造纸技术与林木加工作业指导书

造纸技术与林木加工作业指导书TOC\o"1-2"\h\u16976第1章造纸原料与林木资源概述 3142911.1造纸原料的种类与特性 3221771.1.1木质纤维原料 3309461.1.2非木质纤维原料 4245951.2林木资源的种类与分布 489181.2.1针叶林 428071.2.2阔叶林 4135771.2.3混交林 4297971.3林木资源的选择与评估 437861.3.1原料质量 4170571.3.2资源可持续性 4145201.3.3经济效益 44498第2章木材预处理技术 5178812.1木材切片与软化 5235412.1.1切片准备 5293102.1.2切片过程 538972.1.3软化处理 559432.2木材脱木素处理 5100192.2.1脱木素方法 5308112.2.2脱木素过程 5224452.2.3质量检测 5325062.3木材漂白与增白 6160592.3.1漂白处理 636312.3.2增白处理 693712.3.3质量检测 644第3章碎浆与筛选 6187993.1碎浆工艺与设备 6287873.1.1碎浆工艺流程 6283973.1.2碎浆设备 6258863.2筛选技术与设备 623313.2.1筛选技术 6141193.2.2筛选设备 756153.3碎浆与筛选的质量控制 7230403.3.1碎浆质量控制 7232983.3.2筛选质量控制 7258673.3.3质量控制指标 7432第4章纸浆漂白与洗涤 755514.1纸浆漂白剂的选用 734184.1.1漂白剂种类 8304824.1.2漂白剂浓度 8175804.1.3漂白剂添加方式 812304.2漂白工艺与设备 8117884.2.1漂白工艺 820684.2.2漂白设备 81674.3纸浆洗涤工艺与设备 8110324.3.1纸浆洗涤工艺 8140054.3.2纸浆洗涤设备 923747第5章纸浆打浆与调浆 948285.1打浆工艺与设备 9120205.1.1打浆工艺概述 9148325.1.2打浆设备 9276165.1.3打浆工艺参数 9192875.2纸浆添加剂的选择与使用 9172265.2.1纸浆添加剂种类 9301675.2.2纸浆添加剂的选择 9139995.2.3纸浆添加剂的使用 10132165.3调浆工艺与设备 10254945.3.1调浆工艺概述 10286155.3.2调浆设备 1014485.3.3调浆工艺参数 10103935.3.4调浆过程中的注意事项 105691第6章造纸机操作与控制 10321006.1造纸机的结构与原理 10239196.1.1结构组成 10193696.1.2工作原理 11105216.2造纸工艺参数的设定与调整 11242856.2.1工艺参数 11163906.2.2参数调整 1138666.3造纸机的运行与维护 1172656.3.1运行 11200826.3.2维护 123650第7章纸张的干燥与压光 12250247.1干燥工艺与设备 12122007.1.1热风干燥 12105477.1.2真空干燥 1275477.2压光工艺与设备 12158367.2.1冷压光 12177237.2.2热压光 1353867.3纸张后处理技术 13218967.3.1软化处理 1379997.3.2表面施胶 1340197.3.3紫外线固化 13184277.3.4卷取与分切 1327370第8章林木加工技术 1393958.1木材锯切与刨削 13158178.1.1锯切技术 13216758.1.2刨削技术 1423768.2木材干燥与防腐 14247268.2.1木材干燥 1462518.2.2木材防腐 1482238.3木材胶合与拼板 145408.3.1木材胶合 1473688.3.2木材拼板 1418191第9章林木加工设备与自动化 15257999.1锯切与刨削设备 15214199.1.1锯床 1555769.1.2刨床 15118479.1.3砂光机 15262999.2干燥与防腐设备 1572269.2.1木材干燥设备 15289539.2.2木材防腐设备 1573179.3胶合与拼板设备 16156849.3.1胶合设备 16198399.3.2拼板设备 1629419第10章造纸与林木加工的环境保护 161472110.1废水处理与循环利用 162191810.1.1造纸废水来源及特性 161339810.1.2废水处理技术 161407110.1.3废水循环利用 16486010.2废气处理与排放 161042110.2.1造纸与林木加工废气来源及特性 162884310.2.2废气处理技术 16937010.2.3废气排放标准与监测 171223710.3固体废弃物处理与资源化利用 173120210.3.1固体废弃物来源及特性 173034310.3.2固体废弃物处理技术 172204510.3.3固体废弃物资源化利用途径 17第1章造纸原料与林木资源概述1.1造纸原料的种类与特性造纸工业中所使用的原料种类繁多，主要可以分为植物纤维和非植物纤维两大类。植物纤维原料在造纸工业中占据主导地位，其种类及特性如下：1.1.1木质纤维原料（1）针叶木：如松、杉、柏等，其纤维较长、强度较高，适合生产高档纸种。（2）阔叶木：如桦、杨、柳等，其纤维较短、强度较低，多用于生产中低档纸种。1.1.2非木质纤维原料（1）植物纤维：如竹、麻、棉等，具有优良的物理强度和化学稳定性。（2）农业剩余物：如稻草、麦秸、玉米秸等，资源丰富，但质量参差不齐。1.2林木资源的种类与分布我国林木资源丰富，种类繁多，主要包括以下几类：1.2.1针叶林针叶林主要分布在我国的东北、华北、西北及西南地区，以松、杉、柏等为主要树种。1.2.2阔叶林阔叶林广泛分布于我国南方地区，以桦、杨、柳等为主要树种。1.2.3混交林混交林是指针叶林与阔叶林相互交错的林型，分布较广泛。1.3林木资源的选择与评估在选择和评估林木资源时，应考虑以下因素：1.3.1原料质量（1）纤维长度：纤维长度越长，纸张的物理强度越高。（2）纤维含量：纤维含量越高，造纸原料的利用率越高。（3）化学成分：化学成分影响纸张的物理和化学功能。1.3.2资源可持续性（1）生长速度：生长速度较快的树种，可循环利用周期较短。（2）生态适应性：选择适应当地生态环境的树种，有利于资源保护和生态平衡。（3）资源储量：资源储量充足的树种，有利于保证造纸原料的稳定供应。1.3.3经济效益（1）造林成本：造林成本较低的树种，有利于降低原料成本。（2）木材价格：木材价格影响造纸企业的生产成本。（3）市场需求：根据市场需求选择合适的树种，以保证造纸产品的市场竞争力。通过以上因素的综合考虑，合理选择和评估林木资源，为造纸工业提供稳定、优质的原料来源。第2章木材预处理技术2.1木材切片与软化2.1.1切片准备在进行木材切片之前，需对木材进行适当的准备。将木材原料进行筛选，去除杂质及不符合要求的原料。随后，将木材进行适度干燥，以保证切片过程中木材的稳定性和切片质量。2.1.2切片过程木材切片采用切片机进行，切片厚度根据后续加工要求进行调整。操作过程中，要注意调整刀具的转速和进料速度，保证切片的均匀性和完整性。同时对切片进行质量检查，保证无破损、裂缝等缺陷。2.1.3软化处理木材软化是提高木材后续加工功能的关键步骤。通常采用蒸汽加热或化学药剂处理的方式，使木材纤维膨胀，增加其柔韧性。软化过程中，需严格控制温度和时间，避免过度软化导致木材结构破坏。2.2木材脱木素处理2.2.1脱木素方法脱木素处理是去除木材中木素、提高木材白度的重要步骤。常用的脱木素方法包括酸法、碱法和氧化法等。根据木材种类和后续加工要求，选择合适的脱木素方法。2.2.2脱木素过程在脱木素过程中，需严格控制反应条件，如温度、浓度和时间等。同时注意对处理后的木材进行充分清洗，去除残留的化学药剂，避免对后续加工产生影响。2.2.3质量检测脱木素处理后的木材需进行质量检测，检查其白度、强度等指标是否符合要求。对于不合格的木材，需进行返工处理。2.3木材漂白与增白2.3.1漂白处理木材漂白是为了进一步提高木材的白度，使其更符合市场需求。常用的漂白剂包括过氧化氢、漂白粉等。漂白过程中，需注意漂白剂的浓度、温度和时间，以保证漂白效果。2.3.2增白处理增白处理是在漂白的基础上，进一步改善木材的外观。通常采用增白剂进行，如荧光增白剂等。增白过程中，需严格控制增白剂的用量，避免过量导致木材表面出现色差。2.3.3质量检测完成漂白与增白处理后的木材，需进行质量检测，检查其白度、色差等指标。对于不合格的木材，进行相应处理，保证其满足后续加工要求。第3章碎浆与筛选3.1碎浆工艺与设备3.1.1碎浆工艺流程碎浆是造纸过程中的一环，其主要目的是将原材料（如木片、废纸等）经过机械处理，破碎成适合造纸的纤维状物料。碎浆工艺流程主要包括：原料预处理、碎浆、洗涤、漂白等环节。3.1.2碎浆设备（1）原料预处理设备：包括切片机、撕碎机等，用于将原料切割成适当大小的片状或条状物料。（2）碎浆设备：主要包括盘磨机、锥磨机、立式磨等。这些设备通过机械力将原料中的纤维分离并破碎。（3）洗涤设备：用于去除碎浆中的杂质和残留的化学品，如洗涤筛、螺旋挤浆机等。（4）漂白设备：根据需要，对碎浆进行漂白处理，以提高纸张的白度和亮度。3.2筛选技术与设备3.2.1筛选技术筛选是分离纤维和杂质的重要环节，主要通过物理方法将纤维和杂质进行分离。筛选技术包括：重力筛选、压力筛选、离心筛选等。3.2.2筛选设备（1）重力筛选设备：如振动筛、平面筛等，利用纤维和杂质在重力作用下的沉降速度差异进行分离。（2）压力筛选设备：如压力筛、旋流器等，通过施加压力使纤维和杂质在流体中分离。（3）离心筛选设备：如离心筛，利用离心力将纤维和杂质分离。3.3碎浆与筛选的质量控制3.3.1碎浆质量控制（1）控制原料质量：保证原料的品种、质量符合生产要求。（2）调整碎浆设备参数：根据原料特性和生产需求，合理调整设备转速、磨片间隙等参数，以提高碎浆质量。（3）监测碎浆浓度：通过浓度计等设备实时监测碎浆浓度，保证其在适宜范围内。3.3.2筛选质量控制（1）筛选设备调整：根据纤维和杂质的特性，合理调整筛选设备的筛孔大小、筛网角度等参数。（2）优化筛选工艺：结合生产实践，改进筛选工艺，提高筛选效率。（3）检测筛选效果：定期对筛选后的纤维进行质量检测，保证纤维质量符合生产要求。3.3.3质量控制指标主要包括：碎浆细度、筛选效率、纤维得率、杂质含量等指标。通过实时监测和调整，保证碎浆与筛选过程的质量稳定。第4章纸浆漂白与洗涤4.1纸浆漂白剂的选用纸浆漂白是造纸过程中关键环节之一，其目的是去除纸浆中的木质素和其他色素，提高纸浆的白度，满足不同用途纸张的生产需求。在选择纸浆漂白剂时，需考虑以下因素：4.1.1漂白剂种类常用的纸浆漂白剂包括氯气、次氯酸钠、过氧化氢、臭氧等。各类漂白剂具有不同的氧化性和选择性，应根据纸浆的种类、要求白度及生产成本进行选择。4.1.2漂白剂浓度漂白剂浓度对纸浆漂白效果有直接影响。浓度过低，漂白效果不理想；浓度过高，可能导致纸浆强度下降。应根据纸浆种类和设备条件确定合适的漂白剂浓度。4.1.3漂白剂添加方式漂白剂的添加方式有连续添加和间歇添加两种。连续添加有利于稳定漂白过程，提高漂白效果；间歇添加则便于操作和调整。应根据实际生产需求选择合适的添加方式。4.2漂白工艺与设备4.2.1漂白工艺纸浆漂白工艺包括间歇漂白和连续漂白两种。间歇漂白适用于小规模生产，操作简单；连续漂白适用于大规模生产，生产效率高。具体工艺参数应根据纸浆种类和设备条件进行调整。4.2.2漂白设备常用的漂白设备有漂白塔、漂白罐、漂白釜等。设备选型应考虑以下因素：（1）处理能力：设备处理能力应满足生产需求，同时考虑未来的扩产可能性。（2）耐腐蚀性：漂白过程中使用的化学品具有腐蚀性，设备材料应具备良好的耐腐蚀性。（3）搅拌方式：搅拌方式对漂白效果有重要影响。常用的搅拌方式有机械搅拌、空气搅拌等。4.3纸浆洗涤工艺与设备4.3.1纸浆洗涤工艺纸浆洗涤的目的是去除漂白过程中残留的漂白剂和溶解的木质素等杂质。洗涤工艺包括多级逆流洗涤、顺流洗涤等。具体工艺参数应根据纸浆种类和设备条件进行调整。4.3.2纸浆洗涤设备常用的纸浆洗涤设备有真空洗浆机、压力洗浆机、置换洗涤机等。设备选型应考虑以下因素：（1）洗涤效率：设备应具有较高的洗涤效率，以满足生产需求。（2）能耗：设备能耗应尽量低，以降低生产成本。（3）操作灵活性：设备操作应简便，便于调整和维修。（4）设备材质：设备材质应具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，以保证长期稳定运行。第5章纸浆打浆与调浆5.1打浆工艺与设备5.1.1打浆工艺概述打浆工艺是造纸过程中的一环，其主要目的是将纸浆纤维进行切断、润胀和分丝，提高纤维间的结合力，从而赋予纸张良好的强度和柔软度。打浆工艺包括冷打浆和热打浆两种方式。5.1.2打浆设备打浆设备主要包括打浆机和磨浆机。打浆机分为圆盘式、圆筒式和锥式打浆机，其主要作用是对纸浆进行机械处理，提高纤维间的结合力。磨浆机则主要用于进一步细化纤维，提高纸浆的游离度。5.1.3打浆工艺参数打浆工艺参数包括打浆浓度、打浆温度、打浆压力和打浆时间等。合理选择和调整这些参数，对提高纸张质量具有重要意义。5.2纸浆添加剂的选择与使用5.2.1纸浆添加剂种类纸浆添加剂主要包括填料、助剂和染料。填料用于提高纸张的白度、不透明度和印刷功能；助剂用于改善纸张的物理功能，如增强剂、湿强剂、抗水剂等；染料用于赋予纸张所需的颜色。5.2.2纸浆添加剂的选择选择纸浆添加剂时，需考虑纸张的用途、生产工艺和成本等因素。应根据纸张质量要求，合理搭配各类添加剂，保证纸张具有良好的功能。5.2.3纸浆添加剂的使用纸浆添加剂的使用方法包括干添加和湿添加两种。干添加是将添加剂直接加入纸浆中，湿添加是将添加剂溶解在水中后加入纸浆。合理使用添加剂，有利于提高纸张质量。5.3调浆工艺与设备5.3.1调浆工艺概述调浆工艺是指将打浆后的纸浆进行配比、调整浓度、温度和pH等参数，以适应不同纸张的生产需求。调浆工艺对纸张质量具有重要影响。5.3.2调浆设备调浆设备主要包括调浆槽、搅拌器和调浆泵。调浆槽用于存放纸浆，搅拌器用于搅拌纸浆，使添加剂均匀分布，调浆泵用于将调好的纸浆输送到造纸机。5.3.3调浆工艺参数调浆工艺参数包括纸浆浓度、温度、pH和粘度等。合理调整这些参数，有利于提高纸张质量。5.3.4调浆过程中的注意事项在调浆过程中，应注意纸浆的配比、添加剂的使用、设备的清洁和浆料的循环使用等问题，以保证纸张质量的稳定和高效生产。第6章造纸机操作与控制6.1造纸机的结构与原理造纸机是纸浆经过加工处理形成纸张的关键设备。本节主要介绍造纸机的结构及其工作原理。6.1.1结构组成造纸机主要由网部、压榨部、干燥部和卷取部组成。（1）网部：网部是造纸机的核心部分，主要用于纸浆的过滤和纸页的形成。网部主要由成型网、真空箱、伏辊、胸辊等部件构成。（2）压榨部：压榨部的作用是去除纸页中的水分，提高纸页的强度。压榨部主要包括压榨辊、毛布、压榨真空箱等部件。（3）干燥部：干燥部用于进一步去除纸页中的水分，以达到纸张的干燥要求。干燥部主要包括干燥辊、热风箱、传动装置等。（4）卷取部：卷取部是造纸机的最后一道工序，将干燥后的纸张卷取成卷。卷取部主要由卷取辊、卸纸装置等组成。6.1.2工作原理造纸机的工作原理主要包括以下几个过程：（1）纸浆的筛选和过滤：纸浆经过筛选和过滤，去除杂质，然后在成型网上形成纸页。（2）纸页的压榨：纸页在压榨部通过压榨辊和毛布的作用去除水分，提高纸页的强度。（3）纸页的干燥：纸页在干燥部通过热风和干燥辊的作用进一步去除水分。（4）纸张的卷取：干燥后的纸张被卷取成卷，完成造纸过程。6.2造纸工艺参数的设定与调整造纸工艺参数的设定与调整对纸张质量具有重要影响。本节主要介绍造纸过程中需要关注的主要工艺参数及其调整方法。6.2.1工艺参数（1）网速：网速是成型网线速度的简称，对纸张的厚度、强度等功能产生影响。（2）压榨压力：压榨压力是压榨部对纸页的压力，影响纸页的水分去除和强度。（3）干燥温度和湿度：干燥温度和湿度影响纸页的干燥速度和纸张质量。（4）涂料添加量：涂料添加量对纸张的表面光滑度和印刷功能产生影响。6.2.2参数调整（1）根据纸张品种和质量要求，合理设定网速、压榨压力等参数。（2）根据纸浆功能和纸张质量，调整干燥温度和湿度。（3）根据纸张表面要求和涂料功能，调整涂料添加量。（4）在造纸过程中，实时监测各工艺参数，根据实际情况进行调整，保证纸张质量。6.3造纸机的运行与维护为保证造纸机的稳定运行和纸张质量，对造纸机的运行与维护。6.3.1运行（1）开机前检查：检查各部件是否正常，确认无异常后启动设备。（2）运行监控：运行过程中，关注各工艺参数的变化，发觉异常及时处理。（3）停机操作：停机时，按照规程进行操作，保证设备安全。6.3.2维护（1）日常维护：定期对设备进行清洁、润滑和检查，保持设备功能。（2）定期检修：根据设备运行情况，进行定期检修，更换磨损严重的部件。（3）故障排除：遇到设备故障，及时分析原因，采取相应措施解决问题。通过以上措施，保证造纸机的稳定运行和纸张质量。第7章纸张的干燥与压光7.1干燥工艺与设备纸张的干燥是造纸过程中的环节，它直接影响到纸张的质量和强度。干燥工艺主要包括以下步骤：7.1.1热风干燥热风干燥是利用热空气对纸张进行干燥的方法。热风干燥设备主要包括以下部分：（1）干燥筒：采用合金钢材料，表面光洁，保证纸张表面质量。（2）热风炉：为干燥筒提供热源，通常采用燃煤、燃气或电加热等方式。（3）风机：为干燥筒提供热风，实现纸张的干燥。7.1.2真空干燥真空干燥是在真空条件下，利用水的沸点降低，加快纸张内部水分的蒸发。真空干燥设备主要包括以下部分：（1）真空干燥箱：采用不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性。（2）真空泵：为真空干燥提供必要的真空条件。（3）加热系统：为真空干燥提供热源。7.2压光工艺与设备压光工艺是提高纸张表面光泽度和平滑度的重要手段。压光工艺主要包括以下步骤：7.2.1冷压光冷压光是在常温下对纸张进行压光，主要设备包括：（1）压光机：采用硬质合金钢压辊，保证纸张表面质量。（2）压光辊：可根据纸张类型和光泽度要求调整压力。7.2.2热压光热压光是在加热条件下对纸张进行压光，设备主要包括：（1）热压光机：包括加热装置和压光辊。（2）温度控制器：保证热压光过程中的温度稳定。7.3纸张后处理技术纸张后处理技术主要包括以下方面：7.3.1软化处理软化处理是通过化学或物理方法改善纸张的柔韧性，提高其印刷适应性。7.3.2表面施胶表面施胶是提高纸张表面强度和防水性的重要手段，主要包括以下方法：（1）淀粉施胶：采用淀粉作为施胶剂，提高纸张的表面强度。（2）合成胶施胶：采用合成胶作为施胶剂，提高纸张的防水性。7.3.3紫外线固化紫外线固化是通过紫外线照射，使纸张表面的施胶剂或涂料迅速固化，提高纸张的表面功能。7.3.4卷取与分切卷取是将干燥后的纸张卷取成卷状，便于运输和后续加工。分切则是根据实际需求，将纸张切割成相应规格。通过以上干燥与压光工艺及后处理技术的应用，可以有效地提高纸张质量，满足不同用途的需求。第8章林木加工技术8.1木材锯切与刨削8.1.1锯切技术锯切是木材加工的基础工艺，目的在于将原木加工成所需尺寸的板材、方材或其他形状。本节主要介绍以下几种锯切方式：（1）圆锯锯切：利用圆锯片对木材进行锯切，适用于锯切厚度较大的木材。（2）带锯锯切：采用带锯进行锯切，可提高锯切精度和效率。（3）框锯锯切：适用于锯切曲线形状的木材。8.1.2刨削技术刨削是木材加工中提高木材表面光洁度的重要环节。本节主要介绍以下几种刨削方式：（1）手动刨削：通过手动操作刨刀，对木材表面进行加工。（2）机械刨削：利用机械刨床对木材进行高效、精确的刨削。8.2木材干燥与防腐8.2.1木材干燥木材干燥是提高木材使用价值和延长使用寿命的关键环节。本节介绍以下干燥方法：（1）自然干燥：将木材堆放在通风、干燥的地方，让木材自然蒸发水分。（2）人工干燥：利用干燥设备，对木材进行快速、均匀的干燥。（3）真空干燥：在真空环境下，加速木材内部水分的蒸发。8.2.2木材防腐为防止木材在使用过程中受腐蚀、虫蛀等影响，需要进行防腐处理。本节介绍以下防腐方法：（1）化学防腐：采用化学药剂对木材进行处理，提高木材的防腐功能。（2）物理防腐：利用物理方法，如加热、微波等，对木材进行处理。（3）生物防腐：采用生物制剂，如微生物、酶等，对木材进行防腐。8.3木材胶合与拼板8.3.1木材胶合胶合是将两片或多片木材通过胶粘剂粘接成一体，提高木材的利用率和功能。本节介绍以下胶合技术：（1）普通胶合：使用脲醛树脂、酚醛树脂等胶粘剂，将木材粘接在一起。（2）真空胶合：在真空环境下进行胶合，提高胶合强度和耐水性。（3）高频胶合：利用高频电场加热，使木材表面快速升温，提高胶合速度和效率。8.3.2木材拼板拼板是将多片木材按照一定规律拼接成大面积的板材，以满足不同使用需求。本节介绍以下拼板方法：（1）指接拼板：将木材端面加工成指形榫，通过指形榫相互拼接。（2）槽榫拼板：在木材边缘加工出槽榫，通过槽榫相互拼接。（3）胶接拼板：利用胶粘剂将木材拼接在一起，适用于异形木材拼接。第9章林木加工设备与自动化9.1锯切与刨削设备林木加工过程中，锯切与刨削设备是实现木材精度加工的关键。本节主要介绍以下几种设备：9.1.1锯床锯床是用于将原木锯切成板材、方材等产品的设备。根据锯切方式不同，可分为圆锯床、带锯床和框锯床等。各类锯床在选用时应考虑锯切精度、生产效率和安全性等因素。9.1.2刨床刨床主要用于对木材表面进行精加工，提高木材表面光滑度和尺寸精度。按照加工方式，可分为平面刨床、压刨床和双面刨床等。选用刨床时，应关注其加工精度、生产效率和操作简便性。9.1.3砂光机砂光机用于对木材表面进行打磨、抛光处理，提高木材表面光洁度。根据砂光方式，可分为宽带砂光机、圆盘砂光机和振动砂光机等。选用砂光机时，应考虑其加工效果、砂光速度和设备稳定性。9.2干燥与防腐设备木材干燥和防腐是保证木材质量、延长木材使用寿命的重要环节。以下为相关设备介绍：9.2.1木材干燥设备木材干燥设备主要包括常规干燥设备（如蒸汽干燥窑、真空干燥窑等）和快速干燥设备（如微波干燥