毛毡清洗装置——“SHOWR ROLL”

Narihiro Ohtaka

（Aoki Machinery Co.Ltd，日本，999001）

近年来，造纸行业使用废旧纸原料的增加，虽然降低了造纸的原料价格，但再生纸浆的药品添加量增大，回收水使用率上升，抄纸机高速化等因素造成抄纸用具的毛毡和帆布的污垢日益增多。这些污垢如何清洗，对抄纸效率的影响极大。

毛毡清洗中使用的清洗药品和洗涤剂，与加工中的发泡、施胶性下降和排水处理费用关系密切。根据造纸机械的形态、抄纸机的速度和纸浆的等级要求不同，污垢形态也是不同的，所对应的毛毡清洗方法也必须做相应的调整。

传统的理想清洗装置包括：1个清洁喷淋、1个高压喷淋或1个中压喷淋、1个润湿喷淋，以及1个吸水箱或1个挤压辊。但是，高压或中压喷淋往往会造成毛毡表面起毛，促进了毛毡的摩损，无法得到所期待的清洗效果。

另外，用挤压辊脱水时，毛毡变薄和毛毡孔隙堵塞会使毛毡的透气度降低。采用传统的清洗方法，对于维持毛毡状态和延长毛毡寿命非常困难。此外，在喷淋清洗装置周边出现的大量淋浴水飞溅，直接导致了作业环境的恶化，这也会使清洗机械生锈并使滚动轴承受损。

采用传统的清洗方法，毛毡经常出现破损、脱毛现象，使毛毡变得很硬，无法生产软纸。为此，日本Aoki Machinery Co., Ltd开发了新型毛毡清洗装置“SHOWER ROLL”。该装置不同于以往的清洗方法，它可圆满地解决前述提到的各个问题。

SHOWER ROLL的揉搓洗，即“总是保持用柔软的用具操作”，这是日本Aoki Machinery Co., Ltd开发SHOWER ROLL的宗旨。下面介绍SHOWER ROLL的机械特征和实际操作效果。

1 SHOWER ROLL的构造

1.1 狭缝挤压辊和内部喷淋装置

SHOWER ROLL是在挤压辊内部设置有淋浴装置，从挤压辊表面的狭缝实施水喷淋和空气喷淋。水喷淋是低压的2～3kg/cm2，空气喷淋压力为0.5kg/ cm2。

为何采用低压喷淋才能发挥清洗效果呢？这是因为：从毛毡表面到喷嘴的距离极近，仅为卷筒壁厚+数mm，低压水完全能够喷射到毛毡。传统的高压喷淋或中压喷淋，喷嘴到毛毡的距离为100～150mm。此外，由于毛毡张力使毛毡与挤压辊表面紧密贴合，毛毡不会在喷淋压力下出现位置偏离或乱动，能够承受低压喷淋压力。图1是狭缝挤压辊的表面。图2是挤压辊与内部喷淋的构造。

图1 狭缝挤压辊

图2 挤压辊与内部喷淋构造截面图

1.2 喷淋构造

内部喷淋的构成，是由1列狭缝上的2个水喷淋喷嘴和2个空气喷淋喷嘴构成。水喷嘴口径为1.0mm，空气喷嘴口径为0.8mm。喷嘴配置顺序，是沿着毛毡运行方向从入口处开始，第1个和第3个是水喷嘴，第2个和第4个是空气喷嘴。

图3 喷嘴构造

1.3 滑动功能

SHOWER ROLL的狭缝间隔为50～70mm。为了清洗整个毛毡，挤压辊自身可以滑动。狭缝间隔如果是50mm，挤压辊可滑动60mm。这样的操作通常能够洗净整个毛毡。

2 清洗原理

2.1 清洗原理

SHOWER ROLL的清洗构造，是用第1个水喷嘴使污垢从毛毡表面浮起，用第2个空气喷嘴吹跑污垢。没有掉落的污垢经第3、第4个喷嘴反复喷淋后，就可彻底清洗干净。

图4 SHOWER ROLL：毛毡清洗（揉搓→敲打→刮削）概要图

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

通过张紧毛毡，毛毡挤入狭缝的网眼，在狭缝的网眼内用水喷淋和空气喷淋进行揉搓洗。此外，由于空气喷淋在毛毡和挤压辊表面之间覆盖着一层膜，运行中毛毡与挤压辊产生了微小的速度差。毛毡通过狭缝时，在狭缝末端发生拍打现象。通过挤压辊自身滑动，狭缝末端的污垢被刮掉。1个狭缝中能同时出现三种这样的作用。

简单来说，即使采用低压清洗，也能经常在狭缝中进行揉搓洗。这就是SHOWER ROLL的清洗结构。

2.2 带特殊吸入装置的雾沫捕集器

经SHOWER ROLL清洗掉的污垢和异物，可由安装在挤压辊下部的雾沫捕集器和特殊吸入箱回收。

所谓特殊吸入箱，是在箱体入口处备有带凹槽的特殊高分子叶片，在出口处安装了无凹槽的标准叶片。最终，毛毡表面残留的污垢被这种特殊吸入箱的凹槽叶片刮掉。图5、图6是特殊吸入箱的样子。

图6 特殊吸入箱

3 应用实例

3.1 应用实例

这是在日本静冈县富士地区的卫生纸制造工厂设置SHOWER ROLL的事例。图7是安装的SHOWER ROLL的照片。

• 辊子直径：Φ400

图7 SHOWER ROLL

• 辊长：3400mm

抄纸原料是100%的废旧纸张。

（1）高压滑动喷淋：2台（70kg/cm2）

（2）低压固定喷淋：1台（7kg/cm2）

（3）科学清洗药剂（15kg/日）

溶解性药剂：轻油，灯油

树脂障碍（pitch trouble）是非常令人头疼的问题，需要用清洗剂连续进行清洗。

3.2 效果

图8 毛毡透气度改善情况对比

随着SHOWER ROLL的安装，原有喷淋装置已经全部撤出造纸生产线。

为了考察SHOWER ROLL运行的洗净效果，本研究对毛毡的透气度实施了调查。图8是毛毡透气度的变化结果。图中的数据是把造纸工厂更换的脏毛毡上清除的污垢送至毛毡制造商，由毛毡制造商分析后得出的数据。本研究对设置SHOWER ROLL前后，5反（布匹的长度单位 一反约宽34厘米，长10米）毛毡残存透气度的比较。

本研究比较了更换下来的毛毡与新毛毡的透气度。安装SHOWER ROLL前的平均透气度为51.4%，安装SHOWER ROLL后的平均透气度为63.8%，透气度改善了约30%。

接下来本研究考察了SHOWER ROLL安装前后的毛毡寿命。图9是毛毡寿命的变化。

图9 毛毡使用寿命的变化

本研究比较了安装SHOWER ROLL前后，7反毛毡的平均使用天数。安装SHOWER ROLL前毛毡的平均使用天数为34天，安装后的平均使用天数为46天，毛毡的平均使用天数延长约35%。

此外，药品喷淋的使用量削减50%，能够使用的原料废旧纸张等级降低。从纸张品质、操作层面来看，连续运转是没有问题的。

3.3 实际操作效果

这是日本一家白板纸、特种纸制造厂家安装SHOWER ROL后的实际使用效果。

• 辊子直径：Φ300

• 辊长：2200mm

安装场所位于3P上毛布处。

（1）高压滑动喷淋

（2）药品清洗（树脂控制剂）

操作时，由于更换抄物时会发生色移，因此，更换抄物时需要花时间清洗毛毡。

3.4 效果

安装SHOWER ROLL后，明显看到机器和毛毡的寿命延长。图10是安装SHOWER ROLL前后的毛毡使用天数比较。

图10 毛毡使用天数的变化

安装SHOWER ROLL前毛毡平均使用天数为113天，安装SHOWER ROLL后毛毡的平均使用天数为146天，毛毡的平均使用天数延长30%。

安装SHOWER ROLL的其他效果。

（1）清洗药品用量削减（树脂控制剂）

安装SHOWER ROLL前：17.5L/天

安装SHOWER ROLL后：约8.0L/天

（2）清洗用水的削减

安装SHOWER ROLL前：各种清洗喷淋，约250m3/天

安装SHOWER ROLL后：SHOWER ROLL约130m3/天

（3）环境改善

3P印刷周围没有出现喷淋水的飞溅，改善了作业场所的环境。

根据以上效果分析，使用SHOWER ROLL一年，估计能获得约600万日元的效益。第二年，在同一机器使用湿毛毡的地方，又安装了第2台SHOWER ROLL。

4 结论

本文介绍的SHOWER ROLL因延长抄纸用具的寿命而节省资源，因减少药品用量给环境带来保护作用，因不需要高压泵等设备而节能，SHOWER ROLL还是有利于环境改善的清洗装置。期待SHOWER ROLL这种在自然环境中温和的清洗方法能够改善纸张品质，削减制造成本。