【正文】 課程設(shè)計(jì) 日產(chǎn)50噸牛皮包裝紙工藝設(shè)計(jì)材料科學(xué)與工程學(xué)院09級(jí)輕化工程一班林吉成200920332012916 1概述 設(shè)計(jì)范圍 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2 工藝設(shè)計(jì) 生產(chǎn)方法 生產(chǎn)方法總述 生產(chǎn)流程 工藝參數(shù) 3 漿水平衡計(jì)算4 設(shè)備選型 日產(chǎn)50噸牛皮包裝紙車(chē)間工藝設(shè)計(jì)1. 概述 日產(chǎn)50噸牛皮包裝紙?jiān)旒堒?chē)間工藝設(shè)計(jì)（重點(diǎn)抄造工藝） 設(shè)計(jì)范圍（1） 對(duì)日產(chǎn)50噸牛皮包裝紙?jiān)旒堒?chē)間的生產(chǎn)方法、工藝流程、工藝參數(shù)進(jìn)行比較論證及合理的確定。（2） 進(jìn)行漿水平計(jì)算。（3） 合理進(jìn)行設(shè)備選型。 日產(chǎn)50噸牛皮包裝紙 產(chǎn)品方案 本車(chē)間生產(chǎn)牛皮包裝紙，定量范圍在40~120g/m2,本廠以定量100g/m2設(shè)計(jì)。選用針葉漿和闊葉漿混合操造工藝，針葉漿80%，闊葉漿20%。重點(diǎn)解決纖維原料的選擇、打漿、上網(wǎng)成形、壓榨、干燥、紙張整飾等生產(chǎn)工藝及過(guò)程控制。 本次設(shè)計(jì)所生產(chǎn)的牛皮包裝紙，以針葉漿為主，并與闊葉漿按一定比例配比，配比比例8:2。使用闊葉漿可節(jié)約采購(gòu)成本，但是對(duì)牛皮紙的白度不做要求，因此不添加漂白階段，采用購(gòu)買(mǎi)漿板即可，在保證質(zhì)量的情況下增加了紙漿的得率，節(jié)約生產(chǎn)成本。 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表1牛皮紙技術(shù)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)單位數(shù)值1紙種牛皮包裝紙2定量g/m21003產(chǎn)量t/d504日工作時(shí)數(shù)h215年工作日數(shù)d3406抄造率%977成品率%958原料配比%商品針葉漿%70商品闊葉漿%309用漿量Kg/t紙商品針葉漿Kg/t紙商品闊葉漿Kg/t紙10白色松香膠用量Kg/t紙1511陽(yáng)離子松香膠用量Kg/t紙312聚乙烯醇用量Kg/t紙513改性淀粉用量Kg/t紙30氧化淀粉用量Kg/t紙514耗汽量Kg/t紙441415清水用量Kg/t紙7558016用電量度/t紙17烘缸出力Kg/m2h18基建投資萬(wàn)元1322419投資回報(bào)期年2 工藝設(shè)計(jì) 生產(chǎn)方法 纖維原料的質(zhì)量對(duì)成紙起到?jīng)Q定性的作用，牛皮紙的優(yōu)點(diǎn)是有良好的物理強(qiáng)度。硫酸鹽法針葉漿在操造成紙后體現(xiàn)了良好的物理強(qiáng)度，而闊葉漿纖維短，在成紙的勻度及平整度優(yōu)于針葉漿。若需要擁有良好的物理強(qiáng)度和良好的紙面性能，采用針葉漿和闊葉漿的混合操造工藝，針葉漿70%，闊葉漿30%。以此配比所得到的紙張?jiān)诔杉垙?qiáng)度和表面勻度平滑度都能得到良好的體現(xiàn)，同時(shí)節(jié)約了成本。表2牛皮紙的質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo)名稱(chēng)單位指標(biāo)定量g/m2(40~100)177。5%耐破指數(shù)Kpam2/g≥3撕裂指數(shù)（縱向）mNm2/g≥表面吸水性g/m2≤40平滑度（正面）%≥8交貨水分%9177。2將針葉漿和闊葉漿料分別用雙盤(pán)磨打漿至指定打漿度后，按比例在中混合倉(cāng)混合，并在混合倉(cāng)中加入一定量的分散松香膠，在配料池中加入礬土液，送入高位箱后輸送至成漿池，再經(jīng)過(guò)沖漿泵沖漿稀釋?zhuān)捎靡患?jí)三段錐形除砂器凈化除去密度大的雜質(zhì)，壓力篩篩除大尺寸的雜質(zhì)。本設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)網(wǎng)多烘缸紙機(jī)抄造，在造紙過(guò)程中采用真空引紙，采用四輥三壓區(qū)加正壓榨。濃白水完全回用，多余的稀白水送白水回收系統(tǒng)。（1）工藝流程方框圖（見(jiàn)附圖1）（2）工藝流程分述[1]打漿牛皮包裝紙作為一種重要的包裝材料，對(duì)產(chǎn)品起保護(hù)作用。而打漿是牛皮紙生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的一道工序，漿料的打漿狀況直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。牛皮紙要求具有較高的強(qiáng)度，理論上要求選用針葉木長(zhǎng)纖維原料進(jìn)行生產(chǎn)，但是考慮到我國(guó)原料及生產(chǎn)的成本等因素，采用針葉闊葉按一定比例混合抄造。為了提高牛皮紙的紙張強(qiáng)度，優(yōu)化打漿工藝師一項(xiàng)重要的措施。一般而言，要提高成紙的物理強(qiáng)度、紙張的勻度和平整度，需要適當(dāng)提高漿料的打漿度，而要保持其良好的透氣度和較低的進(jìn)度，打漿度又不能太高，由于牛皮紙要求低緊度高透氣性，又與高物理強(qiáng)度、勻度和平整度相互制約，因此在打漿過(guò)程中找到平衡點(diǎn)至關(guān)重要。經(jīng)φ450雙盤(pán)磨打漿，%~%，打漿度28~32176。SR，濕重12~15g，盡量保持纖維長(zhǎng)度，使抄造的產(chǎn)品強(qiáng)度大，透氣性好和變形小，同時(shí)具有較低的緊度，使手感較厚。在打漿方式、工藝上，對(duì)針葉木纖維采取重刀快打，利于切斷；闊葉木纖維輕刀慢打，幫助纖維分絲帚化。實(shí)際中我們漿長(zhǎng)、短纖維分開(kāi)磨漿，并此案去不同的磨漿方式與工藝。長(zhǎng)纖維游離打漿，通過(guò)降低濕重來(lái)提高叩解度；短纖維粘狀打漿，濕重進(jìn)了能少的降低，通過(guò)帚化提高叩解度。讓針葉木纖維偏濃度下限打漿，闊葉木纖維濃度上限磨漿。[2]加填與助劑漿中加人適量的填料和助劑, 可以提高牛皮紙的各項(xiàng)指標(biāo), 但要注意各種助劑的相容性,漿料的值和各種助劑所要求的值的范圍是否滿足要求, 以及各種助劑的針對(duì)性。不能盲目的加人各種助劑, 重復(fù)助劑效應(yīng), 降低助劑的使用效果, 惡化漿料, 影響白水回收。所以本設(shè)計(jì)中的所加入的填料和助劑都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格考慮的。設(shè)計(jì)中的牛皮紙采用漿內(nèi)施膠，不但可以提高紙的抗水性能。內(nèi)施教膠使用的是白色松香膠，這也是目前國(guó)內(nèi)最普遍使用的一種內(nèi)部施膠方法。制備過(guò)程包括敖膠、乳化和稀釋三個(gè)步驟。施膠程序?yàn)橄燃幽z料，再加硫酸鋁，最后加填料。施膠方法是連續(xù)式施膠，因這種施膠方法自動(dòng)化程度大，可以節(jié)省勞動(dòng)力。施膠方法是連續(xù)式施膠，因這種施膠方法自動(dòng)化程度大，可以節(jié)省勞動(dòng)力。膠料在針葉漿與闊葉漿的混合池中加入，而其沉淀劑礬土則在配料池中加入。施膠過(guò)程中的pH的控制對(duì)施膠效果的影響是很大的，主要是關(guān)系到硫酸鋁沉淀劑在施膠過(guò)程中是以什么形式存在的問(wèn)題。六合鋁離子有利于提高是施膠效應(yīng)，因此控制施膠pH為45，使硫酸鋁在施膠過(guò)程中以六和鋁離子的形式存在。淀粉在本廠的生產(chǎn)中有三個(gè)主要的用途：漿料中加入陽(yáng)離子增強(qiáng)淀粉不但能提高紙張的強(qiáng)度，而且有助于提高紙張的耐折性能。在紙漿上網(wǎng)工段，每層漿料間應(yīng)采用噴淋淀粉，可提高每層紙漿的結(jié)合強(qiáng)度和成紙的挺度，但過(guò)量使用會(huì)造成濕部壓花和粘輥，網(wǎng)部濾水差影響紙機(jī)車(chē)速。因助留、助濾劑在提高填料和細(xì)小纖維的留著，減少流失改善白水循環(huán)，減少污染以及改善紙頁(yè)的兩面性，提高紙張的印刷性能方面有重要作用，所以在白卡紙的生產(chǎn)過(guò)程中加入了助留、助濾劑——陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（PAM）。PAM兼有留著、濾水和凝聚三重作用。[3]漿料的凈化和精選漿料在打漿、加填、施膠、貯存及輸送過(guò)程中都不可避免地會(huì)帶入一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)按特性可分為兩類(lèi)：一是密度大的，如鐵屑，砂粒等，它們質(zhì)硬，對(duì)設(shè)備的磨損非常嚴(yán)重；一是尺寸大的，如纖維束，漿團(tuán)等。這些雜質(zhì)存在于漿料之中將會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量和紙機(jī)的抄造性能及設(shè)備的使用壽命，因此在紙料上網(wǎng)前必須將它們除去。在本設(shè)計(jì)中采用一級(jí)三段錐形除渣器來(lái)除去密度大的雜質(zhì)，使用壓力篩除去尺寸大的雜質(zhì)。[4]流漿箱作為紙料流送系統(tǒng)和紙頁(yè)成形系統(tǒng)結(jié)合部的流漿箱是造紙機(jī)的第一部分，也是最重要的部分，所以選擇與設(shè)計(jì)合適的流漿箱顯得尤為重要。根據(jù)作用原理不同，流漿箱有階梯擴(kuò)散式和管束式。階梯擴(kuò)散主要靠擴(kuò)散產(chǎn)生的渦流碎解漿團(tuán)，適用車(chē)速范圍較廣；而管束式流箱，主要靠流速加快產(chǎn)生的湍流來(lái)碎解漿團(tuán)，更適合于略高的車(chē)速。對(duì)于本廠來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)車(chē)速較低，所以選擇階梯擴(kuò)散式流漿箱。為了減少橫幅定量差，采用稀釋水濃度控制技術(shù)的流漿箱，通過(guò)在堰板全橫向的小范圍內(nèi)改變漿料的濃度，可以控制紙機(jī)橫向的定量波動(dòng)，避免采用唇板調(diào)節(jié)所帶來(lái)的偏流和橫流問(wèn)題。紙張的縱、橫向物理指標(biāo)比，可通過(guò)控制漿網(wǎng)速比來(lái)調(diào)節(jié)，~1。同時(shí)，為了保證流漿箱中紙漿上網(wǎng)的均勻與統(tǒng)一，三個(gè)流漿箱的進(jìn)漿管都是由粗變細(xì)，而且設(shè)有回流，回流量為5%15%。[5]網(wǎng)部脫水 在成型脫水段的原件主要有案輥和案板，在本設(shè)計(jì)中采用案輥脫水是因?yàn)椋杭埩显诮?jīng)過(guò)案輥時(shí)，濕紙頁(yè)會(huì)經(jīng)受兩次垂直方向壓力脈沖的變化，使紙頁(yè)產(chǎn)生擾動(dòng)。對(duì)于本設(shè)計(jì)中的低速紙機(jī)，這種擾動(dòng)比較緩和，能促進(jìn)紙料中纖維分散，減少纖維絮聚，提高紙頁(yè)的勻度，對(duì)紙頁(yè)的成形有利。在高壓差脫水段采用真空吸水箱和伏輥以強(qiáng)制脫水，真空箱分為整合合前和整合后兩組。[6]引紙從網(wǎng)部到壓榨部的的引紙方式常用的有開(kāi)放引紙和真空引紙。對(duì)于中低速紙機(jī)，使用開(kāi)放引紙即可滿足要求，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。但考慮到以后隨著企業(yè)的發(fā)展，工廠會(huì)增加產(chǎn)能。而隨著車(chē)速的提高，會(huì)由于引紙過(guò)程中濕紙受到牽引力增大而引起紙頁(yè)斷頭，采用一般引紙輥引紙又會(huì)導(dǎo)致紙頁(yè)出現(xiàn)褶皺，真空引紙可以解決這一問(wèn)題。雖然真空引紙需配真空裝置，結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜，但由于在引紙過(guò)程中濕紙受到的牽引力大大減少，斷頭次數(shù)也會(huì)相應(yīng)地減少，因此長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，應(yīng)使用真空引紙。[7]壓榨紙張的透氣性、緊度和平滑度與壓榨工藝密切相關(guān)。壓榨的重要影響是降低紙頁(yè)的孔隙度，從而降低成紙透氣性，提高吸水度，提高緊度；紙張的透氣性和緊度都隨著壓榨壓力的加大和壓榨時(shí)間的延長(zhǎng)而呈最快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，而紙張的物理強(qiáng)度也能得到提高，對(duì)牛皮紙而言，最重要的是具有較高的物理強(qiáng)度，此外還應(yīng)該對(duì)制漿的勻度、透氣性、緊度及表面質(zhì)量等方面進(jìn)行考慮。故壓榨形式采用四輥三壓區(qū)+正壓榨