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文档简介
造纸知识培训试题现代化造纸工业是(资金密集)型,(技术密集)型,(能源密集)型和(大规模)型的产业。印刷方法可以分为(压印式印刷)法和(非压印式印刷)法两大类。包装材料分为(塑料),(金属),(玻璃)及(纸和纸板)等四大类。纸料悬浮液的基本流动状态分为(塞流),(混流)和(湍流)三种。浆料的遄动可粗略的用(湍流尺度)和(湍流强度)两个量表示。而且配浆组成的纸料悬浮液也可分为(亲水体系)和(疏水体系)两大类型。细纤维化包括纤维的(外部细纤维化)和(内部细纤维化)。打浆方式分为(长纤维游离磨打浆),(短纤维游离磨打浆),(长纤维粘状磨打浆),(短纤维粘状磨打浆)。纤维的结合力有(氢键结合力),(化学主价键力),(极性键吸引力)和(表面交织力)四种。非纤维添加物质可分为(功能型)添加物质和(控制型)添加物质两大类。根据纸张使用情况和施胶程度的不同,大体可把纸张分为(重施胶)(中等施胶),(轻施胶)和(不施胶)四种类型。施胶的方法有(内部施胶),(表面施胶)和(双重施胶)三种。色料分为(颜料)和(染料)两大类。用于造纸的合成染料主要有(碱性染料)(酸性染料)和(直接染料)三种。纸张染色的方法分(浆内染色)和(纸面染色)两大类。纸和纸板抄造的方法可以分为(干法造纸)和(湿法造纸)两大类。以成形部的型式将造纸机分为(长网造纸机),(圆网造纸机),(夹网造纸机)和(多层成形造纸机)。纸料中的空气以(游离),(结合)和(溶解)三种基本状态存在。除气方法分为(化学降气法)和(机械降气法)两大类。白水回收方法和设备,按工艺原理可以分为(过滤),(气浮)和(沉淀)三大类。
水力式流浆箱分为(满流式水力流浆箱),(满流气垫结合式流浆箱)和(多层水力式)三种类型。堰板传统上分为(收敛式),(垂直式)和(结合式)三种。纸页成形的基本过程可以看作是(泄水),(定向剪切)和(湍动)三种主要流体动力过程的综合。夹网成形器根据其脱水原理可分为(辊式夹网成形器),(脱水板式夹网成形器)和(辊与脱水板结合式夹网成形器)三种形式。造纸网分为(金属网)和(塑料网)两大类。其主要性能为(脱水性能)(纸料保留能力)和(机械稳定性)等三个功能指标。压榨部脱水机理分为(横向脱水机理)和(垂直脱水机理)两种。压区的压力主要由(机械压力)和(流体压力)两部分组成。在干燥簿纸幅的干燥方式有(对流干燥)和(接触干燥)两种。纸机干燥部的传质以(分子扩散),(对流或湍流扩散)和(通风)三种不同形式进行。常用的卷纸机有(轴式)和(辊式)两种名词解释纸的定义:纸是一种特殊的材料,是由纤维(主要是植物纤维)和其他固体颗粒物质(如胶料、填料、助剂等非纤维添加物质)交织结合而成的、具有多孔性网状物性质的特殊薄张材料。加工纸:是指根据所要求的特性,对原纸进行某种加工(如涂布、复合、成形、变性、整饰加工等),使之改变或提高纸张原有的形状、外观和物理化学特性所得的纸种。纸料制备:纸浆在抄造前需经过打浆、施胶、加填料、染色及添加所需的助剂等处理,使抄造的纸张能达到预期的质量要求的过程。配浆:在造纸过程中,大部分的纸张(或纸板)是采用二种或二种以上的浆料配合抄造的,把二种或二种以上的浆料按一定比例混合起来的过程就叫配浆。单段流着率:是指纸页中固体物质质量与从流浆箱堰口喷出纸料中固体物质质量的百分比。纤维的优先分布原则:是指纤维在过滤脱水过程中,首先选择过滤阻力小的区域分布,当这一区域由于纤维的沉积较多而使过滤阻力增加时,纤维又重新选择新的过滤阻力较小的区域分布。选分作用:纸料在圆网机上网形成纸页的过程中,由于纸料各组分具有不同的长度和粗度,使圆网有选择地进行吸附,这种作用称为选分作用。
三、简答题打浆的目的?答:是根据纸张或纸板的质量要求和使用的纸浆的种类和特征,在控的情况下用物理方法改善纤维的形态和性质,使制造出来的纸张或纸板符合预期的质量要求。打浆的主要任务?答:(1)利用物理方法,对水中纤维悬浮液进行机械等处理,使纤维受到剪切力,改变纤维的形态,使纸浆获得某些特征(如机械强度、物理性能),以保证抄造出来的产品取得预期的质量要求。(2)通过磨打浆,控制纸料在网上的滤水性能,以适应造纸机生产的需要,使纸幅获得良好的成形,改善纸页的匀度和强度。盘磨机的特点和发展方向?答:发展方向.(1)由间歇式操作转向高效能的连续化生产。(2)又低浓磨打浆设备发展到高浓磨打浆设备。(3)由单台磨打浆设备的人工操作发展到多台设备的集中控制和自动调节。(4)磨打浆设备由多性能发展到单一性能。特点.选择施胶剂的原则?答:(1)具有较低的表面自由能,液固接触角大。(2)成膜性好,或易分散成微细颗粒,分散后的悬浮液稳定性好,不易产生凝聚。(3)施胶环境应接近中性,不产生凝聚。(4)资源丰富,价格便宜。中性施胶具有什么优点?答:(1)能减轻设备的腐蚀,延长设备使用寿命。(2)能提高纸页强度,防止老化,延长纸页的使用和保存时间。(3)可使用白度高不透明度好的碳酸钙作填料,改善纸页的柔软性、松厚度和印刷适应性。(4)白水PH高,无硫酸根积累,可提高白水回用率,易于实现白水封闭循环,减少污染。优良的造纸填料应具有什么优点?答:(1)折射率较高,散射系数较大,以提高纸张的不透明度。(2)白度高,无杂质,有光泽。(3)颗粒细腻而均匀,以增加覆盖能力。(4)相对密度大,不易溶于水。(5)化学性能稳定,不易受酸碱作用。(6)资源丰富,便于加工,价格便宜。用胶体吸附学说解释填料的留着机理?答:胶体学说认为,填料在水中带有负电荷,当加入硫酸铝之后,因有水合铝离子产生,填料粒子吸附铝离子而转变成正电荷,并与带负电荷的纤维相吸引而沉积在纤维的表面上。另外在浆料中加入硫酸铝,还能促进填料粒子的胶体絮凝作用。研究指出:在等电点附近可以取得最佳的絮凝,有利于填料的留着。助流和助滤作用?答:(1)提高填料和细小纤维的留着、减少流失,改善白水循环,减少污染。(2)改善纸页两面性,提高纸张的印刷性能。(3)提高网部脱水能力,从而增加纸机车速。供浆系统作用和组成?答:其主要作用是通过供浆系统的处理向造纸机提供符合造纸机抄造要求的纸料。由调量、稀释、除气、净化、筛选、消除压力脉冲和纸浆输送等部分组成。纸料调量和稀释的目的?答:纸料调量的目的在于按造纸机的车速和定量的要求提供连续不断的稳定的供浆绝干量,稀释的目的则是按照造纸机抄造的要求,将纸料稀释到适合的浓度以便在抄纸过程中形成均匀的湿纸页。纸料除气的作用?答:(1)避免在造纸机流浆箱产生泡沫,并把不含泡沫的纸料喷射到成形部,从而改进纸页的成型,解决纸页中出现的泡沫点,针眼等纸病。(2)由于没有气泡与纤维结合在一起,从而使到流浆箱中纸料的絮凝易于分散,有助于改进纸页的匀度。(3)导致管道系统脉动的幅度较低,使纸页的定量更加稳定。(4)加快成形部的脱水,增加成形部的脱水能力。现代化高效率的白水系统必须达到什么样的要求?答:(1)在生产过程中不论造纸机运转情况是否正常均能保证造纸系统各部分对白水在质量上和数量上的需求,有稳定的供应。(2)保证造纸机上网纸料的细小纤维和碎片含量稳定,不随时间的变化而变化,以保证产品的质量稳定。(3)最大限度的回用白水,并把新鲜水用量和排放水量以及排放负荷降到最低限度。(4)最大限度的回收白水中的纤维、填料等物质和能量。纸料上网系统的作用?答:是按照造纸机车速和产品的质量要求,将纸料流送系统送来的大股纸料流,经上网系统处理,均匀、稳定地沿着造纸机横幅全宽流送上网。流浆箱的主要任务?答:(1)沿着造纸机的横幅全宽,均匀、稳定的分布纸料,保证压力均布、流量均布、浓度均布和纤维定向的可控性和均匀性。并将上网喷射纸料流以最适当的角度送到成形部最合适的位置。(2)有效地分散纤维,防止絮凝。上网纸料流中的纤维、纤维碎片和非纤维填加物质的分布均匀。(3)按照工艺要求,提供和保持稳定的上网纸料流压头和浆网速关系,并且便于控制和调节。整流装置的作用?答:产生适当规模和强度的湍流,有效地分散纤维,防止絮凝,使上网的纸料均匀分散,并尽可能保持纸料纤维的无定向排列程度。上网装置的作用?答:上网装置又称堰板,其作用是使纸料流以最适当的角度喷射到成形部最合适的位置,并控制纸料流上网的速度,使之适应造纸机车速的变化和工艺的要求。匀浆辊作用的机理?答:18堰池的作用?答:是根据造纸机车速的要求,保持堰池内的纸料具有浆速(上网纸料速度)与网速相适应的静压头,并借助整流元件的作用,产生适当的湍流,以分散纤维的絮凝和稳定纸料的流速,保证上网纸料的均匀分散和速度的均匀分布。成形部(网部)的任务和要求是什么?答:网部的主要任务是使纸料尽量地保留在网上,较多地脱除水分而形成全幅均匀一致的湿纸幅。要求纸料在网上应该均匀分散,使全幅纸页的定量、厚度、匀度等均匀一致,为形成一张质量良好的湿纸幅打好基础。伏辊和一压之间的引纸辊有什么作用?答:一是保证湿纸页按照最优曲线运行减少张力。二是控制湿纸幅,使其不在伏辊与一压之间产生大的抖动。三是引导湿纸页取得大的剥离角,同时,使得自我平衡机构更加起到有效的作用。纸机压榨部的主要作用?答:(1)借助机械压力尽可能多地脱除湿纸幅水分。(2)减少干燥工段蒸气消耗。(3)增加纸幅中纤维的结合力,提高纸页的紧度和强度。(4)将湿纸幅从网部传送到烘缸部去干燥。(5)消除纸幅上的网痕,提高纸页的平滑度并减少纸页的两面性。真空压榨的优点?答:(1)脱水效率高。比普通压榨纸幅干度可提高1%-2%(2)纸页横幅干度较均匀。(3)压榨时断头少。(4)真空压榨对毛毯有清洁作用,可以延长毛毯的使用寿命等。复合压榨的优点?答:(1)高压榨部的脱水效率和进烘缸部纸的干度。(2)压榨部的损纸易于处理反压引纸无障爱。(3)对称脱水,有利于减小湿纸幅的两面性。(4)缩短纸机压榨部的长度。节省造纸车间的长度和建筑面积。(5)对纸种的适应性好,适用于高速纸机。引纸简单。(6)复合压榨能做到全封闭引纸,或在复合压榨之后开放引纸。可以减少纸机湿部断头的次数,提高纸机车速。(7)草浆抄纸采用复合压榨有利于解决草浆抄纸时纤维短、非纤维细胞多、抄纸时粘辊、断头等问题。与网部和干燥部的改造相配合,还可以进一步提高纸机车速。压榨毛毯的作用?答:(1)传递湿纸。(2)吸收湿纸中压榨出来的水,帮助脱水。(3)将压力均匀分布在湿纸上。(4)支撑湿纸以防止压花。(5)改变纸幅的表面性质。(6)在真空压辊、沟纹压辊和盲孔压辊时,能均衡实心部分和眼孔部分上的压力,从而消除或减轻纸上出现的影痕。(7)带动压榨部从动辊转动。双毯压榨的优点?答:(1)有较宽的压区,增加脱水效率。(2)由于压区较宽,压力较小,可减少湿纸被压溃的危险,并改善纸和纸板的松厚度。(3)减小成纸的两面性。(4)增加压榨脱水能力,提高压榨出纸干度。同时减少湿纸断头,改善纸机的运行性能,提高纸机的生产能力。(5)压榨出纸的干度较高,烘缸部消耗的蒸气量相应减少。(6)特别适应于高打浆度浆料抄成的高定量的纸板。(7)提高压榨线压,减少湿纸压溃的危险。烘缸部干毯的作用?答:第一是将纸传递过干燥部。第二是带动干毯烘缸和干燥部的干毯辊、调布辊、紧布辊等转动。第三是将纸压在烘缸上,增强纸与缸面的接触,提高传热效率。另外,干毯还能吸收湿纸干燥时蒸发出来的水汽和湿纸表面的水分,增加蒸发面积,提高干燥效率。同时干毯还能避免纸在干燥时起皱和产生褶子。纸页表面处理的目的?答:(1)改善纸和纸板的表面性能。(2)改善纸页的空隙结构和吸收性能。(3)提高纸和纸板的增液性能。(4)提高纸和纸板的物理强度。(5)改善纸和纸板的活印性能(6)减少纸页的两面差和变形性。(7)较小的投入取得较高的效益软辊压光机的工作原理?答:软压光时,软辊和加热辊构成一个高温压力压区。加压时,软辊辊面发生弹性变形,纸页在此受到压力和加热的双重作用。加热作用的结果使纸页表面的纤维软化、变形,易于压光和提高平滑性。压力作用的结果使纸页发生弹塑性变形。软辊的弹性变形导致压区面积增大、压力减小,纸张的松厚度损失小,整饰效果更好。与普通超级压光机压光相比,纤维的压溃现象也有所减小,强度损失减少。由于软辊的弹性对纸页的局部定量适应性较好,故可以大大提高纸页的微观平滑度。四、分析论述题.我国造纸工业走林纸一体化道路的意义:答1)有利于实现造纸工业木材原料供应由自然状态向集约化高科技化和基地化转变,将从根本上解决长期捆扰我国造纸工业发展的问题。2)有利于形成以造纸工业为龙头的产业链,形成制浆造纸,植树育林的良性循环。3)有利于调整农业种植结构,增加农民收入和就业机会,是解决三农问题的有效办法。4)有利于改善生态环境,采用高科技手段,大规模营造速生丰产造纸林,并实行轮伐轮作,有利于保护植被。5)有利于节约用水,保护环境。加填的目的:答1)改善纸业的光学性质和印刷适性.加填可提高纸的不透明度和白度,减少印刷过程的透印现象。2)满足纸张某些特殊性能的要求。3)节省纤维原料,降低生产成本。湿强树脂增湿强作用的机理:答1)加入纸浆中的增湿强树脂一般为低分子而能溶于水的初期缩合物加入纸浆后能渗透至纤维的表面和内部,再缩聚成高分子聚合物,使增强剂树脂与纤维的部分羟基相结合,形成共价键而使纸张具有一定的湿强度。2)增湿强树脂的部分高分子聚合物沉积于纤维之间与纤维构成网状结构的无定形交织,限制了纤维间的活动,也相应的限制了纤维的膨胀和纸页伸缩变形等性能,增加了纸的湿强度。3)部分湿强剂树脂分布于纤维表面,热固化后具有持久不变的不溶于水的性质,使纸页具有良好的湿强度。增加纸页干强度的目的:答1)可以配用阔叶木,枝丫材,草类原料等短纤维原料甚至配用废纸原料来生产对强度要求较高的高档纸张。2)可以在保持原有使用质量要求的前提下,降低纸页定量节约原料.3)可以提高产品档次.4)内部胶粘剂的加入能增加纤维之间的结合面积和结合键,取得与机械打浆的相同效果。在保持某一纸张强度要求的情况下,便可缩短打浆程度和打浆时间,节约电耗。5)可使用较低打浆度的纸浆抄纸,由于滤水性能较好,可提高车速,增加产量并在一定程度上节约了干燥用汽。5纸料制备系统纸料存储的目的:答1)对使用间歇打浆设备或采用间歇打浆流程的工厂,贮存作为将打浆的间歇操作转换为造纸机连续操作的一个中间过程。2)对上下工序起缓冲作用,当纸料制备系统中某设备发生故障需短期停机处理,由于有一定的纸料贮存,便可维持纸机继续运转,而当纸机发生故障或清洗需短期停机,也因有一定容积的贮存装置,不至于影响到纸料制备系统的连续生产.3)对使用多种浆料配抄一种纸的场合,纸料贮存更显得重要,它起了稳定配比,混合均匀,连续稳定向纸机供浆的作用。纸页纵向非周期定量波动的原因及消除办法:答:造成纵向非周期性纵向定量波动的原因主要是在纸浆流送过程中高湍动区域发生浆流分离的现象,纸料中含有空气,在流送过程中不同纸料流的不适当混合,浓度波动,除气器回流浆料波动,稀释调量系统控制不当,白水盆和网下白水池设计或操作不当造成液位不稳定等。解决办法主要是在运转过程中加强对各有关部分的检查和控制.保证操作条件的稳定和个部分控制参数的稳定。并认真检查和排除管边和设备中的空气和尽可能地出去纸料中的空气。纸页成形和纸料脱水之间的关系:答:纸料在网部的脱水和纸页的成形是一对矛盾的统一体,两者同时存在又不可分割.纸料在脱水过程中形成纸页,纸页在成形过程中也不断脱水,而脱水与成形又相互制约.纸页的成形既需要脱出大量的水分,但是也不能脱水太快,如果脱水太快,则纸料纤维在网上来不及均匀分布就已经成形,难以形成良好质量的纸业;而另一方面,如果脱水太慢,则会引起已经分散的纤维重新絮聚,影响纸业质量,同时还会在出付辊时达不到纸业所需的干度和湿强度,从而影响生产。浆网速比对成形质量的影响:答:1)当R=1,即浆速等于网速时,浆速与网速间的相对速度为0,浆流湍动强度小,使得已分散的纤维重新絮聚,造成纸页上容易形成云彩花,成形匀度差。2)当R>1,即浆速大于网速时,纤维在网上横向排列较多,当上网浆料比较游离,在网上滤水速度较快时,容易造成纤维卷曲或纤维垂直于网面排列的现象,导致纸页出现波纹状。3)当R<1,即浆速小于网速,纸料上网后受到网的加速作用,减少了纤维再絮聚的现象,形成的纸业有较好的匀度。案板与案辊脱水成形性能分析比较:答:1)与案辊相比,案板的压力脉动没有明显的压力最高点.2)与案辊相比,案板的脱水量大而
缓和,而案板在楔形区中沿斜面的水膜前进的速度较慢,所以案板的抽吸力较弱,水分很快脱出。3)与案辊相比,案板能改善纸页的组织结构和成形质量4)与案辊相比,案板易于调节和精确控制和脉动强度,有利于提高产品的产量和质量。在实际生产中可根据生产纸种,车速和浆种的不同,可以通过改变案板斜面的长度和斜角的大小等几何参数,达到精确控制脱水量和脉动强度的目的。此外,案板还能延长成形网的使用寿命,便于聚脂塑料网的推广和使用。软辊压光机软辊和加热辊构成一个高温压力压区,加压时软辊辊面发生弹性变形,纸页在此受到压力和加热的双重作用,加热作用的结果使纸页表面的纤维软化,变形易于压光和提高滑性,压力作用的结果是使纸面发生弹塑性变形,软辊的弹性变形导致压区面积增大,压力减小,纸张的松厚度损失小,整饰效果更好.2纸板压榨特点一,首先采用预压榨,缓慢地压出纸板中的水,使压力逐渐增加,以充分发挥主压榨的作用.二,增加压榨的脱水效果,三,往采用高效高强度,热压榨等新技术影响纤维结合力的因素纤维在打浆过程中所受到机械作用,是影响纸中纤维结合情况的主要因素,因为纤维的外表面面积和氢键数量均在很大程度上取决于打浆操作。但是,也还应该指出,纸张的纤维结合力的大小又与纤维的化学组成、物理性质以及纤维的排列等情况有关。也就是说,纤维的木素、半纤维素、纤维素的含量以及纤维长度和非纤维细胞含量等,也都会在一定程度上影响到纤维的结合。现就这方面的情况分述如下:(一) 打浆的影响在打浆过程中,纤维所受到机械处理的作用,是影响纸中纤维结合情况的主要原因。前面已提到,没有经过打浆的纸料是很难抄出符合质量标准的纸张,原因可能有以下几点:(1)没有经过打浆的纸料,其纤维外表还有一层妨碍纤维吸水润胀和细纤维化的初生壁和次生壁外层,阻碍了纤维进一步的结合;(2)未经打浆的纤维比较粗大,显得挺硬,因此也就妨碍了干燥时彼此间的接近程度;(3)更主要的是纤维外表面不大,因此纤维间结合力较差。因此可以看出,打浆对纤维结合力是很重要的,应认真地加以控制。(二) 纸料种类的影响不同种类纸料,无论是在物理结构和化学组成都是不相同的,一般说来,化学木浆的纤维结合力量大,棉浆次之,机械木浆最差。棉浆的纤维结合力虽不大,但由于棉浆纤维较长,本身强度又好,加之纤维之间表面交织力较大,因而抄出的纸张强度也较高。(三) 半纤维素的影响含半纤维素多的纸料容易打浆,抄成的纸张强度也高;反之,半纤维素含量少的纸料打浆时则感到困难,纸的强度也低(棉浆例外)。半纤维素含量多的纸料,打浆时容易吸水润胀,增加了纤维的比表面积和结合面积,因此提高了纸张的强度。尤其是打浆初期,含半纤维素较多的纸料其耐破度和抗张强度和发展特别明显。半纤维素之所以具有这此作用,原因是由于半纤维的分子链比纤维素短且更为亲水,使得纤维在打浆时容易吸水润胀和细纤维化,经抄纸干燥时与邻近纤维表面能产生更强的结合.
半纤维素主要是通过羟基互相结合,显示出一种类似胶粘的作用,所以能提高纸张强度。应该指出,在纤维中的半纤维素并不是全部都有效,也不是全部聚戊糖都是有效的。实际上碱溶性半纤维素更能代表纤维吸水润胀的关系。实践说明,碱法浆不如亚硫酸盐浆易打浆,其原因是碱性蒸煮剂的溶液溶出了碱溶性半纤维素,使得纤维在打浆时不易润胀,容易遭到碎裂。对纸张强度来说,并非纸料的半纤维素含量越高越好。这是因为半纤维素太多的纸浆,打浆时吸水润胀过快,纸料还没有达到应有的强度时,打浆度已经提得很高了,这种纸料抄成的纸必然是透明发脆,反而强度低。另一方面,半纤维素多,即短小半纤维素链的百分率大,这样又会降低结合力的内在强度(即纤维强度)。因此,对于纸浆中半纤维素含量以多少为最适宜,还得参照纸张要求的性质,即以能够符合纸张质量标准来决定。但在一般情况下,用一般原料生产文化用纸,为了节约原料,提高制浆得率,在蒸煮和漂白过程中应尽量保留半纤维素。(四) 纤维素的影响纸料的半纤维素含量达到一定数值后,纸的耐折度和耐破度反而有所降低,可能是由于纸料中纤维素组成起着作用的缘故。一般说来,纤维素合度高的纤维,其抗张强度大,打浆时不很容易切断,所以在它被切到适当长短时,纤维已经获得充分疏解和细纤维化,纸张强度也随而增高。由于这种原因,凡是要求强度和紧度大的纸类,例如复写纸、电容器纸、钞票纸等,宜用纤维素聚合度高的纸浆作为原料;反之,如果希望纸质松软,如印刷纸,则应采用纤维素聚合度低的纸浆。但棉浆例外,棉浆纤维聚合度高,可是在水中的润胀较一般植物纤维差,所以不易分丝细纤维化,但纤维较长,纸的强度也高。(五) 木素的影响含木素多的纸浆亲水性极低,不易打浆,纤维之间的结合力不大,结果纸的紧度不仅很小,而且纸的强度也很差。另外,在植物纤维化学中已讲过,木素的分布在纤维中初生壁和次生壁外层较多,这将会影响纤维的润胀、细纤维化和纤维间的结合力。(六) 纤维长度的影响以往曾认为纤维长度是决定纸张强度的主要因素,凡是纸料纤维越长,成品纸的强度必然越高,这种看法并不完全正确。无可否认,纤维长度是影响纸张强度的因素之一,而且也是相当重要的因素,尤其是对撕裂度影响最大。但是就它的重要性来说却次于纤维的吸水润胀和细纤维化作用,因为真正足以防止成纸中纤维相互滑动的是纤维之间的结合力,所以应当说主要决定纸张强度的是纤维结合力。当然,在纤维结合力增长到了一定程度之后,纤维长度就显出它的重要性。纤维越长,当纸页受到力的作用时,纤维彼此之间滑动机会就越小,所以这类纸浆一般具有较高的化合力。至于机械浆,纤维长度更是非常重要的。(七) 胶料、明胶、填料的影响纸料中添加松香、石蜡、明矶和填料等一类疏水性物质,都会影响纤维之间的结合力,
只不过影响程度不同而已。一般认为,使用松香胶施胶的结果,会降低纸张强度,尤其是对高度打浆的纸料,纸的强度下降更为厉害。纸料中加入胶料、明矶、填料等物质后,为什么会降低纸的强度呢?原因是纤维间如有上述无机物或有机物时,将使纤维与纤维隔开,减少了彼此之间的接触表面,影响到纤维的结合力。但是,纸料中如果加入的是淀粉、蛋白质、植物胶等一类高分子量的亲水性物质,其结果不但不会降低纸的强度,反而可以增加纸的强度。淀粉之所以能够增加纸的强度,主要是因为它本身也有和纤维素一样的极性的羟基,由于羟基通过氢键结合,较之单纯纤维与纤维的结合更为牢固,所以可能引起纸张强度的增加。淀粉施胶过的纸张放到水中之后失去强度这一现象,也足以说明它是通过氢键结合的。造纸湿部化学是研究纸料中各组分如纤维素、水、助剂等的性质,及其在纸料难备和纸页抄造过程中所发生的所有物理化学现象和这些现象对纸机操作、成纸品质和性能的影响规律的科学。就抄纸过程而言,我们通常把干燥部之前的部分称为湿部,包括配浆、净化和筛选、纸页成型和压榨部。近年来,国内外的造纸实践经验证明,各种化学助剂在造纸生产过程中的应用能起到事半功倍的作用,因此越来越得到各造纸厂家的重视。随着现代化造纸工业在高速纸机、双网成形、封闭白水系统、废纸利用和中性抄纸等新技术领域方面取得的成功,造纸湿部化学也得到了迅速发展。提到湿部化学,人们往往将它看做是抄纸过程中施胶剂或其他细小固形物的留着问题,但是随着人们对湿部化学研究的不断深入,实际上湿部化学的研究范围现在已经远远超出了留着和助留的界限。常见的湿部化学现象有:①细小固形物包括细小纤维和填料)的留着;②纸料滤水;②纤维与其他粒子的絮聚和分散;④施胶剂的留着和施胶效应的产生;⑤其他助剂的留着和相互作用等。这些化学或物理现象会受到各种因素的影响,如原料系统、制浆系统、给排水系统、碱回收系统、损纸回收系统、化工原料供应系统、动力系统等诸多因素的影响。虽然纸机湿部往往是发生这些问题的主要场所,但问题产生的原因和解决方法却要进行综合分析。湿部化学有时也被称做“抄纸化学”。近年来,随着中性施胶剂的开发成功,中性和碱性抄纸越来越普遍,而为了达到较高的填料留着率,深人地研究抄纸化学也显得更为重要。以上所说这些湿部化学现象以及各种助剂、各种因素之间的反应和作用都与纸机的操作和产品的质量有着密不可分的关系。也可以说,要想使纸机高速运转,要想获得高质量的产品,就必须解释清楚这些现象湿部化学对纸张性能的影响湿部化学对纸张性能的影响可概括为以下几方面:(1)结构性能定量:纸张定量一般可通过纸机浆料计量器来控制,但纸机纵向均匀性会受单程留着的强烈影响。现代全封闭助留控制系统可以减少纸机定量的纵横向变化,在高级纸生产中的应用不断增长。均匀度:均匀度是纸张的重要指标之一,抄造质量好的纸页在对着光观察时应是均匀
的,配料中的纤维组分过量的絮凝对均匀度将产生不利的影响,这将导致斑点出现以及降低纸页强度、降低纸页与油墨的结合力等。因此,造纸工作者必须避免过多地应用强絮凝剂。两面性:这是受湿部化学因素影响的纸张结构性能方面的一个问题。其中影响两面性的一个因素是纸页中物料的非均匀“z”向分布,细小纤维组分分布在纸页的靠毛毯一边要比靠网子一边多。良好的两面性要求有相对小的“z”向分布的梯度。两面性主要发生在湿部脱水过程中。纸页成形最初仅仅是长纤维和附着在其上的细小纤维留着在网子上,形成的纸页变成一个过滤介质,使更小的细小纤维被留着在纸页中。通过絮凝可以增加细小纤维在纤维上的附着,使外部的细小纤维更多的在最初形成纸页阶段被固定住。两面性也是由于不同的细小纤维浓度而产生的。矿物填料粒子填充在纸页的孔隙中,从而使不均匀的外表面平整。因此,增加填料通常可降低纸的粗糙度和空隙度,也就是说,这些性能也受到细小纤维和填料留着的影响。(2)力学性能力学性能也指强度性能,受纤维结合强度、纤维本身强度和纸页成形性的影响,强度性能也会受到均匀性的影响,但与湿部化学对结合强度的影响相比,这只能是第二位的影响。通过应用增强剂可增加纤维间的结合以提高纸张的强度。随着回收纤维在配料中应用比例的增加,干增强剂的使用在今后几年内会变得更普遍和更重要。另外,填料和施胶剂的使用也会影响纤维间的结合强度。经验表明,中性或碱性抄纸与酸性抄纸相比能改进纤维的结合。在过去10年中,北美洲和欧洲的许多纸厂实现了从酸性抄纸向碱性抄纸的转换。有许多种类的纸页被水浸泡饱和后,要求必须有较高的强度,即必须有“湿强度”。这种化学添加剂称为“湿增强剂”,在造纸工业中应用很普遍,它们是各种离子型的高聚物材料,通常在纸页形成之前的配料中加入并要求在纸幅中更多的留着和良好的固化。(3)外观性能染料及矿物颜料是影响纸的外观性能的主要因素。外观性能通常用色度、不透明度、白度等指标来描述。化学添加剂对光泽度的影响较小,它们或者对光能发出有效的散射,或者能有选择的吸收可见光。染料也会受一系列化学和物理因素的影响。因此,为防止染色不良,必须严格控制配料的化学环境和物理条件,建立能促进染料离子交换、留着的环境等是很重要的。为了提高光泽度和白度,在形成的纸幅中保留高含量矿物填料是必需的。矿物填料在纸料纤维间的均匀分散对提高纸张白度是有利的,它的过分聚集对光散射效率将产生不利影响。由于絮凝既可提高填料留着,又会促进填料的聚集。这两方面的因素对造纸工作者提出一个两难的问题,即如何达到两者间的平衡,深人的了解发生在填料、纤维和助留剂间的物理与化学反应是非常必要的。(4)防护与阻力性能纸张一个最大的弱点是纤维对水的浸透没有抵抗力。因此,当有些纸品需要这一性能时,必须在纸页成形前添加施胶剂或者在纸页成形后用表面施胶剂处理。浆内施胶时,在纸幅成形过程中不论是硫酸铝一松香施胶剂还是合成施胶剂都应保证其留着。施胶剂在纸机网前箱与纤维及其他配料混合,施胶剂将赋予纸张表面一定的疏水性。施胶的效果受配料和纸机性能等多种因素的影响。⑸耐久性纸张的耐久性对图书、资料及档案的保存是很重要的,其他领域也有类似的问题,并越来越引起人们的注意。^造纸湿部化学对纸张耐久性的影响很大,实际上,已经证实碱性抄纸的产品比酸性抄纸的产品有更好的耐久性,纤维的化学物理状况(如未充分洗涤的杂质残留物、金属离子、碳酸钙填料等)也有一定的影响,这些都属于湿部化学范畴,增加纸张耐久性的研究工作就集中在湿部化学的改进和控制方面。某纸业公司造纸车间(DCS)实习试题及答案为什么芯层有一个稀释水筛?简单说明断纸时稀释水量怎样控制?胶印对纸页的要求?系统2407是什么泵,其主要供应哪些喷淋点?水系统2363是什么?其白水来源及去向?J/W速化的要求范围是多少?J/W速比过大,过小对成形和脱水有什么影响?请说出流送系统浆料的浓调水是什么水?又分别来自于哪些泵?M4纸机冷缸用水是什么水,来自于什么泵,其压力多少?施胶及涂布机清洗用来和冷却水分别来自哪个槽体?哪个泵?编号是多少?体积多大?冷却水和清水压力温度分别是多少?影响涂布机热风箱干燥和热传递的因素是什么?干部损纸碎浆机编号及体积?涂布机热风箱所用热泵的编号是多少?及所用蒸汽压力?白板纸的指标主要有那些?说明在4#机蒸汽冷凝水系统中采用的热泵有什么优点?在开启网部运转后,必须首先开启哪台水泵?说明原因。什么是露点温度?纸机通风温度设定过低或过高有何不同?在生产TR1250,车速600m/min(网速),面层浆网速比为1.08,请计算流浆箱的压头(说出具体的计算公式即可)用CaCO3作填料,如何对流送系统作化学清洗?白板纸的指标主要有那些?正常生产中从哪些方面判断涂布背辊是否粘料?涂料易产生哪些纸病(外观)卷纸机有几个中心传动? 其电机分别位于哪个位置?卷纸机易产生哪些纸病?更换品种时应注意哪些问题?在正常运行情况下,气罩排出的湿度范围为多少?对成纸匀度影响较大的因素有哪些?纸页在湿部的脱水方式有几种?完成反馈成纸翘曲降级,应如何处理?造成复卷机复卷筒纸起折子的原因?网部喷淋水中有哪些是间歇式的?4#机的CD控制有几种,各在什么部位?压光机易产生的外观纸病有哪些?为什么芯层有一个稀释水筛?答:降低上网浓度,改善纸页成形2.简单说明断纸时稀释水量怎样控制?答:在湿部,纸页水分在80〜60%左右,稀释水量约7000l/min左右。在干部,纸页水分约8%,稀释水量约25000l/min左右。3.胶印对纸页的要求:纸面强度、抗水性、水分含量、挺度、吸墨性。4.系统2407是什么泵,其主要供应哪些喷淋点?答:①2407是1#高压热水泵(30bar)②其主要供应:A、面网用高压水B、底网高压水切换水C、压榨部四床毛布高压喷水水系统2363是什么?其白水来源及去向?答:①2363是1#白水池②其白水来源:底网最后两个高真空箱一、二压上毛布真空箱汽水分离器来水③白水经泵泵往2#白水池6.J/W速化的要求范围是多少?J/W速比过大,过小对成形和脱水有什么影响?答:J/W速比范围:1.0-1.10间匀度最好J/W速成比影响纸页的成形匀度,纤维排列方面,和CD,MD方向的抗张强度J/W速化差值越大(浆速<网速),MD方向纤维排列多,MD抗张强度大J/W速化差值越小(浆速>网速)CD方向纤维排列多,CD方向抗张强度大7.请说出流送系统浆料的浓调水是什么水?又分别来自于哪些泵?答:浆料的浓调水是网下白水池,白水分别来自于:面层浓调水来自2653,2#面白水泵,来自于2651面网下白水池衬层浓调水来自2657,1#衬白水泵来自于2656衬网下白水池芯层浓调水来自2660,1#芯白水泵来自于2659芯网下白水池底层浓调水来自2665,2#底白水泵来自于2663网下白水池8.PM4纸机冷缸用水是什么水,来自于什么泵,其压力多少?答:1、冷缸用水是清水2、 来自于2425泵从2401清水槽泵来3、 其水压是3bar9.施胶及涂布机清洗用来和冷却水分别来自哪个槽体?哪个泵?编号是多少?体积多大?冷却水和清水压力温度分别是多少?答:清洗用水来自:湿部清水槽编号2401,泵2425,55m3a) 冷却水来自:冷却水槽编号:2419,泵2420、242155m3b) 冷却水压力:2bar,温度8-12°Cc) 清水压力:4bar,温度25-37C响涂布机热风箱干燥和热传递的因素是什么?答1、影响干燥因素:a供风机的气流量b热传递效率2、影响热传递因素;a风机送来风离开喷嘴速度b喷嘴与纸幅距离c供风温度干部损纸碎浆机编号及体积?TOC\o"1-5"\h\z答:施胶压榨:2607 60m3硬压光:2610 60m3卷纸机2613 60m3复卷机\o"CurrentDocument"2616 20m312.涂布机热风箱所用热泵的编号是多少?及所用蒸汽压力?答:1#面预涂:7#热泵2523 2#背涂:10#热泵25293#面面涂:1、2#热泵2533均用15bar的高压蒸汽13.白板纸的指标主要有那些?答:主要有定量、厚度、水分、色度、PPS等14.用CaCO3作填料,如何对流送系统作化学清洗?答:选择酸/碱清洗。首先碱洗,以除去所有有机泡沫溶剂,然后酸洗除去CaCO3污垢,最后用水彻底冲洗系统。15.说明在4#机蒸汽冷凝水系统中采用的热泵有什么优点?答:①操作变得简单,一旦设定所需的压力后,操作者无需进行调整,系统随操作而自动调整压差;蒸汽用量减到最少;减少蒸汽的浪费;消除烘缸的满溢现象。16.在开启网部运转后,必须首先开启哪台水泵?说明原因。答:2405,是为了保护真空伏辊内的密封条在没有润滑水的情况下而受损17.什么是露点温度?纸机通风温度设定过低或过高有何不同?答:大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度。过高:浪费能源过低:不利生产,易产生水滴引。18.在生产TR1250,车速600m/min(网速),面层浆网速比为1.08,请计算流浆箱的压头(说出具体的计算公式即可)答:P=V2/2=[(600x1.08)/60]2/2=58Kpa19.正常生产中从哪些方面判断涂布背辊是否粘料?答:1、成纸10m观察有无涂料点产生2、 压光有无有规则的定点粘辊(背辊周长一定)3、 出背辊第一导辊是否清洁4、 站中背辊一侧水观察有无影点5、 用手摸辊面有无凸起物6、 定时清洁背辊20.涂料易产生哪些纸病(外观)答:1、涂料泡沫点2、匀度差3、颜料痕4、印刷斑点5、掉毛掉粉6、色差7、颗粒条痕8、吸墨不良21.卷纸机有几个中心传动?其电机分别位于哪个位置?卷纸机易产生哪些纸病?答:有2个,主臂中心传动位于FS侧,副臂中心传动位于DC侧;a)卷纸机易产生纸病有:1、打折2、紧度不一 3、皱折4、跑偏5、细条痕 6、擦伤、7、压痕22.更换品种时应注意哪些问题?答:DCS中:车速、流量计算,各层定量分配,浆料配比调节,化工药品调节,蒸汽压力调节,速差调节,各种横幅曲线调节,定量不一记录,成纸物理指标监控及校核等;湿部:网部唇板调节,水线调节,真空调节,线压调节,现场速差调节;干部:是否换刀,纸毛、纸尘处理,现场速差调节,背辊、导辊清洁,线压调节,卷纸作好标记,及时下卷检测;23.在正常运行情况下,气罩排出的湿度范围为多少?答:0.14—0.16KgWater/KgAir24.对成纸匀度影响较大的因素有哪些?答:①浆料种类②浆料游离度③流浆箱浓度④浆网速比25.纸页在湿部的脱水方式有几种?答:3种:自重脱水、真空脱水、机械脱水26.完成反馈成纸翘曲降级,应如何处理?答:确认翘曲方式:MD或CD、对翘或单边翘;明确责任;及时反应;及时调节;及时检验。27.
造成复卷机复卷筒纸起折子的原因?答:1纸幅张力不适当;2纸幅平均定量、厚度曲线不好;3卷筒纸芯不圆。28.网部喷淋水中有哪些是间歇式的?答:1、面衬芯层复合辊高压水2、底层:①移动水针②伏辊高压水③伏辊清洗水④纸幅剥离水29.4#机的CD控制有几种,各在什么部位?答:1、定量CD控制:在芯层流浆箱2、 水份CD控制:在涂布机红外干燥器。3、 厚度CD控制:在硬压光机4、涂布量CD控制:在涂布头压光机易产生的外观纸病有哪些?答:1、光泽度不合2、光泽不一3、压伤4、压黑(纸面)5、厚度不一6、压光条痕7、擦伤8、打折9、涂料渣(来源:智桥造纸,亚太纸业论坛)纸浆专业知识考试面试试题洗涤的概念;纤维原料和黑夜分离的过程。洗涤的要求;满足纸浆洗净度要求的前提下,用最小的稀释因子获得较高浓度,温度,提取率,减少纤维流失。洗涤的原理;1.挤压作用2.过滤作用3.扩散作用4.吸附作用洗涤的方式;1.单段洗涤2.多段洗涤3.多段逆流洗涤影响洗涤的因素;1制浆方法2.浆料硬度3.洗涤液温度4压差5.浆层厚度6.洗涤水量和洗涤次数7.洗涤设洗涤设备状况洗涤设备;螺旋挤浆机和双辊挤浆机泡沫的危害;1.提取率下降2.污染环境3.操作带来麻烦消泡的方法;1.消色剂2高压蒸汽3.机械消泡4.抽吸消泡5.静止消泡杂志类型;1.纤维杂质(粗节、纤维束)2.非纤维性杂质(重杂质、轻杂质)筛选与净化的目的;除去浆中不符合要求的组分(杂质)降低浆料的
尘埃度保证低浆质量筛选与净化的要求;1.得到符合质量要的浆料2.筛选净化效率高(尾渣损失少)3.设备简单操作方便4.动力消耗低筛选净化的级;良浆通过筛选或净化设备的次数筛选净化的段;粗炸通过筛选或净化设备的次数筛选和净化的原理;1、筛选;是以几何形式进行分选2、净化;是通过密度和几何尺寸同时进行纸浆筛选的原理;纤维与杂质之间尺寸大小和形状不同筛选设备;1.粗选设备;敞开式、封闭式(除节机)2精选设备;常压、压力(压力筛)影响筛选设备的因素;1.筛选浓度2.进浆量3.稀释水量4.筛板孔径5.排渣率6进酱压力7转速纸浆的净化原理;根据纤维与杂质之间的密度不同浓缩的目的;1,满足漂白要求2,满足纸浆贮存要求3.满足浆料输送需要浆料的贮存1.保持生产连续性和稳定性2调节浆浓稳定纸浆质量漂白的目的;1、提高纸浆白度及白度稳定性2.尽量减少碳水化合物的降解3.减少漂白污染4降低漂白成本漂剂的分类1氧化性;NaClo、Cl2、Clo2、02、H2O2、03、Na2O2、过氧硫酸H2SO5、过氧醋酸CH300H还原型漂剂;连二亚硫酸盐Na2S2O4硼氢化钠NaBH4、NaHS03、S03、漂白的方式;1、溶出木素方式2、保留木素方式影响纸浆漂白的因素1、浆料2、硬度与残余木素结构3、制浆方法4、漂剂种类和流程氯化的目的;生成氯化木素增加木素的亲液性氯化工艺的改进;1、添加助剂2、增加Clo2的漂白技术
碱处理的目的;1、溶解氯化木素和有色物质2、降低后续漂白消耗3、改善白度和稳定性影响碱处理的因素;1、用碱量2、温度3、浓度4、时间5、PH值强化碱处理的目的;1、提高碱处理的效果2、节约后续漂剂提高纸浆白度3、缩短漂白流程4.降低废水污染负荷二氧化氯漂白的特点;1、有效率含量高2、选择性好3、浆料强度白度高稳定性好4、漂损少污染低5、有毒性有爆炸性危险6、制备较复杂腐蚀性强影响Clo2漂白的因素1、用量0.5—2%2、PH值3.5—43、温度704、浆浓10-15%5、漂白时间3hECF无元素氯漂白、TCF全无氯漂白什么是氧脱木素又称碱漂白;纸浆在碱性条件下以镁盐为保护剂在适当浆浓和压力条件下用氧脱出木素进行漂白的方法。氧脱木素的重要性;1、提高可容有机物的回收2、降低漂白废水的污染负荷3、降低漂白剂的使用,降低漂白成本4、建立有效的药液回收体系节约生产成本保护环境5、可以采用氧化漂白作为生产用碱维持体系平衡过氧化氢的漂白(H2O2);1、适合多种漂白工艺2、设备容易解决3、漂白浆白度稳定性好,漂损少4、漂白废水污染少5、对金属离子敏感6、H2O2漂白过程中的停滞现象7、对纸浆原料品种有选择性影响臭氧漂白的因素;1、抽样用量低于3%2、PH值1.5-23、浆浓30-50%4、温度和时间35-40高的率浆的漂白特点;1、保留木素2、适应多种漂白工艺3、对纸浆原材料有选择性4、对金属离子的敏感性强5、漂白废水污染少39防止反黄的措施;1、提高未漂浆的质量2、选用合适的漂剂和漂白方法3、采用合理
的漂白工艺4掌握合理的浆板干燥和贮存条件常用术语1稀释因子;洗涤每吨风干浆时进入所提取的废液中的水量。2洗净度;纸浆洗涤后的干净程度其表示方法有两种1、以洗后纸浆绿液中残余药品的含量表示。2、以洗后每吨风干浆带走的残余药品量表示3置换比;洗涤过程中可溶性固形物实际减少量与最大可能减少量之比。4单位负荷;单位面积所生产绝干吨浆量。5提取率;蒸煮后黑夜中所提取得到的固形物的百分数。6浓缩因子;进口与出口黑液量的差异。7洗涤效率;提取出来可利用的废液中溶质与蒸煮后废液中所有溶质之比,通常根据残留在洗涤后纸浆中的残碱含量来进行监控。8洗涤损失;洗涤不完全所造成的损失以Kg/t浆表示水力碎浆机:浆板在水力碎浆机内受到撕裂和相互摩擦作用,从而实现纸浆碎解的目的。打浆:打浆使纤维产生变形、润胀、压溃切断和细纤维化等作用。通过打浆,可以改变纤维的形态,使纸浆获得某些特性(如机械强度、物理性能),以保证抄成的纸和纸板能取得预期的质量要求。净化:净化的目的在于去除纸料中相对大的杂质,如金属屑、煤渣等。净化设备的原理是利用密度差来选分杂质。常用设备:锥形除渣机。筛选:目的在于去除纸料中相对密度小而体积大的杂质,如浆团、纤维束、草屑等。常用设备:压力筛。流浆箱:流浆箱是现代纸机的关键部位。其结构和性能对纸页的形成和纸张的质量具有决定形作用。其主要任务:■能有效的分散纤维。高湍动流浆箱能产生高强度微湍动,可有效的分散纤维,防止纤维沉淀和在絮聚,可有效的提高纸页的强度。■沿纸机横向均匀的分布纸料。(决定纸幅的横向定量分布)■喷浆稳定,确保浆速与网速相协调。(决定纸幅的纵向定量分布)网部:纸浆在网部脱水成形。上网纸浆浓度 为0.1—1.2%,出伏辊时纸页干度度为15—25%,成形纸干度为90—95%。由此可见,网部脱水量占总脱水量的90%以上。
压榨部:利用机械压榨作用进一步脱水提高纸幅干度。同时增加纸的紧度及纸的强度,改善纸的表面性质(如平滑度)。机械压榨脱水在经济上是比较合算的。纸机压榨部多提高1%干度。烘缸部蒸汽消耗量减少5%。从这个意义上来讲,压榨部应尽可能低脱掉水分。采用新式复合压榨,湿纸页出压榨部的干度可达48—50%。烘干部:烘干部的作用:1.继压榨部后脱出湿纸的水分,使成纸干度提高到92—95%。2.提高纸的强度。3.增加纸的平滑度。4.完成纸的施胶。压光:压光机用以提高纸的平滑度、光泽度和厚度均匀性。取卷:将出压光机的纸在线卷成卷筒。复卷:卷纸机上卷成的卷筒两边不齐,而且纸幅太宽,必须纵切复卷成卷筒纸或横切成平板纸。包装:用定量不小于120g/平方米的包装纸卷到卷筒纸上,形成外包装造纸过程实际问题解决办法脱水变化需要维持均匀的浆料温度温度提高脱水能力提高;浆料温度高也会影响其它特性。检查系统有无表面活性剂或泡沫表面活性剂能改进脱水能力,但过量会产生大量泡沫;浆料中带气会降低脱水率;调节表面活性剂或消泡剂的用量。灰分或填料量发生变化填料不吸水但有时会提高脱水率;填料聚集在管道里会影响脱水;要保持均匀的灰分和首程留着率。浆料特性可能发生变化游离度高的浆料脱水快;在许可的范围内优化打浆度以使脱水率最大化。系统表面电荷发生变化离子环境会影响大多数化学品的留着;表面电荷影响絮聚。絮凝影响絮凝剂具有降低纤维的水合作用,为此可以提高脱水率;絮凝剂可以作为脱水助剂,多数脱水助剂也可作为絮凝剂。细小纤维含量变化细小纤维含量高会阻碍脱水;
良好的首程细小纤维留着对同一的操作和有效的材料应用(化学添加剂)至关重要。刮刀条痕、刀刃积料是造纸同行在生产过程中经常遇到的难题之一,此现象是如何引起?该如何解决?并如何预防呢?依笔者及借鉴诸多同行多年的生产经验论述如下:刮刀条痕一、宏观方面:宏观方面指的是多数情况下发生的、视觉观察较为明显的刮刀条痕现象。其中大约95%的刮刀条痕是由涂料中含有杂质造成的,如:沙砾、纤维团、金属颗粒、玻璃碎屑、甚至胶乳破胶后絮聚成的颗粒等,此物质虽不多,可能在几十吨、上百吨中只有几公斤,但危害极大。现象:此类条痕一般深且粗,沿涂布机运行方向呈连续直线分布验定:用手或其他工具局部按压刮刀,条痕消失具体由何种物质引起,可在涂料循环的回流料中取样,放325目分析筛中用水冲洗,检查筛后物质,并判定是何物质及来源。此问题较易发现并用适当的手段、仪器检测后予以解决。二、微观方面:涂料在涂布的过程中是动态的,随着涂布机的运转,其固含量、温度、pH值等随时变化,导致涂料的流变性在随时变化。大约有5%的刮刀条痕是由涂料的流变性不好引起的。现象:条痕在整个纸幅上不规则的出现,量多且短、细,有时也会因涂料在上料槽的分布不均而在纸幅的局部出现。验定:需针对流变性对涂料进行调整,选择流变性好的颜料(如巴西、美国的瓷土)、胶粘剂、助剂等。刮刀刀刃积料刮刀刀刃积料造成的后果虽没有刮刀刀痕严重、直观,损失巨大,但同样给涂布带来障碍,且更难以根除。伴随着涂布技术的发展,涂布机车速的提高,刮刀刀刃积料给生产带来的困扰也日益突出。通常的处理方法为:
----降低涂布固含量----降低涂布车速此两种方法简单易行,能有效解决所遇到的难题,但因降低了车速、涂料固含量,成纸产量、涂布质量也相应下降,这是一般造纸生产人员不希望得到的,但最为实用。----增加刮刀角度-----使用较厚的刮刀此方法也能有效解决刮刀刀刃的积料问题,若条件许可,可在仓库中稍备几条,几观效果及不时之需。原材料的选择:选用低黏度、流变性好的原材料,不易与其他材料发生发应的胶黏剂及辅料,如:淀粉、胶乳、抗水剂等。此方法是解决刮刀积料的最有效方法,但耗时大、成本高、需技术、操作人员对每种原材料有非常好的认识。一旦确定,建议轻易不要改动。另,若操作条件许可,要严格控制涂料的温度,尽量不要超过40度(很多化工原材料在高温条件时性能不稳定,这也是很多人感觉夏季涂料难以控制、刮刀刀刃积料多的原因),涂料的高剪切黏度要低,及时清理刮刀或采用新式的带湿蒸汽的刮刀,及时清理刮刀刃部的积料。纸页出压榨辊压区有飘边现象解决方法调整纸边的定量清洗一压上毛布提高一压上毛布吸水箱的真空度,检查一压上毛病吸水箱的端部有没有被浆料堵塞,保证吸区宽度.造纸生产过程中常见纸病的分析处理刖言造纸生产的过程通俗概括地讲就是一个加水、脱水、保水的过程。首先在打浆前要加入适量的水,使之调节到打浆的适应浓度,然后通过配料、加药、加填、调节浓度到适宜抄造的上网条件。继而,在抄造过程中控制好网前箱(俗称头箱)的水位,使浆流以适当的浆网速比均匀地喷上网面。浆网速比根据成纸的匀度、纤维的定向排列的状况,成纸的形稳性等状况决定,一般文化用纸抄造时结合设备特性的差异控制在0.9〜1.1的范围之内。浆料上网后经过自然脱水和机械方式脱水结合的过程,进入压榨部则是完全的机械脱水的过程;通过压榨部进入干燥部则是以热力方式进行蒸发脱水,热力干燥脱水的成本要大大高于机械方式脱水的成本,一般认为在进入烘缸前降低1%的水份可以节约4%的蒸汽成本。所以抄造中在设备能力允许的条件下应充分发挥压榨部脱水能力,尽最大可能降低进入烘缸前的水份,一则可以尽可能节约抄造成本,同时还能提高纸页的湿强度,减少断纸机会,提高抄造率,间接可提高车速。但对于需要保持一定松厚度的产品如纸杯原纸等,则只能在保证成品松厚度的前提下适当使用压榨压力。脱水过程结束同时也进入保水过程,即在干燥脱水到一定程度时则须使纸幅能均匀、稳定地保持一定的水份,以使其在通过压光整饰时能获得良好的平滑性和均一性的外观质量,以及成纸后的形态稳定性。一般文化用纸的成纸水份以控制在4%〜6%的范围为宜。有特定成纸水份要求的品种则应根据特定标准控制。适当的水份控制,除了能达到上述质量控制的目的外,还能有效地节约抄造用浆,以达到降低成本之目的。
本文叙述了造纸生产过程中常见的纸病及其分析处理方法,常见纸病有定量波动,纸页收缩,匀度不良,鼓泡、荷叶边和孔洞等。常见纸病及处理2.1定量波动的影响及控制2.1.1成浆浓度波动碎浆过程中必须保证稳定的投料及加水的数量。若能在进入打浆前增设浓度调节器则是较理想的浓度控制流程,但必须说明的是浓度调节器也只能在一定的浓度范围以内进行调节,而且只能在高于设定浓度的条件下调节到设定的浓度,所以碎浆浓度超过调节范围或低于设定浓度时调节器都是无法正常工作的。2.1.2损纸浆的波动如损纸量波动较大而又缺乏理想的浓缩设备和足够的损纸浆贮存池,则会足以威胁抄造用浆的浓度稳定。特别表现在纸机开停机和断纸较多的时候,浓度极不稳定的湿损纸浆,严重影响了定量的稳定。正常生产中损纸的配用量必须保持固定不变。一旦生产异常,产生过量损纸时必须报告现场主管后由工艺人员根据状况在适当的范围限度内作配用量的调整。但首先为做到尽可能保证纸机的正常、稳定,应尽可能少地产生损纸,才是标本兼治的有效途径。2.1.3填料加入量的波动填料的浓度、流量的变化以及填料在输送管线中的沉积都会造成纸幅定量的波动。必须严格控制填料投料的浓度及流量,杜绝人为因素的影响,合理布置管线、阀门、弯头等。2.1.4设备因素的影响贮浆池搅拌器效果不良,造成池内浆料的沉淀、淤浆;应从改造搅拌器和浆池的池型结构着手来解决这一问题。但无论浆池内有没有沉淀,淤浆现象,浆池的液位必须保持稳定,否则因液位的较大波动同样会造成纸机定量的波动。浆泵的故障或盘根漏气,浆泵运转不稳定或是盘根密封不好而漏气会导致输送时产生较大的脉冲现象,混合池之类的液位也会随之忽高忽低,而无法稳定。应及时排除故障,重新填加盘根或采取打开泵盖排气甚至停机排放白水后重新注水启动均可排除这类现象。2.1.5纸机速度的波动纸机速度的不稳定不仅仅只有设备原因会造成波动。除了因为电器控制有故障皮带打滑,离合器打滑等因素会造成纸机速度不稳以外,操作控制上的不当同样会影响纸机的速度,如真空度不稳定形成的网上“喘气”现象,烘缸冷凝水排出不畅造成纸机的负荷不稳,甚至定量有大幅度的波动时都会造成纸机速度的变化。所以遇到有纸机速度不稳定时,操作工必须首先检查和排除上述因素的影响,而后再考虑电器、设备故障的影响。2.2纸页收缩及卷曲的控制纸页定型后表现出来的收缩和卷曲现象的根本原因在于浆料上网时的浆网速比选择不恰当,纤维纵向排列所占比例过多而造成的。因为就单根纤维而言,其横向的伸缩率要比纵向伸缩率高出数倍之多,而由于纸机抄造时的型式特性,成纸的纤维排列又以纵向(即纸机运行方向)排列的居多,若无合理的浆网速比,则会造成纤维在纸页中基本呈纵向排列状态,最终成纸则会因纤维在干燥过程中的急剧收缩而形成纸页横幅方向上的收缩或卷曲。减轻和排除以上问题的方法就纸机而言可采取以下方式:适当调整头箱水位,尽可能做到使浆网速比在合理范围之内。减小湿纸状态时的牵引张力。特别是网部、压榨部各开式引纸部位的牵引张力,应在能保证纸幅正常运行的前提下尽可能减小张力。张紧烘缸干毯或干网。适度张紧烘缸干毯或干网,防止在偏松状态下纸幅在干燥过程中的自由收缩。若干毯有局部松紧不一致的现象则必须及时调整或更换,否则将会形成纸页局部的收缩、不平整之类的纸病。检查、调整烘缸温度曲线。保持烘缸温度曲线的平滑,避免上下烘缸之间的温度差过大,否则由此产生而造成纸幅两面干燥不一致也是纸张卷曲的主要原因。2.3匀度不良的表现及处理匀度是纤维在纸页中均匀分布的程度。成纸的光学性能(白度、不透明度)、物理性能(强度、形稳性)以及抄造时所需要的湿强度都和匀度的优劣有直接关系。匀度不良的调整控制应从以下几方面着手:打浆及配料的控制。一般从纤维絮聚的条件来看,纤维长度越长其絮聚的可能性也越大。所以打浆过程中必须严格按照工艺要求进行。否则,纤维未能充分疏解,成型时会产生絮聚现象。而打浆过高,在网部脱水速度太慢又会造成纸胎定型时间过长,纤维重新絮聚的现象。配浆时的工艺规程也同样必须严格执行。如松香、硫酸铝的加入不恰当,松香加入后尚未完全均匀分散即加入硫酸铝,甚至松香和硫酸铝同时加入就会形成严重的纤维团状组织,上网后无法分散而均匀分布,甚至造成粘网、粘毯、粘辊、粘烘缸的严重障碍。断纸次数也大大增加。头箱浓度过高,上网定型过快。浆料浓度越低纤维之间碰撞、絮聚的可能性越小。因而在网部脱水能力允许的条件下应尽可能降低上网浓度,避免定型过快的现象,使纤维上网后有充分的重新排列组合的时间。纤维横向交织脱节或呈波浪状态的交织。前者是因水位过低造成浆速太慢所致;后者是因水位过高造成浆速太快形成。调整水位到适当位置即可消除。造纸化学药品的影响。在生产工艺中特别要注意助留助剂(聚丙烯酰胺)的使用规范,助留剂溶解时必须逐步均匀地散入搅拌桶内,决不允许一次性倒入桶内。溶解和使用的浓度必须严格根据规范要求执行。每吨绝干浆的极限用量应为400PPM左右,通常200〜300PPM。以上各点若不引起注意就会造成纤维的严重絮聚破坏匀度,干扰造纸过程。6)成型板的合理使用可以控制、调节纸浆上网后的脱水速率及成型时间。成型板的定位应根据不同的纸机品种及浆料上网后的状态确定。(7)水印辊的正确使用能有效地改善纸页匀度。有传动的水印辊的线速度一般控制在比网速快1%左右的范围。没有水印辊的纸机也可用较薄的塑胶膜(约0.15〜0.2mm)折叠成双层,卷在铁管上固定,以其折叠后的园弧顶端拖浮在纸胎进入真空吸水箱之前的网上,也能起到相当于水印辊的整饰作用。2.4鼓泡、荷叶边纸病的实质和处理成纸产生鼓泡、荷叶边之类的纸病的症结首先是纤维交织状况差,匀度不良,其次是强急干燥或过度干燥。处理方法应为如下几点:根据调整匀度的方法仔细,反复调整到纤维交织最理想状态。检查调整烘缸温度曲线及进汽总压力,控制烘缸温度曲线保持平滑渐进的干燥过程。成纸水分必须保持在工艺范围之内,特别是环境湿度较高的阴雨天气,成纸水分尤其不能偏低。检查烘缸毛布的张紧程度,使之保证具备其对干燥过程中的纸幅的约束能力。在制品经环刀切纸机分切成平张待选时以及整选后待包装时均有塑料布做成的防潮袋将纸幢封套好,防止纸页吸湿。荷叶边的形成则多为纸幅边缘的定量过轻或经压辊和压光机的不均匀的辗压,致使纸边厚度过低而造成的。从以上几方面入手应可排除。2.5孔洞形成的原因及处理方法孔洞形成的原因较复杂,概括归纳起来不外乎三大类因素:一是浆内因素;二是器材因;三是外部因素。浆内因素形成孔洞表现为孔洞边缘界限不明显,一般呈现由周围到中心逐渐变薄直至贯通穿孔或不穿的透帘状态。如腐浆块,纤维束,垃圾、网、毛布的油污,浆或水中的气泡,浆内析出的树脂、淀粉及药品未完全溶解的团块,松香胶分散不良形成的团块,中性施胶剂AKD水解变质后的结块等因素都会形成上述的孔洞,要处理上述纸病首先应查出来源才能彻底根治。(1) 如属于树脂析出、松香点之类障碍,在孔洞边缘或未造成孔洞的中央可以见到透明状的油性物质的残面。绝对不允许松香加入浆料后尚未完全分散,即加入硫酸铝,或是硫酸铝与松香同时加入。预防树脂析出的障碍可在打浆前的浆料中添加少量石粉。同时被污染的网毯要进行仔细的检查擦洗。(2) 淀粉、AKD胶、保留剂等团块造成孔洞之类纸病时也见到透明状物质但不如树脂、松香类有明显油性,这一点要仔细观察,认真区分。AKD的保存使用必须按照工艺要求进行,保证贮藏温度必须保证在50C以上300C以下为宜,国产AKD出厂后的安全保质期仅为一个月,特别是夏季,若存放条件差的话胶液很快即会水解结块、粘度增稠,发生此类情况后的AKD绝对不能投用,否则会造成严重的抄造障碍,后果损失会十会惨重。故AKD使用前的检查十分重要,此类问题发生后,除了进行必要的彻底清理、清洁外,还应注意对此类纸要“忍痛割爱”,能够分拣的要尽力分拣出来处理,数量过多无法分拣的宁可将这部分成品降低等级卖出去,也尽量不要再回抄,防止恶性循环,得不偿失。如腐浆块和纤维团束则应仔细检查池槽、管道壁及边角位置有没有停浆,淤浆及挂浆现象;搅拌器叶片及泵的叶片等部位有没有棉纱、绳头之类的缠绕压力筛内有没有堵塞、挂浆,如有的话则须彻底清洗、清除;另外要有定期清洁的计划。器材因素造成的孔洞一般是比较容易区分和处理的。如果是因网、毯、压辊之类器材造成的孔洞,一般破洞的边缘界限较明显,而且有明确的规律性,且以网、毯的周长为间隔而重复出现。这类器材本身的毛病影响成纸质量时必须立即停机修整器材或是更换。所谓外部因素造成孔洞的问题,比较常见的有刮刀屑、碎纸片和滴水以及复卷机接头用胶带等。刮刀屑、碎纸片形成的孔洞应定期清理刮刀,发现刀片刀口不密合应及时调整或更换,断纸后及时清理。滴水形成的孔洞较容易发现但难以处理,特别是烘缸罩内的冷凝水,一旦产生以后很难在生产过程中彻底清除,只有不断清理或采取遮挡的方法去处理。胶带纸混入损纸后将会给抄造带来极大的困扰,不但会造成纸上的孔洞,这部分损纸回抄后还会恶性循环重复影响生产,因而生产过程中必须严格控制胶带的使用和回收。薄型纸生产中常见的针孔。针孔是薄型纸生产中较常见的纸病,一般认为是在成型过程中产生。处理这类纸病时应尽可能多方面分析查找原因,因为这类纸病无法直接从纸页的外观去分析、判断产生的原因。一般应从以下几方面考虑:(1)网部成型板位置偏后,或上浆喷射角太大。(2)网部真空度过大,或真空度分配不合理。(3)打浆叩解度明显偏低。(4)成型网网目选择不当,透气度偏高。(5)填料粒径较粗或松香颗粒粗,网上填料和细小纤维保留率过低也会造成此类纸病。结语造纸工艺是一种变数很大的生产工艺,它不如其他行业有明确的规定性,而是随着生产人员的生产经验、操作方法、生产设备和各类原物料的差异而随时变化,有不少问题发生后又会由于以上诸因素的原因,采取不同的处理方法和途径可以收到同样良好的效果。而有时往往也有会发生虽然都采取了同样的处理方法,都达不到相同的目的之现象,这就是造纸工艺的具备的特有的不规定性。这是造纸和其他学科行业的区别和特殊之处。但并非说造纸生产就是一种无法掌握,漫无边际的工艺,它还是有章可循,有规律可循的,只是因人、机、料、法、环的差异不同而已,因而这就是需要我们在实际工作中借鉴和运用前人的经验,通过刻苦工作不断提高充实自己,最终积累出一整套可以为已所用的经验。上述对造纸生产过程中常见纸病
及其处理方法也是实际生产经验总结;供与造纸同行共同学习探讨,以期为造纸企业生产出更优质的产品,获取更好的经济效益。(来源:智桥造纸)造纸过程中泡沫的产生与消除方法随着造纸工业的发展及产品质量的不断提高,造纸过程中泡沫的产生及其对成纸质童的影响越来越受到人们的重视,本文就造纸过程中泡沫的产生及消除做一简单介绍。1泡沫的产生气体分散在液体中的状态称为气泡。许多气泡相互结合在一起,彼此之间以很薄的液膜隔开,这种状态称为泡沫。纯净的液体并不产生泡沫,产生泡沫的液体必须有两种以上的成分。泡沫的生成伴随着表面的扩张,因此产生泡沫要做功,功的大小等于气泡的表面积乘以表面张力。造纸工业中的浆料是多种物质的混和体,在浆料的贮存和流送过程中,由于搅拌、湍流、振荡、喷射等操作形式的存在,所以大量的空气被带入浆料中。进入浆料中的空气被周围的浆料包围形成气泡,在气泡的表面吸附着定向排列的表面活性剂分子,其疏水基伸向气泡的内部、亲水基向着浆料而产生一层薄膜。形成的气泡由于浆料的浮力而上升,在上升到浆料的表面时,又把浆料表面上的表面活性剂分子吸附上去,第二层表面活性剂分子的疏水基都是朝向空气的。因此,当气泡暴露于空气时,情况与其在浆料中时不同,气泡表面的液膜吸附有两层表面活性剂分子,即形成双分子膜。气泡之间由于向外的疏水基之间存在引力而使气泡聚集到一起形成泡沫。2影响泡沫稳定性的因索泡沫破坏的过程,主要是隔开的液膜由厚变薄,直至破裂的过程。因此泡沫的稳定性主要决定排液快慢和液膜的强度,影响泡沫稳定性的主要因索,即是影响液膜所保持厚度和表面膜强度的因索,但比较复杂,以下因索,仅作初步分析。2.1表面张力泡沫的生成是液体表面积的增加过程,而液体表面积的增加意味着体系的能量也相应的增加。因此,从热力学的角度看,低表面张力显然有利于泡沫的生成,生成相同总面积的泡沫,可以少做功。但是,不能保证泡沫的稳定性,只有当表面膜具有一定的强度,低表面张力才有助于泡沫的稳定,泡沫排液的速度和气泡液膜的交界处与平面液膜之间的压力差有关。表面张力低则压差小,因而排液速度较慢,液膜变薄也较慢,这有利于泡沫的稳定。2.2
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