1工艺论证及流程设计Word文档格式.docx
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12
340±
13360±
14
横幅定位差
≤
幅宽≤1600mm
%
6.0
7.0
幅宽＞1600mm
8.0
紧度
≥
≤220g/㎡
g/m3
0.7
0.68
＞220g/㎡
0.72
0.70
耐破指数
＜160g/㎡
（160～＜200）g/㎡
（200～＜250）g/㎡
（250～＜300）g/㎡
≥300g/㎡
kPa.m2/g
3.40
3.30
3.20
3.10
3.00
2.90
2.80
（续表）
横向环压指数
N.m/g
9.00
9.50
10.0
11.0
11.5
9.0
9.2
10.5
横向断距压缩指数b≥
＜250g/㎡
≥250g/㎡
21.4
17.4
19.6
16.4
横向耐折度≥
次
100
60
吸水性（正/反）≤
35.0/40.0
40.0/50.0
交货水份
8.0±
2.0
a本表规定外的定量，其指标可就近按插入法考核，
b横向短距压缩指数，不作为考核指标。
1.2纤维原料的选择与配比
要造出质量好的箱板纸，首先要做好纤维原料的选择与配比。
原料的种类可以影响纸张的伸缩性,半纤维素含量少、木素含量多、细胞壁较厚的长纤维所抄纸张尺寸稳定性好,伸缩率较低;
短纤维所抄纸张伸缩率较大。
纸张在干燥过程中纤维在纸张平面或厚度方向收缩,较长的纤维在成形过程中纤维间挠合较多,干燥时纤维收缩产生移动,但平面内位移较小,而短纤维收缩时,在纸平面产生的位移较大,所以长纤维抄造的纸伸长率小,再吸水时变形小,短纤维所抄纸变形较大。
在相同打浆度下,对不同长度纤维,抄纸样测试证明,纤维长短影响是纸张伸长率的主要因素。
生产箱板纸的原料可用半化学草浆或苇浆、废纸浆、半化学浆、半化学棉杆浆，长纤维可用废棉麻浆、破布浆、硫酸盐木浆等。
企业应该根据本厂设备条件、原料情况生产各种箱板纸。
根据纸厂几年来生产情况和客户意见，特号牛皮箱板纸的本色硫酸盐木浆配料不能低于40%，如果使用麦草半化学浆或一般废纸原料，木浆配比还应增高。
如果使用棉杆半化学浆、胡麻杆半化学浆可以减少木浆配比。
生产一般箱板纸要用长纤维配料，其用量应不低于15%，否则难于达到纸箱使用要求。
由于箱板纸要求在外观质量上有较大提高，但是又要充分利用我国各种草类资源，而大型高速纸板机不适合草浆纸板生产。
如果使用全草浆生产箱板纸，周围环境势必污染厉害，大量使用废纸不仅降低成本，减少污染，而且节约资源。
废纸是生产箱板纸的主要原料，但废纸种类较多，处理工艺复杂，因此首先应当挑选分类、分别作用，再经水力碎浆和疏解，纤维分离机筛选，除砂等去掉较大硬质杂物，对塑料杂物也设法除去。
考虑到以上因素，本设计中采用100%的废纸浆。
1.3打浆工艺
箱板纸的主要质量指标为：
是应有一定的抗压强度、坚韧耐破、抗撕裂、纸面平整，不许有浆疙瘩、节子和凹凸不平的外观纸病。
在保证纤维有良好结合的情况下应适当降低打浆度。
因为本设计需要的是废纸浆，所以打浆原料为OCC废纸。
就打浆工艺而言，影响浆料性质的因素一为打浆流程及设备选择，二为打浆过程中工艺控制及操作调节。
OCC废纸经链板输送机计量后送到转鼓碎浆机里碎解，碎解后经贮存而后用泵送到高浓除渣器、粗筛，去除粗、重杂质，然后经过纤维分级筛分成纤维浆料和短纤维浆料。
长纤维浆料经低浓除砂器、精筛去除细小杂质，分离出来的良浆送去长纤维多盘浓缩机，浓缩后去热分散机，经热分散处理后的浆料再送至精浆机打浆，磨后浆贮于长纤维塔钟，调浓后泵送至造纸工段的配浆池中。
1.4辅料的选择
1.4.1表面施胶剂的选择
表面施胶剂选择AKD。
AKD即烷基烯酮二聚体，是一种反应型施胶剂。
近年来,随着国产AKD中性造纸施胶剂质量提高,销售价格大幅度下降,中性/碱性造纸施胶成本与松香酸性施胶成本差距在不断缩小。
AKD中性造纸已在国内推广多年,应用技术日益成熟,同时,市场对中性/碱性纸的需求量也在迅速增加,这些都加速了我国高级文化用纸由酸性造纸向中性/碱性造纸转换的步伐。
中性造纸因采用白度高的碳酸钙作填料和双组分助留系统,成纸的物理强度、白度、不透明度和印刷性能都有不同程度的提高或改善。
采用AKD中性造纸,上网浆料的总保留率高,成纸的灰分含量也高,一般中性造纸成纸的灰分含量要比酸性纸高出3%～8%,相对而言每生产1t纸可以节约30～80kg造纸纤维,其综合经济效益要比酸性纸高。
另外,由松香酸性造纸向AKD中性造纸转换,系统不需改造,除添置几只助剂溶解计量槽以外,不必增加其它设备,操作工艺方便简洁。
AKD乳液可以在室温下贮存2个月。
实践表明贮存温度超过30℃或受冻，AKD的用量是正常用量的2倍以上，若加水稀释必须在48h内用完，否则AKD会水解，失去施胶作用。
用AKD对23℃的浆料进行施胶，从开始取样到4h后取样的测定显示，浆料无任何施胶损失，对于50℃的浆料，施胶度损失在2h后开始，这是由于AKD水解后产生的烯酮没有施胶作用。
水解程度随着pH值和温度的提高而有所增加。
对于因纸机水系统的封闭而引起的纸机系统温度的提高，纤维和填料的留着率必须尽可能高。
1.4.2干强剂的选择
天然和合成干强剂大部分都是亲水性高分子,这些高分子分散在纤维之间增加了纤维间成键数量,从而达到提高纸张强度的目的。
大多的干强剂都含有接在主链环上的阳离子基团,这样就增加了聚合物和纤维间的结合力,提高了聚合物的留着性。
目前常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物（如阳离子淀粉、阴离子淀粉）、合成聚合物如聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等以及其它水溶性天然产物类干强剂。
在大多数情况下,仅加入质量分数0.1%~0.35%的该类物质就可达到有效的干强效果。
我国目前则以阴离子聚丙烯酰胺和改性淀粉为主。
我选用C-PAM做为干强剂，它可以直接吸附在带阴离子的纤维上，因此不需要明矾固着，并可在较广泛pH值（4.0～8.5）内使用.可改善干强度包括抗张强度、耐破度、内结合强度、耐折度、挺度、环压度等，还可增加填料和细小纤维的留着率，促进施胶，易于干燥等。
1.4.3助留体系的选用的选择
在生产中采用微粒助留系统即CPAM作为助留剂，改性膨润土作为助滤剂.其可以提高网案部、真空部和压榨部的滤水性能；
提高纸机车速降低干燥部蒸汽的消耗净化白水系统，减少沉积物的产生；
减少湿部断纸；
改善纸页匀度，提高纸页强度和物理性能；
节约原料能耗，减少纤维流失。
1.5供浆系统
经过打浆和调料的纸料，一般还不能直接用来抄纸。
要抄出匀度良好的纸页，一般都需要把纸料稀释成很稀的纤维悬浮液，以保证充分良好的分散，经网部滤水后才能形成均匀的纸页。
同时，纸料中还含有一些杂质，这些杂质对成纸的质量、铜网及设备的保养，以及纸机的操作都有影响。
因此要求纸料在上网以前必须做相应处理[3]。
1.5.1对纸机供浆系统的要求
浆料的混合在配浆箱中进行。
由于生产原料是100%的废纸浆，因此在通过流送系统把已制备好的浆料送往造纸机前只需在配浆池中加入清水、研磨碳酸钙、干强剂阳离子聚丙烯酰。
1.5.2供浆系统的主要设备及作用
配浆箱、成浆池、调浆箱、一级三段净化筛选设备
其作用如下：
①使各台打浆设备或配料机送来的浆料配比，浓度、打浆度、填料和干强剂等混合均匀。
②防止纤维和填料发生沉淀，使供给纸机的浆料浓度稳定。
③贮存一部分浆料，在配料机或造纸机偶然停机时不致影响生产。
贮存池同时起到混合和贮存的作用。
配浆后成浆池的大小主要取决于纸机的生产能力和浆料浓度。
在浆料浓度为3.5%时，一般要求其容量能维持纸机连续生产的时间是：
高速纸机为30～60min，中低速纸机为2～4h。
对于要求较高的纸种，贮存池的容积应增大一点，这样有利于减少各种配浆、浓度和打浆度的波动，以免影响纸机生产和成纸质量。
所以根据间歇配浆的特点，采用2个成浆池。
成浆池用卧式浆池，它比直立式浆池更能使浆料混合均匀.。
净化的目的在于除掉浆料中的相对密度较大的杂质，如沙砾、金属屑、煤渣等。
筛选的目的在于除掉浆料中相对密度小而体积大的杂质，如浆团、纤维、草屑等。
1.5.2.1配浆池
使各台打浆设备或配料机送来的浆料配比，浓度、打浆度、填料和干强剂等混合均匀。
1.5.2.2成浆池
防止纤维和填料发生沉淀，使供给纸机的浆料浓度稳定。
贮存一部分浆料，在配料机或造纸机偶然停机时不致影响生产。
1.5.2.3调浆箱
调浆箱是一个装置在成浆池和除砂设备之间用来调节送往纸机浆量的开口方形箱。
其制造材料可采用木板、塑料板及不锈钢板等。
因为纸料的稀释也在这箱中进行，所以也叫混合箱。
它的作用：
一是调节送往纸机的浆量，使纸张定量稳定；
一是调节纸浆浓度，以利除砂和筛浆机筛选，并使纸料混合均匀，以抄造出均一的纸张。
纸料的稀释一般采用调浆箱、地下稀释池和泵内稀释等三种方法。
由于所采用的是泵内稀释，故在此加入调浆箱的主要作用就是调节浆量。
调浆箱中的流道要光滑，防止挂浆，箱内的角隅要圆滑，以防止淤积和停浆，造成腐浆。
箱中的闸板，最好用丝杆手轮调节，以保证调节灵活，并能做到微调。
调浆箱中的溢流格板，是为了稳定液位，以保证上料量和白水量的稳定。
但生产中由于泵的密封填料漏气，或电压波动导致泵的转动速度变化，或泵的入口液位波动，导致泵的输送能力波动，这些都会给上料量带来一定影响，为了减少浆泵流量变化对箱内浆位的影响，溢流格板宽度以宽一些为好。
出浆口距浆位的高度应足够。
这样在液位略有变动时，出浆的相对变化量可以减少。
浆门的开口尺寸应根据造纸机生产能力确定。
一般产量低的小型造纸机，开口宽度应窄一些，便于精确调节纸张定量。
浆料或白水进入调浆箱或混合箱的管路，应从箱底部或侧面浆位下进入，尽量少带入空气。
较高的浆料浓度对纸页的良好成型不利。
由于这种原因，也由于在约1%左右的低浓下净化浆料和浆料除气非常容易，故通常在浆料净化之前把它稀释。
稀释浆料的最简便方法是将浓浆料和稀释水都送到混合箱的一个隔槽中。
浆料通过一些溢流堰和挡板上下流动，进行有效地混合。
这种装置仅适用于浆料流量小、产量比较低的纸机，它具有敞开式混合箱的全部缺点，即溅浆、易污染、难以保持清洁、难以保证没有腐浆产生。
当纸机产量高，特别是当流送系统必须在压力下把浆料输送到压力下运转的筛浆机和净化设备中时，浆料的稀释是通过把浆料和稀释水同时送到向网前箱供浆的一台浆泵的入口而达到的，这种浆泵通常称为冲浆泵。
采用冲浆泵稀释时，调浆箱到冲浆泵的管路不应水平安装，应有一定的倾斜度，以防止纤维沉淀，调浆箱的来浆管应直接通入冲浆泵的吸入口，其方向应在冲浆泵的轴向上。
或在泵的吸入端过渡管上方与轴向成45o方向进入，尽量少受其他管道的干扰[10-11]。
1.5.2.4一级三段净化筛选
净化的目的:
除掉浆料中的相对密度较大的杂质，如沙砾、金属屑、煤渣等
筛选的目的:
除掉浆料中相对密度小而体积大的杂质，如浆团、纤维、草屑等
送往造纸间的纸料内含有矿物质、金属、浆团、纤维束、橡胶和塑料等。
这些杂物的来源是矿物质，多是沙子，它是从填料和原料备料不净夹带来的。
金属粒，来自打浆设备刀片磨损以及工艺设备受腐蚀剥落下来的碎片。
浆团，多是从打浆、配料、除渣及输浆管道等设备内壁上脱落下来的。
纤维束，是来自打浆和精磨过程中没有磨散的纤维束。
纸料中各种杂质的存在，会使造纸厂以及印刷厂的设备损坏。
含有沙砾的纸张，在压光后会出现砂眼，同时会损坏压光机的辊筒。
纸料中的浆团和纤维束，会给纸张造成斑点，以及在压榨部分产生洞眼或断裂。
纸料中的金属杂质会给设备造成一定的损害。
因此，纸料在进入造纸机之前进行精选是非常重要的。
现代造纸中的除杂方法主要有两种：
一是重力沉降，二是离心沉降。
由于采用的原料主要是成品浆板及自制麦草浆，辅以少量的损纸浆，因而杂质较少，故采用锥形除渣器除渣就可以了。
为了达到一定的质量指标，采用一级三段除渣。
另外，相对密度大而体积小的杂质大多比较坚硬，对设备有所磨损，所以把净化放在筛选前面，以延长筛板寿命。
1.6流浆箱
流浆箱（headbox）是现代纸机的关键部位。
其结构和性能对纸页的形成和纸张的质量具有决定性作用。
其主要任务：
能有效的分散纤维。
高湍动流浆箱能产生高强度微湍动，可有效的分散纤维，防止纤维沉淀和在絮聚，可有效的提高纸页的强度。
沿纸机横向均匀的分布纸料。
（决定纸幅的横向定量分布）喷浆稳定，确保浆速与网速相协调。
（决定纸幅的纵向定量分布）布浆器的作用是将筛选净化系统送来的浆料均匀地分布到流浆箱的堰池中，以保证纸机横幅上网浆料的均匀一致。
一个高效率的布浆器必须使纸机全宽的浆压相等，不会使浆料产生脉冲，又无死角产生腐浆，内壁必须光滑以免挂浆，还要便于清洗，所以采用阶梯扩散式。
浆料在阶梯扩散器内分级扩大，靠管壁的浆流按主流方向流动，在每一级之后因断面突然扩大，出现一个低压区，使浆流改变流向，产生回流，形成一个封闭的强烈的涡流，从而产生剪切力。
到了边界时，逐步消除界层效应，待浆料稳定上网。
采用封闭式流浆箱，一是它可以保证稳定的压力差，二是它不容易混入空气。
并且在流浆箱中设有喷淋水管，起到消泡作用。
1.7网部
网部是浆料悬浮液形成纸页的部分，成纸质量和纸机的正常生产与网部的操作密切有关。
它可以分为上网区、成行区、脱水区、高压差脱水区。
在刚上网时，细小纤维与填料流失很大，故脱水能力也逐步增大，包括真空吸水箱的真空度也是如此。
一般来说在“水线”处浆料的浓度约为7%，纸页离开真空伏辊时干度可以在18%～25%。
因此脱水元件一般排列为：
案板、案辊、真空吸水箱、真空伏辊。
在网部要用高压水针洗涤网子，保证浆料的顺利脱水。
1.8压榨部
压榨作用是借助机械压缩，在网部脱水的基础上使湿纸页进一步脱水，以提高纸页进烘缸的干度，减少气耗，提高车速。
采用606复合压榨比普通压榨有效的多，据计算，压榨部纸页干度每增加1%，就使蒸发水分量或蒸汽消耗量相应减少5%。
1.9干燥部
干燥部通用三段通汽。
所谓三段通汽是指蒸汽首先进入Ⅰ段（高温段），未冷凝的蒸汽及蒸汽冷凝水产生的二次闪蒸汽，依次作为Ⅱ段（中温段）及Ⅲ段（低温段）烘缸的热源。
对于胶版纸来说，烘干部的开始1/4~3/4的缸数量烘缸温度是从40～60℃升到90～100℃，然后有二个冷缸用于调节，防止静电，提高水分，以满足压光要求。
如果一开始烘缸温度过高，容易使纸收和翘曲。
1.10白水回收
考虑到成本、环境，白水回收是非常重要的。
白水回收分为沉淀法、过滤法、气浮法。
一般中小型纸厂采用气浮法。
沉淀方法的优点是设备结构紧凑，占地面积小，效率高，表面负荷引达6~8m3/m2时，但其安装制造麻烦，清洗不方便；
过滤法的优点是占地面积小，回收率高，回收浆料浓度大，操作简便，但具有滤网单位面积过滤能力低，剥浆洗网用水较多，设备投资大等优点。
一般大型纸厂常采用这种方法。
气浮法所采用的设备结构简单，施工方便，浮渣浓度高，处理效率高。
表面负荷引达6~8m3/m2时，但动力消耗率高，日常大量维修。
从安全考虑，采用气浮法较前二种方法有较大的优越性。
白水回收的意义：
合理设计和使用白水回收，有利于造纸机正常生产和稳定纸张的质量，避免原材料的流失，节约能源，减少对环境的污染，同时降低生产成本。
①浓白水的流程论证
浓白水的流程图为：
在案辊案板处产生的白水含有较高比例的纤维，可以视为浓白水；
在二段除渣器出来的浆料不符合上网的要求，也进入冲浆池，再经过冲浆泵进入一段除渣器净化，以达到上网的需要。
剩余的浓白水，经过水力碎浆机后进入伏损池，使纤维得到最大限度的利用。
②稀白水的流程论证
稀白水的流程图为：
白水回收
在真空吸水箱和真空伏辊下来的稀白水，经过水封池后部分溢流到稀白水池，再回用。
剩下的用于稀释除渣器里的浆料，达到其工作的浆料浓度。
在旋翼筛出来的渣料，再进入高频振框筛筛选后的良浆进入冲浆池回用。
1.11损纸的处理
抄纸过程中各部断头产生湿损纸和干损纸，整饰过程中的纸边和不合格品也产生损纸。
为了充分利用原材料，往往需要把损纸经过处理，送回浆水系统供抄纸用。
一般湿部断头产生的湿损纸处理容易，而干燥和整饰过程的干损纸则较难处理。
设计的损纸系统是：
干损纸经水力碎浆机后和湿损纸一起浓缩脱水，经过高频疏解机，进入损纸浆池供配浆使用。
损纸流程图如下：
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