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,接著又研制出溝紋壓榨輥,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后,隨后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。
真空壓榨
真空壓榨多用于中、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,輥殼由青銅或不銹鋼鑄成,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后,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,然后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,采用高強金屬制成輥殼較薄的真空壓輥,有利于提高壓榨脫水效率。
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
盡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,且壽命并不長。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。而窄溝有利于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,大多采用矩形溝紋。
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后,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。不銹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。包膠面上鉆有孔徑為2mm、深為12~15mm的盲孔。也可鉆出深淺不同、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,有利于提高壓區線壓力。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,這是有別于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采用的新型壓榨技術。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,生產掛面紙板時,寬壓區壓榨可節約干燥紙板的能耗約25%~30%,紙板的耐破度提高25%。寬壓區壓榨生產定量為340g/m2的掛面紙板,出壓榨紙幅的干度最高可達47%,而普通壓榨只能達到40%~42%干度。
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,已有多臺幅寬超過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應用。這些寬幅高速造紙機的壓榨部普遍采用大輥徑、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