制浆造纸工艺

影响压榨脱水的因素







1．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。 2．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。 3．压辊的硬度：压辊的硬度大时，单位面积上所受的 压力大，压后的湿纸水分低。 4．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。 5．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。 6．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。 另外，湿纸脱水还与定量、浆料温度有关。
7.2 软压光

原理 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。
3.3 助留助滤系统
• 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、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 • 这是适于生产快速测定纤维长度的一种方法。 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。
• 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。
储存塔
衬层混合浆池
磨浆机
械散 浆木 浆机
白水池
浓调白水
4、损纸制浆系统
尾浆筛 疏磨机
粗浆浆池
损纸浆池
除砂器
一级筛
浓调白水
良浆浆池
芯层浆池
碎 浆 白 水
浆塔
衬层浆池
浆池
磨浆机
白水池
浓调白水
四、制浆用设备
• 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 顶端口排出。 • 3、除渣机：其作用和原理和除渣器相同。
表面 施胶剂
淀粉类
合成类
氧化 淀粉
磷酸酯 淀粉
其它
聚乙烯醇
羧甲基 纤维素
其它 聚合物
5.2 表面施胶对印刷性能的作用
表面 强度 挺度 表面 施胶 形稳性 油墨 吸收性 平滑度 吸水性
6、涂布

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。
优点

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纤维产生“塑化”， 并因压搓过程而产生微滑，从而起到很强的整饰作用。 其压光过程对纸张损伤小，使纸页保持高的强度、松 厚度、挺度等，并且印刷性能良好。经软压光整饰的 纸，不仅大大提高了纸张的平滑度，其紧度也是均匀 的，因而在印刷时，油墨在全幅得到均匀的渗透，不 会产生深浅不同的斑点；而经刚性压光后，纸张厚度 一致，原来纸面凸出的部分被压平，但紧度却不是一 致的。刚性压区的纸页纤维易被压溃，破坏纤维间的 结合，纸页的强度下降；而软辊压区其压力相对柔和， 在剪切力的作用下，同时又受到高温辊面的熨烫，显 著地提高了光泽度和平滑度。
7.压光部


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。 分为硬压和软压。
7.1 硬压光

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。
3.2 填料的添加
• 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。
按纤维长短分
针叶木浆
损纸浆
阔叶木浆
• 针叶木浆 针叶木浆其纤维长，可以提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 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。
6.1涂布对纸张性能的影响
色相 白度 不透 明度 吸水 性能 光泽度
涂布
表面 强度
平滑度
油墨 吸收性
6.2 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




①粘度 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。 ②涂料的固含量 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。 ③涂料的保水性 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。 ④pH值 高的pH值易使胶粘剂向原纸渗透加重，涂料泡沫增多。
浆池
磨浆机
碎 浆 白 水
面层混 合浆池
磨浆机
储存塔 浆池
底层混 合浆池
磨浆机
储存塔
白水池
浓调白水
2、化学阔叶浆生产流程
水力碎浆机
浆塔
除砂器
疏解机
浓调白水
浆池
芯层混合浆池
碎 浆 白 水
衬层混合浆池 面层混合浆池 底层混合浆池
浆池
磨浆机
白水池
浓调白水
3、机械浆生产流程
水力碎浆机
浆塔
除砂器
疏解机
浆塔
芯层混合浆池 碎 浆 白 水
5、表面施胶
• 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
三、制浆工艺流程
• 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
水力碎浆机
浆塔
除砂器
制浆造纸理论课程
一、造纸原料
制浆用原料
针叶木
阔叶木
非木材纤维
（二）造纸用浆料
按制浆方法分
化学浆
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： 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： 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。
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。
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）
3.4湿部其它助剂的添加
3.湿部施胶剂和填料的添加
• 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。
3.1施胶剂的添加
• 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。
二、制浆常用术语
• 1、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 • 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。
• 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
4、干燥部
• 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。
wenku.baidu.com、制浆过程色相的调整
• 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
一、制浆造纸工艺流程图
二、各工段工艺控制
1、造纸湿部主要设备
湿部
网部
高低空 风箱 真空 系统
压榨部
液压 系统 真空 系统
成型网 流浆箱 脱水板
毛布
压榨辊
1.1 湿部在造纸过程的作用原理
1、网部 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。 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； 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。