加工纸的制造

加工纸的制造 The manuscript was revised on the evening of 2021

加工纸制造生产工艺及其

产生的污染物

目录

一、概述 (3)

二、加工纸基质材料 (4)

三、加工纸生产工艺 (6)

1、涂布加工纸 (6)

2、复合加工纸 (9)

3、变性加工纸 (10)

4、浸渍和其他加工纸 (13)

四、生产过程所产生的污染物 (15)

1、关于造纸工业的主要污染源 (15)

2、加工纸详细的流程中产生的污染物 (17)

3、关于解决制浆造纸工业对环境污染的方法 (21)

4、对减少我国造纸工业环境污染的若干建议 (28)

一、概述

1、定义：

随着社会的发展，纸的种类越来越多，用途更加广泛。通常把纸或类纸为基质材料，根据所需的特性进行各种方式的加工，所制成的产品称为加工纸。

2、对纸加工的目的：

改善纸的外观，以达到美观、装饰等目的；改变和提高纸或类纸的物化性能，以达到各种特殊的使用要求；赋予纸或类纸的基材以一定形状，使之符合各种使用的便利和要求。

3、分类：

⑴根据其加工方法分为

①涂布加工纸②复合加工制③变性加工纸④浸渍加工纸⑤机械加工纸

⑵根据用途分为

①涂料印刷纸类②记录纸和复写纸类③功能防护纸④建筑装饰用纸类⑤特种专用纸类⑥其他加工纸类

4、发展现状

2008年是极不平凡的一年，突如其来的国际金融危机和我国经济增长的减缓，使造纸工业遭受了史无前例的需求下降、价格下跌、贸易萎缩、库存积压的煎熬，全行业的经济运行和发展遇到了前所未有的困扰，经历了建国以来最严峻的考验和挑战。上半年造纸行业景气攀升，下半年生产与消费增速均明显回落。特别是第四季度，纸及纸板生产与消费增长均由9月份以前增长11％左右，分别

降至％和％。单月纸及纸板产量9～12月与上年同比均出现负增长。

据中国造纸协会调查资料，2008年全国纸及纸板生产企业约有3500家，全国纸及纸板生产量7980万吨，较上年7350万吨增长％。消费量7935万吨，较上年7290万吨增长％，人均年消费量为60千克（亿人），比上年增长5千克。2008年比2000年生产量增长％，消费量增长％。2000～2008年，纸及纸板生产量年均增长％，消费量年均增长％（见图1）

图12000年至2008年纸及纸板的生产和消费情况

二、加工纸基质材料

加工纸基质材料即指纸或类纸、纸板。使用纤维原料制造纸张和纸板的方法，一般可分为湿法造纸和干法造纸两大类。目前大多数纸和纸板采用湿法造纸，干法造纸多用于特种纸的制造。

纸和纸板的生产过程大体可以分为打浆、调料、造纸机前纸料的处理、纸或纸板的抄造四个阶段。造纸生产流程（如图2）

三、加工纸生产工艺

1、涂布加工纸

⑴颜料涂布纸

颜料涂布纸是将颜料、胶黏剂以及其他添加剂配合制成的涂料，通过涂布装置涂于原纸表面，经干燥、压光、整理制成。主要用作印刷纸及需要经过印刷加工的包装纸和装饰纸等如铜版纸，用于高档艺术、美术品印刷、精印美术书刊；涂料印刷纸，用于杂志正文页、彩色书页、上表和广告单印刷等。

颜料涂布纸一般的生产过程：涂料液制备——涂布机涂料——干燥——压光——完成。

生产工艺流程（见图3）

⑵特殊涂布加工纸

①无碳复写纸

无碳复写纸又名压敏记录纸，在我国20世纪70年代初开始商品化。无碳复写纸使用时省去了复写要夹纸的麻烦，并且复印分数多，副本容易套正、清晰，不会午安手和衣物。

无碳复写纸由上页纸（简称CB纸），中页纸（简称CFB纸）和下页纸（简称CF纸）组合而成。如果需要的副本不只两张，只要在中间加插CFB纸即可满足要求。

无碳复写纸的成品有三种：

第一种是由流程按①生产的CF纸，纸页上只涂有显色剂涂料，其涂布方法与普通涂布纸相同。

第二种是由流程②生产的CB纸，纸页只涂有微胶囊涂料，经干燥卷取，制成成品，干燥后不进行压光。

第三种是由流程③生产的CFB纸，纸页的正面涂料与CF纸相同，背面的涂料与CB纸相同。三种纸按上、中、下的顺序进行重叠复写时，即可得到多份副本。无碳复写纸的成品有卷筒和平板制品两种。

详细见生产流（程图4）。

②氧化锌静电复印纸

氧化锌静电复印纸是以氧化锌作为主要光敏材料，将其涂在原纸上，以静电照相原理复印的一种印刷纸。使用时，经过充电、曝光、显影、定影等过程而复制出图像。在定影后再经过亲水处理则这种复印纸也可以用作胶印静电制版纸，制成版后直接在胶印机上进行印刷。

氧化锌静电复印纸的由感光层、预涂层及纸基组成的。生产流程（如下图5）

2、复合加工纸

定义：在一种基材的表面上层合上一层或多层纸、薄膜等材料而构成新材料的一种加工过程，称为复合加工。

分类及特性：按照与纸层复合的薄膜材料的不同，可分为三类。

⑴、织物复合纸

布与纸层合。这种复合加工纸有很高的抗张、撕裂及耐折强度，并保持纸的透气性，而对于布，则大大提高了其挺硬性。

⑵、薄膜复合纸

各种塑料薄膜与纸层合。加工后的制品的抗张、撕裂强度等均有提高，具有防水、防潮、气密等保护性能，绝缘性、尺寸稳定性等增强，还可获得热封等特性。

⑶、金属箔复合纸

金属箔与纸层合。加工后的制品的强度、尺寸稳定性等提高，具有高防潮性和气密性，具有完全遮光性、热反射性及导电等特性。层合加工的方法

①湿法层合：采用水性胶黏剂时，一般采用这种层合方法。调节好的水性胶黏剂，先经涂布装置涂布于层合材料上，然后在涂布的湿状态下经压辊压贴，与其他材料层合起来，然后进行干燥。

②干法层合：干法层合首先是将有机溶剂性胶黏剂涂于基材上，再经干燥去除溶剂，然后在加热辊处使基材（原纸）与其他薄膜材料压贴层合的一种方法。

③热熔层合：热熔层合是采用热熔性胶黏剂，先将其在高温下熔化，然后涂于层合材料上，在胶黏剂尚未冷却之前，立即在加压状态下与其他材料层合，冷却后即得到层合制品。

④挤压层和：挤压层合是将合成树脂原料置于挤出机中加热使其熔融，并经塑模而呈膜状从机头喷出，喷出的热熔状薄膜在热熔状态下与基材（纸或其他）层合，最后通过冷却辊冷却固化后即成为复合成品。

3、变性加工纸

定义：变性加工纸是将原纸进行化学处理，使纸页的纤维发生润胀、胶化、降解和改性等物理化学变化，而使原纸的性质发生质的变化，从而产生许多特殊的性能以适应各种特殊的要求。

⑴、植物羊皮纸

将植物纤维纸用硫酸处理而改变了原纸的性质的加工纸，也称为硫酸纸。

经硫酸处理后，纸页气孔大大减少，不透气性增强，并且有不透油性、半透明性、难燃烧性及弹性等。可用作描图纸、书皮纸、防潮包装纸和电报打孔纸等。由于硫酸处理的杀菌作用，它还可以广泛用于食品包装。

一般的生产流程为：原纸——原纸羊皮化——洗涤与碱处理——羊皮纸塑化——羊皮纸的干燥

植物羊皮纸的生产流程及设备示意（如图6）

⑵、钢纸

钢纸是将原纸经浓氯化锌溶液处理，使纤维素发生剧烈润胀和胶化，从而部分水解而成为短链物，具有一定的黏着能力。将纸页在胶化烘缸上层层黏合起来，再经老化、洗涤（脱盐）、干燥、整形即制成钢纸。

钢纸具有很高的机械强度、介电强度和弹性，又有加工成型、耐磨、耐热和耐腐蚀等。可制取电气工业和化学工业中的各种垫片，绝缘体：机械工业中的高速无声齿轮、轴套等。另外在汽车、航空、纺织等工业及日常生活中也有广泛应用。

钢纸的生产流程（如图7）

⑶乙酰化纸

乙酰化纸是由纸与醋酸酐在催化剂的存在下相互作用而制成的，它吸水率低，耐热性好，使乙酰化纸成为电气工业中的一种优良的电绝缘材料。

现在制造乙酰化纸的原纸是用100%硫酸盐木浆制成的电话线绝缘纸。乙酰化的过程是使原纸缓慢地通过贮有冰醋酸和醋酸酐的反应槽，并以高氯酸为催化剂进行乙酰化反应，最后再经干燥和冷却即可得到乙酰化纸。

4、浸渍加工纸

浸渍加工纸又称吸收加工纸。它是用树脂、油类、蜡质、沥青等物质对原纸进行浸渍吸收，以改变原纸的外观或性质以满足某些特殊需要。这类加工纸要求原纸具有良好的吸收性和均匀的纤维组织。一般采用轻打浆、不施胶的原纸，压榨和压光程度较低。同时要求具有一定的强度，以适用于加工作业的要求。

⑴、树脂浸渍纸

纸页经合成树脂或合成橡胶的乳液浸渍，可以改善表面性质，增加物理强度，获得防水、防油、耐磨等特性，用作人在皮革、衬垫材料及特殊印刷纸等。若用折射率与纤维素相同的树脂或油浸渍纸页，可获得光学均匀性，增大透明度，用作描图纸和感光复印纸等。若用酚醛树脂等热硬性树脂浸渍原纸，然后在高温高压下熟化，可制得钢性层压制品，用作电气绝缘板和家具、天花板的装饰层等。

⑵、沥青纸、油纸和蜡纸

沥青纸是原纸经沥青浸渍的制品。一般将卷筒原纸通过熔融的沥青，再从两个加热的辊间通过，使沥青完全浸透，并将余量沥青挤出。在空气中冷却后，撒上滑石粉或云母粉等，以防相互黏结。其特点是具有耐水性，可作屋顶纸（即油毡纸，原纸为废棉抄制的厚纸）和防水包装纸（原纸为废纸抄成的薄纸）。另外有一种防潮纸，是用沥青将两层薄原纸粘贴在一起而制成的。

油纸是原纸经油浸所得的制品，具有耐水性、防潮性，并且由于油的氧化和干燥，可增加透明度和强度。一般用作水果、肉类、金

属等包装。用油种类应根据用途不同而定，常用桐油。亚麻仁油。橄榄油或某些矿物油。

蜡纸是原纸浸以石蜡、黄蜡、白蜡等蜡类物质而制得的加工纸，具有不透明性和耐水性。一般用于特殊包装。浸蜡时，可用熔蜡的蜡液，也可以用蜡的有机溶液。

5、机械加工纸

将各种加工纸经印纹。压花、特殊磨光和起皱等机械加工，即得适于各种需要的机械加工纸。加工的目的主要是改善外观、增强艺术感，用于装饰纸、壁纸等

机械加工纸可采用压花机和磨光机等。一般压花机由一个纸辊和两个（或一个）中空的钢辊组成，钢辊上刻有花纹，将颜料或树脂涂布纸在加压、加温（钢辊通汽）下通过辊间，即被压出花纹。

四、造纸工业的环境污染

1、关于造纸工业的主要污染源

我国造纸工业对环境的污染主要在于所排放的有害废液1994年排放有害废液50亿吨，占全国废水排放量的1/6，其中有机污染物占1/4，名列第三。还有废气和固体废物的污染，但与有害废液相比不是主要的。有害废品率液来源于以下三方面：

（1）煮浆工段的废液即碱法煮浆（制浆）的黑液和酸法煮浆（制浆）的红液。

目前我国只有个别造纸厂采用酸法制浆，绝大部分造纸厂采用碱法制浆，所排放的黑液主要是木素和碳水化合物的降解产物。例如硫化木素、甲酸醇、二甲硫醚和二甲基二硫化物等是木素的降解产物，都是有臭味甚至有恶臭的化合物，是造成废液中COD值高的主要污染物；碳水化合物的降解产物则呈异变糖酸状态存在，是造成废液中BOD值高的主要污染物。

酸法蒸煮废液的污染物，也是木素和碳水化合物的降解产物，是形成COD和BOD高的主要原因。

（2）含氯漂白废液的污染物

造纸厂污染最严重的要算含氯漂白废液的排放，废液中不但含有COD和BOD，而且还含有其它剧毒物质。

我国造纸厂生产漂白纸浆的原有数千家，除个别厂外，均采用含氯漂白技术，例如氯化漂白、次氯酸盐漂白等。次氯酸盐漂白时产生的三氯甲烷，每漂白一吨蔗渣浆所排出废液约含150-250g，每漂白一吨木浆约含700g。氯化漂白除了产生三氯甲烷外，废液中还含有40多种有机氯化物，其中以各种氯代酚为最多，如二氯代酚、三氯代酚，还产生二恶英（dioxins）和呋喃（furans）产物，有10多种是剧毒的。

（3）制浆造纸过程中段废水的污染

与蒸煮制浆黑液和含氯漂白废液的污染相比，制浆造纸过程其它工段的废水污染尚不严重，这一部分废水一般称为中段废水。

由与技术及经济上的原因，现在的碱法纸浆生产过程还不能做到全封闭、零排放。还有其他工段所排出废液废物，也含有各种污染物质，例如备料中产生的含污废水、纸机白水、工厂设备管线的滴、漏、跑、冒等引起的含污废水等。这些废水如不处理也会对环境造成污染。但这些废水一般经过适当物理处理就能达标。另处，可采用半封闭循环系统，前一工序尽量用下一工序的废水，以减少废水的排放量。

2、加工纸详细的流程中产生的污染物

⑴颜料涂布纸生产过程中产生的主要污染物是废水，含大量有机物，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯胶乳（PVAC）等等，还产生一些固废和气体。

⑵无碳复写纸的主要污染时由它的涂布所产生的废水，含大量有机物。如氢化联苯、烷基苯等。