最新废纸制浆PPT课件.ppt
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1、废纸制浆废纸制浆 制浆造纸原理与工程第一节 概述一次纤维(原生纤维)Virgin fiber二次纤维 Secondany fiber,Recycled fiber 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程三、废纸再生过程性质的变化浆料制备湿部脱水干部干燥压光卷取后加工(涂布、印刷等)角质化 hornification胞腔塌陷 lumen collapse不可逆变化 irreversible structuce changes 制浆造纸原理与工程化学浆废纸再生过程中性质的变化l l对经打浆的化学浆对
2、经打浆的化学浆循环回用引起裂断长、耐破度循环回用引起裂断长、耐破度和耐折度和耐折度 撕裂度、挺度、光散射系数撕裂度、挺度、光散射系数 l lKPKP浆和浆和SPSP浆,打或浆,打或未打浆,针叶木浆或阔叶未打浆,针叶木浆或阔叶木浆,漂或未漂浆,回用木浆,漂或未漂浆,回用过程性质变化有异过程性质变化有异 制浆造纸原理与工程机械浆废纸再生过程性质的变化l l随着回用次数随着回用次数 度、裂断长和耐破度度、裂断长和耐破度 l l撕裂强度略撕裂强度略 l l光散射系数光散射系数 制浆造纸原理与工程回用纤维衰变的影响因素制浆方法制浆方法机械法和化机法,对再生纤维品质保持有利机械法和化机法,对再生纤维品质保
3、持有利化学法,抗张强度、纸页紧度化学法,抗张强度、纸页紧度 打浆工艺打浆工艺一次纤维打浆越强烈,回用纤维抗张强度下降一次纤维打浆越强烈,回用纤维抗张强度下降越多;未经打浆化学浆,回用后抗张强度越多;未经打浆化学浆,回用后抗张强度 压榨工艺压榨工艺对化学浆,压榨影响回用纤维的润胀性对化学浆,压榨影响回用纤维的润胀性对机械浆,压榨对回用纤维润胀性影响甚微对机械浆,压榨对回用纤维润胀性影响甚微干燥工艺干燥工艺纤维一经干燥后,其胞腔塌陷,润胀程度纤维一经干燥后,其胞腔塌陷,润胀程度,随着干,随着干燥温度的提高和干燥程度的强烈,润胀燥温度的提高和干燥程度的强烈,润胀 制浆造纸原理与工程压光工艺压光工艺刚
4、性压区,纸页强度损失刚性压区,纸页强度损失压光强度压光强度,对回用纤维品质负面影响,对回用纤维品质负面影响 现代造纸技术现代造纸技术采用软压光采用软压光抄造环境抄造环境未漂化学浆,酸性造纸,回用纤维润胀和强度未漂化学浆,酸性造纸,回用纤维润胀和强度,中性或碱性造纸,润胀和强度中性或碱性造纸,润胀和强度 印刷加工印刷加工印刷印刷油墨,使尘埃油墨,使尘埃,白度,白度 加工加工制纸箱胶粘剂,回用纤维表面自由能制纸箱胶粘剂,回用纤维表面自由能,阻碍了纤维的结合,阻碍了纤维的结合消费者和收集者消费者和收集者废纸分类废纸分类废纸老化废纸老化旧报纸存放时间旧报纸存放时间,废纸浆强度,废纸浆强度 制浆造纸原理
5、与工程四、纤维回用的强度损失分析lPage 抗张强度方程(Pages tensile strength equation)l lT T抗张强度抗张强度l lZ Z零距抗张强度零距抗张强度 Zero-span tensile strength Zero-span tensile strengthl lB B纤维间的结合强度纤维间的结合强度 制浆造纸原理与工程纤维平均长度和零距裂断长回用过程纤维平均长度降低不多,当灰分和细纤维在回用过回用过程纤维平均长度降低不多,当灰分和细纤维在回用过程流失较多时,纤维平均长度增加,不论是化学浆、机械程流失较多时,纤维平均长度增加,不论是化学浆、机械浆、化机浆,纤
6、维回用次数对其零距抗张强度几乎没有影浆、化机浆,纤维回用次数对其零距抗张强度几乎没有影响,因此,纤维品质的下降,并不主要由纤维长度的减少和响,因此,纤维品质的下降,并不主要由纤维长度的减少和纤维本身强度的降低所致。纤维本身强度的降低所致。光散射系数和纤维结合强度在一定条件下,纸页的光散射系数在一定条件下,纸页的光散射系数,纤维间结合越松散,纤维间结合越松散,结合强度越低。结合强度越低。化学浆,回用后松厚度化学浆,回用后松厚度,光散射系数,光散射系数,纤维结合强度,纤维结合强度 机械浆,回用后光散射系数机械浆,回用后光散射系数,层间结合强度,层间结合强度 制浆造纸原理与工程纤维衰变原因的探索一、
7、植物纤维的角质化一、植物纤维的角质化 Hornification Hornification国际共识:纤维角质化是纤维结合强度衰退的主要原因国际共识:纤维角质化是纤维结合强度衰退的主要原因纸浆纸浆脱水脱水干燥干燥纤维细胞内壁两侧靠拢贴紧造成纤维细胞内壁两侧靠拢贴紧造成“细胞腔塌陷细胞腔塌陷”(Lumen Collapse)”(Lumen Collapse)不能完全恢复的不能完全恢复的纤维素的部分游离羟基形成氢键结合,非结晶结构转变为结晶结构,纤维素的部分游离羟基形成氢键结合,非结晶结构转变为结晶结构,产生不可逆的角质化,纤维变得挺硬,可塑性产生不可逆的角质化,纤维变得挺硬,可塑性,吸水润胀,吸
8、水润胀,结合,结合强度强度 一旦角质化形成,纤维润胀程度降低的现象是不能恢复或不能完全一旦角质化形成,纤维润胀程度降低的现象是不能恢复或不能完全恢复。一般来说,打浆使纤维的润胀程度增加,保水值(恢复。一般来说,打浆使纤维的润胀程度增加,保水值(WRV.WRV.Water Retention Value Water Retention Value),干燥使纤维的润胀程度,干燥使纤维的润胀程度 对废纸浆进行打浆,对角质化纤维的润胀程度进行有限的修复,是对废纸浆进行打浆,对角质化纤维的润胀程度进行有限的修复,是必要的。必要的。制浆造纸原理与工程二、化学组分变化的影响回用纤维中聚戊糖和木质素的减少,是
9、纤维化学衰变的主回用纤维中聚戊糖和木质素的减少,是纤维化学衰变的主 要特征。其中聚戊糖的减少,尤其是聚木糖的减少是纤维要特征。其中聚戊糖的减少,尤其是聚木糖的减少是纤维 衰变的重要原因之一。衰变的重要原因之一。纤维微纤间的聚木糖,可防止纤维微纤在干燥时相互靠纤维微纤间的聚木糖,可防止纤维微纤在干燥时相互靠 近,有助于保留纤维弹性,从而延缓了回用纤维品质的近,有助于保留纤维弹性,从而延缓了回用纤维品质的 衰变衰变聚戊糖等半纤维素物质的存在,可减少纤维表面的水滴接聚戊糖等半纤维素物质的存在,可减少纤维表面的水滴接 触角,增加纤维表面的亲水性,有助于回用纤维的重新润触角,增加纤维表面的亲水性,有助于
10、回用纤维的重新润 湿(湿(rewettingrewetting)制浆造纸原理与工程第二节 废纸的离解与废纸浆的净化与浓缩一、废纸的离解(一)废纸的碎解1.目的:离解纤维而又最大限度地保护纤维和脱墨 制浆造纸原理与工程2.碎解设备 制浆造纸原理与工程碎解设备碎解设备 立式间歇水力碎浆机立式间歇水力碎浆机 低浓(低浓(6-8%6-8%),能耗大,无除绳索装置,),能耗大,无除绳索装置,不适合于处理杂质多的废纸不适合于处理杂质多的废纸 立式连续水力碎浆机 连续,有绞索及除渣装置,适合多种废纸 制浆造纸原理与工程卧式连续水力碎浆机(伏特式卧式卧式连续水力碎浆机(伏特式卧式水力碎浆机)水力碎浆机)侧置的
11、转子,圆槽下接一重渣物收集侧置的转子,圆槽下接一重渣物收集 器,有绞索装置,适合多种废纸,器,有绞索装置,适合多种废纸,浆浓浆浓2.53.5%2.53.5%立式高浓水力碎浆机立式高浓水力碎浆机(Vertical HC Pulper)(Vertical HC Pulper)螺旋钻头形叶轮,高浓浆料借螺旋作用由螺旋钻头形叶轮,高浓浆料借螺旋作用由上而下,由外朝里,高浓下纤维间强力磨上而下,由外朝里,高浓下纤维间强力磨擦,特别适合于废纸脱墨(油墨易分离)擦,特别适合于废纸脱墨(油墨易分离)制浆造纸原理与工程圆筒式连续碎浆机(Drum Pulper)结构简单,高效实用,动力省结构简单,高效实用,动力省
12、50%50%,药品省,药品省10%10%,蒸汽,蒸汽省省60%60%前区前区高浓碎解区,浆浓高浓碎解区,浆浓15%20%15%20%,占,占2/32/3长长后区后区稀释筛选区,浆浓稀释筛选区,浆浓3%5%3%5%,占,占1/31/3长长圆筒内壁装有轴向隔板,把废纸带起、跌落,产生温和圆筒内壁装有轴向隔板,把废纸带起、跌落,产生温和的剪切力和磨擦力;的剪切力和磨擦力;对新闻纸、杂志纸离解效果好,现也可处理对新闻纸、杂志纸离解效果好,现也可处理OCCOCC、牛、牛皮箱纸板(低湿强)直径皮箱纸板(低湿强)直径2.54m2.54m,最长,最长30m30m 制浆造纸原理与工程圆筒式连续碎浆机(圆筒式连续
13、碎浆机(Drum PulperDrum Pulper)制浆造纸原理与工程3.碎解工艺碎解温度碎解温度 温度温度,废纸软化,废纸软化,利于重施胶废纸碎解和脱墨,废纸浆粘度,利于重施胶废纸碎解和脱墨,废纸浆粘度,动力,动力 消耗消耗 温度一般由废纸种类和施胶轻重决定温度一般由废纸种类和施胶轻重决定 旧新闻纸旧新闻纸 55 55 重施胶纸重施胶纸 75-80 75-80或或9090以上(加湿强剂)以上(加湿强剂)温度温度,化学反应,化学反应,有利脱墨,有利脱墨碎解浓度碎解浓度浆浓浆浓,废纸间摩擦,废纸间摩擦,单位电耗,单位电耗,相应提高化学品浓度,相应提高化学品浓度,强化化学反应强化化学反应碎解时间
14、碎解时间视设备形式,废纸种类和纸浆质量而定视设备形式,废纸种类和纸浆质量而定废纸种类废纸种类影响碎解主要因素是废纸吸水润胀能力和纤维的结合力,对湿强大纸张,加热,化学影响碎解主要因素是废纸吸水润胀能力和纤维的结合力,对湿强大纸张,加热,化学处理处理转子结构性能转子结构性能浆浓,效率,电耗浆浓,效率,电耗转子线速转子线速线速线速,碎解速度,碎解速度,电耗,电耗,一般,一般9001100m/min9001100m/min 制浆造纸原理与工程(二)废纸的疏解1 1、意义、意义是碎解的继续,水力碎浆机离解率,目的是将纤维全部离解是碎解的继续,水力碎浆机离解率,目的是将纤维全部离解而不损伤纤维而不损伤纤
15、维2 2、疏解机、疏解机 齿盘式高频疏解机齿盘式高频疏解机 阶梯式高频疏解机阶梯式高频疏解机 锥形高频疏解机锥形高频疏解机 孔板式高频疏解机孔板式高频疏解机3 3、纤维分离机(疏解分离机)、纤维分离机(疏解分离机)基本功能:浆料二次疏解,轻杂质分离,重杂质分离基本功能:浆料二次疏解,轻杂质分离,重杂质分离4 4、盘磨机疏解废纸、盘磨机疏解废纸330 370330 370单盘磨浆机单盘磨浆机 制浆造纸原理与工程纤维分离机 制浆造纸原理与工程二、废纸浆的净化除渣筛选 制浆造纸原理与工程(一)废纸浆中的杂质小而重的杂质:小石块、砂、铁屑、璃璃屑、钢针等粗大而轻的杂质:塑料片、树脂、橡胶块、纤维束等
16、制浆造纸原理与工程表表1-5 废纸中各种废杂质及其特征废纸中各种废杂质及其特征废杂质类别废杂质类别主要特征主要特征形状形状熔点熔点厚度厚度相相对对密度密度一、金属一、金属钉书钉钉书钉C C长长:3 315mm15mm7 7铁类铁类物物P-GP-G7-15um7-15um7 78 8铝铝(复合(复合铝铝)F-G-PF-G-P2.72.7二、矿物类二、矿物类沙、沙、砾砾直径:直径:砾砾400um400um沙沙200um200um细沙细沙200um 200um 2.0 2.02.22.2玻璃、玻璃、颜颜料料G-PG-P2.52.5三、木三、木碎片碎片P P可可变变一般一般1 1四、重质合成聚合物四、
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