)構(gòu)

引紙壓榨一壓二壓三壓紙頁真空伏輥真空引紙輥3、高速長網(wǎng)多缸紙機(jī)壓榨部結(jié)構(gòu)引紙壓榨49

4、圓網(wǎng)紙機(jī)壓榨部

因?yàn)檐囁俨煌?、壓榨部結(jié)構(gòu)不同，但仍可歸納出共性：

?低速紙機(jī)、工業(yè)用紙紙機(jī)，脫水量小，因而壓榨道數(shù)可以少一些，可用平輥壓榨。

?高速紙機(jī)，脫水量大，在壓榨部要采用真空引紙，使紙頁能由網(wǎng)部轉(zhuǎn)移到壓榨部。

紙頁烘缸壓榨4、圓網(wǎng)紙機(jī)壓榨部紙頁烘缸壓榨50

三、濕紙頁的傳遞（一）濕紙頁的傳遞方式

開式引紙引紙方式粘舐引紙封閉引紙真空引紙

1、開式引紙紙?jiān)诩垯C(jī)上從一部分傳遞到另一部分，兩部分之間有一定距離必須用人工、壓縮空氣或引紙繩來傳遞（引紙）的方式。2、封閉引紙紙頁的傳遞是由紙機(jī)上的某些部分進(jìn)行。其中粘舐式用于低速機(jī)，真空引紙則用于高速機(jī)。（1）粘舐引紙用于圓網(wǎng)機(jī)，也用于哈伯式紙機(jī)、短網(wǎng)機(jī)。

三、濕紙頁的傳遞51

（2）真空引紙用于高速紙機(jī)。其特點(diǎn)為：

?在網(wǎng)部紙頁形成45°斜線而引入真空引紙輥。

?在引紙壓區(qū)是雙毛布單面脫水。

?引紙壓榨。

?伏輥與驅(qū)網(wǎng)輥共同傳動。真空引紙比開式引紙所具有的優(yōu)點(diǎn)：

?由于是封閉系統(tǒng)，在引紙過程中，紙所受張力小，濕紙基本不伸長，濕紙強(qiáng)度損失少，因而濕紙強(qiáng)度要求不高，可解決草類漿的粘斷問題。

?操作方便，自動化程度高，占地面積小。（2）真空引紙52

（二）開式引紙與抄造性能的關(guān)系1、反映濕紙抄造性能的主要指標(biāo)

（1）濾水性——紙料在網(wǎng)上的濾水能力。（2）濕紙強(qiáng)度——反映紙機(jī)能否正常生產(chǎn)的關(guān)鍵性指標(biāo)。（3）濕紙粘附力——濕紙與銅網(wǎng)粘附的程度。2、開式引紙與抄造性能的關(guān)系紙料中雜細(xì)胞多、半纖維素多、纖維短且細(xì)胞壁厚，則車速高時(shí)常出現(xiàn)粘壓榨輥、斷頭現(xiàn)象，是濾水性差、濕紙強(qiáng)度低、粘附力大的表現(xiàn)，即抄造性能差。改進(jìn)措施（在網(wǎng)部）：

（1）提高漿溫，可提高濾水能力，紙干度提高，強(qiáng)度即可提高。（2）由網(wǎng)案下向上吹氣，降低粘附力，此法較麻煩，效果也不太好。（3）抄造是加進(jìn)部分長纖維漿料配抄，以改善抄造性能。（二）開式引紙與抄造性能的關(guān)系53

濕紙抄造性能對高速機(jī)影響大，而對低速機(jī)影響不大，這是因?yàn)橐垙埩κ桥c車速的平方成正比，低速時(shí)，引紙張力較小，對強(qiáng)度要求不高。抄造性能對封閉引紙機(jī)不論高、低速，影響都不大。當(dāng)紙干度從20％提高到35％，濕紙強(qiáng)度提高2倍多。

152025303520015010060500紙干度％濕紙強(qiáng)度g/cm濕紙抄造性能對高速機(jī)影響大，而對低速機(jī)影54

（三）復(fù)合壓榨

開式壓榨：由兩個(gè)輥?zhàn)酉嗷ソ佑|形成一個(gè)壓區(qū)，紙頁由一個(gè)壓區(qū)到另一個(gè)壓區(qū)必須用人工傳遞或壓縮空氣傳遞的壓榨形式。

復(fù)合壓榨：由兩個(gè)以上輥?zhàn)咏Y(jié)合在一起，組成兩個(gè)或兩個(gè)以上壓區(qū)，構(gòu)成多壓區(qū)壓榨單元；紙頁從一壓區(qū)到另一壓區(qū)靠各輥來傳遞，即封閉引紙；多壓區(qū)壓榨單元作為壓榨部的一部分，這種壓榨形式叫復(fù)合壓榨。

無牽引壓榨：多壓區(qū)壓榨單元是組成壓榨部的整個(gè)部分，即整個(gè)壓榨部為封閉引紙壓榨。也叫全封閉引紙壓榨。開式壓榨復(fù)合壓榨無牽引壓榨（三）復(fù)合壓榨開式壓榨復(fù)合壓榨無牽引壓榨55

復(fù)合壓榨的優(yōu)越性：

這樣就改善了引紙，提高了紙干度，可使干部汽耗下降，還可提高車速，提高產(chǎn)量。復(fù)合引紙按引紙方式分兩大類：

?帶有專門引紙毛布，在多壓區(qū)壓榨單元中不包括真空引紙輥。

?真空引紙輥在多壓區(qū)壓榨單元中兼作一壓輥，并帶有一夾區(qū)。如何選用壓榨形式，考慮以下幾點(diǎn)：

◆有利于損紙的處理；

◆換毛布、換輥要方便、省力；

◆不占太大空間。壓區(qū)數(shù)主要由車速來決定，V，區(qū)數(shù)；V，區(qū)數(shù)。復(fù)合壓榨的優(yōu)越性：56

1、三輥二壓區(qū)復(fù)合壓榨（1）帶有專門引紙毛布，在多壓區(qū)壓榨單元中不包括真空引紙輥（2）真空引紙輥兼作第一壓榨輥，并帶有一個(gè)夾區(qū)1、三輥二壓區(qū)復(fù)合壓榨57

2、四輥三壓區(qū)復(fù)合壓榨3、無牽引壓榨（全封閉壓榨）1234135

12

4烘缸2、四輥三壓區(qū)復(fù)合壓榨1234135158

四、壓榨脫水機(jī)理和壓榨形式

（一）壓榨脫水機(jī)理按脫水方向，可把壓榨脫水分為反向脫水和垂直脫水兩種情況。1、反向脫水壓榨（水平、橫向脫水）當(dāng)紙頁與毛布進(jìn)入壓區(qū)后，受到上輥的重力及附加壓力，起兩個(gè)作用：（1）脫水作用（2）壓縮變形作用紙頁毛布上壓輥下壓輥壓區(qū)中線四、壓榨脫水機(jī)理和壓榨形式紙頁上壓輥下壓輥壓區(qū)中線59

影響反向脫水的因素有：

?毛布中水壓越大，穿過毛布距離越長。

?毛布結(jié)構(gòu)疏松，或含水量較少，水在其中流動就容易。

?提高車速，對毛布中水流動有一定阻礙作用。反向脫水壓榨的特點(diǎn)：

◆壓出的水不能垂直流出，必須水平穿過毛布沿輥反向流出。

◆脫水阻力大。

◆脫水速度慢。

◆由于以上情況，脫水效率低。

◆允許壓榨線壓力小。影響反向脫水的因素有：60

2、垂直脫水壓榨

紙與毛布壓出的水大部分能垂直穿過毛布流到下壓輥輥面上的孔隙中去，沿輥轉(zhuǎn)動方向的正向流出或沿切向甩出。1234上壓輥下壓輥總壓壓縮力

水壓2、垂直脫水壓榨161

由于在毛布背后有不可壓縮的孔隙用來存水，因此也稱孔隙壓榨。在整個(gè)壓區(qū)中壓力由兩種壓力組成，一是紙與毛布中的水壓力，另一是作用到紙和毛布上的壓縮力。整個(gè)壓區(qū)可分4個(gè)階段：第一階段：由進(jìn)入壓區(qū)到紙頁飽和。表現(xiàn)：紙頁從不飽和到飽和。第二階段：由飽和點(diǎn)到總壓力最高點(diǎn)。表現(xiàn)：紙是飽和的，毛布由不飽和到飽和。第三階段：由壓區(qū)中部總壓力最高點(diǎn)到紙頁最干點(diǎn)。表現(xiàn)：紙頁最干點(diǎn)出現(xiàn)在壓縮力最高點(diǎn)上。第四階段：由紙頁最干點(diǎn)到紙頁與毛布分離點(diǎn)。表現(xiàn)：紙和毛布體積膨脹，紙頁回濕。由于在毛布背后有不可壓縮的孔隙用來存62

垂直脫水壓榨的特點(diǎn)：

◆脫水距離短。

◆脫水阻力小。

◆脫水速度快。

◆脫水效率高?！魤簠^(qū)線壓力可以較大。由以上機(jī)理分析可見，要提高壓榨脫水效率，應(yīng)考慮以下因素：?減少脫水距離。?提高脫水推動力，即增加壓力差。?降低脫水阻力。（二）壓榨形式一般按輥?zhàn)訑?shù)目來分：按功用分：正壓榨、反壓榨、光澤壓榨、轉(zhuǎn)移壓榨雙輥式（傳遞壓榨）、擠水壓榨按輥結(jié)構(gòu)分：平輥壓榨、溝紋壓榨、真空壓榨、盲孔壓榨、襯網(wǎng)壓榨、網(wǎng)套壓榨多輥式——三輥垂直式、復(fù)合壓榨、無牽引壓榨垂直脫水壓榨的特點(diǎn)：63

五、影響壓榨脫水的因素

（一）壓榨壓力線壓，壓輥硬度，則脫水效率；壓輥直徑，則比壓，脫水效率。（二）加壓時(shí)間壓榨時(shí)間與壓輥?zhàn)冃螌挾瘸烧龋c車速成反比：t＝C/2Vt－壓榨時(shí)間V－車速C－壓輥?zhàn)冃螌挾龋ㄈ┻M(jìn)壓區(qū)濕紙干度進(jìn)壓區(qū)濕紙干度高，則出壓區(qū)濕紙干度也高。（四）進(jìn)壓區(qū)毛毯含水量毛毯含水量高，濕紙干度就低。（五）濕紙溫度濕紙溫度高，則脫水效率高，出紙干度高。五、影響壓榨脫水的因素64

（六）紙頁回濕紙頁回濕嚴(yán)重，出紙干度下降。（七）漿料性質(zhì)打漿度高，細(xì)小纖維少，保水值高，則出紙干度高。（八）紙的定量定量高，則出紙干度下降。（九）毛毯性質(zhì)低定量紙：細(xì)毛毯較粗毛毯出紙干度高；高定量紙：粗毛毯較細(xì)毛毯出紙干度高。（六）紙頁回濕65

第六節(jié)干燥部一、概述

（一）干燥部的作用

1、干燥紙頁；2、提高紙強(qiáng)度；3、提高紙平滑度；4、完成紙的施膠

（二）濕紙頁中水分存在形式

1、結(jié)合水2、吸附水3、游離水

由以上水的存在形式可以說明生產(chǎn)中要注意的三個(gè)問題：

?紙頁在干燥過程中初速快。

?紙頁不能過度干燥。

?用草漿抄紙比用木漿抄紙干燥困難，即干燥速度慢。第六節(jié)干燥部66

二、干燥部的結(jié)構(gòu)

單缸式（揚(yáng)克式）：生產(chǎn)能力較低，車速較低。適于生產(chǎn)單面光紙，也可生產(chǎn)衛(wèi)生紙、包裝紙等。雙缸式：只用兩個(gè)烘缸。生產(chǎn)兩面光紙。多缸式：按烘缸排列方式又分為兩種形式——雙列式：按上、下兩層排列。多數(shù)紙機(jī)為此類。多列式：按幾層排列。主要用于生產(chǎn)紙板、漿板等。二、干燥部的結(jié)構(gòu)67

三、干燥過程機(jī)理多缸紙機(jī)干燥特點(diǎn)：1、紙頁烘干過程是一系列重復(fù)周期的干燥，重復(fù)次數(shù)就相當(dāng)于烘缸個(gè)數(shù)，每一周期包括紙?jiān)诤娓咨虾秃娓组g的干燥，即紙的干燥是通過烘缸來間斷加熱。2、烘缸間濕空氣排除是不等速的。3、紙中水分蒸發(fā)速度不一樣，時(shí)快時(shí)慢。多缸紙機(jī)的干燥過程：一個(gè)干燥周期可分為四個(gè)干燥區(qū)，

Ⅰ區(qū)：從紙進(jìn)入烘缸到干布進(jìn)入烘缸Ⅱ區(qū)：從干布進(jìn)入烘缸到離開烘缸Ⅲ區(qū)：從干布離開烘缸到紙離開烘缸Ⅳ區(qū)：從紙離開烘缸到進(jìn)入下缸ⅠⅡⅢ

Ⅳ三、干燥過程機(jī)理ⅠⅡⅢⅣ68

0123456T正面背面ⅠⅡⅢⅣⅠ'Ⅱ'

以紙接觸缸面為背面，另一面為正面，兩面交替出現(xiàn)。兩面水分蒸發(fā)和熱量傳遞情況如圖。在圖中四個(gè)區(qū)中，熱量傳遞主要在Ⅱ區(qū)，水汽化也主要在Ⅱ區(qū)；水蒸汽的逸出主要在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)。01269

紙板、漿板這些無干布情況下干燥的特點(diǎn)基本上與紙一樣，所不同的是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作為一個(gè)連續(xù)的干燥區(qū)，蒸發(fā)速度無干布影響。紙?jiān)趩胃准垯C(jī)上的干燥，無重復(fù)干燥周期，可看成一個(gè)很長的周期，在很長時(shí)間內(nèi)都保證有直接傳熱。單缸干燥效率比多缸的高，但二者質(zhì)量是不一樣的，單缸要比多缸差，因?yàn)槠鋵儆趶?qiáng)制干燥，溫度較高，所以質(zhì)量較差。紙板、漿板這些無干布情況下干燥的特點(diǎn)70

四、干燥部干燥效率和影響干燥效率的主要因素

（一）干燥部干燥效率（烘缸出力）

干燥效率以烘缸單位有效面積每小時(shí)蒸發(fā)水量表示（kg/m2?h）

m＝(Tc－Tj/Tj)?(0.06V?q?b/n)?(360°/π?D?B?α)

式中：m－干燥效率，kg/m2?hb－紙?jiān)诰砑堓S上寬度，mmTc－紙出干部干度，％n－烘缸個(gè)數(shù)，Tj－紙進(jìn)干部干度，％D－烘缸直徑，mV－紙機(jī)車速，m/minα－紙對烘缸的包角，°

q－紙的定量，g/m2B－烘缸寬度，m

干燥效率＝蒸發(fā)水量/烘缸有效面積×小時(shí)——————（1）包角系數(shù)＝α/360°

蒸發(fā)水量＝Tc－Tj/Tj?0.06V?q?b———————————（2）烘缸有效面積＝烘缸總面積?α/360°＝π?D?B?α/360°?n——（3）將（2）、（3）代入（1），即得到m。四、干燥部干燥效率和影響干燥效率的主要因素71

（二）影響干燥效率的主要因素

1、不同紙機(jī)結(jié)構(gòu)型式對干燥效率的影響（1）單缸紙機(jī)：干燥效率較高；（2）多缸紙機(jī)：用中等打漿度紙料生產(chǎn)文化用紙，效率較低；（3）紙板機(jī)、漿板機(jī)，效率更低；（4）有無氣罩情況不同。2、不同紙料性質(zhì)對干燥效率的影響