制浆造纸工程原理课程 第一章 备料
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第一章备料第一节造纸用植物纤维原料一、植物纤维原料的分类常用的植物纤维原料,大致可分为4大类:(一)木材纤维原料类针叶木:云杉、马尾松等阔叶木:杨木、桉木等(二)草类纤维原料类叶纤维原料类:龙须草、香蕉叶等禾本科纤维原料类:竹子、芦苇等(三)韧皮纤维原料类棉杆皮、桑皮等(四)棉麻纤维原料类棉花、大麻等二、植物纤维原料的化学组成(一)植物纤维原料的化学组分一般可分为7类:糖类、萜烯类、苯醇类物质、脂肪类、醇类、蛋白质类、无机物等。
(二)植物纤维原料的化学成分及其特性主要成分:纤维素、半纤维素、木素次要成分:树脂、脂肪、蜡、色素、灰分等1.纤维素纤维素是由葡萄糖结构单元构成的直链状高分子糖类。
纤维素的分子式简写为(C6H10O5)n,n代表葡萄糖基的个数,称为聚合度。
2.半纤维素半纤维素是指植物纤维原料中,除果胶和淀粉以外的低分子糖类。
它是由两种或两种以上的单糖基组成的不均一聚糖,具有支链。
主要存在于细胞壁中,主要成分是多戊糖3.木素木素是具有苯丙烷骨架的芳香族非糖类。
木素主要存在于纤维胞间层及细胞壁中。
原料中含木素越多,制浆越困难,消耗的化学药品也越多。
木素容易氧化使纸张变黄。
4.其他组分5.灰分造纸植物原料中都含有一定量的矿物质,燃烧后变为灰分三、植物纤维原料的形态(一)植物细胞的结构及种类1. 植物细胞与细胞壁的结构细胞壁是由许多层次组成,根据先后顺序分为:胞间层、初生壁、次生壁。
(1)胞间层(M)两个相邻细胞共有,由半纤维素、果胶、木素组成,木素含量90%左右。
(2)初生壁(P)主要成分是木素。
含量达70%,还有一定的纤维素和半纤维素(3)次生壁(S)比初生壁厚得多外层主要成分是纤维素,并有一定量的半纤维素和木素总之,次生壁的主要成分是纤维素,也有一定量的半纤维素和木素半纤维素由外到内逐渐增加,木素由外到内逐渐减少2. 植物纤维原料细胞的种类一类是纤维细胞,一类是杂细胞(1)纤维细胞:形状细长,两头尖中间空,呈纺锤状(2)杂细胞:出去纤维细胞以外的细胞(二)植物纤维形态及其对纸张质量的影响纤维形态是指纤维的长度、宽度、长宽比、壁腔比、非纤维细胞等1.植物纤维形态(1)针叶木(2)阔叶木(3)芦苇(4)蔗渣(5)麦草(6)棉纤维2. 纤维形态对纸张质量的影响细胞壁薄而腔大的纤维抄成的纸张强度大壁腔比小于1是好原料非纤维细胞含量是衡量原料优劣的重要条件四、造纸用植物纤维原料的选择(一)植物纤维原料的选择原料是否适合于造纸,需要从多方面考虑纤维细胞壁越厚,细胞腔愈小的纤维,现为本身的强度愈大(三)我国植物纤维原料的使用情况第二节原料的贮存及原料场的设计一、原料贮存的目的能够改善原料的质量;预防原料紧缺;维持正常连续的生产二、木材原料的贮存(一)原木的贮存方法1.原木的水上贮存2.原木的地上贮存(二)木片的贮存方法三、草类原料的贮存必须注意堆垛原料的水分含量和注意通风稻麦草的水分含量不超过15%,最多不超过20%,否则会霉变蔗渣水分在50%左右四、原料厂的设计第三节木材原料的备料一、木材原料备料的基本过程备木:从原木起到制成符合化学木浆要求的木片为止的一段处理过程。
制浆造纸机械与设备上册:第一章备料一、名词解释1、水力轴承水力轴承是圆筒剥皮机的支承装置,其实是一个弧形凹槽,凹槽的周边嵌有耐磨的密封轴衬,密封轴衬与圆筒的滚圈构成一个弧形的密封空腔,空腔内注入的压力水,可以支承整个筒体重量。
2、(削片机)刀盘(削片机)刀盘是刀盘式削片机的主要零件之一,刀盘上装有飞刀。
沉重的刀盘还可起到飞轮的作用,使削片机能够稳定运行。
3、摇摆式(料片筛):摇摆式(料片筛)是平面的木片筛选设备,主要筛选原件是做平面圆周振动的筛筐。
利用筛鼓筛孔大小的不同,将合格木片和和较小的碎屑及大片分离。
4、羊角辊式(除尘器):羊角辊式(除尘器)是草片除尘设备。
由若干个辊子、筛板、集尘罩、和进、出料皮带等部分组成。
随着羊角辊的转动,草片被松散、翻动,可除去草片中的泥沙与灰尘。
二、判断题1、喂料槽下方设有底刀,喂料槽的外侧面设有旁刀,也可承受一部分切削力。
(√)2、草类切断设备的喂料装置采用强制喂料。
(√)3、斜口喂料槽上的小三角板是保护底刀刀刃的作用。
(×)三、问答题1、圆筒剥皮机的结构、工作原理是什么?结构:圆筒体、滚圈及支承、传动装置、水槽、进出料闸板等部分组成。
工作原理:圆筒剥皮机筒内木段随着圆筒转动并被提升到一定高度之后跌落下来,使筒内木段之间和木段与提升器、筒壁、刀轴或剥具之间反复产生强烈的碰撞、摩擦等作用,进而原木表面的树皮受到冲击、挤压、剪切而被剥离。
2、普通削片机的作用、组成结构、原理?答:刀盘式削片机,属于木材原料备料设备,它的作用是将原木段削成木片。
结构:喂料槽底刀、喂料槽、刀盘和装置等组成。
工作原理:原木背旋转刀片上的飞刀和固定在机座上的底刀剪切成木片,又被楔形刀刃挤压,剪切成木条,进而分裂成木片。
3、木材原料备料流程如何?所用主要设备有哪些?答:木片备料的流程通常为:将原木锯成合适的长度,剥皮、削片和筛选制成一定大小的木片,木片再碎机破碎成合格木片。
木片备料所用的主要设备有:拉木机、劈木机、锯木机、钻节机、剥皮机、削片机、木片洗涤机、木片筛和木片再碎机等。
制浆原理与工程智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学齐鲁工业大学第一章测试1.世界上公认的第一个造纸术的发明者是()A:鲁班 B:蔡伦 C:张衡 D:毕昇答案:蔡伦2.纸和纸板的作用主要包括()。
A:提供生产生活资料 B:传播知识与文化的重要载体 C:商品流转的重要包装和宣传材料 D:建筑用纸答案:提供生产生活资料;传播知识与文化的重要载体;商品流转的重要包装和宣传材料3.制浆方法可分为()。
A:硫酸盐法 B:化机浆法 C:化学法 D:高得率法答案:化学法;高得率法4.化学法制浆包括()。
A:碱法 B:亚硫酸盐法 C:硫酸盐法 D:烧碱法答案:碱法;亚硫酸盐法;硫酸盐法;烧碱法5.制浆就是利用化学或机械的方法,或二者结合的方法,使植物纤维原理离解,本色纸浆或漂白纸浆的过程。
()A:对 B:错答案:对第二章测试1.木材备料流程大致分为()A:锯木→除节与劈木→剥皮→削片→筛选 B:锯木→剥皮→除节与劈木→筛选→削片 C:剥皮→锯木→除节与劈木→削片→筛选 D:锯木→剥皮→除节与劈木→削片→筛选答案:锯木→剥皮→除节与劈木→削片→筛选2.备料合格木片的尺寸为()A:长(10-20)mm,厚(5-10)mm,宽约20 mm B:长(20-25)mm,厚(3-5)mm,宽约20 mm C:长(20-25)mm,厚(5-10)mm,宽约20mm D:长(20-25)mm,厚(3-5)mm,宽约10 mm答案:长(20-25)mm,厚(3-5)mm,宽约20 mm3.原料贮存目的()A:保证连续生产需求 B:降低生产成本 C:改善工作环境 D:改进原料质量答案:保证连续生产需求;改进原料质量4.木材原料贮存一般分为()A:仓库贮存 B:水上贮存 C:陆上贮存 D:原料厂贮存答案:水上贮存;陆上贮存5.备料是指造纸植物纤维原料的堆放贮存、去皮削片或切断除尘、筛选除杂以及木片输送贮存等基本过程,是纸浆造纸过程的重要组成部分。
课程教学大纲“制浆原理与工程”教学大纲Principle and Engineering of Pulping课程编号:学时/学分:60/3.5一、大纲说明本大纲根据轻化工程专业本科2006版培养计划制订。
(一)教学对象轻化工程专业本科学生。
(二)教学目的与要求本课程是轻化工程专业的专业必修课程。
通过本课程的教学,使学生了解和掌握二十一世纪制浆工程的主要科学与技术;使学生在掌握了一定的基础理论的前提下,将所学的知识用于分析研究制浆过程中所出现的问题及现象,从理论和实际生产两个方面对制浆过程有一个系统全面的了解,同时培养分析问题和解决问题的能力。
在学习过程中,要求学生理论联系实际,灵活掌握所学内容,重点学习基本理论和主要方法及过程,同时注意学习该领域的最新成果及动态。
(三)主要先修课程和后续课程1.先修课程:化学类基础课,化工原理,植物纤维化学。
2.后续课程:造纸原理与工程、制浆造纸机械与设备。
(四)教学方式与重点和难点1.教学方式:课堂讲授、课堂讨论。
2.重点和难点。
重点:各种制浆方法的基本原理和新型的制浆技术,各种纸浆的基本漂白方法、漂白流程的组合与技术。
难点:蒸煮曲线的制订及H-因子的计算。
(五)考核方式考试。
二、教学内容绪论1.了解制浆造纸工业的特点与发展。
2.了解制浆的概念和现代制浆的基本过程。
3.了解制浆方法分类和国内外发展趋势。
第一章备料1.原料的贮存。
了解原料贮存的目的和对原料场的基本要求,掌握木材原料的贮存和非木材原料的贮存。
2.备料过程及质量控制。
掌握木材原料的备料和非木材原料的备料。
3.料片的运输和贮存。
了解料片的运输和贮存。
第二章化学制浆1.化学制浆的分类、蒸煮液的组成和计算。
了解化学制浆的分类,掌握常用术语及蒸煮计算,了解蒸煮液的组成和性质。
2.化学浆蒸煮原理。
掌握蒸煮液对木片或草片的浸透作用,掌握蒸煮过程中脱木素化学,掌握蒸煮过程中的碳水化合物降解化学。
3.蒸煮方法和蒸煮技术。
《生产工艺控制》第一部分制浆部分的控制第一节备料工段控制备料的分类(按原料):木材备料(机械木浆备料、化学木浆备料、木片磨木浆备料)草类备料(干法备料、湿法备料、干湿法备料)备料的目的:提供合格料片,减少药品消耗,减少设备磨损。
一、木材原料备料的主要技术参数控制1、料片的规格。
长15—20mm,厚3—5mm,宽不限(小于长)。
料片的规格主要取决于削片机,削片机的刀距(刀片的刀刃与刀盘平面的距离)决定木片的长度,刀高(刀刃与刀牙的距离,15—20mm)决定木片的厚度。
生产中通过调整削片刀调整料片的尺寸。
2、合格率。
原木木片的合格率要大于85%,板皮木片合格率大于75%。
(1)与刀刃角有关:刀刃角增大,木片变薄,过大木片易碎,刀刃角一般为34°—42°。
(2)削片刀与底刀的间距有关:间距越大,易成长片,间距一般为0.3~0.5mm。
3、水份。
水份提高,备料的合格率上升(但是不能太高,影响液比、生产能力等)。
一般冬季水份为25—35%(过大易冻、结冰),夏季35—45%。
4、杂物含量。
越小越好,一般通过筛选设备(如:摇摆筛)除杂。
岳阳,木片长16—40mm,厚度3—6mm,合格率≥70%。
二、草类原料备料的主要参数控制(麦草)1、料片规格。
草片长度:10—30mm。
与切草机的飞刀辊转速、进料口喂料规则有关。
2、合格率。
≥85%。
3、水份。
干法备料14—15%,湿法备料40%。
4、杂物含量。
越小越好。
筛选设备的性能决定了杂物含量的多少。
第二节蒸煮工段控制制浆方法:碱法(AP、硫酸盐法、多硫化钠法、碱性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、亚铵法)亚硫酸盐法(亚硫酸镁法、亚硫酸氢盐法、酸性亚硫酸氢盐法)一、原料主要技术参数控制1、木片及草片。
⑴规格;⑵杂物含量;⑶水份;⑷配用量:依据装锅容积、液比进行计量。
2、蒸煮药液的技术参数控制。
⑴温度。
温度提高,有利于药液的浸透,赶走气泡;过高则蒸汽耗用量增大。