日产30t胶版纸造纸车间初步设计

3浆水平衡 摘 要 要完成了30t/日（70g/m2）胶版纸造纸车间的初步设计。首先对设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论证,确定工艺参数,根据所选的参数进行浆水平衡计算,然后根据计算的结果并结合工厂的生产实践进行设备选型,根据选型的结果进行绘制车间平面布置图, ,最后进行经济概算,并给出了工艺流程图。 设计中采用了ZW24型1760纸机，设计车速为200m/min。 为了便于纸机的运行，车间的设计采用了两层布置，面积为2991.4m2，其中长127.3m，宽18 m。 工艺方面，采用了20%麦草浆、30%阔叶浆和50%针叶浆三种原料进行抄造，并进行了打浆、AKD中性施胶、加填、和 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面施胶等。 设计的总投资为3866.61万元，回收期为4.8年。 关键词：胶版纸 造纸车间 工艺平衡计算 车间平面布置 Introduction of Papermaking Workshop Producing the Offset Printing Paper (30T/D, 70g/m2) This design is about a papermaking workshop producing offset printing paper, with the base weight of 70g/m2, production 30 tons/day. It includes the demonstration of the production process, balance calculation of the pulp and water, balance calculation of heat, calculation of investment economy, drawing of the workshop arrangement, drawing of the producing process etc. The paper machine used in this design is 1760 paper machine, the designed paper machine speed is about 200m/min.. This papermaking workshop possesses a area of xxxxxx square meters, with xxx meters in length, xxxx meters in wide. Two lay arrangement makes it very convenient to run the paper machine. Bleached reed pulp and the bleached hard wood pulp is used in the making of the offset printing paper at the ratio of xxxx and xxxx respectively. The main producing process includes pulping, interior sizing with AKD, adding filler, surface treatment etc. The total investment of this paper producing line is xxxx, the recovered period is about 6 years. Keyword: offset printing paper, papermaking workshop, process balance calculation, drawing of workshop arrangement 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 前言……………………………………………………………………………………………1 1.总论………………………………………………………………………………………3 1.2设计范围………………………………………………………………………………3 1.3设计指导思想………………………………………………………………………3 2.工艺论证及流程设计……………………………………………………………………4 2.1技术指标………………………………………………………………………4 2.2纤维原料的选择与配比………………………………………………………………5 2.3打浆工艺………………………………………………………………………6 2.3辅料的选择………………………………………………………………………7 2.3.1施胶剂的选择…………………………………………………………………7 2.3.2干强剂的选择………………………………………………………………8 2.3.3助留剂的选择………………………………………………………………8 2.3.4填料的选择………………………………………………………………8 2.3.5调色剂的选择………………………………………………………………9 2.3.6表面施胶剂选择……………………………………………………………10 2.3.7辅料的使用及加入方式……………………………………………………10 2.4供浆系统……………………………………………………………………………11 2.4.1浆料混合……………………………………………………………………11 2.4.2浆料贮存……………………………………………………………………11 2.4.3冲浆稀释……………………………………………………………………12 2.4.4浆料净化筛选………………………………………………………………13 2.4.5流送上网………………………………………………………………13 2.5网部………………………………………………………………………………13 2.6压榨部………………………………………………………………………………14 2.7干燥部………………………………………………………………………………14 2.8白水回收……………………………………………………………………………14 2.9损纸的处理…………………………………………………………………………15 2.10工艺方框流程图……………………………………………………………………16 3.浆水平衡…………………………………………………………………………………17 3.1注意事项及工艺参数………………………………………………………………17 3.2浆水平衡计算………………………………………………………………………20 3.3 浆水平衡收支总表………………………………………………………………32 4.设备选型计算……………………………………………………………………………34 4.1打浆工段………………………………………………………………………34 4.1.1打浆设备……………………………………………………………………34 4.1.2辅助设备……………………………………………………………………35 4.2抄纸工段………………………………………………………………………44 4.2.1 纸机选型………………………………………………………………44 4.2.2 网案非标池系列…………………………………………………………46 4.2.3 非真空泵系列………………………………………………………………48 4.2.4 三段通汽设备系列…………………………………………………………49 4.2.5 真空泵系列………………………………………………………………50 4.3完成工段………………………………………………………………………51 4.3.1 七辊压光机………………………………………………………………51 4.3.2 圆筒卷纸机………………………………………………………………51 4.3.3 复卷机………………………………………………………………………52 4.3.4 打包机………………………………………………………………………52 4.3.5电动葫芦……………………………………………………………………52 4.3.6其它设备………………………………………………………………52 4.4白水回收……………………………………………………………………………53 4.4.1气浮池………………………………………………………………………53 4.4.2溶气罐………………………………………………………………………53 4.4.3浮浆池………………………………………………………………………53 4.4.4清水池………………………………………………………………………53 4.4.5射流器………………………………………………………………………54 4.5辅料工段………………………………………………………………………54 4.5.1填料贮存槽…………………………………………………………………54 4.5.2填料泵………………………………………………………………………54 4.5.3 淀粉糊化槽………………………………………………………………54 4.5.4 电动葫芦………………………………………………………………55 4.5.5 PVA胶液槽………………………………………………………………55 4.5.6 淀粉胶液槽………………………………………………………………55 4.5.7 胶液高位槽………………………………………………………………55 4.5.8 胶液混合贮槽………………………………………………………………55 5.车间布置设计……………………………………………………………………………56 5.1车间设备布置原则…………………………………………………………………56 5.2生产设备布置设计的步骤与注意事项……………………………………………56 5.2.1步骤………………………………………………………………………56 5.2.2注意事项………………………………………………………………56 5.3车间跨度及高度的确定………………………………………………………57 5.3.1确定的原则………………………………………………………………57 5.3.2跨度与高度………………………………………………………………57 6.经济概算…………………………………………………………………………………58 6.1固定资产投资………………………………………………………………………58 6.1.1土建部分……………………………………………………………………58 6.1.2设备部分……………………………………………………………………59 6.1.3其他费用……………………………………………………………………59 6.2成本核算……………………………………………………………………………60 6.2.1构成产品的直接费用………………………………………………………60 6.2.2成本回收年限………………………………………………………………62 总结……………………………………………………………………………………………63 致谢……………………………………………………………………………………………64 参考文献……………………………………………………………………………………65 前言 随着经济的快速发展，书刊需求量急增，全国各地不同程度地存在购书难的现象，为此1983年国务院发出《关于加强出版工作的决定》的 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 。印刷工业为改变落后面貌，大力推广应用胶印印书新工艺（平印）以代替传统的铅印（凸印），这将是我国印刷工业提高出书速度和书刊印刷质量的转折。由于胶印印书工艺可以应用电子计算机技术或采用照相排版，实现快速、简便、无污染。但是我国胶印印书起步较晚，其主要原因之一是没有大量适于轮转胶印机印刷的纸张，因此胶印书刊纸的研制和生产关系着印刷技术的进步。 胶印书刊纸是供轮转胶印机印刷书籍杂志用纸，它是现代科学技术与文化教育不可缺少的大宗纸种。 胶版纸是胶版印刷纸的简称，又叫双面胶版纸。在商业上俗称为“道林纸”。胶版印刷纸的用途十分广泛。它在胶印用纸中用途十分广泛，如彩色图片、画报、包装商标、精制印刷品、还有教科书等也多为胶版印刷纸。定量小的胶版纸可用于印刷书刊正文，这也是目前印刷业中应用最多的纸种之一。 在胶印过程中，需要用水润湿纸面，使用粘性大的油墨，而且还须经过包有橡胶布辊筒的转印，所以对纸的质量要求也比一般印刷纸(例如凸版印刷纸)高。 ( l ) 纸面应有较好的表面强度，就是在胶印过程中不“掉毛”、“掉粉”、糊版。而且要洁白平滑，组织细致均匀，外观上比一般纸白得多，手摸纸的两面有匀滑感。 ( 2 )抗水性良好，即纸的伸缩率要小。胶印时纸被润湿伸缩率要小，因为胶印时纸被润湿辊筒抹水，如果纸没有一定的抗水性，吸水后发生膨胀容易引起尺寸变化，印出的图形往往出现“重影”。所以必须对这一指标有所控制。 ( 3 )吸油墨性要快。对于印刷速度不高的普通印刷机来说，纸的吸油墨性不必太快。然而，胶印机的印刷速度快，印刷压力较轻，油墨膜层较薄，因而必须选择吸油墨性快的纸张。 ( 4 )必须具有足够的拉力强度。这是确保胶印机正常运行时不 “断纸”，导致印刷机停车，避免造成经济上的损失。 ( 5 )挺度要好。所谓挺度就是纸张能够承受本身重量的能力，也就是说它不随意弯曲、趴下，能够直立住，抖纸时声响也比较淳厚。胶版纸这一性能可以使纸与包橡胶布的辊简很容易分开，保证印刷过程顺利完成[13]，[18]。 就适印性而言，适印性好的纸包括满足印刷操作性能、少故障及良好印刷效果。目前实际运用的胶版印刷机，绝大部分都是轮转式印刷机。对于胶版平板纸的印刷，由于使用不可缺少的浸渍水而在印刷操作中易产生故障，便要求胶版纸要有较强的耐水性及较小的伸长率。而进行胶版彩色印刷时，套色不准的毛病也是由于胶版纸的尺寸稳定性不好引起的。另外，由于卷筒纸印刷已成为转轮印刷的发展方向，所以对于胶版纸也要求有足够强度以适应高速印刷机运转时不断纸及保持平直运行，可见胶版纸的主要质量特性是尺寸稳定性和强度的适应。而影响这两个特性的因素包括纤维原料的选择与配比、打浆、加填与施胶、干燥等。因此，设计方案的制定应特别注意满足这两个特性。 1.总论 1.1设计范围 打浆（包括辅料）工段、抄造工段（包括白水回收）、完成工段的设计。内容包括设计方案的确定、工艺计算、设备选型及计算、车间布置、技术经济与概算、编写设计说明书，并画出工艺流程图和车间布置图（平、立面各一）。 1.2设计指导思想 本设计中所选的设备及工艺条件力求于稳妥、先进、可靠。在稳妥的条件下，尽量选用可靠的设备及工艺流程。所选用的设备要均一，使整个系统处于平衡。 从原材料方面考虑，因为我们的国家的资源还比较紧缺，特别是木材更为紧张，所以在设计过程中应尽可能使用草浆。以解决资源紧张问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 在设计中所采用的流程及设备，在生产上应适应多种原料及品种，在成熟合理的基础上，考虑节能以及必要的仪表，并考虑到今后增产的可能性。 在设计过程中，还要考虑到全厂的合理规划，运输道路合理规划。 从环境方面考虑，进行白水回收，节能节资，降低成本。排放应达到国家标准[8]。 2.工艺论证及流程设计 2.1技术指标 设计的胶版纸。质量指标为：要有一定的行稳性，较高的表面强度、吸墨性能、湿强度及较好的尺寸稳定性；纸张的纤维组织应均匀，纸的切边应整齐、洁净；纸面应平整，不应有砂子、硬质块、褶子、皱纹、裂口、孔眼等影响使用的外观纸病；还应具有一定的平滑度，有利于书写、印刷等。不透明度不应低于规定指标，防止透印。其技术指标见表2.1： 表2.1 胶版纸技术指标按国家标准GB1012-1991的规定执行 指标名称 规 定 A等 B等 C等 定量 (g/㎡) ±4 白度(%) ≥ 87 82 77 不透明度 （%） ≥ A等 B等 C等 84; 86; 87; 89; 91; 93; 95 80; 82; 84; 86; 88; 90; 92; 78; 80; 81; 84; 86; 88; 90 裂断长 （mm） ≥ 平板纵横向 卷筒纵向 3000 4000 2200 3000 2000 2800 横向耐折度 (次) ≥ ＜100g/㎡ ≥100g/㎡ 15 20 5 10 3 5 平滑度 ≥ (正反面均)(s) (正反面差)(%) 100 40 20 80​ 40 25 30 30 横向伸缩率 (%) ≤ +2.2 +2.5 +2.8 印刷表面强度(m/s) (正反面均) ≥ 2.0 1.0 0.6 表面吸收质量 (g/㎡) ≤ 30 pH ≥ 5.0 （续表） 灰分 ≥ 8-15 8-15 8-20 尘埃度 0.2-0.5㎜2 ≤ 0.5-1.5㎜2 ≤ ＞1.5㎜2 60 5 不许有 120 7 不许有 200 10 不许有 水分 4.0-9.0 2.2纤维原料的选择与配比 要造出质量好的胶版纸，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,纤维长短是影响纸张伸长率的主要因素。 半纤维素含量多的纤维抄造的纸张易变形,伸缩率较大,这是由于半纤维素水化度高,干燥时在表面张力和毛细作用下易于收缩。草浆半纤维素含量较阔叶木浆高,阔叶木浆半纤维素含量又高于针叶木浆。在生产中用全漂白进口针叶木浆生产双胶纸,其横向伸缩率为1.9%;用全漂阔叶木浆,成纸横向伸缩率为2.5%;采用烧碱蒽醌法制得的漂白麦草浆,其成纸横向伸缩率为3.4%。这说明除纤维长度的影响,半纤维素含量,也在一定程度上影响成纸的伸缩率。木素在漂白浆中含量较少,不足以影响纸张的伸缩率。据文献介绍,木素的含量影响纸张的挺度、不透明度和伸缩率,木素含量多的纸张挺度大,不透明度高,伸缩率较小。从上面的分析可看出,采用合适的原料配比,既可保证所抄双胶纸有较低的收缩率,又可降低生产成本。另外，当长短纤维的配比在较合适的范围内，可提高纸张的表面强度，减少掉毛、掉粉的现象。 为保证成纸尺寸的稳定、掉毛掉粉少、吸油墨性好，降低生产成本,一般生产上用15%～20%的进口漂白针叶木浆、25%～30%的阔叶木浆、50%～60%的漂白麦草浆配抄胶版纸。在针叶木浆不足的情况下,可适当增大阔叶木浆的配比,减少麦草浆的配比。所抄胶版纸可达到或超过部颁标准。有的厂以10%～15%的漂白(还原性漂白)磨木浆替代部分阔叶木浆取得较好的效果,加入磨木浆, 滤水性好,可提高纸的挺度,成纸表面细致, 油墨吸收性能好[14]。 考虑到以上因素，本设计中采用50%的进口漂白针叶木浆，30%的阔叶木浆，20%的漂白麦草浆配抄胶版纸。 2.3打浆工艺 胶版纸的主要质量指标是纸张的伸缩率随打浆度的增加而提高, 这主要是由于纤维润胀较多引起的。在保证纤维有良好结合的情况下应适当降低打浆度,对木浆可采取游离状或半游离状打浆, 草浆打浆度本身就较高,可采取轻刀疏解,目的在于提高其表面活性。 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。由于麦草浆与木浆特性差异较大，且配比悬殊，要使其达到合乎双胶纸质量的浆料性能则必须分别进行打浆，然后配浆抄纸。 对于麦草浆，由于纤维粗硬短小，杂细胞多易吸水润胀，因此打浆度易上升，而纤维未帚化，故宜采用盘磨机打浆处理。麦草浆打浆度过高时，滤水困难易压溃断头，给正常抄纸带来许多麻烦。研究表明，其打浆度对虑水性影响非常敏感，尤其在50°SR以上变得更突出，而在40°SR以下比较缓慢。为了抄纸顺利己成纸质量合乎要求，麦草浆抄双胶纸其打浆度应选择在40°SR以下为宜。 由于浆料纤维均整性差会导致纸页匀度不好造成尺寸不稳定，为此长纤维针叶木浆打浆就应该注意其浆料纤维均整及纤维湿重不能过大。比较不同品种的木浆，证明原浆纤维越长越不易切断，且打浆后纤维均整性差。由于双盘磨切断作用差，木浆打浆度达35°SR时，湿重仍为10g以上，造成麦草浆与木浆混合后成浆均整性差而使成纸伸缩率3.0%以上，而采用精浆机与双盘磨串联打浆，则针叶木浆性质有所改善，尤其是纤维湿重下降快，成纸伸缩率也随之下降[14]，[17]。 因此，麦草浆和阔叶浆打浆：采用ø450mm双盘磨串联，以轻刀细磨方式打浆，目的在于加强纤维疏解帚化，减少切断，同时避免较高打浆度而影响成纸伸缩率。其打浆度控制在32°SR~35°SR，湿重1.5~2.0g为了提高浆料的帚化度保留纤维长度应尽量提高打浆浓度，控制在3.5%以上为好。 针叶木浆打浆：先经锥形精浆机再经双盘磨串联打浆为好，锥形精浆机段以控制湿重达要求为主，打浆度为辅。注意打浆度偏低不偏高，并使浆料能有较多机会疏解分散以利均匀切断。为此，木浆板在水力碎浆机碎解机，要加强工艺管理，以定量搭配，严格控制加水量，保持木浆打浆浓度稳定，一般控制在3.0%~3.5%，不宜过高，以利精浆机切断纤维。精浆机打浆度一般控制25~28°SR，湿重6~7g。而双盘磨打浆段，则以控制打浆度为主，使其打浆度达到35~40°SR,湿重5~6g为宜。由于是以麦草浆为主抄双胶纸，所以麦草浆打浆度对混合后成浆打浆度影响较大，而木浆纤维长度对混合后成浆湿重影响较大，因此要充分重视麦草浆和木浆混合后浆料质量，一般要求其打浆度（35±2）°SR，湿重3~4g为宜。若混合后成纸匀度不好，则伸缩率增大，纸外观平整性较差。 2.3辅料的选择 2.3.1施胶剂的选择 （1）.内部施胶 内部施胶是湿部化学操作的一个重要部分，其目的在于改变纤维的表面以便控制含水液体向纸内渗透。渗透通常与吸收能力、排斥能力（憎水性）以及含水液体的扩展有关。因此需注意：①在施胶压榨处理或涂布中控制水相的渗透速度；②在印刷过程中控制液体吸收或润湿；③控制多种纸板和纸板的使用能力。 内部施胶始于1807年已经经历了近两个世纪。直到20世纪80年代，大多数纸厂采用松香加明矾的基本方法进行内部施胶，但最近向合成的纤维素反应型系统（基于烷基烯酮二聚体—AKD或链烯基琥珀酸衍生物—ASA）的转变已越来越普遍。[12] 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。 使用全化学木浆抄造的纸，AKD施胶效果最好，掺用芦苇抄造的纸次之，掺用麦草浆抄造的纸施胶效果最差。从阳电荷需求量也可看出，麦草浆对阳电荷的需求量最大，芦苇浆次之，化学木浆最小。因为硫酸铝是价格便宜的阴离子捕捉剂ATC，对于掺用部分草浆的纸张，因草浆中含有较多的阴离子垃圾，如果预先不进行系统电荷平衡，势必加大AKD及CS、CPAM的用量，建议适当少用，以平衡浆料中的阴离子垃圾。pH值控制在 7~8，以控制在 7.5~8.0之间最优， pH值超过8.5，施胶度反而下降[15-16]。 2.3.2干强剂的选择 不同种类的淀粉已被用于提高纸的强度。最初是天然淀粉，由于它们与纤维的亲合力低，因此增加排放废水中的BOD负荷。阳离子淀粉的问世使这方面发生了巨大变化，它们的加入还可以改善一次留着率。因此，阳离子淀粉被普遍和大量采用。然而在工厂应用中发现，由于现代造纸技术较高程度的封闭循环和大量使用再生纤维所引起的惰性电解质、细料及溶解的和胶体物质的浓度增高，导致阳离子淀粉效率下降。 2.3.3助留剂的选择 在生产中采用双组分助留系统即CPAM和阳离子淀粉作为助留剂，其中，阳离子淀粉是季铵型，要求有较高的阳离子取代度，淀粉糊液具有较高的粘度和良好的稳定性；CPAM要求有较高的分子质量和较低的电荷密度。 为减轻AKD水解程度，避免造成水解和破乳，AKD常加在浓浆稀释以后及加填料之前，因为填料对几乎是 100%吸收，而纤维只能吸收大约 10%的AKD，硫酸铝加在配浆池和白水系统中，阳离子淀粉在流送系统浓浆区连续加入，CPAM加在靠近流浆箱较好，以不受任何剪切力。 2.3.4填料的选择 填料最好使用碳酸钙，因为碳酸钙可以充当缓冲剂，纸机能够很容易地在pH 7.5~8.0的pH 值范围内运行。但随着碳酸钙用量的增大，AKD在纸浆纤维上的有效吸附量越来越少，会造成施胶性能的下降。 2.3.5调色剂的选择 白度是双面胶版纸的一个重要指标，所谓纸张白度是指白色或接近白色的纸表面对蓝光的反射率，以相对蓝光照射氧化镁标准板表面的反射百分率表示。随着科技的发展，用户对纸张白度的要求越来越高，但纸张白度的提高对人眼睛的刺激作用也越来越大，如何在提高纸张白度的同时，改善视觉效果，保护人们的视力，是人们研究与探讨的方向。 荧光增白剂为具有共轭双键结构的有机化合物，即有能激发荧光的胺基磺酸盐基因，同时又带有能吸收紫外光的芳香胺、脂肪胺或其衍生物的基因，它能将吸收的紫外光转为蓝光，可以抵消纸浆中的淡黄色，取得显白作用，荧光增白剂不但不会降低纸张的反射强度，反而会使其有所增加，取得更高亮度。 若单一使用增白剂来提高纸张白度，势必造成成本增加，而随着增白剂用量的增加，纸张的白度趋于一个饱和值，且对人眼的刺激作用也越来越大，因此在传统造纸工艺中往往加入少量的蓝色染料—碱性湖蓝，得到良好的效果，因为一般人喜欢带蓝的白色，而不是带黄的白色。 青莲为碱性紫5BN，俗名盐基青盐，医学上称甲基紫、龙胆紫，其纯品又俗称结晶紫，是一种碱性紫色染料。 纸张纤维总是略显黄色至灰白色，即使经过漂白处理也依然如此，这是因为纸浆纤维中所含木素倾向于吸收波长在400.0~500.0nm的紫色和蓝色光谱所致。在纸浆中加入蓝紫色染料，既能起互补作用，使其在肉眼观察下反映出纯白色，又能提高纸张的不透明度，使纸张显白。经研究发现，改变过去单一使用湖蓝作助剂，而将湖蓝和青莲同时加入到纸浆中，找出最佳配比，避免了单一使用湖蓝过多造成的纸张显色，湖蓝使用过少“蓝相”不足的弊病，使纸张产生淡蓝的白色，纸张“显白”而不“显色”，将该研究在生产上推广应用，取得了较好的视觉效果，受到用户一致好评。 实验表明，同时使用碱性湖蓝和青莲，无论浆料施胶与否，纸张白度均有所提高，最佳条件是控制纸张施胶后pH值在6.5左右，将该实验运用于生产，取得了相似的结果，纸张白度稳定，不易返黄，特别是对人眼的刺激作用大为改善，取得了较好的视觉效果。 2.3.6表面施胶剂选择 胶版纸生产中,用表面施胶改善表面强度,减少横向伸缩变形,提高产品质量。现行生产中表面施胶剂多用氧化淀粉或者氧化淀粉配少量聚乙烯醇(PVA), 施胶浓度一般在2.0%～3.0%。为了降低成本,改善平滑性能等,一些纸厂加大内部加填量,提高灰分,不同程度地存在掉毛掉粉的问题。 影响表面施胶的主要因素： ①施胶浓度：胶液浓度大,挂胶量多,但影响粘度和流动性,浓度过大,使施胶难于操作, 且容易粘缸。 ②施胶温度：温度与粘度成反比关系,温度高,则粘度低,可提高施胶浓度,但受到胶辊老 化之限制, 常用温度55～65℃。 ③胶液粘度：粘度高,施胶效果好,但影响流动性,粘度过高,粘缸。 ④施胶剂：氧化淀粉是常用的施胶剂, 价格便宜,但粘结能力差;PVA成膜性好,纸幅挂 胶量多,粘结力强,但价格高。 表面施胶,改善了胶版纸的表面强度,提高产品质量;氧化淀粉加少量PVA可进一步增大纸的表面强度,在纸幅中加入更多的填料,以降低浆耗,尤其是表面施胶加填,可以明显增加表面强度,并且大大降低油墨吸收性,使纸页表面细腻,印后油墨光泽好,图面清晰,立体感强,同时成本还略有下降,白度得以提高, 纸页伸缩率减小,使纸上印刷机不打折,提高了产品附加值,因此不失是一种先进的施胶工艺[19-20]。 2.3.7辅料的使用及加入方式 ①阳离子淀粉：糊化后配成1.5%的浓度,过筛加入配浆池中,用量0.5%。 ②AKD胶：用2份清水按1∶2比例稀释,在调浆箱中计量连续加入,用量0.16%～0.25%。 ③助留剂：C-PAM溶解后配成0.05%的浓度,在流浆箱前计量连续加入,用量150～250mg/l。 ④填料：研磨碳酸钙GCC配成2%浓度后,过筛计量连续加入稳浆箱中,加填量25%。 ⑤调色剂：荧光增白剂用量VBL0.143%，碱性湖蓝用量0.001%，碱性青莲用量0.008% ⑥表面施胶剂： M（PVA）∶M（氧化淀粉）为1∶2；施胶工艺为先将熬好的氧化淀粉 及PVA胶中混合, 调节到15%～18%的浓度,温度控制在60℃,施涂液位尽可能高且稳定, 控制适当的回流量。 2.4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]。 2.4.1浆料混合 浆料的混合在配浆箱中进行。由于生产原料是针叶木浆和阔叶木浆、麦草浆，还包含一部分损纸浆组成的。因此在通过流送系统把已制备好的浆料送往造纸机前，必须按正确的比例做好不同纸浆的配浆和混合。同时，在配浆池中加入少量调色剂，可以有效的提高纸的白度。 2.4.2浆料贮存 长网纸机的正常生产，要求连续不断地供应质量稳定的浆料。由于是采用三种纸浆混合抄造纸，在纸机抄造过程中，为了使由打浆设备或配料设备间断或连续供应的浆料能满足纸机连续生产的要求，避免因打浆设备或配料设备暂时停机而影响纸机生产，就需要有一定数量的贮存浆料的设备，即贮浆池或成浆池。其中装有搅拌器对浆料进行搅拌。 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、胶料、色调等混合均匀。 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。 2.4.3冲浆稀释 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]。 2.4.4浆料净化筛选 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。 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。 2.4.5流送上网 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。 2.5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。 2.6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%。 2.7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。 2.8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。 2.9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： 湿损纸 2.10工艺方框流程图 （由于纸幅有限，此图单独打印） 3.浆水平衡 3.1注意事项及工艺参数 （1）.为使计算简便，除渣槽的稀释水（水封水）按清水算； （2）.填料按纤维算，但数量为其最终在纸页中的留着率，而不是按其加入量算 （3）.最终收支平衡表中纤维量允许误差为2kg；浆水量误差为200kg 胶版纸生产工艺参数见表3.1 编号 项目 定额 备注 1 浆料配比 麦草浆（%） 20 阔叶木浆（%） 30 针叶木浆（%） 50 2 定量（g/㎡） 70 3 抄宽（㎜） 1800 4 净纸宽（㎜） 1760 5 成纸干度（%） 93 6 成品合格率（%） 97 7 整理部成品率（%） 94 8 卷取部抄造率（%） 97 9 干损纸率（%） 1.5 对卷纸机产量 10 压榨部湿损纸率（%） 0.5 对卷纸机产量 11 完成工段干损纸率（%） 6 对成品 12 真空伏辊湿损纸率（%） 1 13 湿损纸平均干度（%） 30 14 进真空吸水箱的纸页干度（%） 2.5 15 上网浓度（%） 0.8 16 网案白水带出的纤维率（%） 45 对成品 17 吸水箱白水带出的纤维率（%） 3 对成品 18 真空伏辊带出的纤维率（%） 0.2 对成品 19 洗网水带出的纤维率（%） 0.4 对成品 20 压榨部白水带出的纤维率（%） 0.2 对成品 21 压榨纸毛损失（%） 0.5 对成品 22 冲边宽度（㎜） 50×2 25 流浆箱喷水（L/t成品） 4000 26 圆网浓缩机喷水（L/t成品） 3340 澄清水 27 吸水箱水封水（L/t成品） 1350 28 水针水（L/t成品） 230 进水封池 29 冲湿纸边喷水（L/t成品） 2600 进湿损池 30 洗网水（L/t成品） 40000 31 真空伏辊水封水（L/t成品） 3936.9 32 旋翼筛的排渣率（连续）（%） 8 对进浆 34 旋翼筛的排渣浓度（%） 1.2 38 振框平筛排渣率（%） 0.1 39 振框平筛排渣浓度（%） 3 40 振框平筛良浆浓度（%） 0.8 41 606除渣器三段排渣率（无节浆器）（%） 18 对本段进浆 42 一段尾渣浓度（%） 1.0 43 二段尾渣浓度（%） 1.2 44 三段尾渣浓度（%） 1.5 45 一段尾渣率（%） 15 对本段进浆 46 二段尾渣率（%） 20 对本段进浆 47 二段进浆浓度（%） 0.8 48 三段进浆浓度（%） 0.6 49 出圆网浓缩机白水浓度（%） 0.05 对进浆 51 圆网浓缩机出浆浓度（%） 3.5 52 进入冲浆泵的浆料浓度（%） 3 53 表面施胶上胶率（%） 1 对成品 54 表面施胶浓度（%） 2.5 55 出表面施胶纸页干度（%） 75 56 成浆池浓度（%） 3.5 57 进干燥Ⅱ干度（%） 75 58 出干燥Ⅰ干度（%） 90 59 进干燥Ⅰ干度（%） 38 60 进压榨部干度（%） 20 61 进真空伏辊的纸页干度（%） 14 62 横向收缩率（%） 3.5 63 圆网浓缩机纤维流失（%） 0.5 对进浆量 64 侧压浓缩机纤维损失（%） 0.5 对进浆量 65 侧压浓缩机喷水量（L） 4000 澄清水 66 流浆箱回流量（%） 5 67 调浆箱回流量（%） 10 68 配浆箱回流量（%） 10 69 高位箱回流量（%） 5 70 GCC用量（%） 20 71 GCC浓度（%） 2 72 GCC留着率（%） 70 73 AKD用量（%） 0.2 74 AKD浓度（%） 0.1 75 荧光增白剂用量（%） 0.143 76 碱性湖蓝用量（%） 0.001 77 碱性青莲用量（%） 0.008 78 C-PAM浓度（%） 0.05 79 C-PAM用量（%） 0.05 80 阳离子淀粉用量（%） 0.5 81 阳离子淀粉浓度（%） 1.5 3.2浆水平衡计算 [说明] 以1吨成品纸为计算基准，单位为kg。 在计算过程中将填料视为纤维，而将AKD CPAM、染料液视为清水。从成品按流 程顺序逆向推算。 1、成品库平衡： 已知：成纸水分7% V0=1000.0000 Q0= 930.0000 C0 = C1’= C1”=93% 合格率K1=97% 计算： 由于合格率K1= 所以，合格产品量V1’=V0K1=970.0000 V1”= V0－V1’=30.0000 Q1’= V1’C1’=970.0000×93%=902.1000 Q1”=V1”C1”=30×93%=27.9000 2、完成复卷部平衡： 已知：Q1’=902.1000 Q1”=27.9000 V1’=970.0000 V1”=30.0000 C3 = C1’= C1”=C2=93% 成品率K2=94% 计算： 由于成品率K2= 所以，抄造量V3=V0/K2 =1063.8298 Q3=V3C3=1063.8298×93%=989.3617 V2= V3－V1’ －V1”=63.8298 Q2=Q－Q1=59.3617 3、卷取部平衡: 已知：Q3=989.3617 V3=1063.8298 C3 = C4= C5=93% 抄造率K3=97% 干损纸率d1=1.5% 计算： 设G=抄造量+抄造损纸量，所以： G=V3/K3=1096.7318 设G中绝干纤维为H=Q3/K3=1019.9605 假设干损纸全部出在压光卷取部，则 Q4=Hd1=15.2994V5=V3+V4=1080.2808 V4=Q4/V4=16.4510 Q5=Q3 +Q4=1004.6611 V5=V3+V4=1080.2808 4、干燥部Ⅱ平衡： 已知：进干燥部Ⅱ纸页干度C=75% Q5=1004.6611 V5=1080.2808 C5=93% 计算： Q6= Q5=1004.6611 V6=Q6/C6=1339.5481 W1= V6－V5=259.2673 5、表面施胶平衡： 已知：Q6=1004.6611 V6=1339.5481 表面施胶上胶率K4=0.8%（对成品） 进表面施胶干度C8=90% 计算： Q7=Q0 K4=7.44 Q8=Q6－Q7=997.2211 V8=Q8/C8=1108.0234 V7=V6－V8=231.5247 C7=Q7/V7=3.2% 6、干燥部Ⅰ平衡： 已知：进干燥部纸页干度C9=38% Q8=997.2211 V8=1108.0234 C8=90% 计算： Q9=Q8=997.2211 V9=Q9/C9=2624.2661 W2=V9－V8=1516.2427 7、压榨部平衡： 已知：Q9=997.2211 V9=2624.2661 进压榨部干度C12=20% 压榨部湿损纸率d2=0.5%（对卷纸机产量） 压榨部带出纤维率d3=0.2%（对成品） 压榨部纸毛损失d4=0.5%（对成品） 计算： Q10’= Q0d3 =1.8600 Q10”= Q0d4 =4.6500 Q11=Hd=25.0998 Q12 =Q9+Q10’+Q10”+ Q11 =1008.8309 V12=Q12/C12=5044.1545 设压榨部平均干度C11=30% V11=Q11/C11=16.9993 V10=V10’+V10” =V12－V9－V11 =2402.8891 Q10=Q10’+ Q10”=6.5100 8、真空伏辊平衡： 已知：Q12=1008.8309 V12=5044.1545 进真空伏辊纸页干度C15=14% 伏辊带出纤维率d5=0.2%（对成品） 伏辊湿损纸率d6=1.0%（对卷纸机产量） 横向收缩率ε=3.5% 水针水W3=230.0000 冲边水W4=2600.0000 伏辊水封水W5=3936.9000 冲边宽度b=2×50mm 抄宽Bm=1800mm 计算： 纸页在压榨和干燥过程中，随着纸页中水分的除去而不断收缩，因此，网上纸页的宽度比实际抄宽要宽。而为了获得在伏辊上的冲边量，必须求出时纸页在网上的宽度。根据纸页收缩率得： 湿纸页宽度Bn=Bm/（1－ε）=1865mm 湿纸边占整个湿纸幅宽比率X=[100/（100+1865）]×100%=5.0891% 即进入付损池的湿纸边量占进入伏辊的纸页量的5.0891% 由于伏辊处湿损纸率是对抄造量和全部损纸量而言，因此进入损纸池的湿损纸为：Q13’=Hd6=10.1996 冲边量Q13”=XQ 所以，Q13= Q13’+ Q13”=10.1996+XQ15 另外，伏辊在脱水过程中白水要带走一部分纤维，这部分纤维随同白水进入真空室，从而进入水封池，所以， Q14=d5Q0=1.8600 对伏辊进行纤维平衡：Q15=Q12+Q13+Q14 Q15= Q12+ Q13’+XQ15+Q