木材造紙過程及污染

1、木材造紙工設(shè)造紙過程木材制漿造紙是指將木材纖維解離成紙漿再抄造成紙的生產(chǎn)過程。造紙過程大致分為兩大步：第一步 制漿第二步 造紙古代造紙過程“漢代造紙工藝流程圖”形象地再現(xiàn)了兩漢時(shí)期的造紙術(shù)，將麻頭、破布等原料經(jīng)水浸、切碎、洗滌、蒸煮、漂洗、舂搗、加水配成懸浮的漿液、撈取紙漿、干燥后即成為紙張?，F(xiàn)代造紙現(xiàn)代制漿造紙始于19世紀(jì)，以后傳入中國。造紙?jiān)嫌身g皮纖維擴(kuò)大到草類，再發(fā)展為木材。木材制漿造紙發(fā)展很快。世界主要紙漿和紙生產(chǎn)國家有美國、加拿大、日本、蘇聯(lián)、中國、瑞典、芬蘭、聯(lián)邦德國等。紙和紙板總產(chǎn)量已超過 1億噸。方法由原始的發(fā)酵法逐步發(fā)展為機(jī)械制漿、化學(xué)制漿（亞硫酸鹽法和堿法）、半化學(xué)制漿、

2、化學(xué)機(jī)械制漿等，并發(fā)明了長網(wǎng)造紙機(jī)、圓網(wǎng)造紙機(jī)和近代的夾網(wǎng)造紙機(jī)。造紙?jiān)铣静耐?，凡富含纖維素、且其形態(tài)適于造紙的植物皆可用作造紙?jiān)?。常用的木材纖維原料有魚鱗云杉、沙松云杉、臭冷杉、紅松、落葉松、馬尾松、楊樹、樺樹和椴樹等；非木材纖維原料有竹類、草類(稻草、麥草、蘆葦、蔗渣等)，韌皮纖維類(麻皮、桑皮、檀皮等)和棉花纖維類(棉短絨等)。木材纖維在世界造紙?jiān)现姓?0%以上，在中國約占20%第一步 制漿木材制漿的基本過程根據(jù)制漿方法的不同，木漿可分3類：機(jī)械漿(又稱磨木漿)半化學(xué)漿(SCP)和化學(xué)機(jī)械漿(CGP)化學(xué)漿(CP)機(jī)械漿(又稱磨木漿)主要包括磨石磨木漿磨石磨木漿、木片磨木漿木片磨

3、木漿和熱磨木片磨木漿熱磨木片磨木漿。磨石磨木漿磨石磨木漿(GP)分白色和褐色兩種。白色磨木漿是原木直接在磨木機(jī)中磨碎所得色澤較白的紙漿，成紙吸墨性強(qiáng)、不透明度高、成本低，但纖維較短、強(qiáng)度較差、不宜長期保存，主要用于抄造新聞紙、印刷紙和紙板。褐色磨木漿是將原木汽蒸后磨漿所得，色較深,纖維較長,強(qiáng)度較好，主要用于生產(chǎn)紙板和包裝紙。木片磨木漿木片磨木漿 (RGP)是木片經(jīng)水洗后在盤磨機(jī)中解離纖維并精磨而成，適用于各種針葉材木片。漿中長纖維組分較磨石磨木漿多，所以強(qiáng)度較大，濾水性好，不透明性和印刷性也好。缺點(diǎn)是電耗較高。熱磨木片磨木漿熱磨木片磨木漿 (TMP)是木片經(jīng)短時(shí)間蒸氣預(yù)處理后，在一定壓力(溫

4、度)下，用盤磨機(jī)解離纖維所得。漿中含長纖維多，纖維束少,強(qiáng)度比木片磨木漿好,但白度較低。后兩種漿主要用于抄造新聞紙、印刷紙、包裝紙和紙板，生產(chǎn)電耗較高。半化學(xué)漿 (SCP)和化學(xué)機(jī)械漿(CGP)木片先經(jīng)化學(xué)處理，再經(jīng)機(jī)械磨碎制成，具有介于化學(xué)漿和機(jī)械漿之間的性質(zhì)和得率。主要適用于闊葉材木片?；瘜W(xué)處理方法有中性亞硫酸鹽法、冷堿法、硫酸鹽法、堿性亞硫酸鹽法等。半化學(xué)漿和化學(xué)機(jī)械漿的區(qū)別僅在于化學(xué)處理程度的不同。后者的化學(xué)處理?xiàng)l件較緩和，機(jī)械作用較強(qiáng)烈，其性質(zhì)比較接近于機(jī)械漿，常用于生產(chǎn)瓦楞紙板、包裝紙、新聞紙，其漂白漿也可制書籍紙和印刷紙。磺化木片磨木漿是近幾年來發(fā)展起來的化學(xué)機(jī)械漿，得率高、強(qiáng)度

5、好、能耗低，可代替部分化學(xué)漿?；瘜W(xué)漿(CP)主要包括酸性亞硫酸鹽漿亞硫酸鹽漿(SP)和硫酸鹽漿硫酸鹽漿(KP)。前者是用亞硫酸氫鹽亞硫酸氫鹽（鹽基為鈣、鎂、鈉、銨）與游離二氧化硫在130150下蒸煮所得的紙漿，色淺，易漂白，適于制造各種質(zhì)量的紙張，特別是高級紙和人造絲。由于此法對原料要求高，強(qiáng)度較低，已逐漸被硫酸鹽漿取代。硫酸鹽漿硫酸鹽漿又稱牛皮紙漿，是木片用燒堿和硫化鈉在160170下蒸煮所得。強(qiáng)度比酸性亞硫酸鹽漿高，對原料的適應(yīng)性強(qiáng)，堿回收技術(shù)成熟，但色深，漂白性差，漿得率較低。主要用于紙袋紙、牛皮紙、紙板、電容器紙及其他工業(yè)用紙，漂白后也可用于各種文化用紙。預(yù)水解硫酸鹽漿是木片在硫酸鹽蒸

6、煮前先經(jīng)預(yù)水解，以降低原料中的半纖維素含量，提高成品漿的化學(xué)反應(yīng)能力，從而制得纖維素含量高,易于化學(xué)加工的精制漿(又稱溶解漿)，用于制造粘膠纖維、玻璃紙和其他纖維素衍生物。第二步 造紙紙和紙板的抄造 由木材原料制成的紙品可分為紙紙和紙板紙板兩大類。紙和紙板按米秤量 (克/米2)或厚度區(qū)分一般米秤量在 225克/米2以上或厚度在0.1毫米以上的為紙板，小于上述標(biāo)準(zhǔn)的為紙，但也有例外，紙和紙板的種類已多達(dá)5000種以上。紙大體可分為文化用紙（如新聞紙、印刷紙等），工、農(nóng)業(yè)技術(shù)用紙（如電絕緣紙、卷煙紙等），包裝用紙(如紙袋紙、牛皮紙等)和生活用紙（如衛(wèi)生紙等）紙板可分為包裝用紙板（如箱板紙、瓦楞紙板

7、等），工業(yè)技術(shù)用紙板（如電絕緣紙板），建筑用紙板，裝飾和印刷（如字型紙板）用紙板等。抄造紙和紙板的抄造有濕法和干法兩種。濕法以水為纖維懸浮的介質(zhì)，干法以空氣為介質(zhì)。干法造紙只適用于抄造某些特殊紙(如煙嘴紙等)。濕法應(yīng)用較廣，其過程是紙漿經(jīng)打漿、加填、施膠、打漿、加填、施膠、凈化、成型、脫水、壓榨、干燥、壓光、卷取凈化、成型、脫水、壓榨、干燥、壓光、卷取等工序加工成紙或紙板。抄紙是將紙料用水稀釋后在抄紙機(jī)上形成組織均勻抄紙是將紙料用水稀釋后在抄紙機(jī)上形成組織均勻的紙頁的過程。的紙頁的過程。手工抄紙手工抄紙是中國古老的造紙技術(shù)，現(xiàn)只在制傳統(tǒng)紙(如宣紙等)時(shí)繼續(xù)沿用。原料(檀皮、桑皮、稻草等)經(jīng)石灰

8、漚制和日曬，再經(jīng)舂料或碾料而 成漿，用水稀釋并 使?jié){料懸浮，在紙 槽中用竹簾撈造而 成紙。打漿、加填打漿可使纖維潤脹、分絲、細(xì)纖維化，增加纖維表面積，從而增加纖維之間的結(jié)合與交織，增加紙頁強(qiáng)度和勻度。以保證抄成的紙和紙板能取得預(yù)期的質(zhì)量要求。有時(shí)還加入某些高分子有機(jī)助劑，如高分子聚合物、變性淀粉或羧甲基纖維素等，以提高紙張強(qiáng)度。紙料中加入填料可提高紙張的不透明度和平滑度。施膠、凈化施膠可提高紙頁的抗水性，多用松香或松香衍生物的皂化物作施膠劑。凈化：凈化的目的在于去除紙料中相對大的雜質(zhì)，如金屬屑、煤渣等。凈化設(shè)備的原理是利用密度差來選分雜質(zhì)。常用設(shè)備：錐形除渣機(jī)。成型、脫水、壓榨、干燥、處理好的

9、紙漿通過管道，經(jīng)過專門的設(shè)備(專業(yè)上叫“流漿箱流漿箱”)噴到網(wǎng)子（專業(yè)上叫“成形網(wǎng)成形網(wǎng)”）的面上，網(wǎng)子的背面有真空箱一直吸收網(wǎng)子里的水，從而也就把液體的紙漿慢慢的吸成了有一定強(qiáng)度的濕紙。濕紙?jiān)俳?jīng)由專門的輥?zhàn)樱▽I(yè)上叫“壓榨輥壓榨輥”）擠壓，最后貼在許多個(gè)大鐵鋼（專業(yè)上叫“烘缸烘缸）缸面上徹底干燥完畢，并且卷成大卷。大卷的紙輥再在復(fù)卷機(jī)上進(jìn)一步卷成符合客戶要求的成品紙。壓光、卷取壓光：壓光機(jī)用以提高紙的平滑度、光澤度和厚度均勻性。取卷：將出壓光機(jī)的紙?jiān)诰€卷成卷筒復(fù)卷：卷紙機(jī)上卷成的卷筒兩邊不齊，而且紙幅太寬，必須縱切復(fù)卷成卷筒紙或橫切成平板紙。包裝：用定量不小于120g/平方米的包裝紙卷到卷筒

10、紙上，形成外包裝。流漿箱流漿箱是現(xiàn)代紙機(jī)的關(guān)鍵部位。其結(jié)構(gòu)和性能對紙頁的形成和紙張的質(zhì)量具有決定形作用。其主要任務(wù)：能有效的分散纖維。沿紙機(jī)橫向均勻的分布紙料。（決定紙幅的橫向定量分布）噴漿穩(wěn)定，確保漿速與網(wǎng)速相協(xié)調(diào)。（決定紙幅的縱向定量分布）網(wǎng)部、壓榨部網(wǎng)部紙漿在網(wǎng)部脫水成形。上網(wǎng)紙漿濃度為0.11.2%，出伏輥時(shí)紙頁干度度為1525%，成形紙干度為9095%。由此可見，網(wǎng)部脫水量占總脫水量的90%以上。壓榨部利用機(jī)械壓榨作用進(jìn)一步脫水提高紙幅干度。同時(shí)增加紙的緊度及紙的強(qiáng)度，改善紙的表面性質(zhì)（如平滑度）。紙機(jī)壓榨部多提高1%干度。烘缸部蒸汽消耗量減少5%。采用新式復(fù)合壓榨，濕紙頁出壓榨部的干度可達(dá)4850%。烘干部烘干部的作用：繼壓榨部后脫出濕紙的水分，使成紙干度提高到9295%；提高紙的強(qiáng)度；增加紙的平滑度；完成紙的施膠。消耗木材消