靴式压榨专利技术发展综述

2016-10-18张其民

科技传播 2016年13期

关键词：压区专利系统

张其民

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏苏州　215100

靴式压榨专利技术发展综述

张其民

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏苏州215100

靴式压榨技术是造纸压榨领域比较新的技术，本文对宽压区压榨技术中的靴式压榨技术领域的主要的压榨形式和技术发展趋势进行了分析。通过本文的撰写，以快速准确地把握该领域的技术要点，以提高检索和审查效率。

靴式；压榨；宽压区

造纸机压榨部的主要作用是强迫纸张脱水，改善纸张性能，利用机械挤压时在伏辊上产生的巨大线压力将低湿纸幅的含水量排出，以提高纸幅进入干燥部时的干度［1］。该压榨系统通过压榨时间的增加实现对纤维中水分的大量去除，利用机械力将靴板压在上部的辊上，使得毛毯和纸页通过靴板和压辊中间的区域，从而除去水分。

靴式压榨属于宽压区压榨的一种，从用途和结构方面划分，其发展主要经历了7个不同的发展阶段，分别是宽压区压榨，早期的靴式压榨，多辊多压区的靴式压榨，直通式靴式压榨，单靴压榨，用于卫生纸的靴式压榨，脉冲压榨，如图1显示了靴式压榨技术的重要技术节点。

1　宽压区压榨

宽压区压榨是在传统的辊对辊的点式压榨基础上形成的，随着造纸机速度增加和纸张幅面的不断增加，传统的辊对辊的点式的压榨已经无法满足压榨脱水需求，因此，为了适应造纸机的发展步伐，需要对压榨技术进行改进，最初阶段的开发仅仅是通过加大压辊的直径加大从而增加压区的宽度，因压辊的直径仅仅能在一定程度上增加，于是需要进一步改进。

2　早期的靴式压榨

简单的靴形压榨系统是Beloit公司在1973年开发的（专利US3783097所公开），其公开了增加了一块托板，并结合有出气口的辊子，外覆一条压榨带，从而增加了压区面积，这篇专利公开靴式压榨技术虽然具有一定的缺陷，如没有对压榨靴进行保护等，但是属于最早的靴式压榨技术。

在靴式压榨的初始发展阶段，BELOIT公司的发展处于领先位置，该公司在1980年均又申请了多篇专利，如US4238287A，对压榨带进行了改进，提高了压榨带的使用寿命，GB8034099A增加了支撑辊筒的轴承。同时VALMET造纸机械公司在1982年申请了专利CA1233053A1。

3　多辊多压区的靴式压榨

为了克服上述早期的靴式压榨的缺陷，Beloit公司在1989年申请了专利US4975153 A，其公开了多辊多压区的压榨靴式压榨，且增加了套筒，把开发式的压榨形式改进成了封闭式的靴形压榨。

除了Beloit公司开发的上述系统，其他公司也在这方面进行了研发，如VALMET造纸机械公司在1994年申请了专利US6309512B，Voith公司也开发了靴式压榨系统，专利US4988410A，该专利公开了四辊三压区的靴式压榨系统，该压榨系统包括2个相邻的靴式压榨系统；VOITH公开的专利文献US6004429 A公开了可用于生产薄纸的多辊多压区的靴式压榨系统。

4　直通式靴式压榨

多辊多压区的压榨虽然提高了纸幅的干度，但是纸幅从中心辊剥离的牵引力随纸机车速提高而增大，这仍然是压榨部产生纸幅断头和妨碍纸机车速进一步提高的主要因素，为了克服这种问题，在多辊多压区的基础上开发出了直通式靴式压榨。

Metso公司开发了直通式靴式压榨系统，该公司于1996年申请的专利FI916094A公开了一种包括压榨毛毯的靴式双压榨系统，该系统能够在高速下高效的脱水且纸幅不会断裂。

同时，Voith公司研发出了另一系统，NipcoFlex压榨系统，该系统属于串联式双靴压榨，US6136154 A文献公开了制作纸或纸板的靴式压榨系统，其采用一个较大直径的配对辊匹配一个或两个靴压辊，该压榨系统结构紧凑，减少了压榨的体积，且提高了压榨脱水的效率，如图2所示。

5　单靴压榨

进入21世纪后，为了适应不同纸浆的压榨和进一步减少设备的体积，开发出了单靴系统。单靴压榨技术的压榨部只采用一道靴式压榨。单靴系统只有一个压区，两面毛布，其辊子和相应元件的减少，实现了底成本运行和维护，且节省了空间。沃依特专利有限责任公司于2004年申请的专利DE102004039785 A1，公开了一种带有单靴压榨部的造纸机，提供一种用于制造和/或进一步处理纤维料幅的机器，运转性能改善，在提高料幅速度的情况下制造和/或处理有更高填料含量的纤维料幅，便宜和节省了空间。

6　用于卫生纸的靴式压榨

因压区特点和速度较快等因素，靴式压榨技术通常用在较厚的纸幅（例如包装类）的生产上，其在产品类型上受到一定的限制，而靴式压榨技术用于卫生纸的生产是最新的发展技术之一，其改进点是具有挠性的靴套，并且这个靴套施压于凹面的压力靴上。沃依特专利有限责任公司申请的专利DE19654197 A1，公开了一种用于薄纸的压榨脱水和干燥系统，该系统通过较小的线压力、合理的空间利用和简单的装置实现了高速脱水和良好的产品质量。