如何实现纸页高效脱水和成形？

（一）网部的任务与要求

网部的主要任务是使纸料脱除水分，使纸页成形。

纸料上网的浓度为0.1%～1.2%，出伏辊时纸页的干度为15%～25%，而成纸的干度为92%～95%。网部的脱水量约占总脱水量的90%以上。初期脱水量占网部脱水量的80%～90%，如图4-24所示。

图4-24 纸机各部分脱水量

网部脱水要求：

①纤维（包括填料、胶料等）均匀分散，纵横交错。

②全幅纸页的定量、厚度、匀度等均匀一致。

③网部脱水后湿纸具有一定的湿强度，以便将湿纸引入压榨部。

网部成形要求：

①要求纤维适当扰动，分散均匀，使全幅一致，匀度良好。

②脱水太快、太急，影响纤维的分散和纵横交织，细小纤维流失大，纸的两面性增加。

③脱水太慢又影响了车速的提高，湿纸出伏辊的水分高，湿强度低，造成引纸困难。

（二）纸页脱水、成形的过程

根据纸页在长网网部成形和脱水的特点和要求，可将长网网部上网段、成形脱水段和高压差脱水段。长网纸机的网部结构如图4-25所示，长网纸机成形及脱水见图4-24。

图4-25 长网纸机的网部结构

上网段：从纸料与网面的接触点至成形板或第一根案辊。成形脱水段：从第一段结束至真空箱以前。包括成形区（A区）和脱水区（B区）。成形区应缓和地脱水，以保证纸页成形良好。纸页基本成形进入脱水区（B区），可适当加速脱水。

高压差脱水区由真空箱和伏辊组成。湿纸已成形，可采用较高的压差脱水。

纸页在网部的成形主要受三种水力过程影响，如图4-26所示。

图4-26 纸页在网部成形的三种主要水力过程

（a）网部过滤脱水（b）纸机运行方向的剪切（c）浆料在网部的湍动

（三）脱水元件的配置

1.一般纸种的脱水要求和控制

一般纸种脱水，如新闻纸、书写纸、印刷纸及牛皮纸等。为获得良好的匀度，在网部前端，要求缓慢均匀脱水，防止脱水过急，纤维流失过大和产生过大的扰动。在中部应逐步加强脱水能力。在纸页定形前的成形过程中，应对纸料施加适当的扰动，促使纤维分散，防止纤维絮聚，以保证纸页良好的脱水与成形。

2.高游离浆纸种的脱水要求和控制

高游离浆容易脱水，如纸袋纸，或低定量易脱水的薄型纸、餐巾纸等。上网时纸料可采用“低浓度、强脱水”的控制方式。纸料上网浓度低，纤维分散良好。强脱水可使纸页很快成形，防止纤维絮聚，提高成纸的匀度，使纸页成形和脱水良好。

3.高黏状浆纸种的脱水要求和控制

高黏状浆脱水困难，如电容器纸、防油纸等。纸页在整个脱水成形的过程中应保持适当的扰动，并缓慢的进行脱水和成形，以求提高纸页的匀度。在湿纸定形以前，可以采用成形喷水管以适当的角度向网上悬浮的纸料喷水，对纸料悬浮体进行稀释和扰动，防止纤维絮聚，从而改善纸幅成形的质量。表4-4列出对不同纸种脱水元件的配备。

表4-4 不同纸种脱水元件的配备

续表

（四）上网段纸页的脱水与成形

上网段脱水量为网部总脱水量的10%～15%。

1.上网段的组成

（1）胸辊

胸辊为薄壁管辊结构，直径为400～900mm，具有承托成形网的作用。

胸辊由网子驱动，应有较大的直径和刚度，在网子张力下不挠曲。要求它要轻巧，表面光滑平直，强度高，不弯曲变形，静平衡和动平衡性好。

小直径的胸辊采用无缝钢管镀铜结构，较大的为钢板镀铜结构、铸铜的或钢板包硬胶结构。

胸辊装有木刮刀，以清除黏在胸辊上的浆块。刮刀背面有一块板，网脱除的白水导入白水盘。

在运转中，应经常以清水冲洗胸辊表面。

（2）成形板

成形板设置在胸辊与第一根案辊之间，如图4-27、图4-28所示。成形板的作用是控制网案上网区的脱水量，同时又支承子网，免致凹陷、下垂，消除跳浆现象，改善纸页的匀度。

图4-27 成形板的装置示意图

图4-28 氧化铝烧结陶瓷成形板

一般设置1～3块成形板。成形板宽度为100～500mm，由1～5条板条组成，约有20%～25%的开孔面积。板条的间距不小于40mm。

成形板以高密度聚乙烯或陶瓷（硬度为900肖氏）覆面。成形板要求有足够的刚度，板面耐磨。成形板与胸辊间的距离应是可以调节的。

成形板定位应以胸辊中心线为基准，同时，应使堰板喷浆的着网点在成形板前沿的前面。

L/b大于2时，喷射角很小，对L/b的变化不敏感，但L/b小于1时，喷射角随L/b的减小而迅速增加，L/b的正常操作范围为1～2。图4-29显示了喷射角与L/b的关系。

L/b＜1时，纸料上网时的压力较高，导致高网印、低留着率、易形成浆道。且随着胸辊的脱水作用而增强。喷射角与L/b之间的关系如图4-30所示。着网点距离与L/b的关系如图4-31所示。

喷浆应平缓地以较小的喷射角喷射到网上的成形上或成形板前，以防止纸料回流及在着网点混入空气。

图4-29 喷射角与L/b的关系

图4-30 喷射角与L/b的关系

图4-31 着网点距离与L/b的关系

注：1in=25.4mm。

L/b＞1时，喷射角几乎与网平行。着网点正好位于成形板前沿。堰板浆流的下部会被成形板前沿扯离开来（如图4-32所示）。成形压力低，有利于提高留着率，减少网印和改进细小颗粒的留着。

图4-32 成形板处浆流形态（L/b＞1）

（3）着网点的位置

①在胸辊的中心线之上——浆料直喷射在网上，有较强的脱水能力，有时黏状浆脱水困难可选此区，但会发生过急脱水，会导致细小纤维及填料流失，如图4-33所示，着网点在胸辊中心线上。

图4-33 着网点在胸辊中心线上

②在胸辊的中心线之后，成形板附近——最佳着网点，细小纤维基本不会流失，也不会造成过急脱水，利于纸页的成形。如图4-34所示，是最佳着网点。

2.浆速与网速

为提高纸页的匀度，浆网速比最好维持在0.9～1.10范围内，如图4-35所示。图4-36显示浆网速比对纵向/横向（MD/CD）纸张的伸长率与裂断长性能的影响。

图4-34 着网点在胸辊的中心线之后，成形板附近

图4-35 浆网速比对纸页匀度的影响

图4-36 MC/CD伸长率、裂断长与浆网速比的关系

浆速与网速的关系可用下列公式表示：

v _M =ϕv _C

式中 v_M——上网纸料的速度，m/min

v_C——造纸机的网速，m/min

ϕ——浆网速比

ϕ值与纸页脱水成形及成纸质量的关系如表4-5所示，不同纸种的ϕ值如表4-6所示。

表4-5 ϕ值与纸页脱水成形及成纸质量的关系

表4-6 不同纸种常用ϕ值

3.上网段的要求

①纸料从流浆箱堰板喷出，喷浆应做到全幅纸料的喷射角、喷射速度（浆速）、喷射距离（以着网点距胸辊轴向中心线的距离来表示）和喷浆的厚度等保持一致。另外喷射方向与纸机中心线应平行。还要求喷浆时纸料中不混入空气，不产生过大的湍动干扰和跳浆。

②在生产中应该做到“五稳”和“两个一致”。“五稳”的要求是：纸料的配比稳、车速稳、堰池的水位稳、送浆泵白水泵的压头稳和进出伏辊时湿纸的水分稳。“两个一致”是指：全幅纸料上网一致和湿纸水线的长短一致。

③纸料上网时，若有任何一点的着网点不一致，先着网处的纸料先脱水，在此处将出现一凹点。附近的纸料会流向此处，产生一厚块，影响纸页的匀度。

④喷射角调节和控制要求纸面上没有条纹、成纸匀度好。黏状浆和草浆脱水困难，喷射角可大一些，以增加胸辊的脱水量。而游离浆脱水容易，喷射角应该调节小一点以减少胸辊端的脱水量。

4.成形脱水段纸页的脱水与成形

（1）成形脱水段概述

①成形脱水段的脱水和扰动主要靠成形脱水段的各种脱水元件（如案辊、沟纹案辊、案板等）和整饰辊及摇振装置等所产生。

②上网的纸料浓度为0.1%～1.2%，远远大于纸料的临界浓度（0.05%），所以纤维很容易产生絮聚：a.纸料在定形前不进行适当的扰动会产生再絮聚。b.扰动太轻，剪切力难以将絮聚的纤维分散开。c.扰动的规模太大，会产生大涡流，使纸料表面出现条纹状的浆流，甚至产生跳浆和气泡，会造成纸页厚薄不均，匀度不良，甚至破坏纸页的成形。还会产生脱水太急，细小纤维流失过大，纸页的两面差大等。d.要求能进行适当的扰动，产生的剪切力要求能使纤维分散，防止纤维絮聚，能提高纸页的匀度和强度；并能恰当地控制脱水量。

③脱水量为网部总脱水量的65%～85%，湿纸页经过第二段成形和脱水后已基本定形，干度为1.5%～4%。

（2）案辊

①案辊的结构：

a.案辊是一种薄壁管辊，外包5mm硬橡胶面层（硬度为肖氏98±2），以减少成形网的磨损。结构上要求质轻、平直、转动灵活，有足够的刚度，动态平衡好。

b.案辊是由成形网拖动的，成形网对案辊的包角很小，牵引力小，所以转速常低于网速。

c.案辊的直径为65～400mm，直径是随车速的提高、纸机宽度的增加而增大，如图4-37所示。案辊长度越长，直径越大，稳定性越高。随着纸机趋于宽幅高速，案辊的直径越来越大，难以使辊子达到其临界转速，趋于不稳并产生抖动。

图4-37 案辊直径与抄速和抄宽的关系

d.案辊的轴承座应有调整装置，可调整案辊与网均匀接触以及调节案辊间的距离。

②案辊的脱水机理

图4-38 案辊脱水机理

1—网上纸料 2—网下附着水 3—案辊附着水 4—脱水白水

a.案辊的脱水过程：如图4-38所示。当网到达案辊时，网下的少量水以及案辊表面上的水向上进入已部分成形的湿纸页中，冲刷和松散纸页结构。当网越过案辊的顶点时，便进入网和辊面形成的楔形区。楔形区能产生抽吸作用，使网上的水从浆层中滤下而充满楔形区。大部分被甩到网下白水盆中，一小部分附在网下，余下附在辊面上。抽吸区的真空作用使纸的网面细小物质的流失，增加成纸两面差。车速高时形成网印。在负压作用下，网在抽吸区向下凹陷，过后压力恢复，瞬间产生很大的向上加速度，使纸浆产生跳浆的现象（如图4-39所示），影响纸页均匀成形。如果流浆箱不稳定，即使车速低至390m/min，也可能发生跳浆现象。

b.案辊的脱水机理：网速小于60m/min时，网部脱水主要是靠静压力脱水。网速大于60m/min后，图4-38a处因案辊向网上压水而显正压，b处因辊子对网的反作用而产生压力高峰，以后由于抽吸作用出现负压，使纸页在真空下脱水。案辊最高真空度约为1/2ρv²，ρ为白水密度，v为网速。图4-40列出在车速600m/min和750m/min时的压力曲线。真空作用形成的脱水区面积很小，脱水集中。直径为75mm的案辊的脱水宽度12.5mm，直径为225mm的案辊的脱水宽度为25mm。案辊直径对真空抽吸力的影响如图4-41所示。

图4-39 案辊后的跳浆现象

图4-40 案辊正压和负压与车速的关系

注：1cmHg=1333.22Pa。

③案辊的数量和排列：在使用黏状浆料车速很低的造纸机上，案辊的排列是先密后疏，使浆料上网后较多地脱水，避免再絮聚的发生。在车速较高的纸机上，案辊的排列通常是先疏后密或先疏中密后疏的方式，主要是避免细小纤维和填料等的过大流失。

图4-41 案辊直径对真空抽吸作用的影响

④沟纹案辊

a.沟纹案辊是辊面有平行的沟纹，沟宽3～6mm、深1.5～9.5mm。沟纹案辊与网子的接触面积少，可减少案辊的抽吸作用。

b.沟纹案辊的脱水量只有普通案辊的1/2～1/10。能缓和纸浆网部的前期脱水。靠近胸辊的沟纹案辊的沟纹要宽些、深些，而以后的沟纹案辊可逐渐减小沟宽和沟深。

c.沟纹案辊适用于在网上因脱水剧烈而发生严重扰动的地方。

d.沟纹案辊会使网部的脱水能力降低而要求加长网案。

e.相邻沟纹案辊的沟纹必须错开，不要排在一条线上，以免产生浆道。

图4-42 导流板和挡水板

（a）导流板（b）单式挡水板（c）双式挡水板

⑤挡水板：车速高时，前一案辊脱除的水还末来得及排走，就会被下一个案辊前端压入纸页。所以，在案辊之间插入挡水板，可以刮去因表面张力附着在网下的水层，并减少与成形网在案辊间的下垂。典型的挡水板例子示于图4-42。挡水板安装要接触网，以刮去附着于网下的白水。有些挡水板的上缘制作成案板，从而增加网案的脱水能力。

（3）案板（脱水板）

①案板的结构：案板的作用是承托成形网，产生真空脱水作用和刮去网下附着的水分。案板常用的一种结构形式如图4-43所示。它是由前缘、顶面和斜面组成。

图4-43 案板的结构形式

（1）案板的基本形式β—前缘角α—斜角l₁—前缘平面长度l₂—斜面长度 1—前缘平面 2—斜面 3—T型槽（2）案板安装方法 a—滑动法 b—固定法 c—黏接固定法（3）案板的形式 a—规则型案板 b—S型案板 c—镶碳化钨案板 d—非线性案板

a.顶面：顶面宽度为10～15mm，作用是支承网面并产生水膜，使斜面产生真空。

b.前缘角β：前角为30°～60°，主要作用是刮去附在网下的水，并防止前缘卡浆。低速纸机上可使用较大的前角。车速高于400m/min时，一般选用30°左右的前角。

c.斜面：斜面长度为30～60mm，作用是产生真空脱水。网子经顶面后，有一楔形真空区产生脱水的作用。在斜角一定的情况下，窄案板对浆料扰动也较大；宽案板脱水缓和，但电耗较大。最好选择是中等宽度案板。在车速为300m/min以上的纸机，多数采用斜面宽度为50mm。案板脱水过程如图4-44所示。

图4-44 案板脱水过程

1—前缘刮掉的水 2—斜面形成的真空除去的水 3—案板 4—滤水网 5—纸页 6—案板脱水过程中的形成的抽吸力变化

d.斜角α：斜角为1°～5°，斜角决定真空度的大小。增大斜角，脱水能力随着增加。大斜角的案板脱水过分强烈，影响纸幅的成形；但过小斜角的案板对浆料的扰动太弱，影响成纸的匀度。不同斜角案板的脱水量如表4-7所示。

表4-7 不同斜角案板的脱水性能

e.案板间距：纸料浓度低，加大板间距不影响脱水能力。纸料浓度高，板间距小脱水效能高。如果板间距宽，附于网下的水会被纸页吸回去。车速低于200m/min时，影响脱水量的是斜面宽度，其次是斜角。车速高时，案板的脱水量与宽度无关，只是对宽案板选用小斜角。

f.各种案板与案辊在不同速度下的压力特性曲线比较示于图4-45。从图上可看出，随着车速的增加，案辊抽吸力显著增加。

g.随着案板角度和案板长度的增加，案板刮刀所产生的最大抽吸力增加。案板的抽吸力随车速平方而成正比地增加。案板抽吸力随浆层滤水阻力的增加而增加。通常位于网案水线以后部分。

图4-45 车速对案板脉动曲线的影响

②案板脱水与案辊脱水的比较

a.案板的脱水量大而缓和：案辊脱水时各层水膜的速度差很小并接近于网速，抽吸力强，水分很快脱出。而案板是固定不动的，在楔形区中沿斜面的水膜前进的速度较慢。抽吸力较弱，脱水缓和，如图4-46所示。一块案板的脱水量一般为案辊的1/2～1/3，但四个案辊的位置可以安装12～16块案板，因此案板脱水时抽吸力虽小，但块数多频率高，真空区长，总脱水量大于案辊。

图4-46 案辊与案板的真空抽吸力曲线比较

注：1cmHg=1333.22Pa。

b.案板能改善纸页的组织提高成纸的质量：案板脱水主要靠案板的前角将大量的网下吸附水刮除，细小纤维、填料等的保留率高，白水浓度低，纤维流失较少，成纸细密网痕轻、纸页两面差小。案板后夹区各层水膜存在着速度差，水膜内部存在着剪切力，产生的扰动能促使纤维分散改善纸页的成形。案辊、案板对填料留着分布的影响如图4-47所示。图4-48为不同形式的流浆箱，填料分布的情况。从图中看到，从BS网侧到TS面侧，夹网式流浆箱对填料的分布较为均匀，基本没有变化，而普通长网纸机的两面填料的流着变化很大。

c.案板易于调节：案板可以改变斜面的长度和斜角的大小，能精确控制脱水量和脉动强度。在网案的成形区要求缓慢脱水，可以选用短的斜面，小的斜角，使案板脱水缓和，消除网上纸料的过分扰动和跳浆现象。在网案脱水区，案板的安装间距应近一些，斜面长一些，斜角大一些，以增强脱水能力，减轻吸水箱的负荷。对高速纸机，为防止脱水过猛，案板的斜角应小一点（1°～3°）。低速纸机抽吸力弱，斜角可以选大一些（2.5°～4°）。

图4-47 案辊、案板对填料留着分布的影响

图4-48 不同形式的流浆箱的填料分布情况

（a）普通长网纸机（b）有顶网的长网纸机（c）夹网式纸机

d.案板能延长网的寿命：案辊因对网的抽吸力过大，网容易产生伸长和下陷，使用聚酯网时更为严重。而用案板能减轻这种作用，故便于推广价廉、耐磨、性能良好的聚酯造纸网。对低速纸机使用案板是否适宜的问题尚有争议。有人认为，低速纸机案板扰动强度太轻，不如使用案辊效果好。有人认为案板对高速纸机、低速纸机均能适用。

③案板材料

a.案板的材料要求耐磨，刚性和化学稳定性好，摩擦因数低，对网的磨损小，便于加工，制作成本低廉等。

b.中速纸机（150m/min～500m/min）可选用软质材料，如高密度聚乙烯或含二硫化钼的硬橡胶等。

c.对高速纸机（500m/min以上），选用高纯度的陶瓷等硬质材料。陶瓷硬度高，表面光滑，极其耐磨，对网的磨损小，运行负荷小，是案板较理想的材料，但价格昂贵。

d.陶瓷案板：ⓐ内嵌式陶瓷案板：是在聚乙烯案板的基础上开一600的燕尾槽，将磨削成型的陶瓷条镶入而成。ⓑ外嵌陶瓷案板：这种形式的面板，后面只有一部分是陶瓷材料，后面磨损较快。ⓒ全陶瓷案板：全陶瓷案板如图4-49所示。是经磨削加工后的陶瓷块直接装在不锈钢架上用压板压住，陶瓷与钢材膨胀系数相近，不易在纵向产生变形。使用陶瓷案板后，网部脱水性能良好，网张力均匀，运行平稳，能大幅度降低工网部的驱动功率电流，网使用寿命延长。

图4-49 全陶瓷案板

（a）带压板的全陶瓷案板（b）不带压板的全陶瓷案板

④案板设计和使用中的几个问题

a.案板宽度的选用：案板应用在330m/min以上车速的造纸机上时，狭窄的案板灵活性较大，对纸料的扰动也较大；宽度大的案板脱水缓和，有利于提高纸幅中细小组分的留着率，但电耗较大。最好选择中等宽度案板（斜面宽度约50mm）。

b.案板斜角的选用：在网案的不同部位，应选用不同斜角的案板。越向网案的干端，案板的斜角应增大。在湿端应使用较小斜角的案板，这样才能发挥案板的脱水效能。

c.案板叶片之间距离的选用：在初期上网成形阶段，应该增大叶片间距使脱水缓慢一些，待初步形成滤层时，要求比较短窄的间距。在网案干端，有时插入案辊加强网上纸页的湍动，加强脱水，200m/min以上车速的纸机在真空吸水箱前段有真空脱水箱，可控制真空度强化脱水。

d.案板前角的选用：案板的前角为30°左右时，具有良好的刮水性能。前角过小时，容易造成积浆。前角增大至45°左右时，大约有85%的网下水层被叶片的前缘刮除，余下的水分经过网孔重新进入到纸料中，造成一些有利于防止纤维絮聚的扰动，有益于纸幅的成形。

e.案板的几何形状精度要高：案板的几何形状精度要求较高。如案板的斜面的一端高度相差1mm时，会造成0.25°的斜角误差，从而引起8%的脱水量的变化。案板脱水量变化最敏感的区间是1.5°～2.5°，这就要求案板的维修和安装都应有较高的准确度。

⑤其他形式的案板：弧形案板：结构如图4-50示，其脱水效果更好，如图4-51所示。

图4-50 平直和弧形案板

图4-51 案辊、平直和弧形案板抽吸力的比较

注：1cmH₂O=98.0665Pa。

⑥案板组：案板可以单支使用，但一般是2～6支组成一组使用，案板组如图4-52所示。

图4-52 案板组示意图

（五）高压差脱水段纸页的脱水与成形

高压差脱水段主要由真空箱和伏辊对纸页进行强制脱水，使出伏辊纸页的干度达到15%～25%，使湿纸页具有一定强度以便引入压榨部。

高压差脱水段的脱水量占网部脱水总量的10%～25%。强化高压差脱水段应尽量提高纸页的干度，从而提高湿纸幅强度，保证纸页顺利传递至压榨。

1.真空吸水箱

（1）真空吸水箱的作用

随着湿纸幅浓度的提高，脱水阻力增大，必须采用真空吸水箱高压差强制脱水（依靠真空度为10～33kPa的真空吸水箱）来完成。

图4-53 真空吸水箱结构示意图

真空吸水箱前干度为2%～3%，真空吸水箱后的干度可达8%～12%。

真空吸水箱开始只是从纸页脱去水分，后来空气和水一起被抽入真空吸水箱。空气穿透浆层的这一点，称为“水线”。一般水线处的浆浓约为7%。

（2）结构

①真空吸水箱是木质、型钢焊接或铸铁结构。现代化纸机多使用硅铝合金或不锈钢焊接的箱体。其表面结构见图4-53所示。

②面板开孔形式如表4-8所示。

表4-8 面板的开孔形式

③真空吸水箱的两端装密封挡板。可调节吸水宽度，防止空气从成形网边侵入吸水箱。

④由真空吸水箱吸入的水分和空气，经过分离器后，气体由上端排入真空系统，水分经过水腿流入白水槽（图4-54）。每个真空水腿都有闸门，以控制各真空箱的真空度。水腿管的长度必须大于系统使用的最高真空度的水柱长度。

（3）真空吸水箱的脱水过程

湿纸幅在真空吸水箱上的脱水过程大致可分为3个阶段：最初，湿纸幅水分是在真空造成的压差作用下过滤而排出的，称为自由脱水阶段；湿纸幅在压差作用下被压缩，发生压缩脱水；空气开始穿透纸幅，将纤维间的一部分水分随气流带入吸水箱内，形成所谓空气动力脱水。真空箱上的脱水情况如图4-55所示。曲线有明显的两个转折点，表示真空吸水箱上的脱水过程有上述的3个阶段。

图4-54 真空吸水箱的真空系统

图4-55 真空脱水纸幅干度与脱水时间的关系

在自由和压缩脱水阶段，当脱水量一定时，真空度的大小与脱水面积的关系可用下式表示：

式中 H₁，H₂——真空箱吸水箱的真空度

L₁，L₂——等量长度（真空箱吸水箱的总脱水面积/有效的吸水网宽）

由上式可见，吸水箱宽度增大两倍时，可以达到提高真空度为4倍的同样效果。所以在真空吸水箱的自由脱水和压缩脱水阶段，提高真空度对聚酯网的磨损和动力消耗极为不利，应适当的降低真空度和增加真空箱的吸水面积，也就是采用数量多、宽度窄且排列紧密的真空吸水箱。

（4）真空吸水箱的数量

采用数量较多、宽度较窄并且排列紧密的真空吸水箱，是有利于脱水的。

造机所需真空吸水箱的数量和所生产的纸的品种有关（主要决定于纸料脱水性能），通常是使用相类似造纸机的真空吸水箱的单位吸水面积的产纸量来推算。某些纸种的真空吸水箱的产纸量见表4-9，生产某些纸种的真空箱的数量见表4-10。

表4-9 真空吸水箱的单位产量指标

表4-10 真空吸水箱的常用数量

（5）真空吸水箱的排列和真空度的控制

真空吸水箱的真空度是渐次提高的，因初始湿纸水分大，如果真空度过高，白水的流失大，纸页两面差严重，甚至会破坏纸页的成形。因此水线以前应采用低真空度，水线以后逐渐增大真空度。

常规操作的真空箱系统使用5～6个宽度为15～40cm的真空度逐步提高的真空箱。湿端真空箱的真空度为6.7～l0kPa。以后的真空箱的真空度逐步升高到20～26.7kPa。

另一种做法是用4个真空箱，起始真空度为10～13.3kPa。逐步升高到26.7～40kPa。脱水量相等或有增加，牵引负荷下降。

多隔层真空箱是同一个真空箱有几个真空度。不致损失各段之间真空度，白水不会通过各真空段之间再被吸入纸页。结果使脱水量增加。

真空吸水箱的抽气量V，用下式估算：

V=Kbu

式中 b——网的宽度，m

u——造纸机的车速，m/min

K——每平方米吸水面积抽气量的平均值（一般取14～18L）

（6）影响脱水的因素

脱水的难易与湿纸页毛细管的直径和长度、水的黏度等因素有关。毛细管越小、越长，脱水就越困难，所需的真空度也就越大。游离浆的纸页结构松，易脱水，需要的真空度较小。黏状浆脱水较困难，需要提高纸料的温度以提高脱水效率。

在自由脱水和压缩脱水阶段应适当降低真空度和增加真空吸水箱的脱水面积。采用数量多、宽度窄且排列紧密的真空吸水箱，有利于脱水。

（7）工艺控制

①真空度对脱水量的影响如图4-56所示。提高真空度能够提高真空吸水箱的脱水量。在纸页干度较低（如3.8%）的情况下，提高真空度能够显著提高脱水效果；而在纸页干度较高（如11.2%）的情况下，提高真空度对提高脱水效果的作用并不大。

②真空度对真空吸水箱白水浓度的影响如图4-57所示。真空度相同，纸页干度越低，白水浓度越高。纸页干度低（3%），提高真空度能降低白水的浓度，但到一定真空度后影响就很小。纸页干度高，真空度对白水浓度没有影响。

③真空度对网拖动力的影响如图4-58所示。提高真空度能够显著地提高网的拖动力，从而提高网的负荷和网的磨损。高真空度（13.3kPa）情况下，纸页干度越大，提高真空度所增加的网拖动力也越显著。

图4-56 真空度与脱水量的关系

图4-57 真空度与白水浓度的关系

图4-58 真空度与网拖动力的关系

（8）真空吸水箱对网的磨损

真空吸水箱对成形网的磨损十分严重，真空箱磨损则使纸页产生浆道。为降低网的磨损，可采取如下措施：

①改进真空吸水箱的面板材料。低速纸机箱面的材质一般为高密度聚乙烯，工程塑料耐酸、耐碱，强度和耐磨性好，是制作面板的好材料。高速纸机箱面材质为碳化硅或氧化铝等硬质材料。陶瓷的硬度高，表面光滑，没有积浆现象，磨损极微。几种材料对聚酯网的磨损速度如表4-11所示。

表4-11 几种材料对成形网的磨损速度

②采用移动式真空吸水箱。真空吸水箱沿纸机横向设有往复移动机构，振幅5～15mm，振次10～40次/min，可以减轻成形网的局部磨损。相邻的真空吸水箱作反向运动，以免成形网走偏。也可以利用成形网自动校正器使成形网作每分钟10次的横向往复运动，减少成形网局部磨损。

③使用履带式真空吸水箱。履带式吸水箱是在吸水箱面板上设一个随成形网运行的，并绕真空吸水箱回转的橡胶履带。履带用多层合成橡胶制成，履带上有交错排列的椭圆形吸水孔，履带由网牵引，履带式真空吸水箱可提高吸水箱真空度，加强脱水能力，提高纸机的车速，延长成形使用寿命。履带式真空吸水箱安装在伏辊前，代替水线之后的吸水箱。因为水线以后，纸页含水量少而真空度大，成形网磨损大。

2.伏辊

伏辊在53.2～84.5kPa的真空度下运行，伏辊前纸的干度为12%～18%，普通伏辊能使湿纸幅达到15%～18%干度，真空伏辊可将干度提高到18%～25%。

伏辊也是长网部的一个主要驱动点。有驱网辊时，伏辊为辅助驱动，驱网辊则为主驱动。

（1）普通伏辊

普通伏辊又称伏辊压榨，由上下伏辊组成（如图4-59）。

图4-59 伏辊压榨

1—真空伏辊 2—上压榨辊 3—驱网辊 4—网 5—特殊合成纤维毛毯 6—毛毯洗涤装置

下伏辊直径400～700mm，表面包覆防腐蚀的胶层或铜层。

上伏辊表面包覆15mm厚软橡胶（肖氏750～800），以防止湿纸页被压溃，且在压力下产生变形，保证全幅纸页有较均匀的压力。

上伏辊与下伏辊偏心距为100～250mm，线压为9.8～24.5kN/m。

上伏辊顶部设有刮刀清洁辊面。刮刀线压为0.2～0.4kN/m。

（2）真空伏辊

当造纸机车速超过150m/min，抄宽超过3m后，湿纸页通过普通伏辊后的干度不够，向压榨部传递困难。采用真空伏辊，湿纸页横向脱水均匀，干度提高。

真空伏辊的结构如图4-60所示。

它是一个铸铁的空心圆筒，在外表面上沿纵向排列着分开的蜂窝格子，如图4-61所示。辊筒旋转时，蜂窝格与真空头接通，形成真空，真空度为290～580Pa。当离开真空接触区时，蜂窝格恢复常压。真空伏辊可形成不同真空度的抽吸。

图4-60 双室式真空伏辊

α—低真空室β—高真空室

图4-61 辊面钻孔的排列

（a）断面图（b）辊面小孔

真空伏辊的真空度与纸种、纸料性质、车速等有关。游离纸浆或抄造薄纸真空度最低，文化用纸真空度25～40kPa，新闻纸60～70kPa，防油纸达75kPa。双室及三室的真空度渐次增大，以降低功率消耗及提高纸的干度。

在车速低时，水和空气进入伏辊真空室，必须使用水气分离器系统来分离空气和水，使白水不致进入真空发生系统。在较高车速时，空气和水被抽入伏辊外壳孔眼，一旦孔眼离开真空区，水就被离心力甩出。所以，必须装设伏辊白水盘和挡水板。如图4-62所示。

图4-62 高车速时辊面附水被离心力甩出示意图

在真空伏辊上装设包覆软胶（肖氏硬度300～400）的上伏辊，使干度提高1%～1.5%，减少伏辊上的断头。上伏辊线压力为0.98～1.18kN/m。上伏辊与真空伏辊有一定的偏心距。为防止纤维黏附，可在辊上喷少量雾状喷淋水，以保持湿润和干净。

在辊筒内部的真空室后有一根压缩空气管，吹送纸幅至压榨部的毛毯上，克服了普通伏辊的引纸困难，减少了断头现象。

3.整饰辊

整饰辊是一空心辊，为双层网，外网网目为35～40目。安装在水线即将消失之前的两组真空箱之间，此处浆层的干度约6%，湿纸上还有一层水膜。如湿纸过干或完全成形，整饰辊的效果差。图4-63水印整饰辊。

图4-63 带水印图案整饰辊

（1）整饰辊的作用

①梳理纤维、整饰纸面。整饰辊使浆层受压后产生纵向剪切力，使纤维分散消除絮聚，使纸页的厚薄一致，减少两面差，提高纸面的结合强度，

②给某些特殊纸种提供需要的水印图案。

③整饰辊是改善纸页匀度的有力措施，成纸细腻，具有均匀透光的感觉。

低速纸机的整饰辊由造纸网拖动，高速纸机的整饰辊设有驱动装置，其线速度与网速几乎一致或在高于网速千分之几时整饰的效果最好。整饰辊的转速大约不超过150r/mim。车速越高，直径越大，如表4-12所示。高速大直径整饰辊逐步流行起来并起到良好的作用。

表4-12 纸机车速与整饰辊直径的关系

大直径的整饰辊与网的接触面大，浆层受压平稳而均匀，因辊径大与网的夹角较小，溅水少。

（2）克服黏辊的措施

草浆的纤维短而杂细胞含量多，容易被网面黏起使纸上产生透帘或孔洞，甚至影响纸机正常抄造，车速越高这一问题越严重。为克服黏辊的困难，可采用以下措施。

a.使用间距为70mm的针形高压喷水管，压力为1.3～1.4MPa。b.高压水管可横向移动。c.使用射流元件作为工作信号，驱动高压水管往复移动。d.拆除辊筒内的蒸汽管，换上接水管。