【導(dǎo)讀】題目：年產(chǎn)20萬(wàn)噸灰底白板紙?jiān)旒埞S(chǎng)初步設(shè)計(jì)。南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

　　

【正文】 而 降低成本 。 是否加填，選用何種填料，加用多少填料，都要根據(jù)紙張最終用途而定。對(duì)于大多數(shù)紙種來(lái)說(shuō)，為了提高紙張的不透明度、亮度、平滑度、柔軟度、光澤度、尺寸穩(wěn)定性等，加填是必須的。加填量要適量，既要 取得預(yù)期的光學(xué)性能和其他性質(zhì)，又要盡量減少對(duì)物理強(qiáng)度和施膠度的影響。 可用 碳酸鈣為填料，以提高不透明度、白度、手感和印刷性能等優(yōu)點(diǎn) 所以選擇碳酸鈣做為填料比較好。 GCC 作為填料，目前多只用于中性施膠或不施膠的紙頁(yè)以及薄頁(yè)印刷紙中。 GCC 比 PCC 便宜， GCC 的優(yōu)點(diǎn)是白度高，顆粒細(xì)，能顯著提高紙張不透明度、油墨吸收速度快，且成紙較柔軟、緊密而有光澤，是較理想的造紙?zhí)盍稀?所以用 GCC 比較好。 但隨著碳酸鈣用量的增大， AKD 在紙漿纖維上的有效吸附量越來(lái)越少，會(huì)造成施膠性能的下降。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 調(diào)色劑的選擇 白度是 白板 紙的一個(gè)重要指標(biāo)，所謂紙張白度是指白色或接近白色的紙表面對(duì)藍(lán)光的反射率，以相對(duì)藍(lán)光 照射氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)板表面的反射百分率表示。隨著科技的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)紙 和紙板 白度的要求越來(lái)越高， 然而 白度的提高對(duì)人眼的刺激作用也越來(lái)越大，如何在提高紙張白度的同時(shí) 改善視覺(jué)效果， 從而 保護(hù)人們的視力，是 研究人員 研究與探討的方向。 熒光增白劑 (OBA)為具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物 ， 即有能激發(fā)熒光的胺基磺酸鹽基因，同時(shí)又帶有能吸收紫外光的芳香胺、脂肪胺或其衍生物的基因，它能將吸收的紫外光轉(zhuǎn)為藍(lán)光，可以抵消紙漿中的淡黃色，取 得顯白作用，熒光增白劑不但不會(huì)降低紙張的反射強(qiáng)度，反而會(huì)使其有所增加，取得更高亮度。 若單一使用 熒光 增白劑來(lái)提高紙張白度，勢(shì)必造成 生產(chǎn) 成本 的 增加，而隨著增白劑用量的增加，紙張的白度趨于一個(gè)飽和值，且對(duì)人眼的刺激作用也越來(lái)越大，因此在傳統(tǒng)造紙工藝中往往加入少量的藍(lán)色染料 —品藍(lán) ， 得到良好的效果 。 紙張纖維總是略顯黃色至灰白色，即使經(jīng)過(guò)漂白處理也依然如此，這是因?yàn)榧垵{纖維中所含木素傾向于吸收波長(zhǎng)在 nm的紫色和藍(lán)色光譜所致。在紙漿中加入藍(lán)紫色染料 （品藍(lán)） ，既能起互補(bǔ)作用，使其在肉眼觀(guān)察 下反映出純白色，又能提高紙張的不透明度，使紙張顯白。 調(diào)色劑 加入到混合漿池中。 消泡劑 紙漿中如含有較多的細(xì)小氣泡，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致泡沫的形成。泡沫不但會(huì)給紙漿的泵送帶來(lái)麻煩，還會(huì)影響到紙張的施膠效果。如果在流漿箱附近出現(xiàn)大量泡沫，則必然會(huì)影響到紙漿在網(wǎng)上的濾水以及紙張的成形。泡沫還會(huì)集結(jié)木漿中的天然樹(shù)脂，加劇樹(shù)脂障礙。另外，在洗滌過(guò)程和黑液回收過(guò)程，泡沫還會(huì)給操作帶來(lái)很多麻煩，影響洗漿質(zhì)量和黑液的回收。消泡劑用量通常為 ~%（對(duì)漿量）。可以在發(fā)生泡沫的場(chǎng)所或在其稍前處，加入消泡 劑。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 濕部化學(xué)品的 使用及加入方式 ① 陽(yáng)離子淀粉：糊化后配成 %的濃度 ， 過(guò)篩加入配漿池中 ， 用量 1%。 ② 噴淋淀粉： 未經(jīng)蒸煮的淀粉懸浮液 ， 用于增強(qiáng)紙幅層與層之間的強(qiáng)度。 ③ ASA 膠 ：用 2 份清水按 1:2 稀釋 ， 在 壓力篩出口 處 計(jì)量連續(xù)加入 ， 用量 為%%。 ④ 助留劑： CPAM 溶解后配成 %的濃度 ， 在流漿箱前計(jì)量連續(xù)加入 ， 用量 150250 mg/l。 ⑤ 填料：研磨碳酸鈣 （ GCC） 配成 10%濃度后 ， 過(guò)篩計(jì)量連續(xù)加入 混合漿池 中 ， 加填量 10%。 ⑥ 調(diào)色劑：熒光增 白劑用量 %， 品 藍(lán)用量 %。 ⑦ 表面施膠劑： M（ PVA） ∶ M（氧化淀粉）為 1:2；施膠工藝為先將熬好的氧化淀粉及 PVA 膠中混合 ， 調(diào)節(jié)到 15%18%的濃度 ， 溫度控制在 60℃ ， 施涂液位盡可能高且穩(wěn)定 ， 控制適當(dāng)?shù)幕亓髁俊? 其他如消泡劑用量 %對(duì)成品加入到網(wǎng)部白水槽中；殺菌劑 10ppm 對(duì)成品加入到白水塔中； PAC 聚合氯化鋁 %加入到損紙塔中。 供漿系統(tǒng) 經(jīng)過(guò)打漿和調(diào)料的紙料 ， 一般還不能直接用來(lái)抄紙。要抄出勻度良好的紙頁(yè)，一般 都要把紙料稀釋成很稀的 纖維懸浮液，以保證充分良好的分散，經(jīng)網(wǎng)部濾 水后才能形成均勻的紙頁(yè)。同時(shí)，紙料中還有一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對(duì)成紙的質(zhì)量、設(shè)備的保養(yǎng)，紙機(jī)的操作都有一定的影響，因此在上網(wǎng) 之 前必須做相應(yīng)的處理 而去除之 。 通過(guò)供漿系統(tǒng)的處理向 紙機(jī)提供符合造紙機(jī)抄造要求的紙料。為造紙機(jī)高效率的正常運(yùn)行和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品提供重要的前提條件。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 漿料混合 由于生產(chǎn)原料是闊葉木漿 和廢紙漿 ，還包括一部分的損紙漿組成。因此在通過(guò)流送系統(tǒng)把已制備好的漿料送往造紙機(jī)前，必須按正確的比例做好不同紙漿的配漿和混合。各種漿經(jīng)過(guò)制漿車(chē)間的處 理后到達(dá)成漿池，然后按當(dāng)時(shí)所生產(chǎn)產(chǎn)品的漿料配比 送至 面、襯、芯、底的四個(gè)混合漿池，再 進(jìn)一步打漿至抄紙要求。同時(shí)可在混 合 池中加入少量調(diào)色劑，可提高紙的白度。 調(diào)節(jié)的目的是為了穩(wěn)定提供紙機(jī)紙料的濃度，保證紙機(jī)正常的操作，防止紙頁(yè)定量波動(dòng)。 漿料貯存 紙機(jī)的正常生產(chǎn)，要求連續(xù)不斷 地 供應(yīng)質(zhì)量穩(wěn)定的漿料。由于是采用 多 種紙漿混合抄造 紙板， 為了使由打漿設(shè)備或配料設(shè)備間斷或連續(xù)供應(yīng)的漿料能滿(mǎn)足紙機(jī)連續(xù)生產(chǎn)的要求， 避免 因打漿設(shè)備或配料設(shè)備暫時(shí)停機(jī)而影響紙機(jī)生產(chǎn)，就需要有一定數(shù)量的貯存漿料的設(shè)備 。 漿料貯存裝置 一般稱(chēng)之為貯漿池，按其在流程中的位置和所起的作用不同，有不同的叫法，如打漿前的貯漿池叫叩前池，打漿后稱(chēng)之為叩后池，將集中漿按比例混合作用的叫混漿池，起調(diào)節(jié)和穩(wěn)定濃度或輔料混合作用的叫調(diào)漿池，調(diào)節(jié)后能供紙機(jī)使用起緩沖和保證穩(wěn)定連續(xù)提供紙機(jī)用漿的貯漿池稱(chēng)之為成漿池或紙機(jī)抄前池。 其中裝有攪拌器對(duì)漿料進(jìn)行攪拌。 貯漿池必須有足夠大的容積，確保整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能維持連續(xù)不斷的工作，各工序的貯漿量由生產(chǎn)規(guī)模所決定，一般中、小型工廠(chǎng)應(yīng)能維持各工序 2~4h 的生產(chǎn)用漿。 其作用如下： ① 使各臺(tái)打漿設(shè)備或配料機(jī)送來(lái)的漿 料配比，濃度、打漿度、膠料、色調(diào)等混合均勻。 ② 防止纖維和填料發(fā)生沉淀，使供給紙機(jī)的漿料濃度穩(wěn)定。 ③ 貯存一部分漿料，在配料機(jī)或造紙機(jī)偶然停機(jī)時(shí)不致影響生產(chǎn)。 貯存池同時(shí)起到混合和貯存的作用。配漿后成漿池的大小主要取決于紙機(jī)的生產(chǎn)能力和漿料濃度。在漿料濃度為 %時(shí)，一般要求其容量能維持紙機(jī)連續(xù)南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 生產(chǎn)的時(shí)間是：高速紙機(jī)為 3060 min，中低速紙機(jī)為 h。對(duì)于要求較高的紙種，貯存池的容積應(yīng)增大一點(diǎn)，這樣有利于減少各種配漿、濃度和打漿度的波動(dòng)，以免影響紙機(jī)生產(chǎn)和成紙質(zhì)量。所以根據(jù) 間歇配漿的特點(diǎn)，采用 4 個(gè)直立式混漿池。然后再分別輸送至 4 個(gè)紙機(jī)漿池。 沖漿稀釋 紙機(jī)漿池后的成漿泵送往高位箱的漿料必須具有穩(wěn)定的濃度，以保證后面工序紙頁(yè)定量控制的精確。因此在成漿泵的進(jìn)口或前一個(gè)漿池 (混漿池 )的抽漿泵進(jìn)口管上插入一根稀釋水管來(lái)進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)。 調(diào)漿箱是一個(gè)裝置在成漿池和除砂設(shè)備之間用來(lái)調(diào)節(jié)送往紙機(jī)漿量的開(kāi)口方形箱。其制造材料可采用木板 、 塑料板及不銹鋼板等。因?yàn)榧埩系南♂屢苍谶@箱中進(jìn)行，所以也叫混合箱。 它的作用：一是調(diào)節(jié)送往紙機(jī)的漿量，使紙張定量穩(wěn)定；一是調(diào)節(jié)紙漿 濃度，以利 除砂和篩漿機(jī)篩選，并使紙料混合均勻 。紙料的稀釋一般采用調(diào)漿箱、地下稀釋池和泵內(nèi)稀釋等三種方法。 成漿泵采用一般的離心泵，但國(guó)外也有采用帶變頻調(diào)速電機(jī)的漿泵，這種情況下，可以不用高位箱，而是直接將漿料送往沖漿泵，這樣做的有點(diǎn)是簡(jiǎn)化了流程，減少了能耗，流量及壓力控制更精確。但自動(dòng)化控制比較復(fù)雜，要求也較高，濃度調(diào)節(jié)必須在成漿池之前完成，多用于多長(zhǎng)網(wǎng)紙板機(jī) [12]。（本設(shè)計(jì)采用變頻調(diào)速電機(jī)漿泵，不設(shè)高位箱） 漿料的凈化篩選 凈化的目的在于除掉漿料中的相對(duì)密度較大的雜質(zhì)，如沙礫、金 屬屑等。篩選的目的在于除掉漿料中相對(duì)密度小而體積大的雜質(zhì)，如漿團(tuán)、纖維束等。 制成均勻分散的纖維懸浮物。 送往造紙 車(chē) 間的紙料內(nèi)含有礦物質(zhì)、金屬、漿團(tuán)、纖維束、橡膠和塑料等。這些雜物的來(lái)源是礦物質(zhì)，多是沙子，它是從填料和原料備料不凈夾帶而來(lái)的。金屬粒，來(lái)自打漿設(shè)備刀片磨損以及工藝設(shè)備受腐蝕剝落下來(lái)的碎片。漿團(tuán)，多是從打漿、配料、除渣及輸漿管道等設(shè)備內(nèi)壁上脫落下來(lái)的。纖維束，是來(lái)自打南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 漿和精磨過(guò)程中沒(méi)有磨散的纖維束。 紙料中各種雜質(zhì)的存在，會(huì)使造紙廠(chǎng)以及印刷廠(chǎng)的設(shè)備損壞。含有沙礫的紙張，在壓光后會(huì)出現(xiàn)砂眼，同 時(shí)會(huì)損壞壓光機(jī)的輥筒。紙料中的漿團(tuán)和纖維束，會(huì)給紙張?jiān)斐砂唿c(diǎn)，以及在壓榨部分產(chǎn)生洞眼或斷裂。紙料中的金屬雜質(zhì)會(huì)給設(shè)備造成一定的損害。因此，紙料在進(jìn)入造紙機(jī)之前進(jìn)行精選是非常重要的。 利用比重不同從紙料中出去泥沙等雜質(zhì)的設(shè)備，稱(chēng)為凈化設(shè)備（如錐形除渣器）；而利用形狀大笑的差異從紙料中除去漿團(tuán)、纖維束等雜質(zhì)的設(shè)備，稱(chēng)為篩選設(shè)備（如旋翼篩），在一般情況下，為了得到較好的凈化和篩選效果，這兩類(lèi)設(shè)備是結(jié)合起來(lái)使用的。 由于采用的原料主要是成品漿板及廢紙漿，輔以少量的損紙漿，因而雜質(zhì)較少，故采用錐形除渣器除渣就可 以了。對(duì)于白紙板，面漿和底漿的質(zhì)量要求較高， 紙漿需要較高的潔凈度，所以 為了達(dá)到一定的質(zhì)量指標(biāo)，采用一級(jí)三段除渣。 錐形除渣器在一般情況下不單獨(dú)使用，而使若干臺(tái)組合起來(lái)使用。多段 排列是為了減少流失，降低排出漿渣中的好纖維含量，多級(jí)排列則是為了進(jìn)一步提高良漿的質(zhì)量。造紙機(jī)前的凈化系統(tǒng)，普遍以采用一級(jí)處理為宜，進(jìn)行多段處理，可以適當(dāng)減少纖維流失，但每增加一段就要增加一段的動(dòng)力消耗，因而在一般情況下，多采用三段。 另外，相對(duì)密度大而體積小的雜質(zhì)大多比較堅(jiān)硬，對(duì)設(shè)備有所磨損，所以把凈化放在篩選前面，以延長(zhǎng)篩 板壽命。 而襯漿和芯漿因要求相對(duì)不高，所以 只進(jìn)行 篩選。 流送上網(wǎng) 流送 上網(wǎng)系統(tǒng)的作用 是按照造紙機(jī)車(chē)速和產(chǎn)品的質(zhì)量要求，將紙料流送系統(tǒng)送來(lái)的大股紙料流，經(jīng)上網(wǎng)系統(tǒng)處理，均勻、穩(wěn)定地沿著造紙機(jī)橫幅全寬流送上網(wǎng)。 流送系統(tǒng)可分為：開(kāi)啟式、半封閉式和封閉式三種。封閉式流送系統(tǒng)自成漿池的輸漿泵起直到把紙機(jī)送上造紙機(jī)成型網(wǎng)，全系統(tǒng)都是不與空氣接觸的密閉流程。這種系統(tǒng)采用密閉形式的設(shè)備進(jìn)行配漿、精選和除氣。在中高速的造紙機(jī)上，大都采用密閉式流漿箱，這些紙機(jī)都要求選用封閉式供漿系統(tǒng)。 流漿箱由布漿裝置 、整流裝置和上網(wǎng)裝置 三 部分組成。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 布漿器的作用是將篩選凈化系統(tǒng)送來(lái)的漿料均勻 地 分布到流漿箱的堰池中，以保證紙機(jī)橫幅上網(wǎng)漿料的均勻一致。一個(gè)高效率的布漿器必須使紙機(jī)全寬的漿壓相等，不會(huì)使?jié){料產(chǎn)生脈沖，又無(wú)死角產(chǎn)生腐漿，內(nèi)壁必須光滑以免掛漿，還要便于清洗，所以采用階梯擴(kuò)散式。漿料在階梯擴(kuò)散器內(nèi)分級(jí)擴(kuò)大，靠管壁的漿流按主流方向流動(dòng)，在每一級(jí)之后因斷面突然擴(kuò)大，出現(xiàn)一個(gè)低壓區(qū)，使?jié){流改變流向，產(chǎn)生回流，形成一個(gè)封閉的強(qiáng)烈的渦流，從而產(chǎn)生剪切力。到了邊界時(shí)，逐步消除界層效應(yīng)，待漿料穩(wěn)定上網(wǎng)。 設(shè)計(jì) 采用封閉式流 漿 箱，可以保證穩(wěn)定的壓力差， 同時(shí) 不容易混入空氣。并且在流漿箱中設(shè)有噴淋水管，起到消泡作用。 本設(shè)計(jì)中流漿箱漿料的壓力來(lái)自于壓力篩的壓力。 造紙部 網(wǎng)部 網(wǎng)部又稱(chēng)成形部。紙頁(yè)成形是濕紙幅在造紙機(jī)上成形的關(guān)鍵部位。目的 就是將紙料通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に囖D(zhuǎn)化為濕紙幅。紙頁(yè)成形的作用，也就是通過(guò)合理控制紙料在網(wǎng)上的留著和濾水工藝，使形成的濕紙幅有優(yōu)良的勻度和所需的紙頁(yè)物理性能。 網(wǎng)部 是漿料懸浮液形成紙頁(yè)的部分，成紙質(zhì)量和紙機(jī)的正常生產(chǎn)與網(wǎng)部的操作密切有關(guān)。 由四層 網(wǎng)構(gòu)成，即面網(wǎng)，襯網(wǎng)，芯網(wǎng)，底網(wǎng)，其 中芯網(wǎng)因?yàn)槊撍看?，由一張短網(wǎng)與一張頂網(wǎng)疊加而成，每一層之間裝有復(fù)合輥以轉(zhuǎn)移紙頁(yè)到另一層上。 它可以分為 ： 上網(wǎng)區(qū) ： 從流漿箱堰口噴出的紙料與網(wǎng)面的接觸點(diǎn)起，至成形板，為保證后續(xù)成形紙頁(yè)的均勻性，該段要求噴射到網(wǎng)面的紙料是均勻分散的，且應(yīng)最大限度地降低噴射漿流表面的不穩(wěn)定性。 成形 脫水 區(qū) ： 從第一段結(jié)束點(diǎn)起，至真空箱之前。在這段，紙料開(kāi)始大量脫水并形成濕紙頁(yè)。經(jīng)過(guò)一段脫水后，濕紙頁(yè)的干度可以達(dá)到 %%。即在這一段中，脫除紙料帶進(jìn)網(wǎng)部水分的大量。在成形區(qū)，為了保證紙頁(yè)的成形質(zhì)量，減少紙頁(yè)的兩 面差和避免跳漿等問(wèn)題，應(yīng)控制合適的脫水率，脫水量應(yīng)比較均勻，不宜過(guò)大。 南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 高壓 脫水區(qū) 該段從真空吸水箱開(kāi)始，直到網(wǎng)的后部。在這一段，濕紙頁(yè)已經(jīng)成形，普通脫水元件難以繼續(xù)脫除其中的水分，因而要通過(guò)較高的壓差來(lái)進(jìn)一步脫除水分。該段主要由真空吸水箱和伏輥構(gòu)成。經(jīng)過(guò)該段的脫水，視不同的紙料，濕紙頁(yè)干度可以達(dá)到 12%22%，此時(shí)濕紙頁(yè)已經(jīng)具備了一定的濕強(qiáng)度，可以引入到壓榨部。 壓榨部 壓榨作用是借助機(jī)械壓縮，在網(wǎng)部脫水的基礎(chǔ)上使?jié)窦堩?yè)進(jìn)一步脫水，以提高紙頁(yè)進(jìn)烘缸的干度，減少氣耗，提高車(chē)速。 從網(wǎng)部出來(lái)的濕紙頁(yè)需要在壓榨部利用機(jī)械壓榨作用進(jìn)一步脫水提高干度，同時(shí)增加紙中纖維的結(jié)合力，提高紙的緊度和強(qiáng)度。壓榨還有助于消除紙面的網(wǎng)痕，減小紙