造纸工艺及技术课件.ppt

1、 纸是如何制造出来的，其基本工艺流纸是如何制造出来的，其基本工艺流程如程如 何？何？纸与纸板的区别，常见的有那些？纸与纸板的区别，常见的有那些？纸或纸板有那些基本的性能？如何根纸或纸板有那些基本的性能？如何根据用途来确定其质量要求？据用途来确定其质量要求？第一章 绪论 是与国民经济发展和人类文明建设息息相关的重要基础原材料产业；纸的消费是衡量国家现代化水平和文明建设的重要标志。1、纸和纸板总产量及人均消费量、纸和纸板总产量及人均消费量 世界总产量：近4亿吨（07年）中国总产量：0.839亿吨（08年，居世界第一位）世界人均消费量：56.3kg/（人年）（08年）发达国家人均消费量：300kg/

2、（人年）中国人均消费量：50kg/（人年）（预计2010年达世界人均）湖北省08年产量超100万吨，国内排名13位2、国内造纸工业现状、国内造纸工业现状 已基本建立比较完整的造纸工业技术研究开发、人才培养、装备制造、产品生产和市场销售等体系。国际造纸跨国公司的进入和我国造纸工业大力引进国际先进技术，有力地推动我国造纸工业的发展。目前我国已具备从造纸生产和消费大国向世界造纸强国转变的现实基础。3、现代造纸工业的特点和发展趋势、现代造纸工业的特点和发展趋势 是资金密集型、技术密集型、能源密集型和大规模型产业。具有生产连续性强、工艺流程复杂、能源消耗高、原材料处理量大、污染负荷重、投资大的特点。生产

3、规模大型化、产品高档化、技术装备现代化、生产清洁化和水资源的节约利用是当今世界造纸工业发展的主要趋势。4、国内造纸工业存在的主要问题、国内造纸工业存在的主要问题 造纸原料结构不合理，木浆比重低 纸和纸板总量不足，产品结构不合理 企业规模小 技术装备落后 水资源消耗大 环境污染严重 造纸领域的发展主要表现造纸领域的发展主要表现纸的品种种类多打浆方面连续打浆；高浓打浆造纸助剂方面种类增加抄纸方面低定量；中性造纸；中性施胶纸机装备方面大型化、高速化白水回用方面白水循环进一步封闭P2 1.纸和纸板的概念纸和纸板的概念 纸是一种特殊的材料，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

4、等非纤维添加物质）交织结合而成的、具有多孔性网状物性的特殊薄张材料。纸和纸板的区别：在于它的定量和厚度。我国：一般定量200g/m2以下，厚度500m以下称纸；国际标准化组织推荐标准：定量超过250g/m2称为纸板。P3原料植物纤维纸、合成纤维纸、矿物纤维纸和金属纤维纸抄造方式手工纸、机制纸整理包装方式平板纸、卷筒纸、盘卷纸定量和厚度纸和纸板纸面的光滑程度毛面纸、半有光纸、有光纸用途文化用纸、包装用纸、技术用纸、装饰用纸P4T5另外根据现实应用要求再补充以下方面内容：五、纸和纸板的规格五、纸和纸板的规格 （一）原纸尺寸（卷筒纸和平板纸）（一）原纸尺寸（卷筒纸和平板纸）T6（二）纸的幅面尺寸（二

5、）纸的幅面尺寸 国家标准：A、B、C三组 国际标准：为国家标准A组06组号（A0A6）规 则：（1）各组内每号尺寸可对折成邻近号尺寸 （2）各组内的用纸幅面均为相似形 （三）纸的偏斜度（三）纸的偏斜度 一般不超过3 mm。T7 六、印刷与纸和纸板六、印刷与纸和纸板 （一）印刷方法的分类和特点（一）印刷方法的分类和特点 印刷方法分为印刷方法分为 压印式印刷法压印式印刷法非压印式印刷法非压印式印刷法凸版印刷凸版印刷凹版印刷凹版印刷平版印刷（胶版、石版）平版印刷（胶版、石版）如喷墨印刷、静电复印等如喷墨印刷、静电复印等T8（二）印刷对造纸工业发展的要求（二）印刷对造纸工业发展的要求 适应印刷机运转速

6、度提高的要求 进一步提高纸张强度（抗张强度、撕裂强度）和匀度。适应印刷品质量和档次提高的要求 进一步提高印刷纸的档次和质量，如匀度及定量、厚 度、松密度和水分的均匀性，表面结合强度、平滑度 和印刷适性等，同时降低纸张的定量。适应新的印刷方法、印刷油墨、印刷工艺和印刷设备 的要求 不断研究和开发新产品和提高现有产品对上述要求的 适应性。T8 七、包装与纸和纸板七、包装与纸和纸板 在塑料、金属、玻璃及纸和纸板四大包装材料中，纸和纸板是最主要的包装材料，用量最多。当前包装纸材料的发展情况：开发适于绿色包装需求的纸、纸板和纸制品发展高档次、高质量包装纸和纸板包装用纸和纸板低定量化和发展重型化包装纸箱外

7、观质量物理性质光学性质印刷性能电气性质P5尘埃、针眼、破洞、透明点半透明点、皱纹、褶子条痕、筋道泡泡纱、网印、毯印、斑点浆疙瘩、裂口色泽（四）印刷性能（四）印刷性能三、纸与纸板的生产方法及流程三、纸与纸板的生产方法及流程贮贮浆浆池池打打浆浆贮贮浆浆池池添添料料净净 化化、脱脱气气筛筛浆浆流流浆浆箱箱网网部部压压榨榨部部干干燥燥部部压压光光部部卷卷取取胶料、填料、助剂等超级压光超级压光包包装装纤维回收纤维回收回收纤维回收白水水力碎浆机水力碎浆机损纸损纸损纸打浆的概念打浆的概念纸料纤维受到剪切力的作用纸料纤维受到剪切力的作用剪切力：来自机械的作用剪切力：来自机械的作用 和和 流体的作用流体的作用打

8、打 浆：源自间歇式槽式打浆机浆：源自间歇式槽式打浆机磨磨 浆：源自连续式盘磨打浆机浆：源自连续式盘磨打浆机打浆的任务打浆的任务1 1）改变纤维形态）改变纤维形态2 2）控制纸料在网上的滤水性能）控制纸料在网上的滤水性能P10一、纤维细胞壁的结构一、纤维细胞壁的结构（一）纤维细胞壁的结构（一）纤维细胞壁的结构P11P12T35 其剪切力来自：机械作用和流体作用其剪切力来自：机械作用和流体作用四、磨（打）浆机理四、磨（打）浆机理打打浆浆前前打打浆浆后后P14T62 一、纤维结合力（四种）一、纤维结合力（四种）氢键结合力氢键结合力化学主价键力化学主价键力纤维素分子链葡萄糖基之间的键力纤维素分子链葡萄

9、糖基之间的键力极性键吸引力极性键吸引力范德华吸引力范德华吸引力表面交织力表面交织力 （一）纤维与纤维之间的氢键结合（一）纤维与纤维之间的氢键结合 步骤一步骤一：通过水分子形成的水桥连接：通过水分子形成的水桥连接0.52的羟基形成氢键结合；的羟基形成氢键结合；98以上的羟基在纤维内部形成氢键。以上的羟基在纤维内部形成氢键。步骤二步骤二：单层水分子形成的氢键结合：单层水分子形成的氢键结合 当纸料在网上滤水后，经过压榨当纸料在网上滤水后，经过压榨 进一步脱出水分，使两纤维间的距离进一步脱出水分，使两纤维间的距离 靠拢，在纤维间形成了比较有规则的靠拢，在纤维间形成了比较有规则的 单层水分子连接的氢键结

10、合。单层水分子连接的氢键结合。步骤三步骤三：过程完成，形成氢键结合：过程完成，形成氢键结合 纸页经加热干燥进一步脱除水分，纸页经加热干燥进一步脱除水分，水分蒸发时，纤维受水的表面张力作水分蒸发时，纤维受水的表面张力作 用，使纸页收缩，纤维进一步靠拢，用，使纸页收缩，纤维进一步靠拢，从而使纤维素分子间的羟基距离小于从而使纤维素分子间的羟基距离小于 2.8，最终形成了氢键结合。，最终形成了氢键结合。P15P163.保水值和筛分析保水值和筛分析保水值表示纤维打浆后的水化及润胀的程度。纸张的紧度、裂断长、耐破度、耐折度等随着保水值的增加而直线上升。筛分析使纤维按长度得到分级，测出各级纤维的长度和所占百

11、分率。保水值保水值（湿浆重干浆重）（湿浆重干浆重）100干浆重干浆重P17第三节 打浆工艺长纤维游离磨（打）浆长纤维游离磨（打）浆 长纤维粘状磨（打）浆长纤维粘状磨（打）浆短纤维游离磨（打）浆短纤维游离磨（打）浆短纤维粘状磨（打）浆短纤维粘状磨（打）浆P19打浆度小于打浆度小于30o SR 称为高度游离浆称为高度游离浆 打浆度为打浆度为3050o SR 称为游离浆或中等浆称为游离浆或中等浆 打浆度为打浆度为5070o SR 称为粘状浆称为粘状浆 打浆度为打浆度为7085o SR 称为高粘状浆称为高粘状浆 或大于或大于85o SR 所以，游离浆所以，游离浆(或粘状浆或粘状浆)和和 游离打浆游离打

12、浆(或粘状打浆或粘状打浆)概念不同概念不同表示打浆的程度表示打浆的程度表示打浆作用的方向表示打浆作用的方向 式式以疏解为主，要求将纤维分散成单纤维，只需适当的加以切断，尽量保持纤维长，不要求过多的细纤维化。浆料特性：浆料脱水性好，成纸吸收性好，透气度大，因纤维长，匀度、平滑度差，不透明度高，耐破和撕裂强度较好，尺寸稳定性好，变形性小。这种浆料多用于生产有较高强度的纸张。例：例：牛皮包装纸牛皮包装纸 定量定量 40110 g/m2 原料原料 未漂未漂 KP浆浆 纤维平均长度纤维平均长度 1.82.4mm 打浆度打浆度 2240 o SR要求纤维高度细纤维化，良好的润胀水化，使纤维柔软可塑，有滑腻

13、性，并尽可能地避免纤维切断，使纤维保持一定的长度。因打浆度高，脱水困难；纤维长上网时容易絮聚，影响成纸的匀度，需采用低浓上网；成纸强度大，吸收性小，可用来生产高级薄型纸。例如：仿羊皮纸仿羊皮纸（机械零件包装纸）（机械零件包装纸）描图纸描图纸（中等长纤维粘状浆）（中等长纤维粘状浆）定量定量 55 g/m2 定量定量 50 g/m2 原料原料 未漂亚硫酸盐木浆未漂亚硫酸盐木浆 原料原料 漂白亚硫酸盐木浆漂白亚硫酸盐木浆 打浆度打浆度 90 o SR 纤维平均长度纤维平均长度 1.21.6mm 打浆度打浆度 8590 o SRP44 又如：又如：纸袋纸纸袋纸 定量定量 80 g/m2 纤维平均长纤维

14、平均长 2.02.4mm 打浆度打浆度 2025 o SR 为什么纸袋纸会是这样？为什么纸袋纸会是这样？因为纸袋纸有两个重要质量要求：因为纸袋纸有两个重要质量要求：很高的强度（耐破度、撕裂度）很高的强度（耐破度、撕裂度）良好的透气度良好的透气度 为保证透气度和上网脱水良好为保证透气度和上网脱水良好 打浆度不能高（属游离浆）打浆度不能高（属游离浆）但又不能采用游离打浆，否则：但又不能采用游离打浆，否则：切断纤维切断纤维不利撕裂度不利撕裂度不能很好细纤维化不能很好细纤维化不利耐破度不利耐破度 纸袋纸打浆度虽低，但仍采用长纤维粘状打浆方式纸袋纸打浆度虽低，但仍采用长纤维粘状打浆方式3、短纤维游离磨（

15、打）浆、短纤维游离磨（打）浆要求纤维有较多的切断，避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性：脱水容易，纸的组织均匀纸页较松软，强度不大，吸收性强例：例：吸墨纸吸墨纸 定量定量 100 g/m2 原料原料 棉浆或掺部分木浆棉浆或掺部分木浆 纤维长度纤维长度 0.71.0mm 打浆度打浆度 2030 o SR4、短纤维粘状磨（打）浆、短纤维粘状磨（打）浆要求纤维高度细纤维化，润胀水化并适当切断，使纤维柔软可塑有滑腻感浆料特性：脱水困难，成纸均匀好有较大的强度例：例：卷烟纸卷烟纸 定量定量 22 g/m2 纤维长度纤维长度 0.91.4mm 打浆度打浆度 8892 o SR 原料原料 麻浆或木浆麻浆或木浆

16、T44 游离浆与粘状浆的磨（打）浆方法游离浆与粘状浆的磨（打）浆方法 游离浆 打浆时间短，浓度低，压力大，刀片薄，以一次下重刀为宜。粘状浆 打浆时间长，浓度高，刀片厚，先轻刀疏解，再分几次下刀，逐步加重压力。P20P21 三、各种浆料的打浆性能三、各种浆料的打浆性能棉麻浆长度长，采用切断能力强的半浆机先打半浆，切断，然后再打成浆的设备。针叶木浆根据需要进行切断阔叶木避免切断草浆保持纤维长度，轻打、快打第四节 打浆设备 一、打浆机一、打浆机 间歇式和连续式打浆设备间歇式：槽式打浆机连续式锥形磨浆机圆柱精浆机盘磨机 二、连续打浆设备二、连续打浆设备效率高、能耗低、设备外形小、占地小，便于高浓化、专

17、用化和集中管理，应用广泛1.锥形磨浆机2 圆柱精浆机3 圆盘磨浆机1 盘磨机的类型和结构立式、卧式单盘磨、双盘磨、三盘磨单流式、双流式2.盘磨机打浆的原理盘磨机打浆的原理离心力使盘磨盘齿面形成浆膜。浆料从中心进入，在高速回转的盘磨带动下，沿螺旋渐开线走向圆周。过程中，浆料纤维经受离心力、扭转力、剪切力、拉压力和水力冲击等作用，结果引起浆料纤维的疏解分离、横向切断、纵向分裂、吸水润胀和细纤维化等变 化。浆料虽在盘磨间停留几秒钟，就能完成浆料的磨（打）浆作用。盘磨两盘间的特殊机械作用，使浆料纤维具有切断少，分丝帚化多的特点。3.盘磨机的选择和使用盘磨机的选择和使用（1）直径和转速（2）磨盘的结构和齿形的选择（3）磨齿材质的选择（4）磨浆电流的控制P28T49 齿型分为：疏解型和帚化型。一般：以疏解纤维、轻微打浆为主的采用细沟细齿和浅齿；以切断作用为主的采用较小的齿宽；以帚化为主的采用较大的齿宽。同一磨盘上可分为：粗磨区 精磨区挡坝（封闭圈）防止浆料“短路”工程塑料磨盘（3）磨齿材质的选择（4）磨浆电流的控制P301、纸张机械强度性质有那些、纸张机械强度性质有那些?、影响纤维结合力的因素、影响纤维结合力的因素?、打浆方式有那些及各种方式有那些特点、打浆方式有那些及各种方式有那些特点?、连续打浆设备有那些，并简单介绍其特点？、连续打浆设备有那些，并简单介绍其特点？