制浆造纸原理与工程造纸绪论华南理工大学共21页文档
制浆造纸原理与工程废纸制浆华南理工詹怀宇

tR=90
F
tF=160
P
tR=80
50-100um
沥青
石蜡、蜡 六、轻质合成聚合物
P-G
tR=85
tF=160
G-P
tR=60~110
多层涂布袋 聚丙烯 泡沫聚苯乙烯 七、胶粘物
F
tF=110
G-P
tR=130
G
tR=80
10-20um 15-30um
*P-碎片,G-颗粒状,F-膜状,C-圆柱状,TR-软化点℃,TF-熔点℃
废纸分类 废纸老化——旧报纸存放时间↑,废纸浆强度↓
制浆造纸原理与工程
四、纤维回用的强度损失分析
Page 抗张强度方程(Page’s tensile strength equation)
T—抗张强度 Z—零距抗张强度 Zero-span tensile strength B—纤维间的结合强度
制浆造纸原理与工程
相对密度 >7 7~8 2.7
2.0~2.2
2.5 一般<1
1.38 1.13 1.05
一般>1 0.9~0.98
0.92 0.90 0.1
胶粘物是废纸处理过程中最复杂、最困难、 最需要认真对待的问题,胶粘物会沉降并粘 附于纸机的网、毛毯、压辊、吸水箱、烘缸 上面,造成网、毛毯孔眼堵塞,脱水能力下 降而被迫停机清洗,使纸张产生透光点或透 明点,造成纸机断头,严重干扰生产的正常 进行。
形状
熔点
厚度
一、金属—钉书钉
C
长:3~15mm
铁类物
P-G
7-15um
铝(复合铝)
F-G-P
二、矿物类
沙、砾
直径:
砾>400um 沙>200um 细沙<200um
制浆原理与工程 ppt课件

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1
二. 碱法制浆流程示意图:
松节油回收系统(松木) 热回收系统 热水
纸浆筛选系统
合格原料片 蒸煮器 喷放装置 洗浆与黑液提取系统
预浸装置
蒸煮药液
碱回收系统
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2
三. 亚硫酸盐法制浆流程示意图: 合格原料片
SO2 蒸煮液制备系统 蒸煮器
药剂制备系统 喷放装置 洗浆和废液提取系统
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第二节 蒸煮原理
一、蒸煮液对原料片的浸透作用
ห้องสมุดไป่ตู้
主要表现在两个方面:毛细管作用和扩散作用 1. 毛细管作用:主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸
透,通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。 影响因素:纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材(毛 细管浸透速率与毛细管半径的四次方成正比) 水分含量(适宜于较干的原料片,但需排除原料毛细管内的空 气) 压力差(毛细管浸透速率与压力差成正比) 无论碱性或酸性蒸煮液,纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的 毛细管作用(约50~200倍,)
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第三节 蒸煮方法与蒸煮技术
一、碱法蒸煮 (一)蒸煮操作(间歇式蒸煮)
1. 装料、送液: (1) 提高单位容积装料量;(木片蒸汽装锅器,草片机 械装料器) (2)药液与料片混合均匀;(预浸) (3)装料送液时间不宜太长; (4)送液液温要恰当; (5)料片、药液必须计量准确。
立锅 1:4~1:5 制浆造纸原理与工程
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3.硫化度的确定
取决于原料种类(木素含量、组织结构等)和成浆要求(卡伯
值)。 一般:针叶木 25~30%
草类原料 15%左右 阔叶木一般处于两者之间 深度脱木素蒸煮的硫化度要提高一些
2.5、第五章 纸的抄造-2

制浆造纸原理与工程
纸页可能压缩的程度(压力制约型) 纸页可能压缩的程度(压力制约型) 各压区压力是依次逐级递增的, 各压区压力是依次逐级递增的,一般后一压 区的效率只受可施加压力大小的制约。理论上压力 区的效率只受可施加压力大小的制约。 若呈数量级增加,可使脱水量显著增加, 若呈数量级增加,可使脱水量显著增加,但随纸机 速度的增加,在传统辊式压区内停留时间很短, 速度的增加,在传统辊式压区内停留时间很短,使 提高压力的效能大大减弱。
制浆造纸原理与工程
压榨部
7 压榨配置形式
按每道压榨的压辊数可分为: 双辊压榨、 按每道压榨的压辊数可分为: 双辊压榨、多辊压榨 按压榨的功用可分为:正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、 按压榨的功用可分为:正压榨、反压榨、光泽压榨、挤水压榨、 引纸压榨、高强压榨、复合压榨、 引纸压榨、高强压榨、复合压榨、热压榨等
制浆造纸原理与工程
纸的气孔率随压榨力的增加而呈线性增长; 纸的气孔率随压榨力的增加而呈线性增长; 纸的不透明度随压榨力的增加而下降, 纸的不透明度随压榨力的增加而下降,因使纸的反 射系数降低; 射系数降低; 改善纸页的两面性; 改善纸页的两面性; 压榨造成纤维角质化,降低润胀能力,保水值下降, 压榨造成纤维角质化,降低润胀能力,保水值下降, 尤其对硫酸盐木浆; 尤其对硫酸盐木浆;
往复移动的高压喷嘴,在6.89MPa 压力时出水量为4~6L/min 新型压榨编织物清洗系统 制浆造纸原理与工程
压榨部
10 压榨部毛毯喷淋清洗的布置与操作
制浆造纸原理与工程
压榨部
上图显示了沟纹辊处的高压清洗喷淋水循环情况,该循环方 案的益处在于可减轻污水负荷,减少清水使用,节省热量。沟 纹辊下置废水收集盘。沟纹辊中过剩的水和其他压榨处排出的 水浓度都比较低,但含毯毛,循环使用时,要考虑用过滤吸附 的方法除去其中的毛毯,以防堵塞喷嘴。 制浆造纸原理与工程
制浆造纸基本原理 (2)

二、植物纤维原料
• • • • • • •
植物纤维原料的分类 木材纤维类(针叶木、阔叶木等) 禾本科茎秆纤维类(麦草、竹、甘蔗渣等) 籽毛纤维类(棉花) 叶纤维类(香蕉叶、甘蔗叶、龙须草等) 韧皮纤维类(棉秆、大麻类) 废纸(主要指二次纤维)
植物纤维的主要化学组成
植物纤维 (以木材为主)
木素 纤维素 苯丙烷 C6-C3 葡萄糖
6.纸张柔软度
• 纸张柔软度:指在一定作用力下,把一定 宽度和长度的试样压入一定宽度的缝隙中 一定深度时,试样本身抗弯曲力和试样与 仪器缝隙之间摩擦阻力的矢量和。该值越 小,试样越柔软(与纸张的定量、厚度、 挺度等纸张特性有关)。 • 以纵、横向的平均值表示柔软度,单位为 mN。
纸张的其他物理性能
4.纸张的抗张强度及伸长率
• 抗张强度:在规定的条件下,纸张所能承 受的最大张力。 • 影响抗张强度最重要的因素是纤维之间的 结合力及纤维本身的强度,而纤维的长度 并不是最重要的。 • 伸长率: 纸张试样因承受拉力而变形伸长, 当试样裂断时即伸长达到极限时,其伸长 的长度与试样原长度的百分比值。
5.纸张的吸水性
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2、纸张定量及厚度的测定
• 定量:纸张每平方米的质量,以g/㎡ 表示 • 厚度:在一定单位面积压力下,纸张的两 个表面之间的垂直距离,以mm表示。 • 以225(g/m2)的定量为一分界线,定量小于 225 (g/m2)的称为纸; 大于225 (g/m2)的称 为纸板。
3.纸张的白度
• 纸张的白度:在457nm的蓝光下测定产品 的显色反应,即特定条件下的白度值,以 “%”表示,用以衡量纸张的白色程度。
打浆度的测量
• 取2g绝干浆放入电动搅拌器中,然后加入 700ml左右自来水充分搅拌2~3分钟,停止搅拌, 将混合溶液倒入量筒中,加水稀释至1000ml,然 后将稀释后的溶液倒入打浆度仪中,由于仪器内 铜网的作用,纤维留在网上,水被排除,通过下 面侧管与直管流入管下的量筒中,由于浆料叩解 度不同,排水的速度就不同,则分配于下面侧管 与直管量筒中的量也不同,若浆料打浆度高,则 排水速度低,流入直管下量筒中的水就较多,反 之,则流入直管中的水就少,规定以侧管下流出 的水量表示打浆度。
第五章 纸的抄造(四)

制浆造纸原理与工程
1.压光(Calendering) 1.压光 压光(Calendering) 作用:提高纸张的平滑度、光泽度、改 作用:提高纸张的平滑度、光泽度、改 善纸张厚度等参数的横向均一性,获得 光滑的印刷表面; 操作:用辊子进行碾压,借施更大的压 操作:用辊子进行碾压,借施更大的压 力和(或)剪切力和借加热或润湿纤维, 使它们更柔韧而加以强化。好比用熨斗 熨平一件布衬衫。
制浆造纸压光与机外压光
出于成本和效果的原因,大多数压光作业 都是机内进行的。机外压光成本高,只有 当机内压光满足不了纸张表面整饰要求时 才使用。 经典的机外压光作业交替使用铁棍与纸粕 辊的超级压光机(后面讲述)。
制浆造纸原理与工程
20世纪70年代中期,机内压光仍局限于传 20世纪70年代中期,机内压光仍局限于传 统的作业,即让纸张通过一系列铁辊组成 的1个以上的压区。传统纸机压光与超级压 光的纸张之间,在印刷质量上差别很大。 但在20世纪70年代后期与80年代,由于采 但在20世纪70年代后期与80年代,由于采 用了新型弹性辊面和改进的设备设计,机 内和机外压光的性能之间差别已很小。对 某些要求不太高的纸种,机内软压区压光 机已可取代超级压光机。
制浆造纸原理与工程
(1)机内压光机的型式 在传统的硬压区 纸机压光中,纸 幅被碾压至均一 厚度(如右图)
制浆造纸原理与工程
该压光机组的特征是:具有 该压光机组的特征是 加热辊和可变中高辊。在高 温下纸张变得比较柔韧,使 得可以在较低的压力下碾压, 而获得理想的效果。 压光机头两个包绕的压辊应 该是加热的,底辊(王辊) 必须是有可变中高,也可以 是某中间辊有可变中高,以 便改变压区负荷,底辊上面 的一个辊(王后辊通常作传 动辊)
制浆造纸原理与工程造纸第二章磨打浆华南理工大学

制浆造纸原理与工程
二、打浆的作用
五种主要作用(排列次序与作用先后无关) (一)细胞壁的位移和变形 (二)初生壁和次生壁外层的破除 (三)横向切断或变形 (四)吸水润胀 (五)细纤维化
制浆造纸原理与工程
(一)细胞壁的位移和变形
打浆的机械作用 使S2层中的细纤维同心层产生弯曲, 发生位移和变形; 使细纤维之间的间隙增大,水分子更 容易渗入,为纤维润胀创造了有利条件; 对P层和S1层的破除起了重要的促进 作用。
----纸页的抗张强度。主要受纤维间结合力 和纤维平均长度的影响。同时与纤维的交 织排列和纤维自身的强度等也有关。
曲线特征: 初期上升很快,中期缓慢并达到最高点, 后期下降。
制浆造纸原理与工程
(三)耐破度 (Bursting Strength)
----纸页所能承受的最大压力。主要受纤 维间结合力和纤维平均长度的影响。同 时与纤维的交织排列和纤维自身的强度 等也有关。 曲线特征: 初期上升很快,中期缓慢并达到最 高点,后期下降。(比裂断长的曲线下 降早一些)
制浆造纸原理与工程
一些物质的强度比较
制浆造纸原理与工程
(一)氢键结合----水分子的结构
水分子结构是一 个四面体。氧原子位 于四面体的中心,两 个氢原子和两个孤电 子队占据四面体的角 顶。 O—H键之间的键 角被压缩到104. 5度。
制浆造纸原理与工程
氢键的饱和性:
水分子之间的氢键只能和一个氧原 子结合;当第二个氧原子在靠近氢原子 之前,会被已经结合的氧原子排斥开。
制浆造纸原理与工程
(三)横向切断或变形
切断是指纤维横向发生裂断的现象。主 要是纤维受到打浆设备的剪切力作用和纤 维间的相互摩擦作用所致。 纤维的切断与其润胀有一定的关系。 润胀良好的纤维不容易被切断。 纤维切断后在断口处留下锯齿状的末 端,利于纤维的分丝帚化和细纤维化。
《造纸原理与工程》课件

通过压榨辊将多余的水分压出,使纸张更加紧密。
烘干
将纸张送入烘干机中,通过热风或红外线等方法将纸张中的水分蒸发掉。
纸的整理与加工
整理
对烘干后的纸张进行表面处理、施胶 、涂布等加工,以提高纸张的平滑度 、防水性等性能。
加工
将纸张进行裁剪、折叠、切纸等加工 ,以满足不同用途的需求。
03
纸张性能与检测
光泽度
指纸张表面的光泽程度,影响印刷品的视 觉效果和质感。
纸张化学性能
酸碱度
指纸张的酸碱反应能力,影响纸张的保存 性和稳定性。
吸墨性
指纸张吸收油墨的能力,影响印刷品的干 燥速度和墨迹的饱满度。
施胶度
指纸张表面的施胶能力和耐水性,影响印 刷品的防水、防油和防污性能。
04
造纸设备与维护
造纸设备概述
造纸工业发展现状
01
全球造纸产量持续 增长
随着经济发展和人口增长,全球 纸张需求量逐年增加,造纸工业 发展迅速。
02
中国造纸业领先地 位
中国是全球最大的造纸生产国, 产量占全球总产量的比重逐年上 升。
03
技术进步推动发展
新型制浆技术、自动化生产线等 技术的应用,提高了生产效率和 产品质量。
造纸工业环保政策与标准
制浆设备包括蒸煮罐、压力筛、 磨浆机等,用于将纤维原料制成 纸浆。
抄纸设备包括网部、压榨部、干 燥部、施胶部等,用于将纸浆抄 造成纸张。
根据功能的不同,造纸设备可分 为原料制备设备、制浆设备、抄 纸设备、加工设备等类型。
加工设备包括轧光机、涂布机、 复合机等,用于对纸张进行表面 处理和加工。
造纸设备维护与保养
采用袋式除尘、电除尘等技术,减少废气 排放。
制浆造纸原理与工程 纸料制备 华南理工何北海

第一篇纸料制备概述一、纸料的概念纸料---指经过制备系统后由一种或几种造纸用纤维或非纤维物质混合的纤维悬浮液。
Pulp, Furnish 和Stock 的区别Pulp----纸浆,泛指经制浆系统处理后的浆料和经制备系统处理后的纸料Furnish----纸料,即经过制备系统处理后的纸料,但意义着重多种纸浆的配料Stock----纸料,也是指经过制备系统处理后的纸料,但着重经过净化、筛选得到的合格的、可以上网的纸料二、纸料制备(一)纸料制备纸料到达造纸机前所有处理过程的总称。
包括打浆、施胶、染色、加填和添加化学助剂等工序过程。
目的:使抄造的纸和纸板达到预期的质量要求。
(二)纸料制备的工序1、浆板或损纸的疏解对纤维只进行疏解,而没有切断作用。
主要设备:水力碎浆机。
2、浆料的磨浆(打浆)施予浆料一种剪切力以改变纤维的形态,从而获得某种纤维特性,使抄造的纸页满足预期的质量要求。
主要设备:盘磨机、打浆机等。
3、配浆将两种或两种以上浆料按一定的比例混合。
目的:为便于抄造,为了达到某种特殊纸页特性,或为了节省高级纤维资源。
4、非纤维物质的添加目的:为满足抄纸过程和成纸功能的需要。
主要添加物:施胶剂、填料、干强剂、湿强剂、助留剂、助滤剂等。
5、纸料制备的主要流程干浆板、损纸浆料水力碎浆机打浆或磨浆储浆池配浆打浆或磨浆储浆池造纸机流浆箱纸料稀释调浆箱成浆池非纤维添加物白水溢流造纸原理与工程第一章纸料的流体和造纸湿部化学特性第一节纸料的组成和特性一、纸料的组成纸料以纤维悬浮液的形式存在,是一种固、气、液三相共存的特殊体系二、主要成分及其性质(一)水纸料悬浮液的介质,也是重要的组分。
主要作用有:1、润湿浆料,为打浆中的纤维润涨提供基础2、稀释纸料,为纸料输送3、稀释纸料,为纤维分散和纸页成形提供前提条件4、为纤维间的氢键结合起到桥梁的作用(二)纤维与细小纤维纤维----纸料悬浮液的主体,受表面基团影响,带有负电荷“细小纤维”----指通过200目网孔(75μm)的细小组分,包括许多非纤维类物质特点1)粒径小,比表面积大,因此具有胶体的特性2)粒子表面带有负电荷,对湿部化学品有很强的吸附能力纤维和细小纤维均具有离子交换行为纤维的离子交换行为主要来自酸性的半纤维素。
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三、纸和纸板的分类及用途
纸和纸板的界定: ----以225(g/m2)的定量为一分界线, 定量小于225 (g/m2)的称为纸;
大于225 (g/m2)的称为纸板。
制浆造纸原理与工程
四、原纸尺寸和幅面尺寸
卷筒纸原纸宽度:1575mm, 1092mm, 880mm, 787mm。
二、国内外造纸工业的 现状和发展
中国人发明了造纸。 西方人发展了造纸?
制浆造纸原理与工程
中国造纸工作者的责任
我国著名造纸工 作者陈丕扬先生 (1899-1987)。上 个世纪20年代先后毕 业于美国麻省理工学 院和缅因州立大学, 获硕士学位。回国后 筹建我国最大的新闻 纸厂广东省营制纸厂 (现广州造纸厂)。
制浆造纸原理与工程造纸绪论华南理工 大学
56、死去何所道,托体同山阿。 57、春秋多佳日,登高赋新诗。 58、种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ,带月 荷锄归 。道狭 草木长 ,夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ,但使 愿无违 。 59、相见无杂言,但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕,亭亭月将圆。
《造纸原理与工程》
绪论
制浆造纸原理与工程
开篇:纸是什么?
(一)纸是一种特 殊的材料。
纸是由纤维(包 括植物纤维和非植 物纤维)和非纤维 添加物交织而成的 多孔性网状结构薄 型材料。
制浆造纸原理与工程
(二)纸是由植物纤维为主体的 纤维物质构成的。
据研究者考究, 一张普通的A4 打印纸,大致由 2500万根左右 的植物纤维构成。
制浆造纸原理与工程
2、适印质量----主要指标
不透明度— 衡量光学透印的指标。
印刷不透明度----衡量油墨渗透的指 标。
平滑度----
与印刷着墨程度有关。
光泽度----
与印品印后质量有关。
制浆造纸原由颜料、填料、添加剂和舒展剂组成。
颜料----它赋予油墨以色泽。分为有机和 无机颜料。
舒展剂----决定油墨的黏度、流动性、干 燥性等特性,分为油料型、树脂型和 溶剂型三类。
制浆造纸原理与工程
七、造纸生产流程
打浆 添料 净化、筛选 上网、抄造
制浆造纸原理与工程
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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平板纸原纸尺寸: 880 x 1230mm, 880 x 1092mm, 787 x 1092mm, 787 x 960mm, 690 x 960 mm, 850 x 1168mm
制浆造纸原理与工程
纸的幅面尺寸:
国家标准GB148-59规定: 幅面尺寸分为A、B、C三组。
A: 1682 x 2379 mm (4倍A0) B: 1499 x 2104 mm (4倍B0) C: 1834 x 2594 mm (4倍C0)
国际上通用ISO标准:A0—A6。 A0—全开本,A6—64开本。
制浆造纸原理与工程
五、纸和纸板的性能指标
外观质量 物理性能 光学性能 印刷适性 电气性能
制浆造纸原理与工程
六、纸与印刷
(一)造纸与印刷的关系 Papermaking – Printing 造纸、印刷与包装的关系 Papermaking- Printing - Packaging 造纸产品中 60%为包装用纸(其中部分也需要印刷) 30%为文化用纸(书刊、宣传品等)
制浆造纸原理与工程
(二)印刷方法
1、凸版印刷 印版中的图文凸出。分为平压凸印、圆
压凸印和轮转凸印三种。印刷压力较大。
2、凹版印刷 印版中的图文凹陷,且深浅不同。也可
分为平压凹印和轮转凹印两种。
制浆造纸原理与工程
3、平版印刷 印版的图文和空白部分在同一平面上。
制版时,通过化学处理,使有图文的部分 着墨,而空白处憎墨,从而形成印版。
常用的有胶版印刷,多为轮转胶印机, 印刷速度快,而印刷压力较小。
制浆造纸原理与工程
(三)纸的印刷适(printability)
1、印刷运行特性 外观质量
----纸页表面不得有皱折、卷曲、 孔眼和破损等;
制浆造纸原理与工程
纸页物理强度----
有良好的抗 张强度和表面强 度。前者为适应 高速轮转印刷机 的操作;后者为 防止纸 面掉毛掉 粉造成糊版。
制浆造纸原理与工程
(三)纸的形成
纸是由纤维悬浮液经滤网过滤得到的滤 层、再经压榨和干燥后形成的。
纤维悬浮液
滤网过滤 压榨 干燥
制浆造纸原理与工程
一、造纸工业 在国民经济中的地位
“软钢板”。反映国力和文化发展水平。 是“朝阳工业”,而不是“夕阳工业”。 国际上认为是六大支柱产业之一。
制浆造纸原理与工程