400td胶印书刊纸打浆流送工段工艺流程设计毕业论文
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400td胶印书刊纸打浆流送工段工艺流程设计毕业论文目录ABSTRACT (II)目录 (III)绪论 (1)1.课题的目的及任务 (2)2.工艺设计 (3)2.1产品标准 (3)2.2主要技术指标 (4)2.2.1原料的选择与配比 (4)2.2.2浆料及辅料的特性及加入方式 (5)2.2.3纸机主要技术指标 (6)2.2.4造纸机车速计算 (6)2.2.5打浆工艺 (7)2.3生产工艺流程图 (8)2.3.1两个生产工艺流程的比较 (10)2.3.2施胶剂不同 (12)2.4工艺参数 (13)2.4.1工艺参数表 (13)2.4.2主要辅料 (18)2.5浆水平衡计算 (19)3.浆水平衡收支总表 (22)设备选型 (25)设计总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1.课题的目的及任务随着国民经济、科学文化事业的不断发展,人们的物质文化水平不断提高,随之也带动着办公用纸需求量飞速发展。
静电复印纸以其较高的印刷适应性能够满足常规印刷品的质量要求,所以目前市场对静电复印纸的需求量逐年增加。
通过对该课题的设计,学生可以更加系统的掌握湿部化学机理、流送机理和打浆工艺流程以及工艺条件,并初步掌握造纸车间打浆、流送工艺设计的程序和工作方法。
更重要的是通过对该工段的设计,使学生综合复习几年来所学的知识,并直接运用到毕业设计的实践中去,使理论与实践得以密切结合,学会发现问题、分析问题和解决问题的方法。
在设计中经过查阅文献资料、计算、绘图等过程的训练,学生的基本功得到初步的训练和加强,学生的工程实践能力获得了进一步的提高。
设计(论文)所需收集的原始数据与资料:①原料产品有关技术指标和技术要求;②生产合格产品所需要的有关生产工艺条件;③生产合格产品所需要的专业设备的相关资料,包括设备选型、布置等情况。
课题的主要任务通过查阅文献、实习资料和调研,制定出基本合理的设计方案,并运用所学知识,在参考有关工程设计资料的基础上,按时完成工艺流程设计、工艺参数选择、浆水平衡计算、专业设备选型、设备布置图纸的绘制等工作。
完成图纸包括:1.造纸车间工艺流程图;2.浆水平衡图;3.辅助设备及电机选型。
最后完成设计说明书的编写工作,技术指标的选择要求应达到或略高于国达到的平均额。
2.工艺设计2.1产品标准表2-1 胶版印刷纸(GB/T 1012-1991)本设计的胶版印刷纸的质量指标为: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。
2.2主要技术指标2.2.1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尺寸稳定性好,伸缩率较低;短纤维所抄纸伸缩率较大。
纸在干燥过程中纤维在纸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,纤维长短是影响纸伸长率的主要因素。
本设计选用的原料为漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆以及自制苇浆。
漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆具有不同的纤维形态。
根据胶印书刊纸的特点,商品针叶木浆、阔叶木浆以及苇浆,经过打浆后,按1:2:7比例混合,送入配浆池,进行配浆,最后送至抄前池。
其针叶木打浆到40~42°S R,阔叶木打到33~35°S R,混合后打浆度在38°S R左右。
针叶木由于纤维较长,在打浆过程中应该适当的切断,打浆的主要作用是提高叩解度,使纤维表面充分帚化,还需要对其适当地切断以减少絮聚,提高成纸匀度。
而阔叶木由于纤维较短打浆时纤维管胞初生壁不容易分丝帚化,因此打浆时着重纤维的疏解作用,保持纤维的固有长度。
鉴于这三种浆的特点,处理混合浆可采用盘磨机。
因此打浆时着重在此,使生产的纸达到的质量要求,然后再进行抄纸。
表2-2 NBKP浆板和LBKP浆板的质量要求2.2.2浆料及辅料的特性及加入方式(1)浆料的配比:商品针叶木浆与商品阔叶木浆以及自制苇浆按1:2:7比例混合,浓度在3.0%—3.5%之间。
(2)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1.0%。
(3)AKD施胶:用两份清水按1:2比例稀释,在调浆箱中计量连续加入,用量0.2%。
(4)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,用量为0.03%。
(5)填料:研磨碳酸钙GCC配成2.0%浓度后,过筛计量连续加入稳浆箱中,加填量为25%。
(6)调色剂:荧光增白剂用量为VBL0.143%,碱性湖蓝用量0.001%,碱性青莲用量0.008%。
(7)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℃,施胶液位尽可能高且稳定,控制适当的回流量。
(8)杀菌剂:用量在0.003%~0.005%。
2.2.3纸机主要技术指标产品品种 A级胶印书刊纸定量 52,60,70g/m2净纸宽度 3150mm工作速度 1500m/s设计车速 1700m/s轨距 3800mm公称能力 400t/d施胶量 1-2 g/m2单面上网浓度 0.6%—0.7%白水浓度 0.2%—0.3%传动方式交流变频分部传动2.2.4造纸机车速计算造纸机的实际生产能力计算公式:G=0.06VBvqK1K2K31000式中 G----造纸机生产能力,t/d;V----造纸机车速,m/min;B----抄宽,m;q----纸的定量,g/m2;K1----造纸机日工作时数,22.5h—23h;K2----造纸机抄造率;K3----成品率;根据G=400t/d,B=3.15mm,q=70g/m2,K1=22.5,K2=97%,K3=95%可求得车速为V=1500m/s2.2.5打浆工艺胶版纸的主要质量指标是纸的伸缩率随打浆的增加而提高,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打浆。
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。
由于我们采用的是针叶木与阔叶木两种木材原料,为使其达到合乎双胶纸质量的浆料性能则必须进行打浆,然后配浆抄纸。
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35ºSR时,湿重仍为10g以上,造成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。
因此,针叶木与阔叶木浆打浆:采用Φ450mm双盘磨串联,以轻刀细磨方式打浆,目的在于打浆纤维疏解帚化,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32ºSR~35 ºSR,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、阔叶木浆、苇浆打浆: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,要加强管理,以定量搭配,严格控制加水量,保持木浆打浆度稳定,一般控制在3.0%~3.5%,不宜过高,以利精制浆切断纤维。
精制浆打浆度一般控制在25~28 ºSR,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 ºSR,湿重5~6g为宜。
2.3生产工艺流程图2.3.1两个生产工艺流程的比较1)打浆方式的比较阔叶材的木纤维细胞壁的纹孔多是具缘纹孔,但是由于细胞壁增厚,常使纹孔由长椭圆形逐渐变为缝隙状或纹孔腔完全消失而成为单纹孔。
细胞壁上有结状增厚。
其长度短(一般为1mm左右),直径小(一般小于20µm),故阔叶木浆不适于单独抄造高强度纸且与针叶木材相比,阔叶木制浆所得浆料纤维细短,杂细胞等(如导管、薄壁细胞)不利于抄造的成分所含比例较大。
阔叶材中的纤维细胞含量明显低于针叶材的纤维细胞含量,多数材种的纤维细胞含量仅达60%~80%。
而且混合打浆投资小,但是打浆质量不容易控制,容易出现部分纤维过大,部分纤维打浆不够的情况。
分开打浆可以克服这个缺点,进行灵活的质量控制,产品品种增加,只是投资稍微大些。
一般来说分开打浆利大于弊。
2)成本的比较采用中浓打浆方式,设备价格较低浓设备高,同时由于工艺的特殊性,对人工的素质以及工艺的控制也要求较高,而两个流程在适当的工艺条件和操作条件下均可以抄造出合格的产品来,只是1号方案的结构更为科学合理,也增加了在操作上和工艺上的可控性,虽然在成本方面1号方案高些,但1号方案能抄造出合格的纸,从长远角度来看能获得较大的经济效益。
3)浆料输送的比较由于纸料分散悬浮液具有胶体的性质,在临界浓度以上纤维之间容易产生相互碰撞,从而使纤维与纤维之间进行交缠,产生絮聚,中浓纸料的输送,需要高强剪切力的浆泵,这样增加了纸料在输送过程的能耗,同时对于这样浓度的浆料,需要特殊的浆泵,而对于低浓浆料来说,只需要普通的浆泵输送就能防止纤维的絮聚,使纸料具有较好的流动性。
4)线路一中设有除气罐,而线路二中没有在造纸过程中,很多操作会导致工艺用水和白水中混入空气而形成泡沫。
例如,浆料呈瀑布状落下,浆泵的空气泄漏,浆池搅拌器搅拌过于强烈或者搅拌器露出液面,锥形除渣器排渣口压力过低,白水或者浆料管道设计不合理,白水的回收利用,损纸的回收利用等等;另外,浆料的发酵和碳酸盐的酸化分解均会释放出二氧化碳气体,也会形成泡沫。
浆料中的气泡对纸机的运行以及成纸质量有较大的影响。
气泡将导致纸浆流送和纸页成型不稳定,造成纸业定量的波动,还会降低纸页成型中脱水能力,并使纤维和未分散的填料易于絮聚,从而降低纸页的匀度;气泡和泡沫还会导致泡沫点和针眼等纸病,影响纸质量。
因此,降低浆料中的空气含量非常重要。
5)填料不同流程二中所用的填料为滑石粉,而一般工业用滑石粉通常是一大类物质的混合物,其中的滑石粉含量并不高,这些物质多数不适合造纸,高纯度的滑石粉作填料受到一定的限制。