薄页长网造纸设备的制作方法

1.本技术涉及造纸机械技术领域，特别是涉及一种薄页长网造纸设备。


背景技术：

2.长网造纸机又称长网纸机，主要特征是具有一个由无端网构成传送带式的成型部。
3.本技术的发明人在长期的研发过程中，发现现有的纸机网部的网案末端选用真空伏辊，真空伏辊虽然可利用高真空度来进行纸页的脱水，但同时高真空状态下也会造成纸页中细小纤维和填料等流失，导致纸页与成型网接触的一面(可称为网面或反面)的纤维结构不够致密，纸页网面后续提高单面光纸的平滑度的初始基础较差。此外，本技术的发明人还发现现有技术中，纸页进入扬克缸前采用双辊双毛毯压榨单元对纸页进行压榨，其中，已与平滑辊面接触、初步起光的网面会再次在压区与毛毯织物接触，进而受毛毯织物印痕影响，导致已有的平滑度被削弱，且纸页干度低，容易造成断纸。此外，本技术的发明人还发现现有单光纸机中通常将纸页从下往上反向开放引纸至扬克烘缸中，仅靠毛毯中的含水量吸附纸页，易受速度下形成的气流使纸页与毛毯分离，阻碍纸机运行速度的提高。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提供一种含有成形压榨的新型装置及实施新型运行方法的薄页长网造纸设备，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提出一种薄页长网造纸设备，至少包括：长网成型组件和设置在长网成型组件下游的纸页压榨组件；长网成型组件包括：成型网以及沿成型网的下表面依次设置的胸辊、成型板、脱水板、低真空吸水箱、高真空吸水箱、非真空伏辊、驱网辊、导网辊、校正辊、张紧辊、成型网调态装置及白水槽；纸页压榨组件包括：三辊二压区单元、传递毯带单元以及真空托辊压榨单元；三辊二压区单元用于对纸页在开放引纸前进行二次压榨；传递毯带单元用于承托纸页，并将纸页从三辊二压区单元传递到真空托辊压榨单元；真空托辊压榨单元用于对纸页进行脱水处理。
6.其中，非真空伏辊的辊面上未设有用于形成真空环境的通孔，使成型网与非真空伏辊的辊面之间不存在真空压差。
7.其中，三辊二压区单元包括：复合真空压辊、中心压辊、上压辊、第一加压泵以及第二加压泵，复合真空压辊、中心压辊以及第一加压泵组成第一压区，上压辊、中心压辊以及第二加压泵组成第二压区；其中，纸页先后进入第一压区、第二压区，并与中心压辊的平滑辊面二次接触，以实现对纸页的二次压榨。
8.其中，传递毯带单元包括：传递毯带、校正辊、张紧辊、导毯辊、传动辊及其关联的调毯装置；传递毯带包绕在校正辊、张紧辊、导毯辊以及传动辊上。
9.其中，真空托辊压榨单元包括：真空托辊、托辊毯带以及扬克烘缸，托辊毯带包绕在真空托辊上，并与真空托辊配合，以将纸页传递到扬克烘缸，由真空托辊与扬克烘缸构成
压区对纸页进行脱水处理。
10.其中，复合真空压辊包括依次设置在复合真空压辊内部的第一真空室、第二真空室以及第三真空室；第一真空室用于从长网成型组件的成型网上吸引纸页，第一真空室的真空度为45～55kpa；第二真空室用于将纸页保持在毯带上，第二真空室的真空度为45～55kpa；第三真空室用于对纸页进行脱水处理，第三真空室的真空度为55～65kpa。
11.其中，传递毯带连接三辊二压区单元与真空托辊压榨单元；
12.传递毯带为800～1000克重/平方米的轻型毯带或干网；传递毯带的张力为3.5～5.5kn/m。
13.其中，真空托辊包括依次设置在真空托辊内部的第四真空室及第五真空室；第四真空室用于从传递毯带单元上吸引纸页，并将纸页保持在托辊毯带上，第四真空室的真空度为50～60kpa；第五真空室用于对纸页进行脱水处理，第五真空室的真空度为55～65kpa。
14.其中，真空托辊与扬克烘缸构成热压榨。
15.其中，扬克烘缸的蒸汽工作压力为0.65kpa，扬克烘缸的设计蒸汽压力为0.8mpa；并配有热风排气罩；扬克烘缸的缸面粗糙度为0.2μm，扬克烘缸的缸面通过外圆高精度磨削加工制得。
16.区别于现有技术采用的真空伏辊，本技术中首创设计的非真空伏辊不对纸页挤压(即纸页在非真空伏辊处不脱水)，且成型网绕过该非真空伏辊而形成返回胸辊的回程，同时非真空伏辊将动力传给成型网，纸页在非真空伏辊过后的某点位置从成型网上剥离。由于纸页只依靠胸辊至非真空伏辊的水平脱水段进行平面脱水、在非真空伏辊处没有高真空负压脱水，可有效地减少纸页中细小纤维和填料等流失，使网面的纤维结构更加致密，为后续生产得到单面光纸的高指标平滑度创造了良好的基础；
17.区别于现有技术，本技术首创设计了三辊二压区单元，三辊二压区单元可对纸页网面在中心辊的平滑表面上进行二次压榨，纸页网面在持续提高平滑度的同时，纸页在达到适当干度时再开放引纸，能够增强低定量薄页纸在第一次开放引纸位置的湿强度，减少低定量薄页纸在操作时的断纸率；
18.区别于现有技术，本技术首创设计了传递毯带单元，通过引纸辊将从三辊二压区单元的中心压辊剥离的纸页传递到包绕在导毯辊的传递毯带上；在传递毯带单元中不配置压辊(即无压区)，传递毯带仅用于依托和传递纸页，而被其依托的纸页不经过压区，让纸页网面已形成平滑度的纸页在自然状态下由传递毯带传递到下一个位置，不会削弱已有的平滑度，即传递毯带单元保护和维持了纸页网面在三辊二压区单元中已形成的平滑度；使纸页网面在传递到真空托辊压榨单元全程行进中，表面致密的网面在加压状况下仅与平滑的辊面接触，避免了压榨毯带对已具有平滑度的纸页网面再受到毯带压痕的影响，从而保持了纸页的平滑度和光泽度；
19.区别于现有技术，本技术首创设计了与扬克烘缸配合的真空托辊和托辊毯带，借助该真空托辊内的第四真空室的真空负压将纸页从传递毯带上吸附并保持在托辊毯带上，进而通过托辊毯带将纸页传递至扬克烘缸的压区，同时，借助该真空托辊内的第五真空室的真空负压对纸页进行脱水处理。由于本技术通过真空托辊内的真空室的真空吸附作用，其真空压差与由纸页运动时产生的离心力平衡，使纸页不会与毯带脱离，可实现能够在纸机高速运行下安全引纸。因此，根本上消除了现有单光纸机中阻碍纸机运行速度提高的将
纸页从下往上反向开放引纸至扬克烘缸的操作。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
21.图1是本技术薄页长网造纸设备的结构示意图。
22.图2是本技术薄页长网造纸设备第一实施例的结构示意图；
23.图3是本技术薄页长网造纸设备第二实施例的局部结构示意图；
24.图4是本技术薄页长网造纸设备第三实施例的局部结构示意图；
25.图5是本技术薄页长网造纸设备第四实施例的局部结构示意图；
26.图6是现有技术中双辊双毛毯压榨单元的局部结构示意图
27.图7是现有技术进扬克缸压区引纸方向的示意图；
28.图8是本技术薄页长网造纸设备进扬克缸压区引纸方向的示意图；
29.图9是在本技术纸页网面在传递毯带组件处受压状态的示意图；
30.图10是现有技术纸页网面在双辊双毛毯压区受压状态的示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.下面以具体地实施例对本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
34.如图1所示，本技术提供的薄页长网造纸设备至少包括：长网成型组件10和设置在长网成型组件下游的纸页压榨组件20。本技术提供的薄页长网造纸设备可用于制备单面光薄页纸。
35.本技术提供的薄页长网造纸设备还包括：设置在纸页压榨组件20下游的关联的后段烘干组件30、压光卷纸组件40。
36.如图2所示，长网成型组件10包括：成型网；沿成型网的下表面依次设置的胸辊102、成型板103、脱水板104、低真空吸水箱105、高真空吸水箱106、非真空伏辊107、驱网辊
108、导网辊109以及白水槽110。
37.纸页与成型网接触的一面称为网面(或称为反面)，纸页不与成型网接触的一面称为顶面(或称为正面、毯面)。其中，非真空伏辊107的辊面上未设有用于形成真空环境的通孔，使成型网与非真空伏辊107的辊面之间不存在真空压差。
38.区别于现有技术采用的真空伏辊，本技术中非真空伏辊107不对纸页挤压(即纸页在非真空伏辊107处不脱水)，且成型网绕过该非真空伏辊107而形成返回胸辊102的回程，同时非真空伏辊107将动力传给成型网，纸页在非真空伏辊107过后的某点位置被从成型网上剥离。由于纸页只依靠胸辊102至非真空伏辊107的平面脱水成型段进行平面脱水、可有效减少细小纤维和填料等流失，使网面的纤维结构更加致密，为后续生产单面光纸的高指标平滑度创造了良好基础。
39.在一实施例中，可以增加长网成型组件10的水平脱水段的长度为装置更多的平面脱水元件来增强长网成型组件10的脱水能力，例如，可以增加脱水板104、低真空吸水箱105的个数，进而用增加在低真空状态下的平面脱水的面积，以达到与现有技术采用的真空伏辊同等的脱水程度，获得干度17～19％的纸页。
40.如图3～4所示，在一实施例中，纸页压榨组件20包括：三辊二压区单元21、传递毯带单元22以及真空托辊压榨单元23；三辊二压区单元21用于对纸页进行二次压榨；传递毯带单元22用于承托纸页，并将纸页从三辊二压区单元21传递到真空托辊压榨单元23；真空托辊压榨单元23用于对纸页进行脱水处理。
41.区别于现有技术，本技术首创设计了三辊二压区单元21，三辊空间高度紧凑，三辊二压区单元21可对纸页网面在中心辊的平滑表面上进行二次压榨，直至纸页达到适当干度时再开放引纸，既能持续生成平滑度又能够增强低定量薄页在第一次开放引纸位置的湿强度，减少低定量薄页在操作时的断纸率。
42.其中，三辊二压区单元21位于长网成型组件10与传递毯带单元22之间的位置。
43.其中，三辊二压区单元21包括：复合真空压辊211、中心压辊212、压辊213、第一加压泵214以及第二加压泵215，中心压辊212配有开放引纸刮刀和清洁刮刀。
44.复合真空压辊211、中心压辊212以及第一加压泵214组成第一压区p1，压辊213、中心压辊212以及第二加压泵215组成第二压区p2。其中，纸页先后进入第一压区p1、第二压区p2，并与中心压辊212的平滑辊面二次接触，以实现对纸页的二次压榨(即第一压区p1和第二压区p2的双反压)，使网面形成呈有平滑度的光面，又能提高纸页在开放引纸时的干度，便于引纸。
45.具体而言，在第一压区p1中，复合真空压辊211作为下压辊，中心压辊212作为上压辊，对纸页进行第一次挤压，第一压区p1的线压力为70～110kn/m。在第二压区p2中，压辊213作为上压辊，中心压辊212作为下压辊，对纸页进行第二次挤压，第二压区p2的线压力为110～150kn/m。
46.其中，复合真空压辊211包括依次设置在复合真空压辊211内部的第一真空室、第二真空室以及第三真空室；第一真空室用于从长网成型组件10真空吸引纸页，第一真空室的真空度为45～55kpa；第二真空室用于将纸页保持在毯带上，第二真空室的真空度为45～55kpa；第三真空室用于对纸页进行脱水处理，第三真空室的真空度为55～65kpa。
47.其中，复合真空压辊211包括：不锈钢辊筒体以及包覆不锈钢辊筒体的聚胺脂层，
复合真空压辊211的辊面硬度为15～19p&j，复合真空压辊211的表面除加工有用于形成真空环境的通孔外还设置有盲孔，容水率可达41～43％。
48.其中，中心压辊212包括：碳钢辊筒体以及包覆碳钢辊筒体的陶瓷层，中心压辊212的表面粗糙度为0.4～0.8μm。
49.其中，压辊213包括：碳钢辊筒体以及包覆碳钢辊筒体的聚胺脂层，压辊213的硬度为19～21p&j，压辊213的表面设置有容水率为16～20％的盲孔。
50.区别于现有技术，本技术中纸页网面在中心石辊的平滑辊面上持续承受二次压榨，能够在网面纤维致密程度较高的基础上，进一步提高纸页的平滑度；经过第一压区p1对纸页的真空压榨、第二压区p2对纸页的盲孔压榨后，纸页的干度达到35％，从而能够增强低定量薄页在第一次开放引纸位置的湿强度，减少低定量薄页在操作时的断纸率；由于纸页的二次压榨都集中在中心石辊的位置上完成，三辊空间高度紧凑，有利于损纸直落处理以及压辊的操作运行。
51.在一实施例中，传递毯带单元22包括：传递毯带221、校正辊、张紧辊、导毯辊，传动辊、关联的调毯装置以及传递毯带清洗器；传递毯带221包绕在校正辊、张紧辊以及传动辊上；关联的调毯装置以对传递毯带221进行校正；张紧辊，保持张力等运行状态进行调节；传递毯带清洗器布置在传递毯带221的循环路径中，以对传递毯带221进行清洗。
52.其中，传递毯带221连接三辊二压区单元21与真空托辊压榨单元23。
53.其中，传递毯带221为低克重(800～1000克重/平方米)的轻型毯带或高透气干网，传递毯带221的张力为3.5～5.5kn/m。
54.如图5和图6所示，现有技术中纸页进入扬克缸压区前采用双辊双毛毯压榨单元对纸页进行压榨，其中，已与平滑辊面接触、呈现平滑度的纸页网面再次在双辊双毛毯压区与毛毯织物接触，进而受毛毯织物印痕影响，导致已有的平滑度被削弱，且纸页干度低，容易造成断纸。
55.区别于现有技术，本技术首创设计了传递毯带单元22(如图8和9所示)，通过引纸辊将从三辊二压区单元21的中心压辊212被剥离的纸页传递到传递毯带221；在传递毯带单元22中不配置压辊(即无压区)，传递毯带221仅用于依托和传递纸页，而被依托的纸页不再经过压区，让网面已形成平滑度的纸页在自然状态下由传递毯带221传递到下一个位置，不会削弱已有的平滑度，即传递毯带单元22保护和维持了网面在三辊二压区单元21中已形成的平滑度；使纸页在从长网成型单元运行到真空托辊压榨单元23全程行进中，表面致密的网面在加压状况下只与平滑的辊面接触，避免了压榨毯带对已具有平滑度的纸面产生毯带压痕的影响，从而保持了纸页的平滑度和光泽度。
56.如图3所示，在一实施例中，真空托辊压榨单元23包括：真空托辊231、托辊毯带232以及扬克烘缸233。托辊毯带232包绕在真空托辊231上，并与真空托辊231配合，以将纸页传递到扬克烘缸233。扬克烘缸233与真空托辊231构成热压榨。
57.其中，真空托辊231包括依次设置在真空托辊231内部的第四真空室及第五真空室。第四真空室用于从传递毯带单元22上吸引纸页，并将纸页保持在托辊毯带232上，第四真空室的真空度为50～60kpa；第五真空室用于对纸页进行脱水处理，第五真空室的真空度为55～65kpa。
58.其中，真空托辊231包括不锈钢辊筒体以及包覆不锈钢辊筒体的聚氨酯胶层，不锈
钢辊筒体的壁厚大于等于50mm，聚氨酯胶层的厚度大于等于20mm，真空托辊231的硬度为15～20p&j，真空托辊231的外表面上设置有用于形成真空环境的通孔和盲孔，用于形成真空环境的通孔和盲孔占外表面积的30～32％。
59.其中，扬克烘缸233的缸体材质为ht300合金铸铁，缸体直径为3660mm或4500mmm，缸体壁厚为65mm，缸体面宽为4200mm。扬克烘缸233的缸盖材质为ht300合金铸铁，缸内拉杆材质为zg4。扬克烘缸233的轴承座材质ht300合金铸铁。扬克烘缸233的轴承装置为skf轴承，扬克烘缸233的表面硬度为hb220～240。
60.其中，扬克烘缸233的蒸汽工作压力为0.65kpa，扬克烘缸233的设计蒸汽压力为0.8mpa。
61.其中，扬克烘缸233的缸面粗糙度为0.2μm，通过外圆高精度磨削加工制得。
62.如图7所示，现有技术双辊双毛毯压榨单元由上压辊、下压辊组成压区，上压辊、下压辊各自包覆毛毯。现有单光纸机中通常将纸页从下往上反向开放引纸至扬克烘缸中，仅靠毛毯中的含水量吸附纸页，易受速度下形成的气流使纸页与毛毯分离，阻碍纸机运行速度的提高。
63.区别于现有技术，本技术首创设计了与扬克烘缸233配合的真空托辊231和托辊毯带232，借助该真空托辊231内部的第四真空室的真空负压将纸页从传递毯带上吸附并保持在托辊毯带232上，并通过托辊毯带232将纸页传递至扬克烘缸233的压区，同时，借助该真空托辊231内部的第五真空室的真空负压对纸页进行脱水处理。
64.由于本技术通过真空托辊231内的真空室的真空吸附作用实现安全引纸(如图8所示)，真空压差与由纸页运动时产生的离心力平衡，使纸页不会与毯带脱离，能够在纸机高速运行下安全引纸。因此，消除了现有单光纸机中阻碍纸机运行速度提高的将纸页从下往上反向开放引纸至扬克烘缸233的操作。
65.申请人研究了纸页在本技术纸页压榨组件20和现有技术双辊双毛毯压榨单元中的受压状态，结果如图5～6、图9～10及表1～2所示。
66.表1纸页网面在本技术纸页压榨组件的受压状态
[0067][0068]
表2纸页网面在现有技术双辊双毛毯压榨单元的受压状态
[0069][0070]
申请人经试验验证后发现，对于同品种、同定量为30gsm的单面光纸页，本技术薄页长网造纸设备的抄造速度可达450～500m/min，本技术薄页长网造纸设备的担保平滑度值可达500～600s以上。而现有技术纸机的抄造速度小于等于400m/min，现有技术纸机的的担保平滑度值小于等于300s。
[0071]
申请人研究了纸页在长网成型部纤维分布状态，认为与织物网接触的网面的纤维致密程度是后续纸页平滑度提高的初始基础.采用了非真空伏辊。
[0072]
区别于现有技术采用的真空伏辊，本技术中非真空伏辊不对纸页挤压(即纸页在非真空伏辊处不脱水)，可有效减少细小纤维和填料等流失，使网面的纤维结构更加致密，为后续生产中单面光纸的平滑度提高打下初始基础。
[0073]
申请人还研究了压榨单元结构对纸页表面特性的影响，认为纸页网面在受压状态下，压榨辊的平滑表面会生成和提高平滑度。
[0074]
区别于现有技术，本技术首创设计了三辊二压区单元21，三辊空间高度紧凑，三辊二压区单元21可对纸页持续地进行二次压榨，直至纸页达到适当干度时再开放引纸。
[0075]
区别于现有技术，本技术中纸页网面在中心石辊的平滑辊面上持续承受二次压榨，能够在网面纤维致密程度较高的基础上，进一步提高纸页的平滑度；同时能够增强低定量薄页在第一次开放引纸位置的湿强度，减少低定量薄页在操作时的断纸率。
[0076]
申请人研究了压榨毯带织物表面结构对纸页表面特性的影响，认为现有技术中，纸页网面在受压状态下与毯带接触，压榨毯带的编织毯面会削弱和降低纸页网面已经形成的平滑度。如图5～6、9～10所示.
[0077]
区别于现有技术，本技术首创设计的传递毛毯单元，在传递毯带单元中不配置压辊(即无压区)如图9所示，传递毯带仅用于依托和传递纸页，而被依托的纸页不经过压区，让网面已形成平滑度的纸页在自然状态下由传递毯带传递到下一个位置；避免了压榨毯带对已具有平滑度的纸面产生毯带压痕的影响，不会削弱已有的平滑度,保持了纸页的平滑度和光泽度。
[0078]
以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。