造纸的生产技术及质量检验.ppt

造纸的生产技术及质量检验（控制）要点,一、造纸小知识 二、纸杯（面碗）原纸的简介 三、淋膜纸的简介 四、质量检验 五、淋膜纸使用过程中常见的问题及改善措施,一、造纸小知识,造纸术是我国古代的四大发明之一，由东汉时期的宦官蔡伦发明的，后来逐渐的传播到朝鲜、日本、越南等邻国，公元14世纪传到欧、美等地。在欧洲造纸由原来的手工抄造实现了机械化制造（即现在的造纸机）。我国的造纸技术水平经过近几十年的发展（特别是2000年以来），迅速缩小了与西方发达国家的距离，但一些先进的生产工艺、设备还是较落后于他们。 纸张的分类：纸张的种类繁多，据造纸学会统计，我国大约有600多种。根据其用途一般分为：印刷用纸和纸板、包装用纸和纸板、文化生活用纸和纸板、工农业技术用纸和纸板四大类。 造纸所使用的纤维原料主要有：植物纤维（木材、麦草、竹、甘蔗渣、棉、麻等）、矿物纤维、合成纤维等。其中以植物纤维的木材为主。 造纸技术从制造成型方式讲分为：湿法造纸和干法造纸。湿法造纸以水为纤维分散介质而干法造纸是以空气为纤维的分散介质。绝大多数都是湿法制造的，干法的如无纺布等。,一、造纸小知识,纸与纸板的区分：纸与纸板一般是按照定量来区分的，通常将定量大于225g/m2的叫做纸板，小于等于225g/m2的叫做纸。而很多是一些习惯性的叫法，没有严格的区分。 造纸机根据其网部脱水结构的不同，分为长网纸机、圆网纸机及长圆网复合纸机。以长网纸机为主流。 制浆造纸原理（以木材为原料来讲）： 1、木材的主要成分：纤维素、半纤维素、木素 2、制浆是指利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方法使植物纤维原料离解或本色纸浆（未漂浆）或进一步变成漂白纸浆的生产过程，它包括下列基本过程： 磨浆 原料贮存 备料 蒸煮 洗涤 筛选 漂白 浸渍（蒸煮）和磨浆 贮浆备用,一、造纸小知识,除了上述过程外，还包括废纸制浆。废纸制浆包括废纸的碎解、筛选、净化、脱墨、洗涤、浓缩和热熔物处理等工序。 2.1 纸浆按制浆方式可分为化学浆、机械浆或化机浆；按是否进行漂白处理分为漂白或本色浆；按采用的树种不同分为针叶木浆和阔叶木浆。我们生产纸杯（面碗）原纸使用的是漂白化学针叶木浆、漂白化学阔叶木浆、漂白机械针叶木浆及漂白机械阔叶木浆。 2.2 木浆的特点及区别：针叶木浆的纤维长、强度高；阔叶木浆的纤维短、强度略差些。 针叶木浆造出的纸张强度好，但匀度差，表面粗糙；阔叶木浆易于打浆，造出的纸张匀度好，纸质细 腻，强度略差。漂白浆白度较机械浆高，但机械浆的松厚度高、挺度大、不透明度好。,一、造纸小知识,3、纸就是从悬浮液中将植物纤维、矿物纤维、动物纤维、化学纤维或这些的混合物沉积到适当的成形设备上，经过干燥制成的平整、均匀的薄页。 3.1 造纸的一般生产工艺流程： 损纸 木浆 碎解 打浆 配浆 流送系统 纸机复卷（分切） 包装、入库。 白水循环使用 去污水处理 3.2 造纸各工序的作用： 3.2.1 碎解：将木浆板在碎浆机内加水，碎解为35%悬浮液，为后序打浆备好浆料。 3.2.2 打浆：将碎解好的木浆泵入打浆设备（盘磨、锥磨等），对纤维进行切断、压溃、吸水润涨、分丝帚化的处理过程。目的是控制纸料在成型时的脱水速度、提高纤维间的结合力，提高纸张的强度等。 3.2.3 配浆：根据纸张技术指标的要求，科学选择不同木浆、损纸及辅料的使用比例，确保产品质量。,一、造纸小知识,3.2.4 流送系统：主要是稀释、除渣、筛选功能。将配制好浆料的浓度从34%通过加水（纸机网部产生的白水），使其降低到0.31.0%，以满足纸机抄造的需要。在此过程中还要设置除渣器、压力筛用来将浆料中的沙粒、纤维团等除去，减少纸面的尘埃、改善纸张的匀度。 3.2.5 纸机：将浓度为0.31.0%纸料通过网部脱水成型、烘干等处理措施，制成含水率在48%的纸张 3.2.6 复卷（分切）：根据客户的要求，将纸机上生产的纸卷分切或复卷 成所需规格。 3.2.7 包装、入库：为了满足储存、运输及确保纸张质量，对其进行防潮、防破损、便于装卸包装。 3、3 造纸过程中添加料 3.3.1 功能性添加料：松香胶（AKD） PAE 滑石粉 阳离子淀粉、表面施胶剂 染料等 3.3.2 过程性助剂：PAM 防腐剂 消泡剂等,二、纸杯（面碗）原纸的简介,1、纸杯（面碗）原纸的主要成分 功能 漂白化学木浆：3545% 提高白度、面底层的强度 漂白机械木浆：3550% 支撑纸张的厚度、挺度 水 ：49% 合适是 水分是其它（耐折度等）指标及适用性的前提 施胶剂 ：23% 使纸张具备抗水性能 层间结合剂 ：35% 提高纸张的层间结合力及挺度 2、生产工艺流程： 漂白化学木浆 碎解 打浆 抄前池 底层 白水塔 除渣器 压力筛 流浆箱 底网 损纸 碎解打浆 面层白水塔 除渣器 压力筛 流浆箱 面网 叠 漂白机械浆碎解打浆抄前池白水塔 除渣器 压力筛 流浆箱 芯网 合 入库包装复卷 卷取压光后烘干部 表面施胶前烘干部 压榨部,二、纸杯（面碗）原纸的简介,3、我公司生产的纸杯（面碗）原纸是由面、芯、底三层叠合而成的，面底层使用的是漂白化学木浆，芯层使用的是漂白机械木浆。 4、目前我公司有3400mm/500 和 2400mm/400两条纸机生产线，专一生产纸杯原纸、面碗原纸、餐盒原纸，年产量25万吨。3400mm/500生产线，关键设备均采用进口先进设备（打浆设备、流浆箱、压榨部等），生产的产品具有高松厚、挺度好、质量稳定的特点；2400mm/400生产线配有机内涂布机，设备装备水平较高，生产的产品具有表面细腻、适印性好、挺度高，主要用于制作高档咖啡杯等产品。,三、淋膜纸的简介,1、淋膜纸的主要成分：原纸、PE膜 2、生产方法：挤压复合法 即通过将LDPE粒子送进挤出机，靠挤出机内螺杆边加温边混合，把熔融的LDPE糅合均匀，然后采用高压的方式将其从模头的模口挤出， 再将其拉伸到所需要的厚度或定量后，进入冷缸（中间通冷水进行降温的金属圆筒）和胶辊形成的压区，复合而成。 3、生产工艺流程： LDPE粒子吸料机干燥机挤出机模头 原纸 电晕 复合 切边 卷取 包装、入库 4、淋膜生产关键参数：温度 电晕强度 复合压力 5、我公司目前有9台淋膜机，幅宽：14502600mm，车速：80300m/min；产能：12万吨/年,四、质量检验,1、质量检验： 1.1 定义：是指采用测量、试验、测定等方法将单位产品与技术标准要求相比的过程，从而判定该产品合格或不合格的过程活动。 1.2 检验的目的 1.2.1. 确定一批产品合格或不合格，通过检验来判定整批产品或半成品的质量合格与否是检验的目的。 1.2.2 保证产品形成过程多阶段符合有关标准要求，避免造成浪费。 1.2.3 通过检验质量，提供质量决策依据，促使有关职能部门积极及时采取措施，予以改进和提高。 1.2.4 保证设计制定的产品满足有关文件和质量标准要求。 1.2.5. 防止不合格的原料混入生产中。 1.2.6 控制生产过程、保证生产质量，为企业提高经济效益。 1.3、检验员的任务 对产品质量进行检验，保证产品质量；保证不合格产品不出厂，不合格产品不入库；保证用户满意；保证产品质量合格，防止生产车间生产不合格产品和副品。,四、质量检验,1.4. 怎样做好一个检验员？ 所学产品主要性能特点：纸张白度要一致；施胶度要好；定量要一致；掌握产品质量标准、技术标准；能够掌握有关的工艺流程，而且又要掌握本岗位有关资料，否则是盲目检验造成技术性的错误。 1.6 质量检验的步骤 1.6.1 明确质量要求：熟悉不同的产品质量标准上各个技术指标要求及能掌握该产品的主要性能和特点，在抽样检验的情况下是否合格。 1.6.2 .测试：按照国家标准的测试方法进行检测；对新使用的仪器要懂得维护、保养、使用，以得到测量结果。 1.6.3 .比较：将测得的数据（结果）与产品标准的要求进行比较。 1.6.4 .判定：根据产品标准的要求进行判定该产品（或批量产品）是否合格。,四、质量检验,1.7. 处理： 1.7.1 .对合格的产品签发合格证 1.7.2. 不合格的产品作上标记隔离，存放另作处理，避免浪费和产品相混出现废品出厂的重要后果。 1.7.3 所测得不合格产品及判定信息及时向有关部门反馈，以改进提高产品质量。 1.7.4 .出数据的可靠性。 2、纸张检验前的处理： 纤维原料是一种亲水性材料，当制成纸后就要受到周围空气的相对湿度及温度的影响，使纸张所含的水分发生变化，这样对纸张的抗张强度、伸长率、耐折度、厚度等性质产生较大的影响。因周围空气相对温湿度不同，使纸张水分不能保持在一定的平衡状态，所检验的结果也就不同。国家标准规定的温度231、相对湿度502%。 3、纸和纸板的规格检验 3.1.尺寸不足不能符合使用（废品）或（合格品） 3.2.平板纸尺寸： 测长和宽；卷筒尺寸：测宽 3.3.偏斜度的测定： 平板纸一般3mm,四、质量检验,4、纸张技术指标及形成的主要因素。 4.1 定量：是指单位面积纸张的重量，以g/m2表示。定量若偏小，造成其它技术指标下降特别是机械强 度方面，影响使用性能；若偏大，多消耗纤维原料，成本增加。 4.1.1 造成纸张纵向定量波动的原因： 原浆浓度发生变化引起合成浆浓度的波动。 合成浆中混入的空气“顶住”了纸料。 纸机车速发生了变化。 成浆池搅拌不匀。 4.1.2 造成横向定量波动的原因： 纸浆在流浆箱内的整个幅宽上各点的流动速度不一致。,四、质量检验,上浆唇板的开度不均或唇板有缺陷。 定边器引起网上纸料的“折楞”。 成型网上有“沟梁”。 4.2 水分 ：纸与纸板在1053下烘至质量恒定所失去的质量与试样的百分比。 4.2.1 水分对纸张的使用性能影响：水分大，挺度小；水分小，挺度大、纸张脆。 4.2.2 影响水分稳定的因素： 烘干温度、打浆度、真空系统的真空度 4.3 厚度：是指纸或纸板在两测量板间受一定压力下直接测量的距离，其结果以mm或um表示。,四、质量检验,4.3.1 厚度对纸张使用性能的影响： 对印刷来说，厚度将影响印刷纸的不透明度和可压缩性，印刷过程中所施加的印刷压力也受纸厚度的影响，如果纸张半边薄则印刷压力必然半边大半边小，就会导致印刷品的字迹或墨色深浅不一。另外同批纸的厚度一不致，印刷出的成品其厚度将有明显差别。 对于纸杯（面碗）纸来说，在定量一定的情况下，厚度大，挺度大，在满足成型及印刷要求时，尽量提高其厚度。 4.3.2 影响厚度的因素：打浆度、填料用量、木浆配比、压光压力等。,四、质量检验,4.4 抗张强度：是指纸或纸板在一定条件下所能承受的最大张力。以KN/m表示。 抗张指数：它是以单位宽度、单位定量样品的抗张力表示的，其单位为N.m/g。 裂断长：是指将一定宽度的纸样的一端固定，另一端自由下垂，纸样所能承受本身重力至裂断时的计算长度，以Km表示。 4.4.1 抗张强度对使用性能的影响： 抗张强度对于胶印纸和其它在转轮印刷机上、涂布机上是十分重要的指标，因为在使用时纸页要拖动纸卷转动，高的抗张强度可以保证纸幅不易拉断，低的抗纸强度易造成断纸，影响客户的有效使用面积。 4.4.2 影响抗张强度的因素： 纸张的抗张强度主要取决于纤维之间的结合力和纤维本身的强度，所以选好造纸用浆的品种和良好的打浆是取得较高抗强度的关键，另外添加合适的增强剂 ，对提高纸的抗张强度也大有益处。,四、质量检验,4.5 耐折度：是指纸或纸板在一定张力下，抗往复折叠的能力，以折叠次数表示。 4.5.1 耐折度使用性能的影响： 耐折度是对纸张强度和挠性的综合度量，若过低，表面纸张较脆，容易断裂。 4.5.2 影响耐折度的因素： 同种浆所抄制的同种纸，在一定范围内当厚度和定量增加时，耐折度将明显下降。 打浆引起紧度上升，则对耐折度的影响有不同的情况，在打浆初期耐折度随打浆度及紧度的提高 而增强，但当紧度高过一定程度后，耐折度将随着打浆度和紧度的进一步提高而下降。 纸浆中加入矿物填料，将会大大降低纸的耐折度。 空气湿度的变化影响纸张的耐折度，湿度增加时强度大的纸其耐折度会增加，而强度小的纸其耐折度会降低。,四、质量检验,4.6 挺度：表示纸和纸板的抗弯曲能力，指一定的条件下弯曲一定宽度的纸板至15角时的力矩，以mNm表示。 4.6.1 挺度对使用性的影响： 挺度是某些印刷纸必备的性能，如果纸张没有一定的挺度，将会给印刷过程的续纸和出纸带来困难，对平板纸胶印来说，纸张具有较高的挺度是必备的最基本条件之一。对纸杯（面碗）纸来讲，挺度非常重要，决定了成型后容器的杯身（碗身）挺度。 4.6.2 影响纸张挺度的因素： 纸张的厚度是影响挺度的最重要因素，其次是紧度。如紧度保持一定，挺度与厚度的三次方成正比，如果定量保持一致，挺度与厚度的二次成正比，如果在一定厚度下，挺度与紧度成正比。,四、质量检验,原料与制浆方法不同，所抄出的纸的挺度也不同，各种制浆方法所抄纸的挺度大小依次为：未漂针叶木亚硫酸盐浆 漂白针叶木亚硫酸盐浆 未漂白针叶木硫酸盐浆 漂针叶木硫酸盐浆 机械浆。 用打浆度高的浆料抄成的纸，其挺度比轻微打浆制成的纸挺度高。 提高纸的松厚度， 可以使挺度增大。 在纸料中，加入适当的配料，也能有效地提高纸的挺度。 纸张的水份大，挺度会直线下降。 4.7 吸水值（可勃法）和边渗水： 是指在纸或纸板对水的抵抗性；吸水值是指纸或纸板的表面吸水的能力。测定单位面积的纸或纸板在一定压力、温度下，在规定时间内所吸收的水量，以g/m2表示；边渗水主要检测纸张厚度切面的抗水性，以mm表示。这两者均是施胶度的表示方法。,四、质量检验,4.7.1 对使用性能的影响： 印刷纸具有一定的施胶度，首先能保证所印刷品阅读加批注时不发生洇水现象，其次是能使纸张在印刷时对油墨的需求量有所降低，同时防止油墨在纸上扩散形成重影或向纸内渗透发生透印， 纸张具有一定的施胶度，对减少纸张在贮存中因吸湿或脱湿发生变形也有好处。对于纸杯（面碗）纸，是至关重要的指标，若边渗不好，成型品会出现渗水的致命质量问题。 4.7.2 影响施胶度大小的因素： 施胶剂施加量的大小 施胶剂的类别及施胶方法 硫酸铝用量 水的硬度的和PH值及抄成纸的紧度。,四、质量检验,4.8 平滑度：是指在一定真空度下，一定容积的空气，通过一定压力、一定面积的试样表面与玻璃面之间的间隙所需要的时间，以S表示。 4.8.1 平滑度对使用性能的影响： 对于印刷纸张来说，平滑度决定着纸与印版接触的紧密和完满程度，与印刷品的质量有着非常密切的关系，纸张表面越平滑越能进行网点的精细还原，因为网目的小点必须接触到要印刷的纸上，才能得到如实的再现，纸的平滑度越低，这些网目的小点就会落在纸面的低凹处而印不上，这样印出的字迹或图画的清晰程度就不佳，彩色画面的颜色的色调层次就不鲜明，且在表面粗糙的纸张上进行印刷时，油墨的单位消耗较大。 对于纸杯（面碗）原纸来说，平滑度低、表面粗糙，淋PE膜亮斑严重或增加PE定量来进行弥补。,四、质量检验,4.8.2 影响平滑度的因素： 纸张的平滑度与纸浆的种类，打浆度以及纸张的纤维组织状况（匀度）等有很大的关系，提高纸浆的打浆度和纸张的匀度，能够促进纸平滑度的提高，施加填料，提高压榨和压光的压力对平滑度也有改进，纸张的水分含量及其均匀性对平滑度影响很大，水分较大时纸质柔软，容易通过压光提高平滑度，水分太小时，纸质粗硬压光后对平滑度的提高不大，另外纸的平滑还受纸机的成型网、毛布的织法及烘缸、压光辊的光洁度等影响。 4.9 表面强度：是指在一定压力下，以一定粘度的油墨，使纸张在加速条件下印刷，当作用于表面的外部拉力大于纸张的内聚力时，引起纸张表面的剥裂亦即出现起毛时的速度（拉毛速度），以m/s表示。 4.9.1 表面强度对使用性能的影响： 表面强度低，在印刷时会出现掉毛掉粉，印刷品表面有白点现象及糊版问题。,四、质量检验,4.9.2 影响表面强度的主要因素： 打浆度、填料用量、烘缸和压榨（压光）辊的光洁度等。 4.10 白度：是指纸张对光的反射率相当于氧化镁标准板对蓝光的反射率比值的百分数。 4.10.1 纸张白度对使用性的影响： 白度对于印刷和书写纸特别重要，但随着用途的不同，对白度的要求也不同，对于印刷画报美术图片等的纸张一般要求较高的白度，而对于印刷书籍、杂志的纸张白度不宜过高。 纸杯（面碗）纸的白度是漂白木浆本身的白度，白度高点，外观漂亮些。 4.10.2 提高纸张白度的途径： 提高纸张的白度，要选用白度比较高的纸浆。 要选择好填料：当填料的白度比纤维组合的白度高时，可以冲淡纸浆的黄色色调而明显提高纸的白度。,四、质量检验,涂布纸的白度：是由原纸的白度，涂料的白度以及涂布量来决定的。 可以在纸浆或涂布料中添加荧火增白剂来提高纸的白度。 施胶的影响：施加松香胶会降低白度35%。 4.11 灰分：是指纸张在规定温度（92525）下，经过完全灼烧后，剩余质量占绝干试样的百分数。 4.11.1 纸张中的灰分可能来源于1、填料，涂布用的颜料。2、纸浆纤维中含有的少量的SiO2等矿物质和从空气中落入纸浆的灰尘。 4.12 尘埃度：是指每平方米面积的纸张上，以具有一定面积的尘埃的个数或每平方米面积的纸张上尘埃的等值面积表示。 尘埃是指纸页表面上在任何照射角度下，用肉眼可见与纸面颜色有显著区别的纤维束及其它杂质,四、质量检验,4.12.1 尘埃对使用性的影响： 尘埃度高的纸张，尤其是有黑色尘埃的纸张，印刷图象会造成 污点，使印刷品作废，印文件易发生标点符号的错误，书写时易使数字发生差错；对纸杯（面碗）原纸来说，影响成型品的洁净程度或卫生指标。 4.12.2 尘埃形成的原因： 纤维性尘埃包括黄筋、杂色纤维、色纸点、腐浆点、泡沫点等。 非纤维性尘埃包括煤灰、炭粒、油污点、松香点、淀粉点、泥土等。 金属性尘埃包括铁锈等。 4.13 卫生指标符合GB11680和GB9687,四、质量检验,4.14 撕裂度：撕裂预先切口的纸或纸板至一定长度所需要的力，以mN表示。 影响纸撕裂度的主要有两大因素，一是纤维间互相结合力，撕力要克服结合力方能把纤维拉出；二是纤维本身的强度，即将纤维拉断时所需要力的大小。这二者的结合，便构成了纸张耐撕裂的能力。 4.15 粗糙度：是指试样一定在压力下与平面金属环接触，环内通入一定压力的空气，以从试样面和金属环之间流出的空气量表示纸面的粗糙程度，单位为ml/min。 4.16 透明度：是指单层试样反映被覆盖物影像的程度，以%表示。对于透明纸、半透明纸、描图纸等，透明度度的指标是相当重要的。,四、质量检验,4.17 不透明度：是指单张试样衬以完全吸收光的黑色衬垫时，对蓝光的反射率R0与完全不透明的若干层试样的相应反射率Rx之比。这个性能值的高低将直接影响到纸张在印刷过程中的透印程度。不透明度越大，透印发生的机会越少，由此看来，对于印刷用纸，不透明度会对印刷品质有一定的影响。 4.18 伸长率：是指纸或纸板受到张力至断裂时的伸长对原试样长的百分比率。 4.19 湿强度：是指在规定时间浸水后的抗张强度，也有用按规定时间浸水后抗张强度保留率表示的。钞票纸、面巾纸、地图纸、纸杯纸等都要具有一定的湿强度。 将要浸水的试样浸于温度为231的水中。浸水时间根据产品标准要求确定，一般为1h或2h。浸水到规定时间后，取出试样，轻轻吸去试样表面的水，迅速置抗张强度测定仪上测定。,四、质量检验,4.20 纵横向：纸和纸板经过造纸机成形后具有一定的方向性，通常把纸张分为纵、横两个方向；与造纸机运行平行的方向为纵向，垂直于造纸机运行的方向为横向。纸张的许多性能因纵横向的不同而有差别，如抗张强度和耐折度，其纵向大于横向；撕裂度则横向大于纵向。 4.21 正反面：纸张分正反两面，贴向成型网一面为反面，反之为正。纸张的反面因有网痕，加上细小纤维流失率大，因而使纸面较粗糙且疏松，正面相对较紧密。纸张两面结构组成的差异，使纸张的一些性能如平滑度、白度、施胶度等应纸张正反面而呈现差别，这种差别称之为纸张的两面性。 4.22 吸油性：在一定条件下单位面积的纸或纸板吸收蓖麻油的重量，单位为g/m2。从吸油性可以反映出纸或纸板在印刷时的吸油墨性（格拉辛纸在涂布时的吸收硅油的情况）。 4.23 抄造率：是指卷纸机生产出来的纸卷总重量与纸卷重量和损纸（包括压榨部的湿损纸和烘干部的干损纸；但不包括长网部水针切割落到伏辊坑中湿纸边的重量）的总重量之比，以百分率表示。,四、质量检验,4.24 成品率：是指合格品产量与抄造量之比，以百分率表示。 4.25 合格率：是指合格品产量与成品量之比，以百分率