造纸工艺原理与设备培训教材

1、(1)低浓打浆在低浓范围内打浆，随着打浆的浓度的逐渐增加，则刀辐之间的浆层较厚，纤维数量提高，有利于纤维间的挤压和揉搓作用，有助与纤维分散，溶胀和纤维化.同时单根纤维所分担承受的压力也相应的减少，从而减轻了纤维的切断作用.(2)中浓打浆中浓打浆多是带有强制喂料装置的特殊的盘磨机中进行.中浓打浆能有助于提高纸张强度，但其效果不堪显著，且动力消耗又较高，所以一般不用.(3)高浓打浆高浓打浆主要依靠磨盘间的纸料相互摩擦，而不是依靠磨盘本身的作用，因此盘磨的间隙可以加大，从而避免了纤维的过渡压和切断。高浓打浆增加了纤维的细纤维化程度和比表面积，提高了纸料的保水值和增加了纤维间的结合力，为此当纸页在纸机

2、干燥时，成纸的伸长率大幅度的增加，这对纸袋纸特别有效.3打浆温度打浆时由于纸料和刀的摩擦，以及纤维相互之间的摩擦而产生的热量，特别是打沾状奖量更为显著.浆料温度高，影响纤维溶胀，打浆时间长，打浆度不易提高，并影响施胶效果和纸张性质.4纤维性质和纸料化学成分不同种类的纤维原料，经不同纸浆制浆方法的处理，其纤维的物理性质，结构形态和化学组成均不相同，打浆的难易和成纸的性质和各有差异.在纤维形态方面主要有纤维的长度，宽度，长宽比，臂腔比和筛分等，对打尖和纸料性质影响大.纤维细而长，长宽比值大，打浆时纤维有较大的结合面积，成纸的强度高.臂腔比小，打浆时容易被压溃，分丝帚化，.成纸的强度高.(5)PH值

3、对打浆的影响打浆的PN值主要取决于用水的质量和浆料的洗条。在酸性条件下打浆，成纸强度低易发脆，对打浆不利，即在碱性条件下打浆，对纸页的耐破度有所提高，而撕裂度和透气度则有所下降。四、打浆过程质量控制为控制好成浆质量，要进行打浆质量的检查。1、打浆度俗称叩解度。以打浆度值反映将料脱水的男易程度，综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化等打浆作用的效果。2、纤维长度纤维长度的测定常用的方法有显微法和显微湿重法。(1)显微镜法：将纤维染色稀释后制片，用显微镜测微尺测量纤维的长度，这种方法不仅准确，还可以测量纤微的宽度和直接观察纤维的形态及浆料的组成等，能较全面的鉴定浆料的质量。(2)纤维湿重法：这是一

4、种适用于生产的测定纤维长度的快速方法。它是利用纤维越长，在框架上挂住的纤维越多，称重越大的原理，以重量间接的表示纤维的长度。框架挂在打浆度仪上，测定打浆度的同时，进行纤维湿重的测定。五、打浆与纸张性质的关系打浆对纸张的性质有着重要的作用。为控制生产提高成纸质量，必须研究打浆与纸张各种物理性质的关系和变化规律。打浆的程度有打浆度(。SR)来表示。随着打浆度的提高，纤维的结合力2不断上升，纸页的紧度、收缩率也相应的上升，纸页的吸收性、透气度不断下降。并有利于提高纸页的各种程度。但另一方面，随着打浆度的继续提高，纤维的长度不断减短，使纸页的各种强度指标下降。1、纤维结合力与打浆的关系随着打浆度的增加

5、，纤维润胀和细纤维化增加，纤维的比表面积增大，游离出更多的羟基，促进纤维间的氢键结合，使纤维的结合力不断上升。2、裂断长与打浆的关系裂断长是表示纸张能承受抗强度的大小。影响纸张裂断长的因素很多，主要是纤维结合力和纤维平均长度。同时与纤维的交织排列和纤维自身的强度等也有关系。在打浆初期裂断长上升很快，以后逐渐缓慢，到一定数值后，产生转折和下降的现象。这是因为，在打浆前期纤维较快润胀和细纤维化，使纤维的打浆方式有关。采用重刀打浆，纤维长度下降，裂断长提早出现转折；反之，轻刀打浆，纤维的切断少，有利于裂断长的提高，出现转折的时间也晚。3、耐破度耐破度表示纸页所能承受的最大压力。纸张耐破度的变化与裂断

6、长相似。影响耐破度的主要因素也是纤维结合力和纤维平均长度，及纤维本身强度和纤维交织情况等。由于纸张在破裂时不仅受到拉力，同时也受到撕力作用的影响，在打浆度比较高时，随着纤维平均长度的降低，使耐破度比裂断长下降的更快一些。4、耐折度耐折度是指纸在一定张力下所能受180。往复折叠次数。影响耐折度的因数的钎维平均长度，钎维结合力，钎维在纸页中的排列，钎维本身的强度和弹性等。耐折度是随着打浆度的提高而有所提高，与裂断长相似，既在达到最高点后出现转折，纤维的结合力对耐折的影响，不如对裂断长的影响长，但是钎维平均长度对耐折度的影响却很大，所以耐折度的转折点比裂断长的要早，既在打浆度不是很高时，耐折度就开始

7、下降。耐折度除受钎维结合力和钎维平均长度影响外。还与钎维的弹性有关，而弹性又与纸张水分含量有密切的关系，在一定的范围内，增加纸张的水分含量可以增加钎维柔曲性，能有较提高纸张的耐折度，但水分含量上升到一定限度后则又会因钎维结合力下降过多，使耐折度也下降。为了提高纸张的耐折度，打浆时应注意使纤维获得良好的润胀和细纤维化，并尽可能避免纤维的切断作用，故采用轻刀打浆为宜，并应防止纸页过干，保持适量的水分含量，使纤维富有柔曲性，纸页则具有良好的耐折度。5撕裂度撕裂度是表示纸张抗撕裂的能力。影响撕裂度的主要因素是纤维的平均长度。其次是纤维结合力，纤维排列方向，纤维强度和纤维交织情况等。打浆初期，由于纤维结

8、合力提高，纤维长度下降不多，故撕裂度显著上升。随后，由于纤维长度的下降，造成撕裂度迅速下降。6紧度紧度是指纸页紧密的程度，以立方米纸的克重来表示。纸张的紧度随着打浆度的上升，纤维结合力的增加而不断提高。紧度曲线没有转折点。在打浆前期紧度上升很快，随后逐步减慢。这是由于到打浆后期，纤维已高度吸收水润胀和细纤维化，故紧度难于再进一步提高。紧度对纸张的性质和物理强度有一定的影响，提高纸页紧度，成纸的透气度和吸收性大为下降，在一定范围内可提高纸页的裂断长和耐破度，会降低纸页的裂断度。影响纸张紧度的因素较多，主要是纸料的打浆度，纸浆种类，半纤维素含量，网上脱水情况及压榨和压光的压力等等。一般来说，纸浆的

9、大将度超高，半纤维素含量越多，加压越大，成纸的紧度越大。7、不透明度不透明度是指纸页不透明的程度。影响纸张不透明度的因素，主要是纤维的结合力。打浆度高的浆料，湿纸在干燥时因纤维结合紧密，纤维间隔少，使光线的散射关减少，通过的光线较多，使纸张的透明度增加，不透明度降低。生产不透明读大的纸张，宜采用半纤维素含量少的纸浆，因半纤维素多的纸浆容易水化。同时应选用折光率大的填料，干燥时应适当增加纸的张力和减少压榨和压光的压力，以增加纸页对光的散射能力，减少透光的能力。8、伸长率和伸缩性伸长率是指纸张受到张力至断裂时，伸长的百分率。而纸的伸缩性是表示纸张潜入水中或在不同湿度增湿或减湿时，尺寸的变化。它们都

10、是反映纸的收缩性能。纸张的伸长率和伸缩性都是随打浆度的提高而上升。主要的影响因素有打浆方式，纸浆的种类，半纤维素的含量，纤维本身的强度和弹性，纤维素的长度和纸页干燥时所受的张力大小等等。打浆度高，半纤维素含量多,纤维结合力大的纸浆，伸缩变形均较大。9吸收性和透气度吸收性是表示纸张吸收水或其他液体的能力，透气度是鉴别纸层中间含有空隙的程度。也足检查纸张防潮能力的指标之一。吸收性，透气度是随着打浆度的增加而降低，正好与结合曲线相对称。随着打浆读的提高，增加了氢键结合纤维结合力，减少了纸页中气孔的大小数量，使纸页的吸收性和透气度，分子链长，结晶区多，后用木素含量高的磨木机，纤维不易吸收水润胀，纤维间

11、结合力低，成纸疏松多孔，透气度大，吸收性强。反之，纸浆中半纤维素含量多，打浆时易润胀水化，成纸紧密，吸收性低透气度小。此外，纸机的压榨，压光和加填等也会影响纸的吸收和透气。10脆性在打浆过程中脆性与打浆的关系是；在打浆初期，打浆度提高脆性有所下降，随着打浆度进一步提高，纸浆的脆性又有所上升。其原因是纤维长度对脆性影响较大，随着打浆度的提高，纤维长度减少，成纸的脆性将不端增加。另外，纤维的细纤维化对脆性也有较大的影响，纤维的细纤维化有利于纸页应力的分散，可以降低纸页的脆性。第二节施胶一、施胶的目的、分类、方法及种类纸是由纤维组成，纤维具有亲水性。纤维间的毛细管使纸具有多孔性，所以未施胶的纸有吸水

12、性能，不适于书写。另外纸页吸水后迁都下降，会影响纸页的使用，所以许多纸种需要在纸浆中或纸页表面上添加抗水性物质，使纸页具有延迟流体的渗透性能，达到抗墨水（如书写纸）、抗油（如食品包装纸）、抗血（肉类包装纸）、抗水和抗汽（如袋纸）等流体的浸蚀，这一工艺过程称为施胶。纸张经施胶后其抗水性能的大小用施胶度表示，根据施胶度的大小，纸张可：分为重施胶、中等施胶、轻施胶和不施胶四类。不施胶的纸主要有：卫生纸、吸墨纸、卷烟纸、滤纸等。施胶的方法有：纸内施胶（在纸浆中加入胶料），纸面施胶（在纸页的表面施胶）和双重施胶（纸浆内和纸面上均进行施胶）。胶料的种类很多，用于纸内施胶的主要有：松香胶、强化松香胶、分散松

13、香胶和合成胶等。用于纸面胶的主要有：氧化淀粉、聚乙烯醇、竣甲基纤维素、动物胶、合成树脂等。二、纸内施胶纸内施胶分酸性施胶和中性施胶。1、酸性施胶酸性施胶是指使用松香胶料作施胶剂，用硫酸铝作沉淀剂，制成PH45的酸性溶液进行施胶的方式。2、中性施胶中性施胶是指采用高分散体松香与合成胶料制成PH5.66.5的溶液进行施胶的方式。三、纸面施胶（一）纸面施胶的目的和用途纸面施胶又称表面施胶，它是施胶技术另一个重要的发展方向，纸面施胶是在纸的表面均匀涂上一层胶料，以达到下列目的：1、提高纸和纸板的憎液性能和适应性能纸面施胶是在纸面上涂一层胶料，可以提高纸页的憎液性能和吸墨性，改进纸张的印刷和书写性能，使

14、字迹清晰，颜色均匀。2、提高纸和纸板的物理强度和表面性能纸面施胶可以提高纸张的挺硬度和物理强度，使纸面紧密细腻、光滑、手感性能好，降低纸页的透气度，增加表面强度，在印刷时减少掉毛掉粉，并使纸和纸板具有良好的耐久性和耐磨性能，提高纸张的光滑度、挺硬度和湿强度等。3、减少纸页的两面差和变形4、减少胶料的流失纸面施胶可以在PH值条件下进彳T,在高PH值下进行胶料的流失少，也不受浆中其他物质的影响。由于纸面施胶度的设备较为复杂，纸面施胶剂的价格较贵，使纸和纸板的成本有所提高，所以纸面施胶多用于质量要求较高和用途特殊的纸种。（二）表面施胶的方法纸面施胶的方法分机内施胶和机外施胶。机内施胶是在纸机上进行，

15、使用较普遍。机外施胶是将卸下的纸卷在纸机外专门的施胶装置上进行，多用于某些需要湿浸渍或湿压的特种纸。纸面施胶的方法有：辐式纸面施胶、槽式纸面施胶、烘缸纸面施胶、压辐纸面施胶、压光机纸面施胶等。第三节加填一、加填的目的和作用加填就是向纸料中加入白色矿物的微细颜料或合成填料，改进纸的性质，更好的满足使用的要求和节省纸浆，降低产品成本。（一）加填的目的1 .改变纸的光学性质加填提高纸的不透明度和亮度，改善纸页的外观，解决纸的透印问题。2 .改变纸的物理性能个印刷性能加填可以改进纸的平滑度和匀度，增加纸张的柔软度和手感性，提高纸张的吸收性和吸墨性，使纸张具有更好的适印性能并降低纸张的保水性和变形性。3

16、、满足纸张某些特殊性能的要求如卷烟纸如加用碳酸钙，不仅是为了有高不透明度和，改进手感性，更重要的是为了改进透气性，调节燃烧速度，使烟草的燃烧速度相适应。又如导电纸加用碳黑，是为了取得导电性能。字型纸板加用硅澡土是为了提高纸板的可塑性和耐热性，有利于压型和浇铸铅板。4、节省纤维原料降低生产成本填料的相对密度大，价格便宜，在纸中可以代替部分纤微，节约造纸原料。另外加填能改善纸张的干燥，有利于提高纸机车速，减少蒸汽消耗，降低生产成本。不加填料的纸张，纤维之间有许多细小的空隙，使纸面粗糙凸凹不平，影响印刷质量，使印迹深浅不一，模糊不清、手感性较差，加用填料后，填料分散于纤维之间将空隙填平，恩能够改进纸

17、张的柔软性和可塑性，能更好的进行压光处理，使压光后的纸张更为平滑匀整，手感性好，提高其适印性能。填料的折光率和光亮度比纤维大，能有效的提高纸张的不透明度、白度、亮度。纸页的不透明度由光线的折射能力来决定。当介质疏松折射面大时，光线发生多次折射，纸张则不透明，若纸的结构紧密，折射面积小时，纸就具有透明性。在纸中加入填料，增加了纸的折光能力，使纸的不透明度提高。最理想的填料粒度为0.25科成小于0.1m或大于3dm的填料，都不利于光的散射。加填的纸张，由于填料分散于纤维之间，使纸的结构疏松多孔，减少了纤维间相互的连接和氢键结合，使纸业的物理强度下降，如同一纸种，灰份增加1%裂断长下降10%伸长率成

18、直线下降，在常用的填料中白土对强度影响最大。加填使纸张掉毛掉粉的现象增加，并使纸张毛细孔增加，提高了纸张的吸收性，减少纸张的伸缩性和保水性能。在网部和压榨部容易脱水并加快了干燥速度，另外加填会降低纸张的施胶度，尤其是碱性填料对酸性施胶度的危害性更大。三、填料的选用和性质1、对填料的要求应具备下列条件(1)颗粒细而匀，纯度高，以增加覆盖能力和填料留着率。(2)白度高、亮度大、无杂质、有光泽。(3)相对密度大，不易溶解于水。(4)折光率较高，散射系数较大，以提高纸张的不透明度。(5)化学性能稳定，不易受酸碱作用，不易产生氧化和还原作用。(6)资源丰富，便于加工，供应充足。(7)运输方便，价格低廉。

19、2、填料的种类和性质造纸工业所用的填料种类很多，可分为天然填料和人造填料两大类。天然填料如滑石粉、白土、石膏等，人造填料如碳酸钙、硫酸钢等。滑石粉在国内使用最广泛，白度较高。细度要求通过200目筛网的占98%骨石粉粒子呈鳞片状，手感细腻皂滑的感觉、或纸柔软，可提高纸业的平滑度、匀度和光泽度，能改善纸张的印刷性能，对施胶的影响较小，价格低廉。多用于印刷纸、书写纸、画报纸等，但用量过多回引起纸面掉粉造成糊版等毛病。四、填料的留着1、纸张填料留着率纸张填料留着率是指纸张中所含的填料量与加入纸料中填料量的百分比值。2、填料留着机理及影响留着的因素填料的留着是由吸附过程、过滤过程、沉积过程以及絮凝过程所

20、决定。填料的留着是由于机械截流和胶体吸附双重作用的结果，而吸附作用更为重要。填料留坐率随下列情况的变化而增加：纸张定量和厚度的增加纸浆打浆度的提高施胶对矶土用量适当增加纤维长度的提高白水用量的增加纸料温度的提高上网浓度的提高在纸料中加入助留剂等。填料留着率随下列情况的变化而下降：纸机车速的提高真空箱、真空伏辐、真空压榨等处的真空度的提高纸机网部振幅与振次的增大网眼加大上网浓度降低等。第四节一、染色和调色的目的和作用为了生产颜色纸，纸浆需要染色，生产白纸也经常需要进行调色和增白。因漂白的纸浆含有木素或其他发色基团，仍带有暗淡的浅黄色、浅绿色或灰白色。经调色后可以消除杂色。使色相调和，纸张变成纯白

21、色，并使每批产品的色泽保持一致。某些白度要求高的纸种，可用增白剂处理，以获得更高的白度。二、色料种类和性质色料可分为颜料和染料两大类。颜料不溶于水，实际上是一种有色的填料，颜料与纤维无亲和力，染色的质量主要取决于颜料的粒度和在纸面上分散的情况。颜料分天然颜料和人造颜料两种，颜料的主要优点：是耐光性较好，而耐酸碱性、抗氯性则视品种而宜。颜料的染色性能一般不如颜料，又易产生两面性，因此在纸张染色中主要用燃料。燃料分天然染料和人造染料两类。天然染料着色不强，在阳光下容易变色，人工染料有成合成染料，品种多，颜色广，可根据需要随意选用。人造染料能溶于水，着色力强，价格低廉。染色操作比较简单。人造染料可分

22、：为碱性染料、酸性染料和直接染料三大类，另外还有荧光增白剂。三、染色操作及影响染色的因素（一）染色操作生产色纸首先要确定色料的配方，选单一染料和几种染料混合在一起，以取得满意的色调，然后取少量的纸浆进行染色和调色实验。再根据小型实验结果，在生产上予以实施，并做必要的调整。染色方式可分为四种：即浆内染色、压光染色、浸渍染色和涂布上色。（二）影响染色的因素染色工艺影响因素甚多，若控制不当，产品易产生色泽不匀、夹花，色筋和色斑等纸病。主要影响因素如下：不同纸浆对染色有不同的亲和力，这与纸浆的性质和木素的含量有关，木素对碱性燃料与直接染料有较大的亲和力。纤维对直接染料有较强的亲和力，草浆比木浆容易着色

23、，所以染混合染料和染蒸煮不匀的夹生料时易产生色班或色筋，如使用深色染料，色筋的现象更为明显，所以应根据不同浆料的化学组成，采用不同的染色条件。染混合浆应先染不易着色的浆料，染色液加入纸浆后应尽快使染料与纸料混合均匀才能达到染色一致。2、打浆提高浆料的打浆度有利于纤维的染色，能使染色加深，因打浆度高纤维分丝帚化好，有利于染料于纤维的结合，成纸的紧度和透光性增加，减少了光线的反射，使染料能吸收更多的光线，增加有色光的比例和成纸的颜色。3、胶料与矶土松香胶对纤维的染色有阻碍作用而矶土对染色起染剂的作用，但对不同的燃料作用也不相同，如对酸性染料，矶土能促进纸浆的染色，因酸性染料带有负电荷，靠矶土改变电

24、荷，才能吸附带带电荷的纤维上，对直接染料和碱性染料，少量的矶土能促进上色，但用量过多回使色相变暗，抵抗日光的能力减弱，PH值在4.5以下,对碱性染料更为不利。4、填料大多数填料对染料有较强的亲和力，尤其对直接染料吸力更强，由于填料与纤维争夺染料有碍纤维着色，另外填料的流失较大，也增大了染料的损耗，古加填的纸比不加填的纸颜色浅一些，容易导致染色的两面性，染料可以在加填以前加入，用矶土先将染料固着在纤维上，然后再加填料。5、PH值各种染料均有适宜的PH值范围，必须严格控制。除了掌握好矶土的用量和水的硬度外，在生产中主要控制纸机网下白水的PH值来取得最好的染色效果。6 .温度染色温度对染色效果影响很

25、大，提高染色温度通常能增加着色效果。特别是直接染色更为明显。但是纸机干燥部的加热，又往往造成变色，有少数酸性染料受热后，在纸面上容易产生块状色斑。7 .其它化学药剂纸浆中如残留氧化剂和还原剂，如氧化物和次氯酸盐等对染色影响很大。为此染漂白浆时，纸浆必须洗干净不应带有残氯。8 .染色两面性纸机的车速高，案辐和真空箱脱水强烈，会降低染色的留着率，从而造成染色的两面性。此外烘缸温度过高或纸页两面受热不均，会使某些染料腿色或染料从粘缸的纸面转移到另一面，也造成染色的两面性。第五节其他化学助剂一、造纸过程使用化学助剂的目的和作用造纸过程使用的助剂的种类很多，用途很广，使用助剂的目的和作用是：1、提高生产

26、效率2、改进质量赋予纸张特殊的性能3、减少流失，节约原材料的消耗4、消除生产障碍5、改进生产操作二、增强剂使用增强剂不仅可以提高纸张的强度，还能改进纸张的耐磨性、挺度，克服掉毛掉粉等毛病。增强剂分为干强剂和湿强剂。1、干强剂天然植物胶、淀粉，以及淀粉衍生物、水溶纤维、高分子聚合物、水溶性树脂都是干强剂。淀粉衍生物除了有增强作用外，还可以提高纸张的施胶度。水溶性纤维素衍生物能有效的提纸张的干强度。而高分子聚合物、水溶性树脂应用于造纸工业中，具有更好的增强作用。干强剂的作用机理是：（1）能够提高纤维间的结合；（2）改善纸业成形；（3）提高细小纤维留着和纸页滤水时，可以改善湿纸页的固节。2、湿强剂常

27、用的湿强剂有：三聚鼠胺树脂、月尿醛树脂、酚醛树脂等。湿强剂的作用机理（1）强化现有的纤维与纤维间的结合；（2）保护现有的纤维以免受水的影响；（3）形成对水不敏感的共价化学键（不是纤维与纤维间的氢键）；（4）形成缠结纤维的聚合物网络。三、助留剂可作为助留剂的物质一般有三大类，即无机助留剂、天然有机聚合物、合成有机聚合物（1）无机助留剂最重要的无机助留剂是明矶、聚合氯化铝（PAC）CaCL2,明矶是目前用量最大的物质，PAC的应用也开始增加。（2）天然有机聚合物天然高分子助留剂主要有淀粉、动物胶、植物胶等，他们的性能有时不能满足作为助留剂的需要，应进行改性。其中，阳离子淀粉是目前主要的助留剂。这类

28、助留剂用量较大，改性淀粉的用量一般为1%-3%。（3）合成有机聚合物合成有机聚合物主要有聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯亚胺（PEI）、聚氨基酰胺、聚氧化乙烯（PEO）等。2、助滤剂助滤剂是在抄纸过程用于改善纸面脱水的化学助剂。使用助滤剂可提高纸机生产速度，改善纸页成形，降低干燥部的蒸汽消耗。水是浆料中的主要成分，一般纸料的浓度为0.3-1.5%,获得每吨干固体要除去66-300吨的水分，因此在造纸过程中有效地除去水分是提高生产成本的关键。一般作用助留剂和电荷中和剂的所有助剂都可作为助滤剂，常用的助滤剂种类包括电荷中和剂（明矶、PAC）,阳离子聚合电解质（CPAM、PEI、阳离子淀粉、聚酰胺多胺、

29、阳离子耳胶），酶（纤维素酶和半纤维素酶），阴离子微粒（胶体硅和钠基膨润土）。助滤剂的作用机理可以从以下两方面解释：第一，纤维表面的细纤维由于电荷中和而发生收缩，使纤维的比表面下降，结合水量减少，使流体阻力减少。第二，由于纤维与固体细料凝聚，减少了湿纸页内微孔结构的堵塞，增加了纸页的渗透性能，低分子量高电荷密度的聚合电解质会产生小、致密的絮凝体，不能强烈地结合水，从而有良好的滤水性能。地分子量低电荷密度的聚合电解质形成大的絮凝体，这些絮凝体有较高的保水能力，助屡剂作用不明显。四、消泡剂当含有起泡剂物质的溶液被搅动或混入气体时，在溶液上面就回形成许多泡沫。在制浆过程中，除少数个别工序外，许多工序都

30、会产生泡沫或不同程度受到泡沫的影响。如在洗浆过程中，泡沫会降低洗浆效率，或由于泡沫溢出而造成纤维流失；在抄纸过程中，由于浆料中携带有起泡物质，也会不同程度地出现泡沫，产生各种各样的“泡事故”。1、消泡剂的作用机理在生产中使用消泡剂消泡，包括两个涵义：意识“抑炮”，即防止气泡和泡沫的产生；二是“破泡”和“抑泡”两重作用。消泡剂的作用原理，即是通过消泡剂进入气泡的双分子定向膜，破坏液膜的力学平衡而达到消泡的作用。2、消泡剂种类和性能消泡剂种类繁多，一般每种消泡剂都有多种成分配制而成，而一种成分有时又可在不同种类的消泡剂中使用，故而消泡剂的分类很难准确而细致，在造纸工业中使用的消泡剂主要有如下几类：

31、（1）烧类消泡剂煌类一般不单独作为消泡剂使用，而多与乳化剂等其他成分配成乳液。其扩散能力强，消泡速度快，但抑泡作用较差，多用于制浆工序。（2）有机硅消泡剂有机硅也称为聚硅氧烷，而消泡剂中常用的成分称为聚二甲基氧烷。有机硅消泡剂是一种高效消泡剂，具有以下鲜明的特点：有机硅消泡剂与烧类、醛类、醇类消泡剂不同，它即有很强的破泡能力，又有很强的抑泡能力，在破坏气泡同时，还能防止气泡的产生，因此，有机硅消泡剂在各类消泡中综合最好。表面张力低，用量少，挥发性吸，具有化学惰性，无生理毒性。（3）竣化物与脂肪醇消泡剂此类消泡剂的消泡能力不很强，但在造纸工业中仍有很多应用。(4)其他消泡剂磷酸酯类化合物也可作为

32、造纸工业的消泡剂。他包括单烷基磷酸酯、双烷基磷酸酯和氟化烷基磷酸酯等类型，磷酸酯具有较好的消泡能力。聚氧化烯类消泡剂是表面活性剂消泡剂，在造纸工业中也有一些应用。此类消泡剂可用于造纸工业的多种工序，而且具有乳化、分散、渗透等多种功能，适用PH范围较宽。无、防腐剂1、防腐剂抑制细菌生长的机理主要是：(1)使蛋白质变质(2)干扰其细胞膜(3)干扰遗传机理(4)干扰细胞内部酶的活力等。2、现在常用的防腐剂大致有四种类型：(1)有机金属化合物，这类防腐剂有很高的杀菌效率，但有聚毒，回污染环境，现已禁止使用。(2)氯酚衍生物类，有良好的杀菌效果，但仍有一定毒性，已限制使用(3)氧化剂和还原类，这类防腐剂

33、使用量较大，抑菌范围较窄，目前国内使用较多。(4)有机澳化物和含有硫化物、氢硫基以及苯并咪吵、苯并曝吵等基团的有机化合物，这类防腐剂一般具有高效、低毒性、杀菌较广、会自动分解等特点。3、防腐剂加入的方法有：(1)连续加入(2)一次加入(3)间歇加入。以定时间间歇加入为最好。第三章造纸机供浆系统第一节纸料的调节和稀释一、纸料浓度的调节一般成浆池中纸料浓度为2.5-3.5%,这样高的浓度，不能使纤维均匀分散，也难以除掉其中的杂质，因此需要调节纸料的浓度，使纸料在较低浓度下形成良好的分散液，有利于净化和筛选。二、浆量调节浆料浓度调节的目的是为了稳定提供纸料的浓度，保证纸机正常的操作，防止纸页定量波动

34、。浓度的调节只能是将高浓浆料调节成低浓浆料，因而调节过程不起浓缩作用。三、纸料的稀释方法1、调浆箱内稀释法一般调浆箱的作用是调节来浆料量，而采用调浆箱内稀释法，是将经调节的一定量纸料在箱内与一定量的白水混合，稀释到规定的浓度。2、调浆箱外的稀释法在调浆箱以外利用浆池预先稀释好浆料，达到规定的浓度。3、影响稀释后纸料浓度的因素稀释操作的关键，是根据生产的要求，准确地控制稀释后纸料的浓度，影响稀释后纸料浓度的因素主要有以下两方面：(1)进入调浆箱的纸料浓度变化。如打浆调料部分的操作浓度波动，损纸系统操作条件的变化，使损纸浆浓度波动，浆池循环不良，使浆池中不同部位的浆料浓度不同，从而引起纸料浓度波动

35、等。(2)净化筛选系统的浆渣，经过处理后，又随稀释用白水返回系统。这些处理后的浆渣量和浆渣浓度，都会随净化筛选设备的工作情况而变化，也会随浆渣泵入口液位的波动而变化，从而影响稀释用白水浓度的变化，最终影响稀释纸料的浓度。第二节纸料的精选与除气一、纸料净化与筛选的作用和目的净化的目的在于除掉纸料中相对密度大的杂质，如砂粒、金属屑、煤渣等，因此净化设备的原理，都是利用重量差来选分杂质的。筛选的目的在于除掉纸料中相对密度小而体积大的杂质，如浆团、纤维束、草屑等。因此筛选设备的原理,都是利用几何尺寸及形状产生差异来选分杂质的。根据净化和筛选的操作特点，一般都将净化和筛选组合成一个系统，以发挥更好的效果

36、，即能除掉那些小而重的杂质，有能除掉大而轻的杂质，使浆料净化。另外，相对密度大而体积小的杂质，大多比较坚硬，对设备有磨损，所以都把净化放在筛选之前，以延长筛板的寿命。二、纸料净化与筛选1、纸料的净化净化设备有重力沉浆型和离心沉浆两种。前者主要指沉砂盘，而后者则包括各种涡旋除砂器及离心除砂机。涡旋除渣器的主流是锥形除渣器，他是一种高效率的净化设备，其工作原理是离心泵将稀释了的纸料在一定压力下以切线方向进入锥形管内，沿着管子内壁产生涡选运动，产生的离心力将固体杂质甩向管壁，因重力作用沿着管壁下降至排渣口排出，而良好的纸料纤维由于相对密度小于固体杂质，到了锥形除渣器下部，在斡旋运动中逐渐转向因离心力

37、所产生的除渣器中央低压带，沿着气柱向上旋转最后纸料从顶端出口排出。2、纸料的筛选纸料筛选的设备有振动平筛、外流式圆筛、压力筛。现在使用最广泛和最为成功的纸料筛选设备是压力筛，即旋翼筛。压力筛又分为单鼓外流式压力筛、单鼓内流式压力筛(一种是旋翼筛鼓之外转动，另一种是旋翼在筛鼓之内转动)和双鼓式压力筛。三、纸料的除气与消泡纸料中常带有空气，空气存在于纸料中会使抄纸过程产生许多问题。纸料中存在的空气以两种状态存在，一种是游离状态的空气，另一种则是结合状态的空气。游离状态的空气和结合状态的空气可以相互转化。两种状态的空气以游离状态的空气影响最大，它即改变了纸料的相对密度，使浆料纤维浮了起来产生泡沫存在

38、于纤维和纤维间或附着在纤维之上，还有的在细胞腔内饿空气，则使纤维相对密度减轻，成为浮浆的主要原因。使用表面活性剂可以消除泡沫，但消泡剂一般多不溶解于水，加入时必须考虑不应在纸上产生斑点。加入消泡剂的位置也很重要，原则上以加在产生泡沫的地方为宜。为了改善纸料性质和纸的质量，最好使用脱气设备脱除纸料中的空气。常用的纸料脱气设备可用涡旋除渣脱气管或脱气罐。纸料经过脱气以后，可以大大改善纸机的操作和成纸的质量。脱了气的纸料可以得到结合紧密的纸页，真空伏辐的真空度也可以提高，湿纸干度提高，强度得以改善，且脱了气的纸料压榨脱水和纸的压光都比较容易，纸的平滑度好，透气度低。第四章纸和纸板的抄造第一节概述一.

39、基本名词和术语1 .纸用于书写，印刷，绘画，包装和具有特定的功能，用语某些特殊技术方面.由植物，动物或合成纤维交织而成，在某些情况下还经过表面涂布.符合各种有机或无机物质的薄张材料，或者是经特殊处理类似纸张的合唱材料薄膜，均称之为纸.只与纸板的区别在于它的定量和厚度.国际标准化组织推荐标准(ISO/R66口985)则规定一般超过250/m2的称为纸板。否则称为纸。2 .定幅宽度定幅宽度即流浆箱喷口宽度.定幅度宽度等于湿纸宽度加网案上湿纸两边的截边宽度3 .湿纸宽度网案上的湿纸经截边后的宽度称为湿纸的宽度4 毛纸宽度又称纸幅毛宽或抄宽，即卷纸机上纸幅宽度.5 公称净纸宽度又称净纸宽度、成品宽或机

40、幅宽，即卷纸机上的纸幅两边截去必须宽度的纸边后的纸幅宽度.6 轨距造纸机的规距指的是卷纸机前后两侧句出上底轨中心纸间的距离7 .车速造纸机的车速指的是卷纸机上纸的实际速度.由于造纸机各部分的速度不同，因此以卷纸机的速度为准.8 .工作车速工作车速有称工作速度.工作车速是造纸机在使用时比较合适的车速.一般工作车速有一定的范围，在生产时按不同的纸种、浆种和其他工艺条件，在这个范围内选定合理的车速.9、结构车速机构车速指的是造纸机的极限速度，亦即设计强度所允许的速度.一般比最高工作车速高20%口30%.10、爬行车爬行车速指的是为了检查和清洗网子和毛毯，以及纸机运转中个部分的情况所使用的慢车速.11

41、、传动侧造纸机传动装置所在的一侧成为传动侧12、操作侧造纸机操作人员通常进行操作时所在一侧，称为操作侧1 3、左手机左手机又名Z型机.站在造纸机干燥部末端，面向湿部，如传动装置在左侧，则成为左手机。2 4、右手机左手机又名Y型机。站在造纸机干燥部末端，面向湿部，如传动装置在右侧，则成为右手机。1 5、抄造率以实际抄造量为分子，以理论抄造量一分母，相除所得的百分数，成为抄造率。16、成纸率抄出的纸，经切裁、选别或复卷成为符合于不同等级的纸张，其总量占抄造量的百分数,称为成纸率。17、成品率抄出的纸，经切裁、选别或复卷后，合格品的数量占抄造量的百分数，称为成品率。1 8、总成品率抄出的纸，经切裁、

42、选别或复卷后，合格品的数量占理论抄造量的百分数，称为总成品率。2 9、总成纸率抄出的纸，经切裁、选别或复卷成为符合于不同等级的纸张，其总量占理论抄造量的百分数称为总成纸率。3 0、合格率抄出的纸，经切裁、选别或复卷后，合格品的数量占全部产量（包括合格品、副品、小裁纸）的百分数，称为合格率。4 1、日运转时数以报告期内造纸机开动的累计小时数为分子，以报告期内的日数为分母，相除所得的小时数，称为日运转时数。22、日作业时数以报告期内造纸机由浆料上网时算起，至网上停止上浆为止的累计小时数为分子，以报告期内的日数为分母，相除所得的小时数，称为日作业时数。2 3、设备利用率 设备利用率。2 4、设备作业

43、率 备作业率。2 5、设备效率以报告期内造纸机的作业时数为分子，以日历时数为分母，相除所得的百分数，称为以报告期内造纸机的作业时数为分子峰运转时数为分母，相除所得的百分数，称为设以报告期内造纸机平均每小时合格品产量为分子，以公称能力或查定能力为分母，相除所得的百分数，成为设备效率。二、纸的抄造方法、设备分类目前根据纸的抄造方式可分为手工纸和机械纸。手工抄纸由于生产能力小，劳动生产率低，不合适于大规模工业生产，米前除了一些特殊纸种（如宣纸、连史纸等）仍沿用手工抄纸生产外，其他的纸类都采用机械抄造。纸的抄造方法分湿法和干法两种，前者是将纤维分散在水中成为悬浮液，而后者是用空气作为介质使之成为悬浮体

44、进行抄造，实际上就是现在的无纺布纸。在大规模的工业生产中，除一些特殊的纸种（维缘纸等）采用干法抄造外，其他纸种均采用湿法进行抄造。湿法抄造设备安网部的不同机构，氛围圆网抄纸机、长网抄纸机和夹网抄纸机三大类，每一类纸机根据生产的纸幅宽度不同可分为1575、1760、1880、2640、3150等型号的纸机，一般情况下，圆网造纸机适用于生产低定量的生活用纸、书写用纸和板纸，长网纸机适用于生产车速在100m/minD650“min的各类文化用纸，而夹网抄纸机的生产车速一般在1000m/min左右，主要适用于生产高档文化用纸和其他用纸。三、抄纸机的生产流程配好浆料一一稀释一一除渣、除气、脱气一一旋翼筛

45、一一锥形高位箱一一流浆箱子一一网部一一压榨一一裁切一一选纸、数纸一一干燥部一一压光一一卷取一一复卷一一包装一一入库四、抄纸机生产能力计算抄纸机的生产能力可根据每小时进行计算或者根据日产量进行计算；（一）造纸机每小时理论产量的计算方法P=0.06q.B.V式中：P表示造纸机每小时理论产量，kg/hq纸的定量，g/m?B抄宽，mmV车速，m/min（二）造纸机平均每日成品产量的计算0.06qK1K2K3P=t/d)1000式中：P造纸机平均每日成品产量的计算方法（t/d）q纸的定量，g/m2B抄宽，mmV车速，m/minK1全月平均每日作业时间，hK2抄造率，%K3成品率，%第二节纸料的流送和上网

46、流送部是指纸机前的一个部分，通常也习惯于称做放浆部或放料部。它是把已经调制好的纸料经精整（或不经精整）、冲稀、除气、净化，按标准定量的要求持续、均一、平稳地送入纸机流浆箱的过程。一、纸料流体特性及其对流送和上网的影响在造纸过程中，从造纸车间接受制浆车间送来的纸浆开始，至造纸机网部成湿纸页位置，所处理的纸料都是以纤维悬浮液的状态存在的。因而纸料的流体特性，对于这一个过程中的没一个操作单元（如纸浆的输送、精浆、净化和筛选、布浆和整流、上网和脱水，以及浓度的测定和调节等），以至造纸机的抄造性能和纸张的性质，都有重大的影响。因此，熟悉纸浆的流动性能，对设计和使用造纸过程的工艺和设备具有重要的意义。（一

47、）纸料的流动机理纸料的流动既不同于水流也不同于固一一液两相流体，它是固（纤维、填料、胶粒）一一液（水）和空气共存的三相混合体，流动机理复杂，影响流动特性的因素也很多。随着纸浆的种类、浓度、流速、打浆度、温度的变化，纸料的流动特性也随之变化。1、纸料的流动纸料浓度在临界值（约0.05%）以下时，每根纤维有足够运动的区间，故纤维间的相互作用很小，其流动状态与水流大体相同。在临界浓度以上时，由于纤维浓度的提高，纤维互相碰撞并互相交织的机会就变大了，在流速较低时，容易形成纤维网络。但是在浓度约0.6%以下时，所形成的纤维网络是不稳定的，流速稍微增加，所产生的管壁剪应力就足以使纤维网络分散。随着浓度的增

48、加和流速的不同，纸料的流动可分为塞流、混流和湍流三种基本流动状态。流速不大时，纤维互相交织的网络就成为连带的整体，叫网络塞体；网络与管壁之间存在着一层很薄的水膜，叫水环；县委之间观察不出有相对运动，整个网络像塞子一样向前滑动。这种流动状态称为塞流；随着流速的增加，管壁剪应力的提高将破坏网络塞体的稳定性，使网络塞体表面的纤维逐渐分散而进入水环流，水环厚度增大，一直到整个网络分散为止；这个流动法去件类似与水流的过渡流，称为混流。提高流速达到一定值后，纤维网络就会全部分散，进入完全的湍流状态。由塞流转变为混流和由混流转变为湍流的转折点所需的流速值分别称为上下临界流速，并与纸料的浓度和性质（种类硬度打

49、浆度等）有关，但主要与纸料浓度有关，浓度是决定上下临界流速的因素，浓度越高；上下临界流速就越大。当浓度很高时，如7%A上，要使纸料处于湍流状态就必须采取特殊的流体化技术。（二）纸料的湍动和絮聚在一般#况下，纸页是纸浆在网上脱水而形成的，由于通常采用的纸料上网浓度比临界浓度高的多，因而在纸料中纤维与纤维之间存在互相交缠的作用，致使纤维絮聚，从而造成纸页结构不匀甚至破坏的问题.理论和时间证明，由于湍流状态下对流体具有较高的剪切作用，因而纸料合理的湍动有助与分散纤维，减少絮聚，改善匀度.1纸料流动过程中的湍动（1）湍动和高强微湍流的概念当流体超过一定数值时，流体就处于湍流状态，这时管道内的每一个流体

50、质点都有不规则的在速度大小和方向都会发生变化的脉动，流体微团这种不规则在工程上常称为湍动.高强微湍流是造纸机流送部的纸料（特别实在流浆箱中的纸料）所希望具有的流动，即浆流具有高强度和小尺度的湍流.高强度通常指具有足够的能量来分散纸料中纤维絮聚团，小尺度指湍流尺度大致相当与纸料中纤维平均长度，因而湍动剪切力可作用与每根纤维，此时，纸料各点的物理量迅速趋于平均，纤维充分分散.（2）湍动的表现形式和特点增加流速可以提高湍动的程度，但是却反映不出纸料的湍动尺度/由于大尺度湍动能包容纸料中絮聚团使之不受剪切力作用，故纸料在大尺度湍动中尽管湍动程度很高也不可能完全分散纤维，因此对流浆箱中上网之前的纸料流动

51、，就要求具有高强微湍流的流态.但湍动具有两面性，湍动能分散纤维但又能给名f维创造交缠的机会，一但湍动衰减下来，纤维又将交缠成网络及絮聚团.因此在造纸机的纸料流送中，纸料应保持一定程度的湍动.2湍动与纤维絮聚的关系纤维交织而造成絮聚除了浓度和流速较明显的影响外，纸料的种类和特性化学添加剂的假如等因素，对絮聚也有影响，例如打浆度高的纸料就比打浆度低的纸料其纤维不易絮聚，长纤维比段纤维的浆料容易絮聚.如果纸料流的湍动强度低，纸料内絮聚物的纤维缠结强度足以阻碍湍动的作用，而使絮聚物不分散。另外，湍动尺度很大时（例如流浆箱内堰池的大尺度涡流）又能够完全无损的将絮聚物存在与大涡流之中，也没法分散絮聚物高强

52、度微湍动能分散纤维絮聚物，但过强的湍动却给消能带来困难，小尺度的湍动对流浆箱的整流元件的结构提出了更高的要求，这是一个矛盾.因此，可以认为纸料流的湍动与纸料纤维的絮聚有一定平衡关系，必须采取措施控制这个平衡关系，让它有利于分散絮聚但整流元件的结构设计又趋于简单的方向发展二流浆箱（一）流浆箱的作用和要求流浆箱是纸机的关键部位，这是因为流浆箱的结构和性能对纸页的成型和纸张的质量具有决定性的作用，因此所使用的流浆箱必须满足以下的作用和要求：1沿纸机横向均匀的帆布纸料进浆管从纵向送来的纸料通过流号箱进行横向均匀分布后，烟纸机纵向上网，若从纵向进入的浆料需通过流浆箱使浆流转向并沿横向均匀分布，然后沿纸机

53、纵向上网.要求上网的纸料沿纸机全宽和全高两个方向上，在各点浆流的速度压力浓度和湍动等的分布是均匀一致.上网的纸料必须是稳定的浆料，没有横流涡流和过大的扰动，以保证纸页横幅定量一致.2能有效的分散纤维要求上网的纸料必须是均匀分散的纤维悬浮体，保持纤维无定向的排列.而高湍动流浆箱能产生高强度的微湍动，能有效地分散纤维，防止纤维沉降和再絮聚，可以有效地提高纸页的匀度.3喷浆稳定要保证纸页的质量，喷浆必须稳定，要求喷浆的速度喷射角和着网点等稳定一致，确保浆速与网速相协调能灵活的精确的进行调节与控制.4流浆箱的其他要求流浆箱有足够的刚性，不变形，确保结构尺寸不变.便于清洗操作和维修.另外要求流浆箱不生锈

54、，流道平滑，没有死角，不产生挂号等现象.能即使排出纸料中的空气和泡沫.生产的适应性强.并能纠正浆料中流速的分布不匀，又能防止和消除上网浆流中的横流.结构简单占地面积小投资省等.（二）流浆箱的发展和类型随着纸机抄速和抄宽的提高，流浆箱的结构类型也不断的进行更新，出现了各种各样的流浆箱.按其发展的进程和结构的基本特点，可以归纳为敞开式封闭式敛流式敛流气垫式结合式四大类型.1敞开式流浆箱敞开式流浆箱只能用与中低速造纸机.其结构特点是：用调节箱内浆位的高低来控制上网的浆速.纸机的车速不断提高而浆位的高度将随车速的平方关系增加，使流浆箱设备的高度和重量大大增加，从而使流浆箱的结构变的十分复杂.另外浆层过

55、厚，浆流的稳定性和纤维的分散性下降.为了解决这些问题出现了封闭式流浆箱.2封闭式流浆箱这类流浆箱使用与中速或较高速的纸机.它的结构特点是流浆箱的堰池是封闭式的.在恒定的较薄的浆位上充满空气（气垫），并形成一定压力，按纸机车速的要求，可变更气垫的气压，能精确地灵活地大范围的调节上网浆速，以满足车速变动的需要.这类流浆箱适应性强体积小结喉紧凑调节方便使用广泛.3敛流式流浆箱随着纸机抄速进一步的提高，尤其是夹网纸机，纸料直接喷到两夹网之间，在很段的时间内，要求大量脱水并形成纸页，故要求流浆箱喷出的纸料在速度分布和浆料的微湍动方面必须更加均匀一致，才能确保纤维分散，并防止纤维絮聚.在要求进一步提高产品

56、质量，而敞开式和封闭式又不能满足要求时，常采用敛流式流浆箱.这类流浆箱的结构特点是浆流充满短小的箱体，通过输浆泵的压力或高位箱的压力或气垫的压力，调节和控制浆速，这类流浆箱配有产生高强微湍动的整流元件，能确保纤维粉碎，没有转动的部分，体积小效率高.目前广泛用于夹网纸机和长网纸机，也可用于圆网造纸机.（三）流浆箱的基本组成和主要元部件流浆箱有若干种类，其基本组成是相同的，均由布浆器（纸料的分布装置）堰池（纸料的整流装置）和堰板（纸料的上网装置）等三部分组成.1布浆器布浆器是纸料的流送和分布装置，它的作用是将上网纸料沿网全宽均匀地分布到堰池中.一个好的流浆箱必须有一个高效率的布浆器，使纸料进入纸机

57、就能获得均匀的分布.（1）高效率的布僵器应具有下列要求（1.（1） 总管是等压管，能保证纸料沿纸机全幅宽成稳定的等压分布.（1.（2） 管必须有相同的压力损失，确保浆料均匀分布，以若干细流进入堰池，并要求支管浆流的不稳定性不敏感.（1.（3） 形不锈蚀尺寸精确内壁光滑不挂浆.（1.（4） 回流和侧压装置.为了使总管压力恒定并防止纤维束尘埃泡沫空气等絮聚集到总管端，必须设有回流，通过调节回流量控制上浆压力，并保证系统的清洁.（2）布浆器的组成和型式布浆器一般右总管和分布元件（包括相应的整流消能装置）所组成.其型式主要有：单管布浆流布浆器多管进浆布浆器孔板布浆器阶梯扩散布浆器和关束布浆器.2堰池堰池是流浆箱的主体部分。堰池的作用是根据造纸机的车速的要求，提供与网速相适应的静压头（靠浆位高度或气垫压力）。并借助整流元件（如隔板、匀浆辐、孔板、阶梯扩散器、管束、导流片等）