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- 造纸行业生产工艺
我国造纸工业落实科学发展观,发展循环经济,通过自主创新,调整原料结构、产业规模及产品结构,实施林、浆、纸一体化工程,近10年来取得了很大的进步,在制浆造纸工艺技术及装备方面取得了不少新成果,提高产品质量,创名牌产品,开拓国内外市场,节约原材料,降低水、电、气消耗,提高废水、废纸循环利用,减少污染。造就了一批资源节约型、环境友好型制浆造纸企业。
在纸机生产方面取得的技术进步有:①高效紧凑的浆料流送系统;②带有稀释水横幅定量控制的水力式流浆箱;③带有真空成形辊和加压脱水相结合的立式夹网成形器;④由单靴压组成的三压区复合压榨,使纸机车速突破1500m/min,设有开式引纸,纸页进烘缸时干度提高3%以上,并改善了纸页的松厚度;⑤纸页的干燥从双排缸干燥技术发展到单排缸干燥技术,提高了干燥能力;⑥涂布纸的涂布和压光实现了在线生产。应用预计量施胶压榨、薄膜涂布技术和软压光技术,实现了轻涂纸机内全过程生产。软辊超级压光机研制成功,开发帘式涂布、喷雾式涂布技术并应用于机内涂布。目前,新闻纸幅宽可达11m,车速2000m/min,纸机全封闭运行,自动引纸,自动卷曲;书写印刷纸生产线幅宽达9.77m,车速2000m/min;涂布纸板生产线幅宽8.1m,车速达900m/min;牛皮卡纸、牛皮箱纸板、高强瓦楞原纸生产线幅宽7m,车速达1300m/min;卫生纸生产线幅宽5.6m,车速达2100m/min;硫酸盐漂白木浆制浆生产线达到100万t/a规模。其自动化水平、生产效率均达到国际先进水平,不少企业达到规模化、现代化要求,产品质量显著提高,不少纸和纸板产品不但替代进口产品,还能逐步增加产品出口数量;新闻纸生产水耗量已下降至10~20m3/t纸,汽耗、电耗亦有较大下降;书写印刷纸类水耗下降至10.73m3/t纸;用废纸生产的纸板水耗为4.7m3/t纸板,较低的达到2.8~3m3/t纸板;卫生纸水耗量为6.5m3/t纸。打浆技术从低浓向中浓技术推进,打浆浓度6%~12%,纸张物理强度提高10%~50%,打浆电耗降低25%~50%,水耗降低50%~65%.下图1是采用商品浆板为原料的造纸工艺流程。下面简单介绍下造纸行业中的几个工艺。
图1 采用浆板为原料的造纸工艺流程
(1) 制浆
制浆是指利用化学方法或机械方法或两者结合的方法,使植物纤维解成本色浆或漂白浆的生产过程。而其中化学法制浆是利用化学药品的水溶液在一定温度和压力下处理植物纤维原料,将原料中的木素和非纤维碳水化合物以及油脂、树脂等溶出,并尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素,使原料纤维彼此分离成浆。而机械方法则一般采用磨浆机使植物纤维原料在机械力的作用下分离成浆。
(2) 调浆
经过蒸煮或机械磨解、洗涤、筛选和漂白以后的纸浆,还不能直接用来抄纸。因为纸浆中的纤维缺乏必要的柔曲性,纤维与纤维间的连接性能欠佳,如果用它抄纸,纸张会疏松、多孔、表面粗糙、强度低,不能满足使用的要求。打浆就是利用机械方法处理纸浆中的纤维使其帚化和适度切断,可增加纤维与纤维之间的氢键结合,更重要的是纤维在打浆时吸水润胀,使之具有较高的弹性和塑性,满足造纸机生产的要求,以使生产的纸张能达到预期的质量指标。
为了提高生产出的纸品的质量、抄造效率以及成纸的使用和后加工性能,需要进一步除去纸料中残余的杂质,在纸料上网前对其进行净化和筛选是最后一道的把关。同时为满足纸张的不同使用性能,还需在纸张中添加各种助剂。此外用于书写或印刷的纸还需要叫胶料的帮助,一些填料(多为矿物填料,如碳酸钙、滑石粉等)能改进纸张的平滑度和不透明度。其他化学助剂可改变纸张的性质,以提供纸张某些特殊用途。
(3) 抄造过程
抄纸部门的主要工作为将稀的纸料,使其均匀的交织和脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装,故一般常见之流程如下:纸料上网,纸页成形,压缩脱水,纸业干燥,纸业压光,纸业卷取,纸业的完成和整饰。