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造紙Ⅰ:紙料製備與濕部(簡體書)
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造紙Ⅰ:紙料製備與濕部(簡體書)

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商品簡介
作者簡介
目次
書摘/試閱

商品簡介

《造紙1:紙料制備與濕部(中文版)(第九卷)》涉及面廣、理論性和實踐性強,既有對造紙廠的宏觀組成、結構、常用技術概念和造紙技術、造紙機發展史的闡述,也有對打漿、調成、濕部化學、紙料流送與上網及紙幅成形、壓榨/干燥脫水等所涉及的理論、工藝、設備/輔助設備及其發展的詳細敘述與具體分析,甚至對相應設備/輔助設備的故障與維修、水系統、真空系統等也進行了系統的論述。全書共分13章內容,依次為紙和紙板生產過程的工廠運營、造紙發展史、造紙廠中纖維疏解與纖維分離、化學漿的磨漿,紙機的漿水系統、紙幅成形、氣流成形、成形網、濕壓榨、壓榨織物、紙機輥子、真空系統和真空泵。

作者簡介

劉溫霞,河北省任丘人,齊魯工業大學教授。 1985年7月和1988年10月於西北輕工業學院製漿造紙工程專業獲學士和碩士學位,2000年1月於天津輕工業學院製漿造紙工程專業獲博士學位。目前從事與製漿造紙工程相關的教學與科研工作,主要研究領域為造紙濕部化學與納米新材料。王慧麗,山東省招遠人,齊魯工業大學副教授。 2000年6月、2003年6月和2014年7月於南京林業大學製漿造紙工程專業獲學士、碩士和博士學位。目前從事與製漿造紙工程相關的教學與科研工作,主要研究領域為造紙濕部化學及功能紙。

於得海,山東省青島人,齊魯工業大學講師。 2006年7月、2009年7月於山東輕工業學院製漿造紙工程專業獲得學士和碩士學位,2013年5月於華南理工大學製漿造紙工程專業獲博士學位,主要從事教學及造紙化學品與功能紙、造紙濕部化學和生物質材料方面的研究工作。

李國棟,山東省德州人,齊魯工業大學講師,2007年7月、2010年7月於山東輕工業學院製漿造紙工程專業獲得學士和碩士學位,2013年9月於天津科技大學製漿造紙工程專業獲博士學位,主要從事教學和製漿造紙助劑、造紙濕部化學方面的研究工作。

前言

由芬蘭造紙工程師協會牽頭出版的造紙科學與技術系列叢書數量龐大、涵蓋面廣、專業性和綜合性強,在製漿造紙、林產加工及相關工業技術領域的技術人員、學者和研究人員中廣受歡迎。叢書根據製漿造紙工業的最新技術成果和製漿造紙行業的全局變化更新再版後,數量更龐大、內容更加豐富,全面反映了製漿造紙及其相關領域的最新技術和未來發展趨向。將這樣一套系列叢書翻譯成中文無疑是我國眾多製漿造紙工作者的福音。

本人有幸受邀主持翻譯第二版造紙科學與技術系列叢書中的《造紙第一部分:紙料製備與濕部》。該書涉及面廣、理論性和實踐性強,既有對造紙廠的宏觀組成、結構、常用技術概念和造紙技術、造紙機發展史的闡述,也有對打漿、調成、濕部化學、紙料流送與上網及紙幅成形、壓榨/乾燥脫水等所涉及的理論、工藝、設備/輔助設備及其發展的詳細敘述與具體分析,甚至對相應設備/輔助設備的故障與維修、水系統、真空系統等也進行了系統的論述。全書共分13章內容,依次為紙和紙板生產過程的工廠運營、造紙發展史、造紙廠中纖維疏解與纖維分離、化學漿的磨漿,紙機的漿水系統、紙幅成形、氣流成形、成形網、濕壓榨、壓榨織物、紙機輥子、真空系統和真空泵。其中的氣流成形為該書第二版更新時新加的章節。

由於本書內容較多,為了加快翻譯進程,特邀請了本課題組的王慧麗副教授、於得海博士和李國棟博士共同承擔該書的翻譯工作。

第一章紙和紙板生產過程的工廠運營、第二章造紙發展史、第三章造紙廠中纖維疏解與纖維分離和第四章化學漿的磨漿由李國棟博士翻譯,第五章紙機的漿水系統和第六章紙幅成形由於得海博士翻譯,第七章氣流成形、第八章成形網和第九章濕壓榨由劉溫霞教授翻譯,第十章壓榨織物、第十一章紙機輥子、第十二章真空系統和第十三章真空泵由王慧麗副教授翻譯。由於我們的知識水平有限,譯文尚存在諸多不足之處,敬請大家批評指正。

 

劉溫霞

目次

第1章紙和紙板生產工廠的運營——綜述
1.1前言
1.2造紙廠結構
1.2.1工廠
1.2.2生產線
1.2.3工藝流程和紙機區
1.2.4運行性能
1.3各種技術概念
1.3.1新聞紙廠
1.3.2超級壓光紙和低定量涂布紙廠
1.3.3文化紙廠
1.3.4掛面紙板廠
1.3.5紙板廠
1.3.6衛生紙廠
1.4工廠組織
1.5趨勢
參考文獻
第2章造紙術的歷史
2.1紙前時期
2.1.1早期書寫材料
2.1.2紙莎草紙
2.1.3羊皮紙
2.1.4其他紙類材料
2.2進入紙的時代
2.2.1紙的誕生地——中國
2.2.2造紙術傳往西方
2.2.3歐洲早期用紙
2.2.4歐洲早期的造紙廠
2.2.5美洲早期的造紙廠
2.2.6手抄紙
2.3造紙機的發展
2.3.1先驅者Nicolas—louis Robert
2.3.2長網紙機的發展
2.3.3圓網紙機的發展
2.3.4其他紙機設備的發展
2.3.5機制紙的突破
2.3.6紙機發展的里程碑
2.4技術發展——但是產品的抗老化性變差
參考文獻
第3章造紙廠中纖維疏解和纖維分離
3.1拆包處理
3.2疏解
3.2.1疏解的目的
3.2.2碎漿機
3.2.3疏解系統
3.2.4儀器和控制
3.2.5碎漿機的操作特性及其對漿料性質的影響
3.2.6碎漿機操作方式
3.2.7疏解能
3.3濕儲存
3.4纖維分離(纖維疏解、高頻疏解或離解)
3.4.1高頻疏解的目的
3.4.2高頻疏解機的類型
3.4.3運行性能及其對漿料性質的影響
3.5疏解和分離結果的評價
3.5.1視覺評價
3.5.2光學和其他紙張質量檢測
3.5.3篩選
3.5.4漿料質量等級(美卓)
3.5.5能量優化測試(纖維技術協會)
參考文獻
第4章化學漿纖維打漿
4.1前言
4.2纖維結構變化
4.2.1纖維細胞壁的內部纖維化
4.2.2纖維卷曲、纖維拉直
4.2.3纖維切斷
4.2.4外部細纖維化和細小纖維的形成
4.2.5有機物質的釋放
4.3打漿技術的發展歷史
4.3.1荷蘭式打漿機的演化
4.3.2打漿操作工的重要作用
4.3.3圓盤打漿機和錐形打漿機的演化
4.4低濃打漿時的纖維一水懸浮液
4.4.1打漿機磨片間纖維的趨向和狀態
4.4.2流經磨漿區的懸浮液
4.5現代低濃打漿機
4.5.1錐形打漿機
4.5.2圓盤打漿機
4.5.3圓柱打漿機
4.5.4現代化的實驗室打漿機
4.6低濃打漿機的控制及其特征
4.6.1比刀緣負荷和比能耗
4.6.2擠壓次數和擠壓程度
4.6.3利用C—因子表征紙漿打漿機
4.6.4比表面負荷
4.6.5低濃打漿機的其他表征方法
4.7作為漿料處理系統的一部分——打漿
4.8高濃打漿
4.8.1處理脫墨漿時高濃打漿的潛力
4.8.2高濃處理對脫墨漿纖維結構的影響
4.9低濃打漿機的生產條件
4.9.1紙漿濃度的影響
4.9.2紙漿的pH和電解質含量
4.9.3打漿中的化學助劑
4.9.4打漿強度和比能耗對纖維的基本影響
4.9.5打漿機磨片材料和生產技術
4.10低濃打漿的能耗
4.11打漿前酶的使用
4.12總結
參考文獻
第5章紙機的漿水系統
5.1定義
5.2設計原理
5.2.1單元與操作
5.2.2系統穩定性
5.2.3漿水平衡
5.2.4多層系統
5.2.5系統清潔
5.2.6模擬工具
5.3漿流操作
5.3.1配漿
5.3.2漿料用量
5.3.3漿料稀釋
5.3.4除渣與篩選
5.3.5脫氣
5.3.6化學處理
5.3.7紙漿輸送
5.3.8貯漿池
5.4損紙系統
5.4.1簡介
5.4.2損紙系統設備
5.4.3損紙處理
5.4.4損紙儲存
5.4.5涂布損紙系統
5.5纖維回收和水凈化
5.5.1過濾
5.5.2浮選
5.5.3篩分
5.5.4沉降
5.6造紙廠水系統
5.6.1造紙廠用水
5.6.2新鮮水使用
5.6.3高級廢水凈化技術
5.7新技術和展望
參考文獻
……
第6章紙頁成形
第7章氣流成形
第8章成形網
第9章濕壓榨
第10章壓榨織物
第11章紙機輥子
第12章真空系統
第13章真空泵

書摘/試閱

第 ① 章 紙和紙板的工廠運營——綜述

1.1 前言

造紙工業是資本密集型企業。利潤需求和市場接受度是造紙行業永恆的商業挑戰,也是企業發展的驅動力。

企業盈利的關鍵因素與產品價格、經濟規模和生產與運輸成本相關。造紙企業的全球化、外部因素的影響和市場競爭的壓力是任何造紙企業財務績效的最大挑戰。

現有造紙廠可通過掌控這些因素增強其市場競爭地位。成功的關鍵因素在於對產量與質量、市場服務和運輸效率的優化。確保紙廠最大可能盈利的其它因素是為達到目標產能的紙廠設計能力的高效使用和紙廠的高效運行。通過優化生產力、避免冗員和維持穩定的能源和漿料供應可降低生產成本。較高的運行效率對於優化能源和化學品的消耗、減小生產成本的波動和固定噸紙成本是都較為重要的。

當設計一家新的造紙廠時,某些因素對於為了投資設計所做的準備是很重要的。紙廠的地理位置與主要市場、原料供應的關係對於未來的財務業績是至關重要的。此外,在設計階段經濟規模與市場規模的關係也是需要考慮的因素。可通過建設盡可能大的紙廠來降低噸紙的投資成本。

造紙廠的盈利能力可以看作是多種因素影響的結果(圖1-1)。

 

圖1-1 影響紙廠盈利的因素示例。

科技在造紙企業中發揮最主要的作用。通過持續和動態的工藝改革開發出技術解決方案,需要尖端和復雜的科技技術支持。一家紙廠必須持續關注造紙科技。眾所周知,在造紙企業中,科技概念對產品質量、運行效率、紙料成本和混合成本有著較大的影響。通過掌握科技,一家紙廠改善對其效益有重要作用的相關因素。專注於技術進步可使企業獲得較高的利潤和投資回報,從而提高紙廠的競爭地位。

造紙企業為工業和消費者提供了各種各樣的紙製品。紙和紙板主要可以劃分為以下幾類:

-出版用紙

-包裝類

-薄頁紙

-特種紙(濾紙、層壓紙、導電紙)。

實際上,世界上可生產上千種不同的紙和紙板。紙和紙板的分類詳見造紙科學與技術手冊第18冊[1]。技術概念、工藝流程、設備選型取決於所生產的紙種,並且有較多相應的具體技術解決方案。

本章概述了紙廠的操作流程、各種工藝和造紙設備。利用工藝流程圖[2]和設備圖[3,4]對選取的幾種關鍵紙品的工藝和生產線進行了描述,說明了不同紙種技術工藝的發展。流程圖較好的說明了紙廠中使用的設備類型。文中的示意圖旨在讓人們熟悉造紙行業,並沒有詳細描述。

為了展示性能水平,文中描述了所選紙種的最先進生產線的關鍵性能指標。

本文介紹的流程代表了造紙企業中所選擇的多種工藝示例。不過,某些原則和通用的解決方案在所有的流程和造紙廠中都類似。

1.2 造紙廠結構

1.2.1 工廠

根據普遍接受的觀點,一家工廠的定義是以生產為目的、由一個或多個設施組成的建築物。顧名思義,一家工廠或生產廠家是“工人生產產品或者監督機器將一種產品加工成另一種產品的大型工業建築設施”。具體地說,一家造紙廠的定義為放置造紙設備的一棟建築或者復雜建築群。對於業內人士來說,造紙廠是一個最為複雜的建築設施。圖1-2中紙機和建築物突出說明了這一點。

 

圖1-2 紙機和車間建築[4]。

 

一家工廠通過消耗原材料、能源和水資源製造產品。環境負荷包括固體廢棄物、廢氣和廢液的排放。此外,還需考慮噪音和交通運輸情況。

造紙需要各種不同的工廠。一家造紙廠可能包括幾條製漿和造紙生產線(“集成的造紙廠”)或者獨立的製漿或造紙生產線(“非集成的造紙廠”)。一家造紙廠可由化學漿車間、機械漿車間和/或脫墨漿車間組成。圖1-3是一家造紙廠示意圖。

 

圖1-3 紙廠綜合設施。

 

本章中,化學漿車間被劃分為單獨的車間,而機械漿和脫墨漿車間被視為造紙車間的一部分。由於機械漿和脫墨漿車間通常與抄紙車間是配套一起的,因此這種劃分是很有必要的。獨立的機械商品漿或脫墨漿車間較少。化學漿車間可與抄紙車間配套也可只生產商品漿。化學漿車間與抄紙車間工藝設計的區別是分析這些車間單獨設置的另一個重要因素。

1.2.2 生產線

工廠是由具有相互關聯功能的層次結構組成。工廠通常視為由不同生產線(車間)組成的系統,如圖1-4所示。

 

圖1-4 造紙廠生產線

 

生產線的定義是“原材料經過工廠內的一系列連續操作加工得到產品以便於進一步消耗;或者通過對部件進行組裝得到最終產品”。

生產線可以看做工廠生產工藝流程的一個階段,在這一階段原料發生某種類型的轉換,然後產品進入到生產流程的下一階段。顧名思義,一條生產線是消耗原材料和能源,依據其設計能力生產出所需性能的產品的單元。

一家造紙廠包括製漿、抄紙、能源、填料和化學品生產線。一條生產線並不是獨立的單元,而形成整個工廠的一部分。一條生產線必須有人值班,並需要一個組織和管理機構。生產線賦予了產品附加值,因此可通過成本、附加值和運營效率對其結果進行衡量。產品根據質量參數所指定。

在工廠中,根據其技術配置,相關的生產線組合是較為常見的。

造紙廠中各車間功能的相互關聯性可通過如製漿車間與抄紙車間的能源供應佈局圖說明(見圖1-5)。電廠(能源生產線)的蒸汽被製漿和抄紙車間所消耗。抄紙車間的冷凝水回流到電廠再次形成蒸汽。所需的能源由現場或者附近的電廠供應。

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