Narihiro Ohtaka

（Aoki Machinery Co.Ltd，日本，999001）

近年來，造紙行業(yè)使用廢舊紙原料的增加，雖然降低了造紙的原料價格，但再生紙漿的藥品添加量增大，回收水使用率上升，抄紙機高速化等因素造成抄紙用具的毛氈和帆布的污垢日益增多。這些污垢如何清洗，對抄紙效率的影響極大。

毛氈清洗中使用的清洗藥品和洗滌劑，與加工中的發(fā)泡、施膠性下降和排水處理費用關(guān)系密切。根據(jù)造紙機械的形態(tài)、抄紙機的速度和紙漿的等級要求不同，污垢形態(tài)也是不同的，所對應(yīng)的毛氈清洗方法也必須做相應(yīng)的調(diào)整。

傳統(tǒng)的理想清洗裝置包括：1個清潔噴淋、1個高壓噴淋或1個中壓噴淋、1個潤濕噴淋，以及1個吸水箱或1個擠壓輥。但是，高壓或中壓噴淋往往會造成毛氈表面起毛，促進了毛氈的摩損，無法得到所期待的清洗效果。

另外，用擠壓輥脫水時，毛氈變薄和毛氈孔隙堵塞會使毛氈的透氣度降低。采用傳統(tǒng)的清洗方法，對于維持毛氈狀態(tài)和延長毛氈壽命非常困難。此外，在噴淋清洗裝置周邊出現(xiàn)的大量淋浴水飛濺，直接導(dǎo)致了作業(yè)環(huán)境的惡化，這也會使清洗機械生銹并使?jié)L動軸承受損。

采用傳統(tǒng)的清洗方法，毛氈經(jīng)常出現(xiàn)破損、脫毛現(xiàn)象，使毛氈變得很硬，無法生產(chǎn)軟紙。為此，日本Aoki Machinery Co., Ltd開發(fā)了新型毛氈清洗裝置“SHOWER ROLL”。該裝置不同于以往的清洗方法，它可圓滿地解決前述提到的各個問題。

SHOWER ROLL的揉搓洗，即“總是保持用柔軟的用具操作”，這是日本Aoki Machinery Co., Ltd開發(fā)SHOWER ROLL的宗旨。下面介紹SHOWER ROLL的機械特征和實際操作效果。

1 SHOWER ROLL的構(gòu)造

1.1 狹縫擠壓輥和內(nèi)部噴淋裝置

SHOWER ROLL是在擠壓輥內(nèi)部設(shè)置有淋浴裝置，從擠壓輥表面的狹縫實施水噴淋和空氣噴淋。水噴淋是低壓的2～3kg/cm2，空氣噴淋壓力為0.5kg/ cm2。

為何采用低壓噴淋才能發(fā)揮清洗效果呢？這是因為：從毛氈表面到噴嘴的距離極近，僅為卷筒壁厚+數(shù)mm，低壓水完全能夠噴射到毛氈。傳統(tǒng)的高壓噴淋或中壓噴淋，噴嘴到毛氈的距離為100～150mm。此外，由于毛氈張力使毛氈與擠壓輥表面緊密貼合，毛氈不會在噴淋壓力下出現(xiàn)位置偏離或亂動，能夠承受低壓噴淋壓力。圖1是狹縫擠壓輥的表面。圖2是擠壓輥與內(nèi)部噴淋的構(gòu)造。

圖1 狹縫擠壓輥

圖2 擠壓輥與內(nèi)部噴淋構(gòu)造截面圖

1.2 噴淋構(gòu)造

內(nèi)部噴淋的構(gòu)成，是由1列狹縫上的2個水噴淋噴嘴和2個空氣噴淋噴嘴構(gòu)成。水噴嘴口徑為1.0mm，空氣噴嘴口徑為0.8mm。噴嘴配置順序，是沿著毛氈運行方向從入口處開始，第1個和第3個是水噴嘴，第2個和第4個是空氣噴嘴。

圖3 噴嘴構(gòu)造

1.3 滑動功能

SHOWER ROLL的狹縫間隔為50～70mm。為了清洗整個毛氈，擠壓輥自身可以滑動。狹縫間隔如果是50mm，擠壓輥可滑動60mm。這樣的操作通常能夠洗凈整個毛氈。

2 清洗原理

2.1 清洗原理

SHOWER ROLL的清洗構(gòu)造，是用第1個水噴嘴使污垢從毛氈表面浮起，用第2個空氣噴嘴吹跑污垢。沒有掉落的污垢經(jīng)第3、第4個噴嘴反復(fù)噴淋后，就可徹底清洗干凈。

圖4 SHOWER ROLL：毛氈清洗（揉搓→敲打→刮削）概要圖

SHOWER ROLL清洗最大的特點，是利用了揉搓作用、敲打作用、刮削作用清洗污垢的原理。

通過張緊毛氈，毛氈?jǐn)D入狹縫的網(wǎng)眼，在狹縫的網(wǎng)眼內(nèi)用水噴淋和空氣噴淋進行揉搓洗。此外，由于空氣噴淋在毛氈和擠壓輥表面之間覆蓋著一層膜，運行中毛氈與擠壓輥產(chǎn)生了微小的速度差。毛氈通過狹縫時，在狹縫末端發(fā)生拍打現(xiàn)象。通過擠壓輥自身滑動，狹縫末端的污垢被刮掉。1個狹縫中能同時出現(xiàn)三種這樣的作用。

簡單來說，即使采用低壓清洗，也能經(jīng)常在狹縫中進行揉搓洗。這就是SHOWER ROLL的清洗結(jié)構(gòu)。

2.2 帶特殊吸入裝置的霧沫捕集器

經(jīng)SHOWER ROLL清洗掉的污垢和異物，可由安裝在擠壓輥下部的霧沫捕集器和特殊吸入箱回收。

所謂特殊吸入箱，是在箱體入口處備有帶凹槽的特殊高分子葉片，在出口處安裝了無凹槽的標(biāo)準(zhǔn)葉片。最終，毛氈表面殘留的污垢被這種特殊吸入箱的凹槽葉片刮掉。圖5、圖6是特殊吸入箱的樣子。

圖6 特殊吸入箱

3 應(yīng)用實例

3.1 應(yīng)用實例

這是在日本靜岡縣富士地區(qū)的衛(wèi)生紙制造工廠設(shè)置SHOWER ROLL的事例。圖7是安裝的SHOWER ROLL的照片。

? 輥子直徑：Φ400

圖7 SHOWER ROLL

? 輥長：3400mm

抄紙原料是100%的廢舊紙張。

（1）高壓滑動噴淋：2臺（70kg/cm2）

（2）低壓固定噴淋：1臺（7kg/cm2）

（3）科學(xué)清洗藥劑（15kg/日）

溶解性藥劑：輕油，燈油

樹脂障礙（pitch trouble）是非常令人頭疼的問題，需要用清洗劑連續(xù)進行清洗。

3.2 效果

圖8 毛氈透氣度改善情況對比

隨著SHOWER ROLL的安裝，原有噴淋裝置已經(jīng)全部撤出造紙生產(chǎn)線。

為了考察SHOWER ROLL運行的洗凈效果，本研究對毛氈的透氣度實施了調(diào)查。圖8是毛氈透氣度的變化結(jié)果。圖中的數(shù)據(jù)是把造紙工廠更換的臟毛氈上清除的污垢送至毛氈制造商，由毛氈制造商分析后得出的數(shù)據(jù)。本研究對設(shè)置SHOWER ROLL前后，5反（布匹的長度單位 一反約寬34厘米，長10米）毛氈殘存透氣度的比較。

本研究比較了更換下來的毛氈與新毛氈的透氣度。安裝SHOWER ROLL前的平均透氣度為51.4%，安裝SHOWER ROLL后的平均透氣度為63.8%，透氣度改善了約30%。

接下來本研究考察了SHOWER ROLL安裝前后的毛氈壽命。圖9是毛氈壽命的變化。

圖9 毛氈使用壽命的變化

本研究比較了安裝SHOWER ROLL前后，7反毛氈的平均使用天數(shù)。安裝SHOWER ROLL前毛氈的平均使用天數(shù)為34天，安裝后的平均使用天數(shù)為46天，毛氈的平均使用天數(shù)延長約35%。

此外，藥品噴淋的使用量削減50%，能夠使用的原料廢舊紙張等級降低。從紙張品質(zhì)、操作層面來看，連續(xù)運轉(zhuǎn)是沒有問題的。

3.3 實際操作效果

這是日本一家白板紙、特種紙制造廠家安裝SHOWER ROL后的實際使用效果。

? 輥子直徑：Φ300

? 輥長：2200mm

安裝場所位于3P上毛布處。

（1）高壓滑動噴淋

（2）藥品清洗（樹脂控制劑）

操作時，由于更換抄物時會發(fā)生色移，因此，更換抄物時需要花時間清洗毛氈。

3.4 效果

安裝SHOWER ROLL后，明顯看到機器和毛氈的壽命延長。圖10是安裝SHOWER ROLL前后的毛氈使用天數(shù)比較。

圖10 毛氈使用天數(shù)的變化

安裝SHOWER ROLL前毛氈平均使用天數(shù)為113天，安裝SHOWER ROLL后毛氈的平均使用天數(shù)為146天，毛氈的平均使用天數(shù)延長30%。

安裝SHOWER ROLL的其他效果。

（1）清洗藥品用量削減（樹脂控制劑）

安裝SHOWER ROLL前：17.5L/天

安裝SHOWER ROLL后：約8.0L/天

（2）清洗用水的削減

安裝SHOWER ROLL前：各種清洗噴淋，約250m3/天

安裝SHOWER ROLL后：SHOWER ROLL約130m3/天

（3）環(huán)境改善

3P印刷周圍沒有出現(xiàn)噴淋水的飛濺，改善了作業(yè)場所的環(huán)境。

根據(jù)以上效果分析，使用SHOWER ROLL一年，估計能獲得約600萬日元的效益。第二年，在同一機器使用濕毛氈的地方，又安裝了第2臺SHOWER ROLL。

4 結(jié)論

本文介紹的SHOWER ROLL因延長抄紙用具的壽命而節(jié)省資源，因減少藥品用量給環(huán)境帶來保護作用，因不需要高壓泵等設(shè)備而節(jié)能，SHOWER ROLL還是有利于環(huán)境改善的清洗裝置。期待SHOWER ROLL這種在自然環(huán)境中溫和的清洗方法能夠改善紙張品質(zhì)，削減制造成本。