制浆造纸工艺

1、制浆造纸理论课程一、造纸原料一、造纸原料制浆用原料制浆用原料针叶木阔叶木非木材纤维（二）造纸用浆料（二）造纸用浆料按制浆方法分按制浆方法分化学浆化学浆 机械浆机械浆 化学针叶木浆化学阔叶木浆机械针叶木浆机械阔叶木浆 化学浆化学浆： 用化学方法，尽可能多地脱除植物纤维原料中使纤维粘合在一起的胞间层木素，使纤维细胞分离或易于分离成为纸浆，同时尽可能多地脱除木素，提高制浆白度。 机械浆机械浆： 用机械方法或机械与其他方法相配合制得的浆料。这种制浆方法木素脱除少，制浆得率高，但是浆料纤维短，纸张白度低。按纤维长短分针叶木浆针叶木浆损纸浆损纸浆阔叶木浆阔叶木浆 针叶木浆针叶木浆 针叶木浆其纤维长，可以提

2、高纸张的挺度和抗张强度，尤其是在纸张面层使用针叶木浆可以增加纸张表面强度，耐折度等指标。 阔叶木浆阔叶木浆 阔叶木浆纤维短，用于抄纸时可提高纸张的匀度，尤其是阔叶木机械浆用于纸张芯层时还可以提高纸张的松厚度，从而提高纸张挺度。 损纸浆损纸浆 浆料在输送到纸机后，不能成为成品纸张的浆料，损纸浆的纤维长度介于针叶浆和阔叶浆料之间，由于损纸浆里面含针叶木浆较多，在打浆后纤维湿重比阔叶木浆高。由于其中含有一些胶粘剂等化学品，在抄纸时可以增加纸张层间结合强度，但是需要添加分散剂来分散纤维，防止纤维絮聚。 1、打浆、打浆 又称磨浆，凡是纤维受到剪切力的作用均称为打浆。通过打浆使纤维润胀、切断并且使表面细纤

3、维化，赋予浆料一定的抄造性能。未经过打浆的浆料表面光滑，致使纤维表面不能很好地结合，使成纸强度低；同时由于纤维长，容易脱水，使纤维上网后容易絮聚，造成纸张匀度差。我公司使用的设备为疏磨机和锥形磨浆机。浆料磨浆质量的好坏直接影响纸机的抄造，严格控制磨浆工艺，保证磨浆质量均一、稳定，为后续纸机正常生产创造条件。 2、打浆度、打浆度 又称叩解度，反映浆料脱水的难易程度。打浆度越高，浆料越不容易脱水。 3、游离度、游离度 和打浆度一样反映浆料脱水的难以程度。其测定原理、仪器与打浆度相似，但取浆样和表示方法不同，打浆度越高的浆料其游离度越低。 4、纤维湿重、纤维湿重 这是适于生产快速测定纤维长度的一种方

4、法。它是利用纤维越长，在框架上挂住的纤维越多，称重越大的原理，以重量间接的表示纤维的长度。 制浆过程的目的是为纸机输送合格的浆料，来保证生产的顺利进行。由于纸机存在着面、衬、芯、低四个成型器，它们所需浆料不同，因此需要四个不同浆池来储存浆料，供纸机使用。制浆车间就是为这四个储浆池输送合格浆料，主要有以下四个生产线。1、化学针叶浆生流程、化学针叶浆生流程 水力碎浆机浆塔白水池底层混合浆池面层混合浆池磨浆机储存塔浆池除砂器浆池浓调白水储存塔磨浆机磨浆机碎浆白水2、化学阔叶浆生产流程、化学阔叶浆生产流程水力碎浆机浆塔白水池衬层混合浆池芯层混合浆池浆池浆池疏解机除砂器磨浆机碎浆白水浓调白水面层混合浆池

5、底层混合浆池浓调白水3、机械浆生产流程、机械浆生产流程水力碎浆机浆塔白水池衬层混合浆池衬层混合浆池芯层混合浆池芯层混合浆池浆塔储存塔疏解机除砂器磨浆机碎浆白水浓调白水散木机械浆浆4、损纸制浆系统损纸浆池除砂器白水池浆池粗浆浆池一级筛磨浆机浓调白水良浆浆池浆塔碎浆白水芯层浆池衬层浆池疏磨机尾浆筛浓调白水 1、碎浆机：疏解稀释浆料的设备。 2、锥形除渣器：是一种利用离心力原理净化纸浆的设备，浆料在一定压力下以切线方向进入锥形管内，沿着管子内壁产生蜗旋运动，产生的离心力将固体杂志甩向管壁，在重力作用下降至排渣口排出，而浆料由于密度低于杂质，到了底部以后在中央低压带会沿气柱向上旋转，最后纸料从顶端口排

6、出。 3、除渣机：其作用和原理和除渣器相同。 4、圆筒筛：是利用浆团、纤维束与良好纸料中纤维的尺寸大小差别，借筛选办法使之分开的设备。并且可以除去密度小于纤维并比纤维大的杂质。 5、疏磨机：利用机械剪切作用和纤维间相互摩擦，使纤维润胀并使纤维细纤维化的设备。 6、磨浆机：使用锥形磨浆机的机械剪切作用使纤维切断，并且使纤维表面细纤维化的设备。 在制浆过程中，色相的调整对纸张成纸后的印刷影响极大，一定要保证浆料的色相值和成纸的色相值程一定的比例关系，因此，在碎浆时，染料的添加一定要精确，尤其是紫、兰、黄色染料。第二部分 抄造部分 o 一、制浆造纸工艺流程图一、制浆造纸工艺流程图二、各工段工艺控制1

7、、造纸湿部主要设备湿部网部压榨部成型网 流浆箱 脱水板高低空风箱真空系统毛布压榨辊液压系统真空系统1.1 湿部在造纸过程的作用原理o 1、网部o 湿部在整个造纸过程中的作用是脱水和成型，浆料由流浆箱喷射到网子上，在刮水板、真空箱作用下脱水、成型。进入压榨部之前要求达到好的匀度、尽可能低的水分和两面差，这就要求在湿部控制上一定要把握一个度。o 调整原理：上网浓度低使纸张匀度好，但是造成纸张脱水困难，湿度大；o 真空板真空度升高会使纸张脱水增多，但造成纸张两面差大，同时要调整好高真空与流浆箱出口间的距离。2.压榨部原理：是在网部脱水的基础上，借助于机械压力尽可能多地脱掉湿纸中的水分，以便在干燥纸时

8、尽可能少的消耗蒸汽 。我们车间使用三道压榨，一压为盲孔压榨，可以在机械压力基础上，借助真空系统的真空度加大脱水量。二压为靴式压榨，其原理为加大压榨面积可以防止纸张压溃，并且可以大大增加压榨压力从而增加脱水量。三压为硬压，经过前两道压榨后，纸张水分大大减少，通过此道压榨主要对纸张进行整饰，消除纸张表面的网痕。影响压榨脱水的因素影响压榨脱水的因素n1压榨的形式：压榨的形式：沟纹压榨、真空压榨以及双毛毯压榨都比普通压榨脱水快。n2压辊的压力：压辊的压力：在压辊上所加的压力大时，湿纸通过压榨部所受的压力越大，从纸中压出的水也越多，故湿纸水分低，反之，则湿纸水分大。n3压辊的硬度：压辊的硬度：压辊的硬度

9、大时，单位面积上所受的压力大，压后的湿纸水分低。n4压榨时间：压榨时间：压榨辊的直径大、压榨车速较慢时，压区也大。湿纸受压时间长，出压榨的水分也小。n5毛毯的选型：毛毯的选型：细密毛毯的滤水阻力比疏松的毛毯大，定量大的厚毛毯比定量小的薄毛毯滤水阻力大。n6浆料的性质：浆料的性质：高粘状打浆抄造的纸比游离态抄造的纸，滤水阻力大，较难脱水。n另外，湿纸脱水还与定量、浆料温度有关。 在纸机湿部过程中，化学品的添加对纸张的性能至关重要，添加位置、添加量都直接影响着纸张的性能。 浆内施胶剂 其主要作用是通过添加施胶剂，使纸张达到一定的抗水性能。施胶量低纸张抗水性能差，很难通过涂布添加抗水剂的方法改进；施

10、胶量高可能会造成一定的副反应发生，影响生产的顺利进行，并且施胶剂价格昂贵，增加了无谓的成本。 纸张中添加填料可以填补纤维间空隙，改善纸张平滑性能，并在添加量较少的情况下增加纸张松厚度，并可降低纸张成本。但纤维间的结合是纸张强度的基础，填料的加入减少了纤维间的结合，所以加入大量填料会使纸张强度显著下降。其中抗张强度、耐折度和耐破度下降较大，撕裂度下降较小，使用填料的用量有一定限制。 碳酸钙作为填料加入纸机湿端时，系统的pH必须是中性或碱性，否则会产生大量气泡影响正常生产。 1、单组分助留助剂 一般可使用硫酸铝和或阳离子的聚合物作为保留剂。 2、双组分助留剂 可由两种带不同电荷密度和分子量的阳离子

11、聚合物组成；也可由低分子量高电荷密度的阳离子作为凝聚剂剂 来完成保留和脱水的功能。，再用高分子量低电荷密度的阴离子聚合物作为絮凝剂。 3、三元的微粒子方案 它由硫酸铝或低分子量的阳离子聚合物作为凝聚剂，再用高分子量的阴离子或阳离子型的聚合物作絮凝剂，最后加入微粒子（阴离子型的硅胶或膨润土）。它的最大优点是可以在获得高的灰分保留的同时提高机速（改善脱水），并且对纸的匀度没有明显的负面影响（我公司使用方案） 1、杀菌剂 目的： 在浆料或白水清水系统中加入杀菌剂主要是用来控制和抑制微生物的繁殖速度并减少浆料产生腐败的现象 2、固着剂 使用低分子量、高电荷密度的阳离子聚合物对成型网进行涂布处理，以达到

12、钝化成型网表面的目的 改变成型网表面的特性以避免沉积物的累积 原理 纸页的干燥是一个相当复杂的传质、传热过程(即水分和热能的传递)，这个过程有两种干燥方式，即接触干燥和对流干燥。 接触干燥是主要干燥方式，过程主要分为升温、恒速和降速三个阶段。升温阶段时间很短，纸的水分变化不大，但湿纸的温度和干燥速率增长很快。一般认为恒速阶段干燥去掉的是完全游离态水，降速阶段第一分段为毛细管中的水和结合态水，而在第二分段则完全为结合态水。对流干燥是在烘缸间双面自由蒸发干燥区中和低温烘缸上进行，其干燥过程分为恒速和降速两个阶段。 目的： 主要通过表面施胶赋予纸张一定的表面性能：平滑度、表面强度、油墨吸收性能，并在

13、一定程度上增加纸张的抗张性能。 原理： 胶料在压辊的作用下，在纸张表面形成一层均匀致密的薄膜填充了纸张表面凹凸不平的空隙，从而提高了纸张的表面平滑度，表面强度。5.1常用表面施胶剂表面施胶剂淀粉类合成类氧化 淀粉磷酸酯淀粉聚乙烯醇羧甲基纤维素其它聚合物其它5.2 表面施胶对印刷性能的作用表面施胶对印刷性能的作用挺度形稳性油墨吸收性平滑度吸水性表面强度表面表面施胶施胶6、涂布、涂布l为了提高纸的不透明性、白度、改善纸的表面光滑性、光泽度及油墨吸收性，从而改善纸的适印性，提高印刷效果，弥补原纸本身的缺陷，使其具有防潮、抗水、耐油、阻气等包装功能，采用以瓷土、碳酸钙、二氧化钛等白色颜料为主体，将其分

14、散在胶粘剂的溶液中，并配入各种助剂制成的涂料对原纸表面进行涂布。 6.1涂布对纸张性能的影响涂布对纸张性能的影响白度不透明度表面强度平滑度油墨吸收性光泽度吸水性能色相涂布6.2 涂料的主要成分涂料的主要成分涂料颜料胶粘剂辅助剂无机颜料有机颜料天然及其变性产品合成胶粘剂功能型助剂过程助剂6.3 涂料主要性能指标涂料主要性能指标l粘度粘度l合适的粘度可以让精确的涂布量在瞬时转移到纸上形成均一的、连续的表面覆盖。粘度低流变性好，还可以避免麻坑的出现。但意味着低的涂层强度，影响印刷，出现掉毛掉粉现象。l涂料的固含量涂料的固含量l高的固含量有利于降低干燥压力，能适应高速纸机。固含量升高粘度会迅速上升。l

15、涂料的保水性涂料的保水性l涂料保水性差会造成胶粘剂迁移过量，涂层强度下降，回流涂料固含量上升严重，出现结块小颗粒，造成刮刀条痕。lpH值值l高的pH值易使胶粘剂向原纸渗透加重，涂料泡沫增多。7.压光部压光部l压光为纸张制造过程中卷取前的最后一道整饰工序，其主要目的的为了提高纸张表面平滑度、光泽度、改善纸张油墨吸收性等印刷性能。l分为硬压和软压。7.1 硬压光硬压光l两辊均为硬辊，纸张在通过硬压光机时，压光机的线压对纸张的松厚度影响较大，虽然可以使纸页表面平滑度达到很高水平，但是以损失纸张松厚度和纸张紧度的均匀性为代价，纸页在印刷时可压缩性降低，这对高级印刷纸来说是极大的损失。 7.2 软压光软

16、压光l原理l软压光是对纸页性能进行的进一步整饰，主要提高纸页的表面平滑度，改善纸页表面印刷性能和吸油墨性能，减少纸页的两面差。温度可达200 ，从而使纸页中的纤维和填料达到玻璃化温度。弹性辊用合成材料覆面。通常用特殊配方环氧树脂、尼龙、合成橡胶、聚酯尿烷等，也可采用天然橡胶。每台纸机常用两台软压光机串联使用，以减少纸张两面差。如果仅需单面光泽，只设一台软压光机即可。而普通的压光机因上下辊均为铁辊，对纸页的压光整饰主要是靠机械挤压，压紧、压薄纸页来达到提高平滑度的目的，对纸的机械强度损伤大，纸的挺度和松厚度差。优点优点l软压光机配有表面高温的热辊及耐热、耐压、耐磨的软辊，在加压时，因接触处软辊面弹性形变而形成面接触，故单位表面压力较低，纸张表面受到温和的处理。两辊在压光整饰过程中使纸