電子束加工

[拼音]:zaozhi

[英文]:paper making

一般指以水為纖維載體,經打漿、調料,使紙漿在濾網上脫水形成溼頁紙,再進一步壓榨脫水、烘乾而成紙的生產工藝過程。用空氣為纖維載體,在無水情況下形成紙幅的方法為幹法造紙。

打漿

用打漿裝置叩打濃度為3~20%(一般為5%)的紙漿,使纖維被縱裂、切斷和壓潰,並達到工藝要求的長度及帚化、水化程度,稱為成漿。成漿的特性賦予成紙以一定的特性,並直接地影響著造紙機的抄造條件。打漿通常被看成是成紙質量的決定性工藝因素。打漿裝置型式很多,常用的有盤磨機、錐形精漿機與盆式打漿機,其結構原理基本相同。都是鑲嵌式的或一體鑄成的刀片組合或齒狀刀盤,構成旋轉的飛刀和固定的底刀或者兩者相對旋轉。在旋轉中兩組刀保持輕微的接觸,對通過其間的纖維形成切斷、擠壓、搓揉的作用,使纖維端梢壓潰呈絲裂狀,形如掃帚,這個過程稱為帚化。被帚化的纖維,其初生壁和次外生壁被破壞,纖維腔體吸水而膨脹柔軟,具有持水能力,稱為水化。測定成漿的脫水速度和持水度(也稱保水值),可表示成漿所受的打漿程度稱為打漿度,纖維帚化程度高,其脫水速度慢的稱為粘狀漿。反之,稱為遊離漿。

調料

調料可在打漿裝置中完成或在單獨的調料系統中完成。按成紙質量要求,選用一種或兩種以上的成漿為原料,進行配合,加入規定的膠料對紙漿進行施膠,使成紙具有一定的抗水效能;加入填料使紙面印刷質量提高;對漂白紙漿進行調色或按規定進行染色,以改善白度及取得所需的色澤;調整紙漿酸值以利於紙漿脫水。在大規模生產中,這些配料是在紙漿輸送過程按工藝順序定量地連續加入。

上漿準備

為經過調料的成漿進入造紙機前的準備工序,包括紙機前篩選、用低真空脫除漿中存留的空氣、調整紙漿濃度、消除漿流的脈動等。當代先進的紙機上漿量不均勻度保持在2%以下。

流送布漿

對進入造紙機的成漿,進行稀釋並依靠流漿箱進行導流,以保證紙機全幅各部位的漿流量均勻一致。高速造紙機用水力式流漿箱,以導流元件表面對漿流的節流與擴散,產生微湍流效應,防止纖維絮聚。低速紙機則用敞開式流漿箱,靠紙漿在箱內隔倉間翻滾來防止絮聚,僅靠堰板控制漿流層厚薄。中速紙機用高位流漿箱或氣墊流漿箱,依靠勻漿輥來驅散絮聚的漿團。各部位的漿流始終保持流量一致,纖維均勻分散,是成紙組織均勻的決定因素。

脫水成形

漿料在濾網上脫水均勻,才能保證成紙組織均勻。成形網必須平整,如有任何區域性的傾斜、隆起或凹陷,都會造成這些區域性纖維集聚過多或過少,以致成紙組織不均。上網紙漿濃度為0.2~1.0%,一般多為0.3~0.5%。紙漿脫水至幹度8%左右,才基本形成溼紙頁,開始具有承受自重的最低強度,溼紙強度隨著幹度的提高而增大。溼紙頁在剝離成形網時,幹度在16%左右;溼紙漿中的細小纖維和填料等,在成形網上隨著水分脫除,靠網面的一面隨水排出較多,造成紙頁兩面的效能明顯不一致,從而導致紙頁兩面對印刷油墨吸收能力不一致的缺陷。成形網的經線與緯線交織處,與網眼處脫水速度不同,加上機械加壓所產生的壓痕,使紙靠網的一面有較重的網紋痕跡,造成紙頁兩面平滑度不一致。這種兩面差的缺陷,直接影響印刷的質量。直到70年代成形網採用了疊網和夾網新技術後,紙頁兩面同時脫水才改善了這個兩面差問題。

壓榨脫水

用壓榨輥的機械壓力,在壓榨毛布的承託下,對溼紙頁加壓,進一步脫水,以提高進入烘乾部紙頁的幹度,從而減少乾燥能耗,並減少斷紙。溼紙在各壓榨之間受到牽引拉伸的作用而損傷紙的強度。因而採用壓榨毛布承託溼紙,以減少紙頁強度損失,並可將壓榨出的水帶走,增加壓榨效率。溼紙壓榨後的幹度約35~50%。

烘乾成紙

利用蒸汽加熱烘缸或熱風氣流乾燥室,將溼紙水分蒸發至幹度92~94%(紙板多為90~92%)。幹度過高則成紙發脆,過低則易變形、捲曲或起皺,甚至發黴。有些品種,如印刷用紙,需要有自然時效處理過程,使成紙與環境溫度和溼度平衡,全幅水分趨於一致,紙頁表面纖維平服定形。

表面處理

對紙頁表面進行施膠、塗布、染色等處理以提高表面使用質量。當今越來越多的紙張都要經過表面處理(見加工紙)。有的品種,在表面處理後再經機械壓光或超級壓光。至此,完成了紙頁的全部製造過程,然後按使用者的需要,切成平張或經過復卷卷成捲筒。

白水回用

造紙過程用水量很大。進入造紙機的紙漿濃度一般為 0.3~0.5%,即每噸絕幹漿含水達200~300餘噸,這些水的 90%以上將在網部和壓榨部被排出。除此之外,在造紙機上衝洗成形網及壓榨毛布的用水量也很大。由於這些排水中含有一定量的細小的纖維和填料,一般呈乳白色,故稱白水。大量的白水如不加以回收利用,可使每生產一噸紙的耗水量高達300~500噸,並流失可觀的纖維和填料(可達用漿總量的 5%左右)。因此,現代造紙廠均對造紙機配置較完善的白水回用系統,並儘量做到造紙用水的封閉迴圈。一般將網部含纖維量較多的白水直接回用於上網漿料的稀釋,較稀的白水利用沉澱、過濾和氣浮等裝置加以處理,使白水中的纖維和填料分離出來,再用於造紙。處理後的清水可用於沖洗成形網及壓榨毛布,或製漿造紙的其他生產過程。這樣一般可使生產每噸紙的用水量降到30~50噸左右,並使纖維和填料的流失大為減少,也減輕了排水的汙染負荷。

參考書目

天津輕工業學院等合編、隆言泉主編:《製漿造紙工藝學》,下冊,輕工業出版社,北京,1980。

參考文章

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