软压区压光技术溢流阀

软压区压光技术

自从80年代初开发了机内软压区压光整饰技术以来，这项技术的应用越来越广泛。最初这项技术仅应用于整饰要求较低和中等要求的纸种，或在软压光发明之前一般采用硬压光的纸种。今天的软压光机已经可以获得以前只能用超级压光机才能达到的压光效果。

超级压光机软压区整饰技术的几个显著优点为开发软压光机提供了思路。为了能够经济有效地进行机内软压区压光整饰，必须开发各种新型的设备部件，特别是可控中高辊、加热硬辊，以及各种新型弹性辊面材料。

软压光整饰效果取决于各种压光特征和设备设计。压光质量主要取决于压光前纸页的性能及其水份含量、原料的组成，浆料的选择及处理，以及纸机的作用(整个造纸过程)，如果是涂布纸种，则涂料配方、涂布量以及涂布方法也起着决定性作用。

纸页横幅厚度控制技术在过去几年中有了长足的进展。新研制的单元件可控中高辊(MULTIHV－Roll)可使用户在不增加设备的前提下对宽幅和窄幅纸机的横幅厚度进行校正。这种辊子的设计是根据技术成熟的分区可控中高辊(HV－Roll)的原理，不同的是每个加压元件单独控制。线性全幅调节量的大小不受平均线压影响，可在任意所需位置包括辊边对压区压力进行增大或减少的修正。

软压光机能够对许多纸种进行有效而经济的压光，整饰效果均匀，无花斑纹或压黑现象，纸页适印性能极佳。

对那些平滑度和光泽度要求较高的纸种以及高紧度纸种的压光，需多个压区以取得满意的效果。为生产这些纸种，多压区压光机例如PROSOFT压光机已成功地投入应用。PROSOFT压光机的典型特征是压区的高压强超过一般软压光机，而且每个压区得到完善控制从而不致产生压辊变形，纸页强度性质可以保持，软辊面受保护，因为压光整饰操作中几乎没有剪切应力产生。PROSOFT压光机的设计使其既可用于机内压光，又可用作机外压光，且均可实现满意的压光整饰效果。PROSOFT压光机是目前最为理想的机内和机外压光设备。

2　软压区压光技术

如果压光技术被定义为纸幅的热能与机械能转换，那么硬压区和软压区的压光机理没有根本的区别。纸幅被压在两辊之间，辊面因压区上的压力被压在纸幅上。用硬辊压光机压光时，在压光机坚硬而无弹性的压辊间，纸幅被压成厚度一致，如图1。如果纸幅的较厚部分被压得比较薄，部分密度大得多。这就会造成局部密度不一致，从而导致花斑纹，严重时还造成黑斑。

在软压光机的情况下，纸幅用热硬辊和弹性辊组成的压区压光。纸幅通过压区时，全幅密度均衡增加，因为辊面有弹性。这意味着与硬辊相比，软辊面将压区压力更均匀地分配给纸幅的较厚或较薄部位，所以即使是在水份很高的情况下也不会出现压光斑点的纸病。

所以，软压光纸不仅具有良好的外观，而且显著改进了适印性能。较厚部位没有被过多压光，所以纤维及其结合键在压区中没有损伤，纸页强度得到加强。

给定纸幅具有一定的组成和结构(物料分布、物料颗粒的空间取向及成型性能)，如为涂布纸，还有涂料的影响。压光效果一般还要受到下列参数的影响：

．辊子温度

．纸幅温度

．压区压力

．纸幅在压区中的停留时间

．压区数量

它们对压光的影响可归纳为以下几点(参考文献1－6)：

．由于压区温度、压力、停留时间的增加以及压区数量的增加，可得到较高的平滑度、密度及光泽度。

．采用高温压光可取得均匀的粗糙度而压区压力可大大降低。

．对于未涂布纸，无论采用高温或低温压光，使纸幅具有一定的密度对于达到一定的粗糙度要求都是很重要的。

．粗糙度一定时，采用高温压光比低温压光的光泽度高。

．采用高温压光的纸，其印刷光泽度也比低温的高。

．特别是对高定量纸及涂布纸，采用高温压光比低温压光的松厚度损失要小，但纸幅的组成、涂料配方以及测量系统对压光效果也起着重要作用。松厚度与光泽度及Parker Printsurf印刷光泽度的关系比松厚度与Bekk平滑度及Bendtsen粗糙度间关系更容易变化。

．纸幅的水分含量高及在高温下压光时，纤维得到软化，易于压光处理。因此，喷射蒸汽对压光过程有显著的影响。

不同型式的软压光机，压区的数量取决于不同的用途。单压区结构是软压光所具有的特点。与超压光相比，各压区内的线压力分布大大改善，同时，由于软辊的辊面转动一周时只受一次挤压，辊面有足够的时间恢复原状，因此，即使是在很高车速下，其加压效率也很高，并且使用寿命长。单压区软压光的一个主要特点是易于引纸，这对高速纸机更加重要。压区内温度和线压力在很大程度上可单独控制，所以压光效果可变化多端，而且纸幅的两面差被降低到最小。

热辊－PERITHERM辊沿圆周方向开有一系列孔道，根据辊面温度的不同要求可采用热水、蒸汽或热油加热。热辊一般采用冷硬铸铁辊或钢辊。对平滑度和光泽度要求很高的纸种，辊面可加碳化层。对高速纸机，辊面的最高温度可达200℃。

Kuesters BELOIT公司生产的可控中高浮动辊(SwimmingRoll)、分区可控中高辊(HYDROVARIORoll)及单元件可控中高辊(MULTIHVRoll)均可控制辊子的挠曲变形(参考文献7－9)。根据压光的要求，弹性辊面的硬度范围在72－93°SHD。其磨辊周期可为6个星期到数月不等，视运转条件及纸种而定。

一般来说，所有软压光机各辊都设有刮刀，使用特设装置可进行快速换辊，甚至可在运行时进行。

4　软压光机的应用

自80年代初软压光机投入市场以来，其使用范围已非常广泛，特别是对平滑度要求很高的纸种，过去只能用超级压光机处理，现在可用软压光机代替，只须将热辊辊面温度控制在130－220℃。

图7表示用于不同出版用纸的常用压光方法，图8表示将来的压光方法发展趋势。

5　横幅厚度控制

自从1994年单元件可控中高辊(MULTIHVRoll)投入市场以来，横幅厚度控制就可以精确地实现，而无需附加微调设备(参考文献8，10)，如图9。

该辊的特点是消除了常用热校正系统的缺陷，例如：断头后反应时间长，辊面温度高时效率低，能耗高等。MULTIHV辊对挠曲变形的校正可在几秒钟内完成。对纸页横幅厚度的控制效率与压区线性载荷同时上下调整。通过计算机的计算，可在涂布机或纸机控制系统对纸幅厚度峰值进行调节。这种横幅厚度控制已被成功地用于压光普通新闻纸，高级新闻纸，轮转印刷新闻纸，LWC胶印纸，各种纸板及铜版纸。

软压光机是一种用途广，效率高，经济实惠的压光设备。其每个压区的线压力和温度调节范围大，温度及线压力相互独立。压后纸页适印性好，无压光斑点。对于处理纸板及高定量纸种，采用高温压光，可使其具有很好的松厚度。此外，由于是机内软压光，纸页本身所具有的高温有利于提高压光效果，而且可降低能耗。压光机的压区数量取决于对压光质量的要求，可在中试压光机上测试决定。

MULTIHV辊为控制纸页横幅厚度提供了有效的工具，厚度的调整可在瞬间完成，无需增加能耗。

PROSOFT压光机适用于机内或机外对纸幅进行高质量压光。这种多压区压光机与一般软压光机相比其压应力要大得多。同时，由于采用压区能量控制系统，压区线压力分布得到完善的控制，无剪切应力产生。辊面使用寿命长，包覆层断裂的可能性极小，纸页强度得以保证。

研究试验及实际生产运行都已证明采用MULTIHV辊单压区和多压区软压光机都可在无需辅助校正设备的情况下达到控制厚度的目的，并且厚度控制精度和效率都可与传统的方法相媲美。

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