纸机压榨部主要由压辊、压榨毛毯和纸幅三部分组成,通过压辊的机械挤压脱除湿纸幅中的水分,借助压榨毛毯将水分带走。压榨毛毯表面结构及压区毛毯—纸幅微观体系较为复杂,直接影响着纸机脱水效率和纸页质量,已成为现代纸机系统中考量的重点之一。但是国内对于纸幅—毛毯体系结构及其脱水机理的研究还没有,采用压榨模拟实验的更为少见。对压榨毛毯以及毛毯—纸幅体系结构和脱水机理的研究有利于优化脱水过程,提高纸幅出压榨部的干度,从而减少生产能耗。本文在简要讨论压榨功能、特征和国内外压榨毛毯生产技术基础上,重点探讨了与压榨过程脱水效率和纸页质量等密切关联的压榨毛毯本身的结构特性及其在压榨过程压区毛毯—纸幅体系表现出的特性等方面的研究方法、手段和取得的成果进展。进一步根据以上理论设计了一套实验方案和三个实验装置用以研究毛毯—纸幅体系的结构、毛毯表面压力分布以及毛毯结构对压榨脱水过程的影响,并综合实验结果提出毛毯—纸幅相互接触层假设以及压榨毛毯的优化建议。主要成果如下:(1)根据压榨过程以及压榨脱水机理设计了三种模拟实验装置,分别用来研究压榨毛毯—纸幅体系结构、压榨过程中毛毯上压力变化情况以及毛毯结构对压榨脱水过程的影响。(2)通过压区毛毯—纸幅体系结构的压榨模拟实验发现,压榨过程中纸幅模型在厚度方向上呈现不均匀性,会发生分层现象,靠近渗透表面(压榨毛毯表面模型)的模型层最为致密,且最上层纸幅模型会嵌入毛毯纸幅模型的空隙中。该现象对压缩过程中所需压力值的大小有一定的影响,使得纸幅模型整体渗透性降低,所需压力增加。在纸幅模型压缩过程中,压缩速度相同、压榨毛毯表面模型选用的不同,压缩过程所需的载荷也不相同。当采用大、中、小网面(压榨毛毯表面模型)时,在同一压缩速度下所需的压力值大小相差不大。而采用40目铁丝网面(即理想化平整的压榨表面)时,所需压力采用三种压榨毛毯表面模型的5.8倍左右。在压缩过程中,压缩速度不同,压缩过程中所需要的压力也不相同。压缩速度越大,压缩过程中所需的压力值也就越大,且压力的大小与速度的变化关系并不符合达西定律;但是,压力随速度的增加而增加并不是绝对的,要看压缩速度是否到达一个界点,当压缩速度超过该值时,分层现象才会对压缩过程起主要作用,此时随速度的增加所需压力增加。(3)在纸幅模型层之间加入中间刚性层之后,压缩过程所需压力值也会发生变化。相同的试验速度下,采用理想化细密平坦的压榨表面所需压力的峰值会减小;但采用三种压榨毛毯表面模型时所需的压力值却有所增加,这说明纸幅模型性能(浆料种类)变化会影响压缩过程所需压力。(4)影响压榨模拟实验过程中纸幅分层现象的因素包括压榨毛毯表面结构以及湿纸幅本身的性能;影响压榨模拟实验过程及所需作用力的因素包括试验速度、压榨表面的渗透性能和湿纸幅在压缩过程中的渗透性。由于压榨毛毯的存在,压力会不均匀的作用在湿纸幅上,使得纸幅与毛毯相互接触层中存在具有高渗透性的未压缩区域,该区域在脱除大量水的情况下有利于脱水和压缩过程。但是,当机械力撤除后,该区域的存在会造成纸幅会造成纸幅回湿现象。(5)根据实验2和3可发现每一种毛毯样品都对应一个平均压强,且平均压强与毛毯结构以及压榨后纸幅干度之间都存在着一定的关系,因此大胆建议可以用毛毯上的平均压强作为衡量压榨毛毯综合性能的指标之一。(6)压榨毛毯的存在会使得压区压力作用分布不均,会削弱压榨脱水效率。根据实验可得出在毛毯设计中植绒纤维的直径是第一影响要素,底网结构是第二要素,铺网层数是影响最小的要素。与此同时纸张克重以及浆种对于毛毯—纸幅体系压榨脱水效率影响也很大,对于低克重的纸幅,细密均匀的毛毯(植绒纤维直径小、多层底网、铺网层数多)有利于其脱水过程;对于高克重的纸幅,粗大的毛毯(植绒纤维直径较粗、双层或者单层、铺网层数少)有利于脱水过程。同时发现化学浆以及机械浆对于毛毯设计的敏感程度不同,机械浆更为敏感。对于机械浆而言,当纸张克重小于70g/m2时,细密的毛毯更利于脱水;当纸张克重大于70g/m2时,粗大的毛毯更利于脱水,将此定义为机械浆的“过渡克重”。