造紙原理與工程思考題_第1頁
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文檔簡介

鄭重聲明:有陰影部分為沒有找到答案的題目,不要誤認為是重點哈~~加油,祝大家考個好成績!——09輕化工程緒論我國造紙工業(yè)存在的問題及此后造紙工業(yè)的發(fā)展目的、采用的重要措施。存在的問題a.造紙原料結(jié)構(gòu)不合理,木漿比重低b.紙和紙板總量局限性,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理c.公司規(guī)模小,技術(shù)裝備落后d.水資源消耗大,環(huán)境污嚴重此后造紙工業(yè)的發(fā)展目的a.生產(chǎn)規(guī)模大型化b.產(chǎn)品高檔化c.技術(shù)裝備現(xiàn)代化d.生產(chǎn)清潔化和水資源的節(jié)約運用重要措施紙和紙板的分類a.文化用紙(culturalpaper)泛指用于文化事業(yè)的紙張品種。b.包裝用紙(packagingpaper):泛指商品包裝用的紙和紙板。c.技術(shù)用紙(technicalpaper):重要是指工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域用的紙品。d.生活用紙(domesticpaper):重要涉及平常生活中使用的一次性紙品、醫(yī)藥衛(wèi)生用紙品等。3.簡述造紙生產(chǎn)流程及任務(wù)打漿——添料——紙料前解決和流送——紙的抄造和整理a、打漿:對紙漿纖維進行必要的切短和細纖維化解決,以便取得生產(chǎn)紙或紙板所規(guī)定的物理性質(zhì)和機械強度等性能。b、添料:添加色料、填料、膠料、助劑等;為了減少墨水對紙的浸漬、改善紙的白度、不透明度和印刷性能、改變紙的顏色或色調(diào)以及賦予紙張?zhí)囟ǖ男再|(zhì)(例如提高干、濕強度等),需要在打漿的同時或在打漿后的貯漿池中加入膠料、填料、色料和其它助劑進行添料。c、紙料前解決和流送:凈化、精選、流漿箱中的布漿、整流、上網(wǎng);打漿、添料后的紙料中難免混入金屬或非金屬雜質(zhì)、纖維束或漿團和空氣,需要對紙料進行凈化、篩選、脫氣等前解決,以免影響成品紙的質(zhì)量和給造紙過程帶來困難。紙料的流體特性,使得紙料很容易輸送到各個工段。d、紙(紙板)的抄造和整理:凈化、篩選、脫了氣的紙料流送進入流漿箱,均勻分布在造紙機網(wǎng)部脫水,一方面抄成濕紙,接著通過壓榨→干燥→壓光→卷取→切紙→選紙或復(fù)卷→打包→入庫。第一章打漿1.什么叫打漿?打漿——運用物理方法解決懸浮于水中的紙漿纖維,使其具有適應(yīng)紙機生產(chǎn)上規(guī)定的特性,并使所生產(chǎn)紙張能達成預(yù)期的質(zhì)量。2.打漿的目的和任務(wù)是什么?打漿前后漿料性質(zhì)有什么變化?打漿的重要任務(wù):(一)改變纖維的形態(tài),使紙漿獲得某些特性(如機械強度、物理性能和膠體性質(zhì)),以保證紙頁的抄造質(zhì)量。(二)通過打漿調(diào)節(jié)和控制紙料在網(wǎng)上的濾水性能,以適應(yīng)造紙機生產(chǎn)的需要,使紙頁獲得良好的成形,改善紙頁的勻度和強度指標。打漿作用的性質(zhì):打漿是物理變化,打漿作用對紙漿產(chǎn)生的纖維結(jié)構(gòu)和膠體性質(zhì)的變化,都屬于物理變化,并不引起纖維的化學(xué)變化或產(chǎn)生新的物質(zhì)。注:打漿作用會使纖維表面暴露一些新的基團,但這是纖維自身原有的,與化學(xué)變化無關(guān)。3.打漿對纖維的作用原理是什么?六種重要作用:(一)細胞壁的位移和變形;(二)初生壁和次生壁外層的破除;(三)吸水潤脹;(四)細纖維化;(五)橫向切斷或變形;(六)產(chǎn)生碎纖維片4.纖維結(jié)合力有哪幾種?試用氫鍵理論解釋紙頁的強度是如何獲得的?(重點)紙的強度取決于①成紙中纖維間的結(jié)合力②纖維自身的強度③紙中纖維的分布和排列方向,而最終決定紙頁強度的,是成紙中纖維間的結(jié)合力。纖維的結(jié)合力有四種:氫鍵結(jié)合力;化學(xué)主價鍵力;極性鍵吸引力;表面交織力其中,氫鍵的結(jié)合力最重要,與打漿的關(guān)系最密切。打漿的重要目的之一就是增長氫鍵結(jié)合力,從而提高成紙的強度。纖維間氫鍵的形成過程(I)----通過水分子形成的水橋連接氫鍵理論認為,水與羥基極易形成氫鍵。通過打漿的紙料纖維,可以通過偶極性水分子與纖維形成纖維-水-水-纖維的松散連接的氫鍵結(jié)合。纖維間氫鍵的形成過程(II)----單層水分子形成的氫鍵結(jié)合當紙料在網(wǎng)上濾水后,通過壓榨進一步脫出水分,使兩纖維間的距離靠攏,在纖維間形成了比較有規(guī)則的單層水分子連接的氫鍵結(jié)合,即纖維-水-纖維的氫鍵結(jié)合。纖維間氫鍵的形成過程(III)----過程完畢,形成氫鍵結(jié)合紙頁經(jīng)加熱干燥進一步脫除水分,水分蒸發(fā)時,纖維受水的表面張力作用,使紙頁收縮,纖維進一步靠攏,從而使纖維素分子間的羥基距離小于2.8?,最終形成了氫鍵結(jié)合,即纖維-纖維間的氫鍵結(jié)合氫鍵理論認為,打漿過程的機械作用增大了纖維的外表面,游離出大量極性羥基(-OH+),水與羥基極易形成氫鍵結(jié)合,形成極性水分子的膠體膜,當水分子蒸發(fā)時,相鄰纖維間的羥基通過相面結(jié)合,從而將纖維結(jié)合在一起。這就是紙張強度增長的重要因素。氫鍵形成的條件:=1\*GB3①有游離羥基的存在;兩羥基之間的距離在2.8?以內(nèi)。=2\*GB3②纖維的吸水潤脹和細纖維化,都會使纖維的游離羥基增長,促進纖維間的氫鍵結(jié)合,從而提高紙頁的物理強度。草類漿纖維打漿過程中的特性是什么?為什么說草類漿打漿比較困難?因素是什么?(1)特性:=1\*GB3①草漿打漿分絲帚化困難,即草漿不易實現(xiàn)外部細纖維化。=2\*GB3②草漿的非纖維細胞含量高,在打漿過程中,由于其易破碎而使打漿度上升不久,大大增長草漿的濾水困難。=3\*GB3③草漿打漿的目的是使纖維疏解分散,表面稍稍起毛活化,使紙頁有足夠的允度和強度。草漿打漿應(yīng)以“充足疏解,輕度打漿”較為合理。(2)草漿打漿難以細纖維化的因素:=1\*GB3①草漿纖維的胞腔小,S1層較厚,不易破除。且S1層與S2層之間黏結(jié)緊密,S1層的細纖維呈交叉螺旋形沿纖維橫向排列,象一個套筒把S2層緊緊包住,限制了S2層的潤脹。=2\*GB3②草漿纖維的細胞壁是多層結(jié)構(gòu)的微纖維薄層,各層微纖維的排列方向往往不一致。橫向排列多層的微纖維層限制了軸向排列的微纖維層的分絲和潤脹。=3\*GB3③草漿纖維的微纖維纏繞角過大。=4\*GB3④微纖維的異向性。纖維在打漿過程中的作用機理是什么?(一)纖維潤脹的因素是由于纖維素和半纖維素分子結(jié)構(gòu)中所含極性羥基與水分子產(chǎn)生極性吸引,使水分子進入纖維素的無定形區(qū),使纖維素分子鏈之間距離增大,引起纖維變形。(二)纖維潤脹的意義:(1)纖維潤脹后,其內(nèi)聚力下降,纖維內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)變得更為松弛。纖維比容和比表面積增長,纖維直徑可以膨脹增大2—3倍。(2)有助于纖維的細纖維化,增長纖維間的接觸面積,提高成紙強度,減少透氣度。(三)纖維潤脹的影響因素:(1)原料的組成----木素是疏水性物質(zhì),因此木素含量高的原料紙漿,不易潤脹。(2)半纖維素含量----草類纖維的半纖維素含量高,具有較多的游離羥基,比纖維素有更大的親水性,容易吸水潤脹。(3)制漿方法----不同的制漿方法使紙漿的木素、纖維素和半纖維素的含量不同,因此也影響到纖維的潤脹限度。7.目前打漿設(shè)備分為哪幾種類型?間歇式重要是槽式打漿機;連續(xù)式重要有錐形磨漿機、圓柱磨漿機、圓盤磨漿機8.打漿有哪幾方式?各種打漿方式的漿料有什么特性?木漿和草類漿的打漿有什么不同的特性?根據(jù)纖維在打漿中受到不同的切斷、潤脹、及細纖維化的作用,將打漿方式分為四種類型:長纖維游離狀打漿、短纖維游離狀打漿、長纖維粘狀打漿、短纖維粘狀打漿。(1)長纖維游離狀打漿特性:漿料脫水性好,成紙吸取性好,透氣度大,不透明度高,撕裂度和耐破度較好,尺寸穩(wěn)定性好,變形性小,但勻度欠佳,平滑度差。(2)長纖維粘狀打漿特性:漿料脫水困難,纖維長上網(wǎng)時容易絮聚,但成紙強度大,吸取性小。(3)短纖維游離狀打漿特性:漿料脫水容易,紙的組織均勻,紙質(zhì)較松軟,強度不大,吸取性強。(4)短纖維粘狀打漿特性:漿料脫水困難,成紙勻度好,吸取性小,有較大的強度。9.什么叫打漿濃度?如何區(qū)分低濃、中濃和高濃打漿?低濃打漿和高濃磨漿的原理是什么?它們對打漿質(zhì)量、能耗有什么不同的影響?(一)打漿濃度分為低濃(10%以下)、中濃(10-20%)和高濃(20-30%或更高)。低濃打漿:重要靠刀片直接對纖維進行沖擊、剪切、壓潰和摩擦。高濃打漿原理:與低濃打漿相比,高濃打漿作用不是靠磨盤直接作用于纖維,而是依靠磨盤間高濃漿料間的互相摩擦、擠壓、揉搓和扭曲等作用使纖維受到磨漿,同時產(chǎn)生大量的摩擦熱,使?jié){料軟化,有助于漿料的解離。(二)高濃打漿的漿料特性a.更多的保存了纖維的長度和強度,很少增長細小纖維的組分,成漿的撕裂度很高。b.纖維多是扭曲和卷曲狀,纖維具有很高的收縮能力,能大大提高紙張的收縮率和韌性,紙張強、韌、耐破度高。(對于水泥袋紙、卷煙紙、高速輪印刷紙非常重要)C.局限性:設(shè)備復(fù)雜,動耗大,(成紙緊度大,不透明度大)尺寸的穩(wěn)定性、紙的剛性和挺度均較差。影響打漿的重要因素有哪些?(一)打漿比壓;(二)打漿濃度;(三)漿料通過量和打漿效率;(四)打漿溫度;(五)設(shè)備特性;(六)紙料種類和組成的影響;(七)pH值及添加物對打漿的影響。11.什么叫打漿度?如何測定?有哪幾種表達方法?(一)打漿度,反映漿料脫水的難易限度,綜合的表達纖維被切斷、分裂、潤脹和水化等打漿作用的效果。(二)常用檢測儀器有肖氏打漿度儀,加拿大游離度儀等如何測定纖維的長度和保水值?如何測定漿料濃度?纖維長度的測定:(1)顯微鏡法:將纖維染色稀釋后制片,用顯微鏡在顯微測微尺下測量纖維的長度。——Kajaani纖維分析儀、FQA纖維質(zhì)量分析儀、Paptech纖維分析儀;(2)濕重法:它是運用纖維越長,在框架上掛住的纖維越多,稱重越大的原理,以質(zhì)量間接的表達纖維的長度,單位用克(g)表達。保水值的測定:保水值=(濕漿質(zhì)量-干漿質(zhì)量)×100/干漿質(zhì)量(3)漿料濃度的測定:烘箱干燥法、紅外線干燥法、離心分離法、手擰干法漿料濃度是每100mL(或g)液體漿料所具有絕干漿的克數(shù),通常用百分數(shù)表達。13.打漿對紙張性質(zhì)有什么影響?為什么強度(裂斷長,撕裂度,耐折度,耐破度)曲線隨著打漿度升高出現(xiàn)轉(zhuǎn)折現(xiàn)象?(重點)(1)打漿對紙頁性質(zhì)打漿性能曲線逐步上升(如纖維的結(jié)合力、緊度和收縮率);與結(jié)合力成正比的強度指標,都是先升后降(各種強度曲線);與紙頁致密限度有關(guān)的指標,均隨打漿限度加深而下降(如纖維平均長度、透氣度和吸取性)。(2)打漿存在一組基本矛盾:就是纖維的結(jié)合力和纖維的平均長度。隨著打漿度的提高,纖維的結(jié)合力不斷上升,并有助于提高紙頁的各種強度。但另一方面,隨著打漿度的繼續(xù)提高,纖維的長度不斷減短,使紙頁的各種指標下降。(3)打漿與纖維結(jié)合力的關(guān)系:隨著打漿度的增長,纖維潤脹和細纖維化增長,纖維的比表面積增大,游離出更多的羥基,促進纖維間的氫鍵結(jié)合,使纖維結(jié)合力不斷上升。曲線特性:初期上升不久,逐漸緩慢達成最高點。(一)裂斷長重要受纖維間結(jié)合力和纖維平均長度的影響。同時與纖維的交織排列和纖維自身的強度等也有關(guān)。曲線特性:初期上升不久,中期緩慢并達成最高點,后期下降。(二)撕裂度:重要受纖維平均長度的影響,另一方面是纖維結(jié)合力、纖維排列方向、纖維強度和纖維交織情況等。曲線特性:初期上升不久,中期緩慢并達成最高點,后期下降。(比耐折度下降要早)(三)耐破度(BurstingStrength)----紙頁所能承受的最大壓力。重要受纖維間結(jié)合力和纖維平均長度的影響。同時與纖維的交織排列和纖維自身的強度等也有關(guān)。曲線特性:初期上升不久,中期緩慢并達成最高點,后期下降。比裂斷長的曲線下降早一些,由于紙張在破裂時,不僅受到拉力,同時也受到撕力作用的影響。(四)耐折度---紙頁在一定的張力下承受180度往復(fù)折疊的次數(shù)。重要受纖維平均長度、纖維間結(jié)合力、纖維在紙頁中的排列,纖維自身的強度和彈性等。曲線特性:初期上升不久,中期緩慢并達成最高點,后期下降。(與耐破度曲線相似,轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)的更早些)碎解和疏解的含義是什么?目前有哪些碎解設(shè)備和疏解設(shè)備?碎解設(shè)備:水力碎漿機疏解設(shè)備:高頻疏解機在生產(chǎn)流程設(shè)計中如何合理選用磨(打)漿設(shè)備?磨(打)漿控制系統(tǒng)有哪些基本類型?比能量控制游離度控制比能量—比邊沿負荷控制第二章造紙化學(xué)品及其應(yīng)用1.造紙工業(yè)中應(yīng)用造紙化學(xué)品的目的和意義是什么?造紙化學(xué)品有哪些種類?它們的應(yīng)用對紙張有什么直接或間接的作用?(一)應(yīng)用造紙化學(xué)品的意義:(1)使紙張具有某些特殊的性質(zhì)如獲得抗水性、印刷適性、顏色、強度、柔軟度等。(2)為了保護環(huán)境及充足運用能源和資源,提高產(chǎn)品質(zhì)量。(3)為了提高生產(chǎn)效率、改善操作環(huán)境。(4)非纖維添加物質(zhì)對于造紙過程是必不可少的一種物質(zhì),它是僅次于纖維原料的造紙原料,對紙張質(zhì)量將起著舉足輕重的作用。(二)造紙化學(xué)品的種類和作用:分為功能型添加物質(zhì)和控制型添加物質(zhì)兩大類。(1)功能型添加物質(zhì)是作為紙中的一種成分,以改變紙張性質(zhì)為目的。①施膠劑和定著劑是為取得防潮抗水性能;②填料或顏料是為了增長紙張不透明度、白度、勻整性以改善印刷適性;③染料或有色顏料是為了使紙張著色生產(chǎn)色紙;④增強劑是為了增長紙張的干強度或濕強度;⑤纖維分散劑或柔軟劑是為了改善紙張勻度或柔軟性;⑥光學(xué)改性劑是為了獲得某種光學(xué)性能;⑦特殊添加劑是為了使紙張獲得某一特殊性能。(2)控制型添加物質(zhì)是為了改善生產(chǎn)環(huán)境,防止或消除生產(chǎn)故障或?qū)崿F(xiàn)某種工藝措施,至于它們是否成為紙中的成分并不重要,其對紙頁性質(zhì)的影響不大或是間接的。①助留、助濾劑;②消泡劑;③防腐殺菌劑;④樹脂控制劑;⑤絮凝劑等。2.施膠的方法有哪幾種?漿內(nèi)施膠的目的是什么?什么叫施膠度和施膠量?測定紙頁施膠度有哪幾種方法?有什么不同的表達方法?紙內(nèi)施膠(漿內(nèi)施膠);紙面施膠(表面施膠);雙重施膠(漿內(nèi)和表面均施膠)內(nèi)部施膠的目的在于改變纖維的表面以便控制含水液體向紙內(nèi)的滲透。漿內(nèi)施膠有哪些種類?各有什么不同的性質(zhì)和作用?漿內(nèi)施膠有松香膠施膠、中性施膠、合成施膠劑松香施膠劑有幾種類型?各種類型的施膠劑如何制備和使用?以游離松香含量劃分褐色膠--又稱中性膠。不含游離松香,即所有松脂酸都被皂化,膠液呈中性或微堿性,顏色為暗褐色。白色松香膠--具有20-40%的游離松香。顏色呈乳白色,呈堿性。高游離松香膠--具有70-80%的游離松香。性質(zhì)不穩(wěn)定,易凝聚成大顆粒。5.掌握松香施膠劑的施膠機理(用接觸角理論解釋紙張施膠后為什么能抗水?用配位理論解釋膠料是如何附著在纖維上的?施膠效應(yīng)是如何完畢的?)有哪些影響施膠效果的重要因素?(重點)施膠效果的產(chǎn)生--接觸角理論p67圖、公式液滴能否在紙面產(chǎn)生擴散使紙潤濕重要取決于紙面對液滴的附著力和液滴自身的內(nèi)聚力之間平衡關(guān)系;內(nèi)聚力是液滴自身固有的物理性質(zhì),一般不予改變。唯一的方法是減少紙面對液滴的附著力。而內(nèi)聚力與附著力之間的平衡關(guān)系重要決定于液滴與紙面兩相間接觸角的大小。gsv=gsL+gLvcosq則cosq=(gsv-gsL)/gLv當q>900時,cosq<0,表面不潤濕;為使表面不潤濕,則應(yīng)使gsv-gsL<0即減少紙面的gsv。配位理論認為,施膠效應(yīng)是水合鋁離子、松香酸和纖維素進行絡(luò)合反映的結(jié)果。松香膠料中的松香酸陰離子能與水合鋁離子作用生成不同結(jié)構(gòu)的松香酸鋁共沉淀物水合松香酸鋁,帶正電的水合松香酸鋁絡(luò)合物被帶負電荷的纖維所吸附,與纖維表面的羥基陰離子其絡(luò)合作用,使松香膠料定著在纖維上,或先被兩個松香酸李子所取代再與纖維絡(luò)合。三個方程式P74施膠效應(yīng)的完畢——配位理論施膠效應(yīng)的最后取得是在紙頁干燥過程中完畢的。松香膠料是兩性分子,松香膠沉淀物定著到纖維表面之后,只有發(fā)生內(nèi)取向,使非極性的疏水基團朝外形成定向的規(guī)則排列,才干減少紙面的自由能,取得抗液性施膠效果。配位理論認為:水合鋁離子能產(chǎn)生羥連反映,所以水合松香酸鋁沉淀物在干燥過程也能產(chǎn)生羥連反映,使單鋁變成雙鋁結(jié)合,逐漸失掉配位水,形成網(wǎng)狀的凝聚物而連結(jié)在一起。水合松香酸鋁又能與纖維素的羧基構(gòu)成配位鍵,在干燥過程也產(chǎn)生羥連反映,形成沒有活性的大分子,使松香膠沉淀物獲得穩(wěn)定的內(nèi)取向,從而使紙面自由能減少,獲得抗液性能。6.什么是中性施膠和中-堿性造紙?有什么優(yōu)點?查閱資料,了解其發(fā)展情況。如何對的使用中性施膠劑AKD?(一)中性施膠是指在pH值大于6的弱酸性,接近于中性或弱堿性條件下進行的施膠。中-堿性造紙是指在接近于中性或弱堿性條件下進行抄紙。中性施膠劑就是為適應(yīng)中性或堿性抄紙而發(fā)展起來的。(二)中性施膠優(yōu)點:(1)減少設(shè)備腐蝕;(2)提高紙頁強度,防止老化,延長紙頁的使用和保存時間,改善紙頁的柔軟性、松厚度和印刷適性;(3)可用碳酸鈣加填;(4)白水pH高,無硫酸根積累,可提高白水回用率;(5)有助于白水的封閉循環(huán),減少污染。(三)AKD的使用:AKD不溶于水,制膠時需加入分散劑和乳化劑(如陽離子淀粉)。AKD合用于在pH值為8.2的條件下使用。AKD在水中不穩(wěn)定,容易水解失效。為了減少AKD發(fā)生水解,其加入點應(yīng)靠近紙機上網(wǎng)處。AKD在65.5℃以上時極易水解生成酮而喪失施膠效果,因此膠液應(yīng)保持在較低的溫度下。施膠中可使用陽離子型的助留劑。7.紙張加填的目的和作用是什么?填料有哪些種類?它們有什么重要性質(zhì)和特性?如何根據(jù)紙張的種類和規(guī)定選用填料?常用填料:滑石粉(Talc)、瓷土(又稱高嶺土(Al2O3·2SiO2·2H2O))、碳酸鈣紙張加填的目的和作用(1)、改變紙的光學(xué)性質(zhì)通過改變折光率和光散射系數(shù),增長紙頁的不透明度和亮度,并防止透印。(2)、改善紙頁的表面性能和印刷適性加填可以改善紙頁的平滑度和勻度,提高紙頁的吸取性和吸墨性,并減少紙頁的保水性和變形性。(3)、賦予紙頁某些特殊功能如卷煙紙加碳酸鈣,改善透氣性,調(diào)節(jié)燃燒速度。導(dǎo)電紙加入碳黑,以獲得導(dǎo)電性。(4)、節(jié)省纖維原料,減少生產(chǎn)成本填料的價格是幾角錢1kg,而纖維原料的價格是幾元錢1kg。因此加填可大大節(jié)約纖維用量,并大大減少生產(chǎn)成本。當然,填料的加入量也不能過大,否則會大大減少紙頁的強度指標。(5)、填料有大的比表面積,能吸附樹脂,使紙漿中的樹脂不致凝聚成大粒子,因而有助于克服樹脂障礙。加填具有一定的不利影響:加填的紙張,由于填料分散于纖維之間,使紙的結(jié)構(gòu)疏松多孔,減少了纖維間互相的接觸和氫鍵結(jié)合,使紙頁的物理強度下降。加填使紙張印刷時掉粉掉毛現(xiàn)象增長。加填會減少紙張的施膠度,特別是堿性填料對酸性施膠的危害更大。填料種類:天然填料、人造填料填料性質(zhì):反射率、白度、顆粒形態(tài)、粒徑及其分布、比表面積、顆粒電荷、pH值、溶解性、磨飾性和表面(自由)能等。填料反射率越大,反射光的數(shù)量越多,使紙張的不透明度越高。不同形狀的顆粒,其光散射的最佳值不同。以最佳粒徑為中心的粒徑分布范圍越窄時,越有助于增長紙的不透明度。比表面積高的填料會增長紙的適印性,但會削弱紙的強度,增長施膠的難度。高磨飾性的填料會對紙機網(wǎng)部和印刷版導(dǎo)致過多的磨損。大部分無機礦物質(zhì)填料屬于高表面能物質(zhì),但由于填料表面受到污染導(dǎo)致表面能大幅度減少。8.填料留著率有哪些表達方法?影響填料留著率有哪些重要因素?試述填料的留著機理。(重點)(一)填料留著率填料總留著率指保存在紙頁中的填料質(zhì)量與加入紙漿中填料質(zhì)量的比。單程留著率比總留著率低。影響單程留著率的重要因素有車速、上網(wǎng)紙料濃度、紙頁厚度、網(wǎng)案振動、脫水元件性能、真空抽吸限度、成形網(wǎng)形式與特點以及漿料性質(zhì)等。影響總留著率的重要因素是白水的循環(huán)使用情況。單程留著率濃度近似計算法單程留著率灰分近似計算法總留著率的精確測量法(二)填料留著機理填料的留著受紙料脫水過程中吸附、過濾、沉積以及絮凝等綜合影響。(1)機械截留說:認為填料是由機械過濾作用,截留在紙漿濾層內(nèi)的。因而紙張的定量越大,纖維的濾層越厚,填料的顆粒越大,則留著率也越高。但無法解釋細小顆粒留著率高的因素。(2)膠體吸附說:認為填料粒子在水中帶有負電荷,并吸附鋁離子轉(zhuǎn)變帶正電荷,與帶負電荷的纖維吸附并沉積在纖維的表面上。在等電點附近,膠體易于絮聚,從而利于填料留著。綜上所述:填料的留著是機械截留和膠體吸附綜合作用的結(jié)果,以膠體吸附作用為主。即顆粒較大的填料是靠機械截留作用而留著,顆粒較小的填料是靠膠體吸附作用而留著。9.染色的目的和作用是什么?染料有哪些種類?常用的染色方法有哪些?造紙染色時常用的合成染料有哪些性質(zhì)及使用特點?染色和調(diào)色的目的和作用為了生產(chǎn)顏色紙需進行染色。生產(chǎn)白紙需對紙頁進行調(diào)色,以使得每批產(chǎn)品的色調(diào)趨于一致。對某些紙種,需要提高白度,因此需加入增白劑增白。染色:指在紙漿或紙張中加入某些色料使紙能有選擇性地吸取可見光中的大部分光譜,不吸取并反射出所需要色澤的光譜。用于造紙的染料重要有堿性染料、酸性染料、直接染料紙張染色方法分:漿內(nèi)染色(間歇染色、連續(xù)染色)、紙面染色(浸漬法、壓光法和涂布法)10.影響紙張染色的重要因素有哪些?增白劑的作用機理熒光增白劑是一種熒光染料,其化學(xué)組成為二氨基二苯乙烯的衍生物或鹽類,是具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機化合物。熒光增白劑的增白機理——熒光增白劑結(jié)構(gòu)中具有:激發(fā)熒光的胺基磺酸類基團、能吸取紫外光的芳香胺和脂肪胺及其衍生物的基團、尚有能增強牢固性能的三聚氰氨基團。熒光增白劑不僅能反射可見光,還可吸取紫外光并將其轉(zhuǎn)化為可見的藍色或紅色的熒光。在漿料中,這些熒光能對橙黃或淺綠起補色效應(yīng)而產(chǎn)生顯白效果。因此熒光增白劑對紙漿的作用只是一種光學(xué)作用,并未對紙漿起漂白或染色作用。11.什么是濕紙強度,濕強度?各自的影響因素有哪些?濕紙強度是指紙頁抄造過程未經(jīng)干燥的濕紙頁的強度,濕紙強度重要取決于組成紙頁的纖維之間的摩擦力。紙頁的濕強度是指經(jīng)干燥后的紙張再被水潤濕完全飽和后所具有的強度,或稱再濕強度。12.濕增強度樹脂有哪些種類?它們各有什么特性?強樹脂增濕強作用的機理是什么?(1)、保護原有的纖維間的結(jié)合。該機理認為,濕強劑在纖維周邊形成一個交錯的鏈狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),阻止纖維的吸水潤漲以保持原有的纖維間的氫鍵結(jié)合。(2)、產(chǎn)生新的抗水纖維結(jié)合鍵。該機理認為,濕強劑與紙漿纖維交聯(lián)形成了新的共價鍵、氫鍵等抗水結(jié)合鍵,從而增長了纖維結(jié)合強度。在實際應(yīng)用中,濕強劑的增強是通過上述兩種機理的綜合作用來體現(xiàn)的。13.增干強擠的種類有哪些?它們有什么性質(zhì)和特性?干強劑增強作用的機理是什么?(1)干強劑能有效地增長纖維之間的結(jié)合強度。如淀粉的自由葡萄糖羥基參與了纖維表面纖維素分子的氫鍵的形成,因此淀粉的加入增長了纖維間結(jié)合面上的氫鍵數(shù)量,從而增長了纖維間的內(nèi)部結(jié)合強度。(2)、另一方面是改善紙頁成形,這可以提供更均勻分布的纖維之間的結(jié)合。(3)、此外當增干強劑可以提高細小纖維留著和紙頁濾水時,可以改善濕紙頁的固結(jié)。14.什么是助留助濾作用?它對紙頁成形狀態(tài)有何關(guān)系?助留劑和助濾劑有哪些種類?如何對的使用?助留和助濾機理是什么?(一)助留是提高填料和細小纖維的留著,助濾是改善濾水性能,提高脫水速率。助留和助濾的目的和作用(1)提高填料和細小纖維的留著率,減少流失,改善白水循環(huán),減少污染。(2)改善紙頁的兩面性,提高紙頁的印刷性能。(3)提高網(wǎng)部脫水能力,從而適應(yīng)紙機車速的提高。(二)助留劑和助留助濾劑大體上可分為三大類:(1)無機鹽類:硫酸鋁、鋁酸鈉、聚氯化鋁和聚合氧化鋁絡(luò)合物。(2)天然有機聚合物類:重要有陽離子淀粉、羧甲基纖維素、改性植物膠等,這類產(chǎn)品效果也不很明顯且用量大,重要是助留作用,為助留劑。(3)高分子聚合物類:重要有陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚胺(PA)、聚酰胺(PPE)等。(三)助留機理(1)Zeta電位電荷中和助留紙漿和大多數(shù)填料具有負電荷表面,加入陽離子助留劑后,減少了纖維與填料之間的排斥力,從而得到了較好的吸附和留著。(2)嵌鑲結(jié)合助留(補丁機理Patching)陽離子型聚合物的強陽電荷搶先吸附部分細小組分,形成局部區(qū)域陽電荷性,這些區(qū)域再吸附帶陰電荷的細小組分,從而產(chǎn)生鑲嵌留著。(3)形成橋聯(lián)物助留(BridgingFlocculation)具有足夠鏈長的高分子聚合物,可在纖維、填料粒子等空隙間架橋,并形成凝聚。(四).助濾機理(1)電荷中和陽離子型助留助濾劑能減少纖維、填料等的表面電荷,致使纖維和填料中充滿水的結(jié)構(gòu)受到破壞,使其表面定向排列的水分子被擾亂而容易釋放出來。(2)凝結(jié)與絮聚陽離子型助留助濾劑能促進纖維和填料凝聚,使纖維和填料的比表面積減少而加速了脫水作用。15.纖維分散的意義?常用的纖維分散劑有哪些?纖維分散劑的作用原理①賦予纖維表面電荷,使纖維間產(chǎn)生斥力(陰離子分散劑)。②吸附在纖維表面,相稱于在纖維表面附著了一層薄薄的潤滑膜,起到了水溶性潤滑劑的作用,減少了纖維間的摩擦力,減少了纖維間互相黏著的機會,使纖維互相滑過而不致纏結(jié)。③分散劑的加入使得漿水的黏度增高,漿液黏度的增長大大限制了纖維在水中的運動自由度,使纖維不互相接觸,減少了纖維間的絮聚,改善了纖維成形交織的能力。紙料消泡和除氣的意義是什么?消泡劑和除氣消泡劑有哪些種類?各有什么性質(zhì)和特點?(一)泡沫的產(chǎn)生當使用洗滌不良的紙漿或不合理的施膠、在酸性系統(tǒng)中使用堿性填料等,均會導(dǎo)致紙料中產(chǎn)生泡沫,對生產(chǎn)操作和紙頁質(zhì)量導(dǎo)致不良影響。(二)紙漿中氣泡的危害--減少濾水速度、導(dǎo)致紙頁針眼消泡劑種類:溶劑型消泡劑;油型消泡劑和乳液型消泡劑17.產(chǎn)生腐漿的因素是什么?腐漿對紙張質(zhì)量和造紙過程的危害性有多大?如何做好紙漿的防腐工作?常用的防腐劑有哪些類型?如何選用和使用?由于漿料中具有豐富的碳水化合物和蛋白質(zhì)等養(yǎng)料物質(zhì),特別在炎熱的季節(jié)和溫暖潮濕的條件下,細菌繁殖更為迅速。在紙料和白水流經(jīng)的各種設(shè)備和管線中,如不經(jīng)常清洗,極易產(chǎn)生腐漿。腐漿落入漿料中會引起紙頁的斷頭或產(chǎn)生紙病等18.什么是造紙生產(chǎn)過程的樹脂障礙?如何控制?由于紙漿中帶有的一些溶于中性有機溶劑的憎水性物質(zhì)以多種形式沉積在設(shè)備的表面上而帶來的。生產(chǎn)中控制樹脂障礙的方法重要有化學(xué)控制法、工藝控制法和生物控制法。查閱資料,了解透明劑、防油劑、阻燃劑、柔軟劑、抗靜電劑及其他紙張功能型助劑的使用目的、需求、使用方法及發(fā)展情況。查閱資料,了解樹脂障礙控制劑、消泡劑、防腐劑、毛毯清洗劑等控制型助劑的使用目的、需求、使用方法及發(fā)展情況?21.什么是造紙濕部化學(xué)?其重要研究內(nèi)容是什么?造紙濕部化學(xué)是造紙配料各組分的表面和膠體化學(xué)。造紙濕部化學(xué)是論述造紙配料中各組分在紙機網(wǎng)部濾水、留著、成形以及在白水循環(huán)過程中互相作用規(guī)律的科學(xué),關(guān)系到紙機操作性能和最終產(chǎn)品(紙和紙板)的質(zhì)量。造紙濕部化學(xué)的重要研究內(nèi)容為:造紙濕部化學(xué)作用基本原理;造紙濕部化學(xué)助劑;造紙濕部化學(xué)測量和過程控制。了解造紙濕部化學(xué)的化學(xué)平衡問題與各類造紙化學(xué)品之間的互相關(guān)系。23.濕部化學(xué)控制對紙張性能的影響有哪些?(1)結(jié)構(gòu)性質(zhì)(定量、厚度、成形、方向性、兩面差、多孔性、粗糙度及尺寸穩(wěn)定性等)(2)機械性質(zhì)(抗張強度、撕裂強度、耐破強度、挺度、耐折強度、內(nèi)結(jié)合強度和表面強度等)(3)表觀性質(zhì)(顏色、白度、不透明度和光澤度等)(4)屏蔽和阻抗性(抗水、抗油性等)(5)持久性(耐久性、褪色及化學(xué)穩(wěn)定性)24.濕部化學(xué)控制對紙機運營性能有哪些影響?濕部化學(xué)對紙機的運營性能既有正面影響也有負面影響。一方面,濕部化學(xué)能被用于提高濾水性,減少進入的空氣和泡沫,保持紙機清潔,以及使循環(huán)白水的固含量下降。另一方面,當濕部化學(xué)失控時,會產(chǎn)生紙機沉淀、結(jié)垢和氣泡痕,減少濾水性、紙機潔凈度和壓榨效率。結(jié)合本章教材查閱資料,了解當前造紙濕部化學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展情況。第三章供漿系統(tǒng)和白水系統(tǒng)1.紙料是由哪幾部分所組成?各組成的性質(zhì)是如何的?紙料懸浮液體系是由固、液、氣三相組成的復(fù)雜分散體系。(一)水(1)水是紙料懸浮液的介質(zhì),也是紙料的重要組分。(2)水具有較高的表面張力(二)纖維與細小纖維(1)細料固體中的細小纖維與纖維的不同特性(2)細小纖維和纖維的電荷特性(3)纖維和細小纖維的離子互換行為紙料有什么特性?紙料懸浮液的流動特性又如何?紙料分散體系具有絮集的性質(zhì)(二)紙料分散體系還具有膠體的特性(三)紙料分散體的表面電動現(xiàn)象流動狀態(tài)可分為塞流、混流和湍流三種基本狀態(tài)。紙料懸浮液的流動狀態(tài)和流動特性曲線是如何的?其重要影響因素有哪些?紙料懸浮液的流動特性曲線影響因素懸浮液流動速度的影響紙料濃度的影響(三)纖維的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的影響紙料調(diào)量和稀釋的目的和作用是什么?其方法有哪些?(一)紙料調(diào)量和稀釋的目的和作用紙料調(diào)量的目的在于按造紙機的車速和定量的規(guī)定提供連續(xù)不斷的穩(wěn)定的供漿絕干量,稀釋的目的則是按照造紙機抄造的規(guī)定,將紙料稀釋到適合的濃度,以便在抄紙過程中形成均勻的濕紙頁。(二)紙料調(diào)量和稀釋方法沖漿箱:紙料及白水在箱中由溢流口穩(wěn)定漿位,同過調(diào)節(jié)閘門的啟動度來控制漿量及稀釋白水量。沖漿池:是使用閥門控制經(jīng)調(diào)漿箱穩(wěn)定后的紙料直接放入混合池中、稀釋白水由來自網(wǎng)槽的相鄰白水池底部流入。造紙車間紙料的凈化和篩選的目的和作用是什么?(重點)凈化和篩選的目的和作用目的:篩選的目的在于除掉紙漿中相對密度小二體積大的雜質(zhì),如漿團、纖維束、草屑等。凈化的目的在于除掉紙漿中相對密度大的雜質(zhì),如沙粒、金屬屑、煤渣等。作用:(1)除去紙料中殘余的雜質(zhì)(2)制成均勻分散的纖維懸浮液錐形除渣器的工作原理是什么?壓力篩漿機的構(gòu)造特點是如何的?其工作原理是什么?紙料除氣的目的和作用是什么?采用什么方法除氣比較適宜?作用(1)避免在造紙機流漿箱產(chǎn)生泡沫,并把不含氣泡的紙料噴射到成形部,從而改善紙頁成型,解決紙頁中出現(xiàn)的泡沫點,針眼等紙病。(2)由于沒有氣泡和纖維結(jié)合在一起,從而使到流漿箱中紙料的絮聚易于分散,有助于改善紙頁勻度。(3)使管道系統(tǒng)脈動的幅度較低,使紙頁的定量更加穩(wěn)定。(4)加快成形部的脫水,增長成形部的脫水能力。除氣的方法:防止、排除。a.化學(xué)除氣(如加表面活性劑):用物化的方法除去紙料中的空氣;將添加劑加入到紙料和白水中,使小氣泡破裂而變成大氣泡,從而從紙料或白水中溢出。b.機械法:高壓水、熱蒸汽、脫氣設(shè)備(如脫氣罐)。紙頁縱向定量波動的概念、狀況特點、產(chǎn)生因素、影響和消除辦法是什么?(一)紙頁縱向波動的概念:是指紙頁抄造過程中紙頁縱向定量隨時間變化而變化的狀況。(二)紙頁縱向定量波動的狀況和特點紙頁縱向定量波動可分為:非周期性波動:波動是無規(guī)則的,沒有特定的頻率,但在一般情況下其波動的頻率較低,幅度比較大。周期性波動:波動是有規(guī)則的,有一定的頻率范圍,一般情況下,波動的頻率比較高。紙頁縱向定量波動的因素及消除辦法產(chǎn)生因素a.非周期性縱向定量波動因素:重要是在紙漿流送過程中高湍區(qū)域發(fā)生漿流分散的現(xiàn)象,紙料中具有空氣,在流送過程中不同的紙料流的不適當混合,濃度波動,除氣器回流漿料波動,稀釋調(diào)量系統(tǒng)控制不妥,白水盆和網(wǎng)下白水池設(shè)計和操作波動導(dǎo)致液位不穩(wěn)定等。解決辦法:在運轉(zhuǎn)過程中加強對各有關(guān)部分的檢查和控制,保證操作條件的穩(wěn)定和各部分參數(shù)的穩(wěn)定,并認真檢查和排除管邊和設(shè)備(如流漿箱)中的空氣和盡也許除去紙料中的空氣。b.周期性縱向定量波動的因素:設(shè)備的(篩漿機、沖漿泵)的壓力脈動和建筑物及設(shè)備振動。解決辦法:解決振動的共振問題。供漿系統(tǒng)壓力脈動對紙頁縱向定量波動的影響是什么?有什么消除辦法?壓力脈沖的衰減和消除1)使用低脈沖沖漿泵和低脈沖壓力篩漿機2)改善供漿系統(tǒng)紙料的輸送和白水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計和操作3)應(yīng)用消除壓力脈動裝置造紙白水系統(tǒng)的組成是什么?有何特點?造紙用水封閉循環(huán)對造紙生產(chǎn)有何影響?造紙用水封閉循環(huán)對造紙生產(chǎn)的影響隨著造紙用水封閉循環(huán)限度的提高,白水系統(tǒng)中溶解和膠體物質(zhì)的積累顯著增長,系統(tǒng)中的鹽類和金屬離子的量也顯著增長,從而對造紙生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響。影響重要表現(xiàn)在:紙機成形部脫水減慢;化學(xué)助劑失效、留著率下降;設(shè)備和管道的腐蝕增長;形成的膠黏物質(zhì)沉淀在造紙過程使用的網(wǎng)、毯、設(shè)備乃至紙頁的表面上,不僅影響生產(chǎn)的正常進行,減少網(wǎng)、毯的使用壽命,并且還對產(chǎn)品質(zhì)量導(dǎo)致不良的影響,紙張的表面抗張強度有所下降,強度性能顯著減少,光散射系數(shù)增長,腐漿增長。提高造紙用水封閉循環(huán)限度的途徑是什么?(1)減少白水中溶解和膠體物質(zhì)的含量白水和過程水中溶解和膠體物質(zhì)(DCS)帶有很高的負電荷,稱為“陰離子垃圾”,必然對后續(xù)抄紙過程產(chǎn)生較大的影響。解決方法重要有膜過濾技術(shù)、生物技術(shù)、蒸發(fā)技術(shù),加入改性沸石等方法。(2)采用高效的濕部化學(xué)品采用聚氧化乙烯(PEO)和特殊的酚醛樹脂結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)助留助濾體系;采用膨潤土與助劑復(fù)合使用的微粒助留助濾體系;三元助留助濾系統(tǒng),添加特殊的陽離子聚合物,以消除陰離子垃圾物質(zhì)的影響。(3)使用化學(xué)藥劑消除沉積物沉積物的危害:沉積在機件、網(wǎng)毯表面或管道中,干擾造紙生產(chǎn)的正常進行。沉積物進入紙頁還也許導(dǎo)致紙病(斑點或孔洞)。造紙沉積物分類:紙漿沉積物和非紙漿沉積物。紙漿沉積物與漿料有關(guān)。涉及纖維、填料、制漿漂白殘余物、造紙化學(xué)品等不同的化學(xué)物質(zhì)。非紙漿沉積物:化學(xué)品制備及加入系統(tǒng)中出現(xiàn)的沉積物。目前較廣泛使用的白水回收方法和設(shè)備有哪幾類?這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點和工作原理是什么?按其工作原理分為三大類:沉淀式、過濾式、氣浮式。1)沉淀式白水回收設(shè)備原理:通過沉降的方法將水中的纖維和填料分離出來,達成回收纖維和填料并澄清白水的目的。2)氣浮法白水回收機原理:使白水中的固體物吸附空氣后,其表觀密度減少,從而漂浮集聚于液面而與水分離?!軞飧∵x裝置,加壓氣浮裝置第四章紙漿流送與紙頁成形1.紙料上網(wǎng)的作用是什么?流漿箱的任務(wù)是什么?(一)紙料流送的作用紙料流送的作用是按照紙機車速和產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)定,用流送設(shè)備將紙料流均勻、穩(wěn)定地沿著紙機橫幅全寬流送上網(wǎng),為紙頁以良好的質(zhì)量成形提供必要的前期條件。(二)紙料流送設(shè)備——流漿箱的任務(wù)(1)沿著造紙機全寬,均勻、穩(wěn)定地分布紙料,保證壓力均布、速度均布、流量均布、濃度均布和纖維定向的可控性和均勻性。并將上網(wǎng)噴射紙料流一最適當?shù)慕嵌人偷匠尚尾孔钸m合的位置。(2)有效地分散纖維,防止纖維絮聚。(3)按照工藝規(guī)定,提供和保持穩(wěn)定的上網(wǎng)紙料流壓頭和漿速關(guān)系,并且便于控制和調(diào)節(jié)。2.流漿箱由哪幾部分組成?各部分有什么特點?流漿箱由布漿裝置、整流裝置和上網(wǎng)裝置等3部分組成。布漿器——紙料的分布裝置;堰池——紙料的整流裝置;堰板——紙料的上網(wǎng)裝置。當今流漿箱有哪些類型?各類型中有哪些典型的流漿箱?以上網(wǎng)紙料流的流送和控制方式來分可歸納為五大類:①敞開式流漿箱;②封閉式流漿箱;③水力式流漿箱;④多層成形流漿箱;⑤用于高濃紙料上網(wǎng)成形的高濃流漿箱。流漿箱有哪些重要元(部)件所組成?說明它們的結(jié)構(gòu)特點和工作原理。5.與傳統(tǒng)的流漿箱比較,稀釋水流漿箱在哪些方面取得了重要突破和創(chuàng)新?稀釋水濃度控制(調(diào)節(jié))技術(shù)發(fā)展概況流漿箱濃度控制(調(diào)節(jié))技術(shù)發(fā)明性的提出了濃度控制(調(diào)節(jié))的新概念。它突破了傳統(tǒng)的通過唇口彎曲變形的調(diào)節(jié)紙機橫幅定量偏差的方法,以一種全新的概念達成了良好的紙機橫幅定量控制(調(diào)節(jié)),消除了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方法產(chǎn)生的偏流和橫流現(xiàn)象,以及由此帶來的對纖維定向的影響流漿箱的堰板有哪幾種形式?各自有何特點?堰板傳統(tǒng)上可以分為收斂式堰板、垂直式堰板和結(jié)合式堰板三種。7.紙頁成形的目的和作用是什么?成形部的任務(wù)和規(guī)定是什么?(一)紙頁成形的目的紙頁成形的目的是通過合理控制紙料在網(wǎng)上的留著和濾水工藝,使上網(wǎng)的紙料形成具有優(yōu)良勻度和物理性能的濕紙幅。(二)成形部的任務(wù)和規(guī)定重要任務(wù):使紙料盡量地保存在網(wǎng)上,較多地脫除水分并形成全幅結(jié)構(gòu)均勻的濕紙幅。規(guī)定:紙料在網(wǎng)上應(yīng)當均勻分散,使全幅紙頁的定量、厚度、勻度等均勻一致,為形成一張質(zhì)量良好的濕紙幅打下基礎(chǔ)。濕紙幅經(jīng)網(wǎng)部脫水后應(yīng)具有一定的物理強度,以便將濕紙幅傳遞到壓榨部。造紙過程中如何解決紙頁成形和紙料脫水這一對矛盾的統(tǒng)一體?9.紙頁成形的基本過程是什么?成形機理是什么?(重點)紙頁成形過程是指紙漿懸浮液在成形網(wǎng)上脫出大部分水分而形成濕紙幅的過程。其基本過程涉及濾水、定向剪切和湍動。(1)濾水是指成形過程中的纖維懸浮液中的水分借重力、離心力和真空吸力等排出的過程。濾水是水通過網(wǎng)或篩的流動,其方向重要是(但不完全是)垂直于網(wǎng)面的,其特性是流速往往會隨時間起變化。濾水的重要作用是纖維懸浮體的脫水,使懸浮體中的纖維沉積到網(wǎng)上成為沉積層。濾水的包含兩種機理:過濾與濃縮。(2)定向剪切是在未濾水的纖維懸浮體中具有可清楚辨認形態(tài)的剪切流動。它以流動的方向性以及平均速度梯度為特性。定向剪切具有分散作用,定向作用和濃集作用。(3)湍動從抱負意義上來說,就是在未濾水的纖維懸浮液中流速的無定向波動。事實上,在紙頁的成形過程中,湍動擾動可列為湍動流型者,并非真是無定向的。只但是他局限性以產(chǎn)生顯著的定向剪切,因此對紙頁結(jié)構(gòu)的影響近似真正的湍流。湍動的重要作用是:分散纖維網(wǎng)絡(luò),并在有限的限度上使纖維在懸浮體中易動,從而減少懸浮體的絮聚限度,以及作為定向剪切衰減的手段。10.紙頁成形的結(jié)構(gòu)情況如何?紙頁成形結(jié)構(gòu)紙頁的成形過程重要是一個漿料脫水形成濕紙幅的過程,而脫水的形式重要有濃縮和過濾兩種。當漿料較濃時,紙料的脫水重要以濃縮為主;而當漿料充足稀釋時,紙料的脫水則以過濾為主。濃縮——由于紙漿纖維來不及分散舒展就已成形,紙頁的結(jié)構(gòu)為雜亂無章三維結(jié)構(gòu);過濾——由于纖維得以充足分散,則以逐層沉積的方式成形,從而得到纖維以二維分布為主的層狀結(jié)構(gòu)。導(dǎo)致紙頁產(chǎn)生層狀結(jié)構(gòu)的因素之一,是紙料以過濾為主的方式脫水。11.長網(wǎng)成形器由哪些重要部件組成?它們的結(jié)構(gòu)特點和作用如何?胸輥、成形板、案輥、刮水板(又稱為案板)、濕真空箱、干真空箱、伏輥、封閉引紙裝置、成形網(wǎng)(1)胸輥胸輥是一個大直徑的、硬質(zhì)橡膠包覆的轉(zhuǎn)動輥。胸輥由成形網(wǎng)驅(qū)動,其工作位置在流漿箱堰口處。(2)成形板成形板一般由一組刮水板組成(3~20個),安裝在堰口漿流的著網(wǎng)點上。作用:使上網(wǎng)紙料緩和地脫水。緩和的脫水可保證紙頁的成形質(zhì)量,減少細小組分的流失,使紙頁中的細小纖維和填料的分布更加均勻。(3)案輥目的:支撐成形網(wǎng),脫水。(4)刮水板(又稱為案板)案板所產(chǎn)生的脈沖和真空抽吸力較為平緩,所以對網(wǎng)上成形紙頁的干擾很少。(5)濕真空箱水線以前的真空箱,脫除刮水板后穿過成形網(wǎng)的水分。水線:從網(wǎng)部上面觀測時,可在長網(wǎng)上看到一條明顯的分界線(通常在第二真空箱附近),它相稱于漿料面上不再呈現(xiàn)鏡面的地方。紙頁在水線處的干度為7%左右。(6)干真空箱水線以后的真空箱,屬高壓差脫水。(7)伏輥伏輥的功能:作為紙機網(wǎng)部重要的驅(qū)動輥,帶動成形網(wǎng)運營,在沒有驅(qū)網(wǎng)輥的紙機中,這是唯一的驅(qū)網(wǎng)輥;作為紙機網(wǎng)部的最后一個脫水元件,使紙幅從12%~18%的干度,達成進入壓榨部前18%~25%的干度。(8)封閉引紙裝置紙幅從網(wǎng)部有依托地引入到壓榨部的操作,被稱為紙機的封閉引紙。為了防止高定量紙頁在轉(zhuǎn)移過程中從吸移輥上脫出,高定量紙機的吸移輥中配置了真空室。(9)成形網(wǎng)成形網(wǎng)的重要參數(shù)有定量、目數(shù)、支數(shù)、厚度、每層的織法、開孔面積率、成形網(wǎng)靠近紙頁面的每平方厘米的鉸接點數(shù)、成形網(wǎng)的透氣度、縱向和橫向的伸縮率等。紙頁的成型和脫水過程情況如何?紙頁成形與紙料脫水紙料在網(wǎng)部的脫水和紙頁成形是一對矛盾的統(tǒng)一體,兩者同時存在又不可分割。紙料在脫水過程中形成紙頁,紙頁在成形過程中也不斷地脫水,而脫水與成形又互相制約。紙頁成形既需要脫除大量的水分,但是也不能脫水太快,假如脫水太急或太快,則紙料纖維在網(wǎng)上來不及均勻分布就已經(jīng)成形,難以形成良好質(zhì)量的紙頁;而另一方面,假如脫水太過緩慢,則會引起已經(jīng)分散的纖維重新絮聚,影響紙頁的質(zhì)量,同時還會在出伏輥時達不到紙頁所需的干度和濕強度,從而影響造紙生產(chǎn)。13.案輥,案板的脫水機理及其比較(脫水過程、成形與擾動的關(guān)系)(重點)案輥脫水機理p206+案輥對紙頁擾動與紙頁的脫水和成形:濕紙通過案輥時,經(jīng)受了兩次垂直方向的脈沖變化,使紙料產(chǎn)生擾動,這對紙頁的成形和脫水有重要影響。對低速紙機,這種擾動比較緩和,可以促使纖維分散,減少纖維絮聚,對紙頁成形有利;b.對高速紙機,案輥脈沖作用所產(chǎn)生的擾動過于強烈,形成強烈的洗出作用,對紙頁的脫水和成形不利。案板脫水機理p208+在案板的脫水過程中,從網(wǎng)面到案板的斜面之間由于各層水膜的速度不同,使水膜內(nèi)部產(chǎn)生剪切力,并由此形成很多小的渦流,給網(wǎng)上的紙料產(chǎn)生相應(yīng)的擾動,有助于改善紙頁成形,并形成了案板的壓力脈沖;案板與案輥壓力脈沖相比:a.與案輥相比案板的壓力脈動沒有明顯的壓力最高點;b.案板的真空抽吸區(qū)比較長,真空度也較低,抽吸力量小;案板脫水較為緩和;c、案板的塊數(shù)多,頻率高,真空區(qū)長,總脫水量大于案輥。14.流漿箱堰板的噴射點和著網(wǎng)點的概念是什么?如何擬定?有什么影響?流漿箱堰板的噴射角和著網(wǎng)點規(guī)定:全幅紙料的噴射角、噴射速度(漿速)、噴射距離和噴漿的厚度等保持一致;噴射方向與紙機中心線應(yīng)平行,不混入空氣,不產(chǎn)生大的湍動干擾和跳漿。生產(chǎn)上的控制:紙料的配比、車速、堰池的水位、沖漿泵的壓頭、進出伏輥濕紙的水分;漿料上網(wǎng)的著網(wǎng)點,水線的位置和形狀。(1)噴射角——紙料自堰板噴漿口噴出之后,其噴射軌跡與堰板下唇之間的夾角(見圖4-40)。(2)著網(wǎng)點——堰板噴射口噴出的紙料與成形網(wǎng)的接觸點。(3)著網(wǎng)點的位置(如圖3-62)對高速紙機,成型板應(yīng)距離胸輥由適當?shù)木嚯x,漿料的著網(wǎng)點在成型板前沿稍前一點,使?jié){流與胸輥間有一定空隙,讓漿流、胸輥和網(wǎng)間狹區(qū)內(nèi)的空氣穿過網(wǎng)排出,并使?jié){料能很好地進入成型板,保證紙頁獲得良好的成型(4)著網(wǎng)點與噴射角的調(diào)節(jié)與控制著網(wǎng)點靠調(diào)節(jié)堰板、控制噴射角的大小來控制。噴射角越大,著網(wǎng)點就越靠近堰板噴漿口,網(wǎng)案上網(wǎng)段的脫水就越強烈;反之,噴射角越小,則漿流噴射距離越遠,網(wǎng)案上網(wǎng)段的脫水就較為緩和。15.什么是漿網(wǎng)速比?漿網(wǎng)速比對紙頁成形質(zhì)量有何影響?漿速與網(wǎng)速的關(guān)系一般用漿網(wǎng)速比表達,該速比是指紙機流漿箱唇口噴漿速度和紙機成形網(wǎng)運營速度的比率。VM=?VC,?為漿網(wǎng)速比,?值對紙頁的成型、脫水和成紙質(zhì)量均有密切的關(guān)系。?=1,網(wǎng)對紙料無剪切力,紙料著網(wǎng)時擾動小,纖維在網(wǎng)上容易絮聚,成紙勻度差。夾網(wǎng)造紙機,?取1。?大于1時,漿速大于網(wǎng)速,但過大的速度差,容易出現(xiàn)漿料翻滾、纖維卷曲;對濾水快的游離狀料,?過大,會導(dǎo)致“漿道子”。?小于1,形成的紙頁有較好的勻度。但過小,會使纖維的縱向排列加強,導(dǎo)致縱橫拉力比增長。同時紙張的多孔性和柔軟性也變差。16.網(wǎng)部有哪些重要脫水原件?分別說明它們的功能和作用原理。脫水元件(1)案輥:無縫鋼管制成的薄壁管輥,外包硬橡膠。①作用:促使紙料脫水并產(chǎn)生擾動,使纖維分散,改善紙頁的成性并支撐網(wǎng)子。

②脫水機理:(圖3-64)③

案輥的脈動作用與壓力分布(圖3-65)④

案輥對紙頁擾動與紙頁的脫水和成形:濕紙通過案輥時,經(jīng)受了兩次垂直方向的脈沖變化,使紙料產(chǎn)生擾動,這對紙頁的成形和脫水有重要影響。a.對低速紙機,這種擾動比較緩和,可以促使纖維分散,減少纖維絮聚,對紙頁成形有利;b.對高速紙機,案輥脈沖作用所產(chǎn)生的擾動過于強烈,形成強烈的洗出作用,對紙頁的脫水和成形不利。(2)案板(又稱刮水板)①案板的脫水過程和脫水機理②對紙料的擾動與紙頁的脫水和成形在案板的脫水過程中,從網(wǎng)面到案板的斜面之間由于各層水膜的速度不同,使水膜內(nèi)部產(chǎn)生剪切力,并由此形成很多小的渦流,給網(wǎng)上的紙料產(chǎn)生相應(yīng)的擾動,有助于改善紙頁成形,并形成了案板的壓力脈沖;與案輥壓力脈沖相比:a.沒有明顯的壓力最高點;b.案板的真空抽吸區(qū)比較長,真空度也較低;案板的脈動強度與紙機網(wǎng)速的平方、斜角的大小成正比。③案板與案輥的脫水性能比較a.案板的脫水量大而緩和,抽吸力量小,但塊數(shù)多,頻率高,真空區(qū)長,總脫水量大于案輥。b.案板能改善紙頁組織,提高成紙的質(zhì)量;案板脈動平緩,后夾區(qū)抽吸力小,細小纖維,填率留著率高,成紙細密,紙頁兩面差小。c.案板易于調(diào)節(jié),能精確的控制脫水量和脈動強度。d.案板能延長網(wǎng)的壽命,便于推廣塑料網(wǎng)。3)其它脫水成形元件和裝置(1)網(wǎng)案的搖振裝置:將胸輥和部分網(wǎng)案用偏心機構(gòu)進行搖振。目的:克服網(wǎng)上纖維再絮聚現(xiàn)象,減少纖維排列的方向性和促進脫水,提高紙頁勻度,改善紙頁成形。(2)整飾輥:是一空心網(wǎng)輥,要裝在水線即將消失之前的兩組真空箱之間,此處漿層的干度約6%,脫水已接近完畢,而濕紙上尚有一層水膜。作用:不在于脫水,而在于梳理纖維、整飾紙面;還可以給某些特殊紙種提供需要的水印圖案。17.園網(wǎng)部的組成和結(jié)構(gòu)特點是如何的?傳統(tǒng)式圓網(wǎng)造紙機的網(wǎng)部由網(wǎng)籠、網(wǎng)槽和伏輥構(gòu)成。網(wǎng)籠:網(wǎng)籠的直徑在900~2023mm之間。網(wǎng)籠的直徑越大,越有助于提高抄造速度;網(wǎng)籠的轉(zhuǎn)速越慢,則有助于改善紙頁的成形。網(wǎng)槽:網(wǎng)槽是由流漿箱和圓網(wǎng)槽組成。伏輥:毛毯伏輥和橡膠伏輥18.傳統(tǒng)圓網(wǎng)機網(wǎng)槽有哪幾種典型結(jié)構(gòu)?紙料的上網(wǎng)形式:a.順流式;b.逆流式;c.側(cè)流式。圓網(wǎng)成形器紙頁成形和脫水機理是什么?成形原理:靠圓網(wǎng)內(nèi)外的水位差所產(chǎn)生的過濾作用,使纖維在脫水過程中被吸附在網(wǎng)面上形成網(wǎng)頁。圓網(wǎng)成形器的極限車速受什么因素影響?如何適當提高圓網(wǎng)成形器的車速?臨界速度V:當圓網(wǎng)轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的離心力與濕紙頁在網(wǎng)上的重力相等時,圓網(wǎng)的轉(zhuǎn)速稱為圓網(wǎng)紙機的“臨界速度”,即圓網(wǎng)紙機的最大車速。臨界速度與網(wǎng)籠半徑成正比,并與網(wǎng)槽中濕紙層出口漿位的高低有關(guān)。隨著網(wǎng)籠直徑的加大,漿位角θ的增長,臨界速度可以增大,從而增大了圓網(wǎng)紙機的極限車速。但是網(wǎng)籠的直徑增長是有限的,若只靠增大直徑來提高紙機的極限車速是不行的。因此必須依靠外加壓力△p來抵御車速增長后離心力對濕紙頁的作用。其中涉及通過網(wǎng)內(nèi)減壓(如真空圓網(wǎng)或抽氣圓網(wǎng))和網(wǎng)外加壓(如壓力圓網(wǎng))來增長△p等方法。V={rg(sinθ+ΔP·a)}1/221夾網(wǎng)造紙機和多層造紙機在結(jié)構(gòu)和紙頁成形上有什么特點?夾網(wǎng)成形器的成形特性紙幅在成形過程中可以進行兩面脫水,相稱于每一張網(wǎng)形成一層紙幅然后再復(fù)合在一起。與單網(wǎng)脫水相比,雙面脫水可使脫水率增長4倍。這是由于每一層紙幅的定量和流體阻力僅僅是單面脫水時紙層的一半。封閉成形,懸浮體在成形器內(nèi)不存在暴露空氣的自由表面,而這種自由表面會形成波紋以及其他攪動現(xiàn)象。從流漿箱噴出的漿流進入面網(wǎng)形成的楔形區(qū),然后進入成形區(qū)。成形區(qū)短,強烈快速脫水,應(yīng)采用高效能流漿箱;22頂網(wǎng)(上網(wǎng))成形器是在什么基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其與夾網(wǎng)成形器有什么差別?p226-22723.高濃成形與普通成形是如何區(qū)分的?試述紙頁高濃成形的技術(shù)特點和重要用途重要根據(jù)紙漿上網(wǎng)的濃度進行區(qū)分。普通成形的紙漿上網(wǎng)濃度一般在0.1%~1.0%;高濃成形:一般將上網(wǎng)濃度大于1.5%的成形操作。意義:高濃成形可節(jié)省大量的造紙用稀釋水,并由于紙漿流量減少而節(jié)省了大量的輸送能量。同時,高濃成形的特殊成形方式,使得紙頁中填料和微細組分的留著率增長,并賦予紙頁以特殊的結(jié)構(gòu)和強度特性。高濃成形技術(shù)重要用在制造高級紙、瓦楞紙、折疊箱板紙、漿板等第五章紙頁的壓榨與干燥1.壓榨工藝對紙頁結(jié)構(gòu)和強度分別產(chǎn)生了哪些影響,其影響的趨勢如何?壓榨脫水過程對紙頁的“固化”作用紙頁強度理論認為,紙頁的強度來自于植物纖維間的氫鍵結(jié)合,而其結(jié)合的前提是纖維素分子之間的距離足夠近(0.28nm以內(nèi))。在紙頁固形物含量為10%~25%時,植物纖維間的氫鍵開始形成。當紙頁的干度在25%左右時,濕紙幅強度總可見到一個明顯的拐點(見圖5-1),這是紙頁強度由表面張力控制開始向氫鍵結(jié)合形成的轉(zhuǎn)變點。尚有學(xué)者持不同觀點,認為氫鍵結(jié)合在濕紙幅干度為40%以上時才開始發(fā)生(見圖5-2)。通過壓榨后,濕紙幅的干度約從20%提高到40%左右(現(xiàn)代紙機可提高到約50%),濕紙幅的強度也大大提高,這一過程稱為對紙頁的固化作用(consolidation),即通過進一步脫水使?jié)窦堩摱ㄐ尾⒕哂休^高的強度。壓榨對紙頁結(jié)構(gòu)性能的影響壓榨可以增長紙頁纖維間的接觸,促進纖維間更多的氫鍵結(jié)合,同時增長纖維間的結(jié)合面積,從而提高紙頁纖維的結(jié)合強度。打漿時纖維的細纖維化為增進纖維間的結(jié)合奠定了基礎(chǔ),而壓榨時壓輥對濕紙幅的壓榨作用使纖維間的結(jié)合得以實現(xiàn),從而完畢了紙頁三維結(jié)構(gòu)的定形,產(chǎn)生了所謂紙頁的“固化”現(xiàn)象。壓榨可增長纖維間的接觸及結(jié)合面積,因而能提高受纖維結(jié)合影響為主的各項強度性質(zhì)。1)耐破因子:在任何打漿度下,隨壓榨力升高而提高;2)緊度:隨壓榨力提高而增長;松厚度:隨壓榨力的增長而減少;3)抗張強度:隨壓榨力提高而增長;抗張強度隨纖維間結(jié)合力的變化而變化,因此增長壓榨力,可提高紙的抗張強度4)撕裂度:重要決定于纖維長度和纖維自身強度,提高壓榨力,撕裂強度影響不大。5)耐折度:是紙的單根纖維柔曲性的一項量度;隨著壓榨力提高,耐破度有所增大。假如漿料的打漿度越高,壓榨力又越大,則紙張的耐折強度增長速度也越快。6)氣孔率:隨著壓榨力提高而升高;7)不透明度:隨著壓榨力提高而減少。2.如何理解壓榨工藝對紙頁的所謂“固化”作用?紙頁強度理論認為,紙頁的強度來自于植物纖維間的氫鍵結(jié)合,而其結(jié)合的前提是纖維素分子之間的距離足夠近(0.28nm以內(nèi))。在紙頁固形物含量為10%~25%時,植物纖維間的氫鍵開始形成。當紙頁的干度在25%左右時,濕紙幅強度總可見到一個明顯的拐點,這是紙頁強度由表面張力控制開始向氫鍵結(jié)合形成的轉(zhuǎn)變點。尚有學(xué)者持不同觀點,認為氫鍵結(jié)合在濕紙幅干度為40%以上時才開始發(fā)生。通過壓榨后,濕紙幅的干度約從20%提高到40%左右(現(xiàn)代紙機可提高到約50%),濕紙幅的強度也大大提高,這一過程稱為對紙頁的固化作用(consolidation),即通過進一步脫水使?jié)窦堩摱ㄐ尾⒕哂休^高的強度。3.什么是壓榨輥的中高度和偏心距?中高度:壓輥中高指的是上下壓輥的中部直徑較大,沿兩側(cè)直徑逐漸減小的特性。偏心距:上下兩壓輥的中垂線之間有一定的距離,兩輥中心線之間的距離稱為偏心距4.壓榨輥的重要類型有哪幾種,試述其結(jié)構(gòu)特點和重要功能。平輥壓榨;真空壓輥;溝紋壓輥;盲孔壓輥;襯毯壓榨;寬壓區(qū)壓榨5.試述真空壓榨和溝紋壓榨的異同,兩者依據(jù)的壓榨脫水原理是什么?真空壓輥------用于中高速紙機,上壓輥為石輥,下壓輥為真空壓輥。真空壓輥上鉆有直徑為4.0mm左右的眼孔,開孔率為15-25%,為螺旋形排列。溝紋壓輥------上壓輥為石輥,下壓輥為刻有螺旋型溝紋(溝深2.5mm)的包膠輥,適合的車速:漿板90m/min(線壓176kN/m),紙板245m/min(線壓88kN/m),紙850m/min(線壓137kN/m)。與真空壓榨比較,溝紋壓榨的脫水效率高,管道等安裝費用少,不需要真空泵,節(jié)省能源,操作和維修簡樸。6.什么是寬區(qū)壓榨?寬壓區(qū)壓榨的典型工藝是什么?寬區(qū)壓榨:也稱為靴式壓榨或靴形壓榨。這種壓榨有很寬的壓區(qū),紙頁在高壓力下有較長的停留時間;其關(guān)鍵部件是固定的靴形加壓板和不透水的合成膠帶,靴形板用潤滑油連續(xù)潤滑,壓力維持時間是傳統(tǒng)壓榨的8倍,實現(xiàn)了壓榨脫水的重大躍進。7.試述壓榨部的重要組合型式,并分析三輥兩壓區(qū)復(fù)合壓榨的重要特點.(一)直通式組合(二)復(fù)合壓榨1、三輥兩壓區(qū)復(fù)合壓榨2、四輥三壓區(qū)/復(fù)合壓榨(三)靴型壓榨組合三輥兩壓區(qū)復(fù)合壓榨的重要特點p2538.試述橫向脫水機理和垂直脫水機理的差別,如何根據(jù)上述機理強化壓榨過程效率?(重點)橫向脫水機理:p260-261平輥壓榨橫向脫水機理:普通壓榨中壓區(qū)中重要的壓力梯度是存在于和壓區(qū)相垂直的方向(即X-X方向),因此從濕紙中壓出的水是沿著水平方向流動,即只能橫向反著毛毯運營的方向透過毛毯行走。垂直脫水機理:第一區(qū):從濕紙和毛毯進入壓區(qū)開始,到濕紙水分達成飽和為止。從濕紙中壓出來的重要是空氣,不產(chǎn)生流體壓力,濕紙的干度變化不大,壓力都用在壓縮濕紙和毛毯的纖維結(jié)構(gòu)。第二區(qū):濕紙飽和點到壓區(qū)中線,或者說總壓區(qū)壓力曲線的最高點。濕紙含水量達成飽和狀態(tài),流體壓力增長,從濕紙中壓榨出來的水進入毛毯,使毛毯含水量達成飽和,因而產(chǎn)出流體壓力,把水壓到毛毯下層的空隙中。第三區(qū):從總壓區(qū)壓力曲線的最高點到紙的最高干度點??倝毫η€下降。第四區(qū):從濕紙開始膨脹變?yōu)椴伙柡偷剿x開壓區(qū)為止。壓力解除,濕紙回濕。水流速度低,脫水距離長,阻力大,脫水效果差,易產(chǎn)生壓花(壓潰)現(xiàn)象。垂直脫水方向壓力梯度下脫水途徑短,脫水快,對壓榨效果決定作用是流體壓力梯度,機械壓力是條件(一)提高濕紙幅溫度——升溫壓榨(二)減少排水阻力——雙毯壓榨(三)增長停留時間——寬壓區(qū)壓榨(四)長壓區(qū)壓榨9.濕紙頁從伏輥造紙網(wǎng)傳遞到壓榨部有哪幾種引紙方式?什么是剝離角,剝離點?開放式引紙;封閉式引紙(涉及粘舐引紙/真空引紙)剝離角(take-ofangle):是紙幅從網(wǎng)、毯或滾筒上被揭離時紙幅與網(wǎng)、毯或剝離點處滾筒切線之間的夾角。剝離點:濕紙幅離開伏輥的位置。試述靴式壓榨的結(jié)構(gòu)特點和工藝特色,并與普通的輥式壓榨進行對比。P271-27411.干燥部的烘缸排列型式重要有哪幾種,各自的結(jié)構(gòu)和特點是什么?p276單排烘缸排列型和雙排烘缸排列型12.烘缸干燥區(qū)的劃分和特點四個不同的干燥區(qū):ab區(qū),貼缸干燥區(qū),濕紙頁從烘缸表面吸熱;bc區(qū),壓紙干燥區(qū),該區(qū)熱量傳遞最多,蒸發(fā)水量對低速紙機和高速紙機分別達80~85%和60~65%;cd區(qū),也是貼缸干燥區(qū),濕紙在恒定溫度下進行單面自由蒸發(fā);de區(qū),雙面自由蒸發(fā)干燥區(qū),紙頁在該區(qū)溫度下降(高速紙機達12~15度)。特點:1)

紙的干燥都有一個升溫、降溫、再升溫的循環(huán)過程。2)沿著紙幅的橫向水蒸氣排出速度不同,兩邊>中間13.干燥部的通氣方式有哪幾種?試述各自的特點和作用?單段通氣;是蒸汽由總管分別引進各烘缸,缸內(nèi)的冷凝水通過疏水閥排入總排水管,收集后用泵送回鍋爐房循環(huán)使用。無蒸汽循環(huán);一般低速窄紙機多采用單段或兩段通氣。特點:a.管線簡樸;b.沒有蒸汽循環(huán),需定期排不冷凝氣;c.排水阻氣閥門太多,加重了平常的管理和維修量。d.閥門出故障時,會引起蒸汽流失,或使冷凝水充滿烘缸,大大減少干燥能力。分段通氣(1)分段通氣:依靠各段烘缸之間的壓力差,或者借助于連接在最后一段的真空泵產(chǎn)生負壓進行蒸汽循環(huán)。干燥部通汽可分為3-5段。(2)第一段烘缸(占總數(shù)的60~75%)通新鮮蒸汽,二段(20~35%)、三段(2~4個烘缸)通閃急蒸發(fā)的二次蒸汽。為了保證缸內(nèi)冷凝水能正常排出,各段間的壓力差應(yīng)不小于2.94×104Pa。第一段的蒸汽壓力為(2.94-7.85)×104Pa,然后逐段遞減到最后一段的蒸汽壓力為(1.96-7.85)×104Pa。假如除第一段外,其余各段設(shè)有新鮮蒸汽補充通路,則第一段的通汽壓力可以減少些。特點:a.用氣水分離器代替了排水阻氣閥。b.由于排出了冷凝水和不凝氣,保證了整個烘缸溫度均勻。c.烘缸溫度逐漸上升,干燥曲線易于調(diào)節(jié),趨于完善。d.

總傳熱系數(shù)提高,提高了干燥效率。通過查閱有關(guān)熱泵的資料,試述在紙機干燥部使用熱泵的作用和意義。P279-28115.試述常用烘缸冷凝水的排除方法:及其對干燥工藝效率的影響?p293-295汲管和虹吸管16.試述水環(huán)形成與破裂過程水環(huán)的形成:隨著紙機車速的增長,冷凝水在缸內(nèi)形成水環(huán),隨著烘缸一起回轉(zhuǎn),水環(huán)愈積愈厚,到了臨界厚度,水環(huán)破裂。水環(huán)的形成和破裂,引起烘缸傳動電機負荷的變化。17.干燥時紙頁收縮的因素及各向的收縮限度紙機干燥的紙,重要是在厚度上產(chǎn)生收縮(50~200%),厚>橫向>縱向;紙的橫向收縮是兩邊大,中間??;收縮因素:a.纖維自身b.纖維間a.纖維具有脫水性脫水單根纖維收縮紙頁收縮;b.水蒸發(fā)表面張力使纖維靠近形成氫鍵紙頁收縮18.如何理解干燥過程的傳熱原理,在實際干燥過程中如何強化傳熱。(重點)P286-288一、烘缸干燥過程,特點:1)

紙的干燥都有一個升溫、降溫、再升溫的循環(huán)過程。2)沿著紙幅的橫向水蒸氣排出速度不同,兩邊>中間。二、干燥方式和干燥過程的階段性1、干燥方式紙在干燥部有兩種干燥方式:對流干燥與接觸干燥,紙機干燥部的重要干燥方式是接觸干燥。干燥過程的階段性對流干燥在烘缸間雙面自由蒸發(fā)區(qū)(de區(qū),袋區(qū))和低溫烘缸上進行。干燥過程:分為恒速和降速兩個階段。恒速干燥:濕紙經(jīng)烘缸加熱到外界空氣的濕球溫度后,水從紙頁內(nèi)部擴散到紙面的速度大于紙面水分蒸發(fā)的速度,濕紙溫度接近空氣濕球溫度。降速階段:當濕紙溫度減少到一定數(shù)值后,水從紙頁內(nèi)部擴散到紙頁表面的速度<紙面蒸發(fā)水分的速度,干燥速率下降而紙的溫度上升接觸干燥過程可以分為升溫、恒速和降速三個階段。升溫階段時間很短,紙的水分變化不大,但濕紙的溫度和干燥速率增長不久。恒速階段紙的溫度和干燥速度基本不變,干燥時間占紙機所有干燥時間的50%~65%。降速階段又可提成兩個階段,第一降速階段,干燥速率幾乎呈直線下降,紙的溫度減少,第二降速階段,干燥速度劇減,紙的溫度回升,紙頁內(nèi)部和表面的溫差接近零。恒速階段去除游離水,降速第一階段去除毛細管水和結(jié)合水,第二降速段則僅去除結(jié)合水試述干燥過程的傳質(zhì)原理,并指出實際干燥過程中有哪些方法可以強化過程傳質(zhì)。P288-28920.根據(jù)干燥部的傳熱工藝估算,干燥1kg紙大體需要多少公斤蒸汽?干燥1kg風(fēng)干紙蒸汽消耗量D=QPT/(rπ-rc)rπ:進入烘缸蒸汽熱含量rc:排出烘缸冷凝水的熱含量干燥紙的蒸汽耗量決定于加熱蒸汽參數(shù)、干燥前后紙的干度合干燥熱效率。干燥部的通風(fēng)有哪幾種方式?通風(fēng)袋;氣罩通風(fēng)第六章紙頁的表面解決與卷取完畢1.試述紙頁表面解決的目的和作用。并列舉常用的紙頁表面解決方法。紙頁表面施膠的作用:(1)改善紙頁的表面性能。(2)改善紙頁的空隙結(jié)構(gòu)和吸取性能。(3)改善紙頁的適印性能。(4)提高紙頁的物理強度,如耐折度、耐破度和抗張強度等。2.表面施膠與漿內(nèi)施膠有什么差異?各自的工藝目的側(cè)重點是什么?表面施膠:是在紙頁形成后在半干或干燥后的紙或紙板的表面均勻涂上膠料。漿內(nèi)施膠:施膠劑被加入紙料中且在造紙機濕部采用適宜的方法將其保存在纖維上。3.淀粉膠的制備方法有哪幾種?試述各自的重要流程和工藝特點。P312淀粉膠制備是對淀粉懸浮液進行蒸煮(也稱為‘糊化’),常用的方法有間歇法和連續(xù)法。4.常用的機內(nèi)表面施膠方式有哪幾種?各自工藝特點是什么?P314-316輥式表面施膠(水平輥式、垂直輥式、傾斜輥式);槽式表面施膠(可用于機外和機內(nèi)施膠);烘缸表面施膠;壓輥表面施膠傾斜輥式表面施膠特點:①兩個施膠輥的中心線與水平面之間有較大的傾角,這樣的設(shè)計是綜合了水平施膠和垂直施膠裝置的優(yōu)點,帶來了操作上的方便;②傾斜輥施膠前紙頁水分宜控制在10%~12%,合用于操作車速較高的紙機,產(chǎn)品多為各類原紙、文化用紙等。壓光機表面施膠:一般用于紙板和厚紙施膠。

沒有輔助干燥設(shè)備,重要依靠施膠后其他壓光輥的摩擦取得熱量,蒸發(fā)紙板中施膠帶來的水分。5.試述壓光操作對紙頁的作用及其對紙頁物理性能的影響(重點)作用:①改善紙頁成形的不均一性。②提高紙頁的平滑度和光澤度。③提高紙頁厚度的均一性。影響:紙頁性質(zhì)的變化及其幅度,與其通過壓光輥的次數(shù)(壓縫數(shù))有關(guān)。隨著通過壓縫數(shù)的增長,紙頁縱向和橫向的裂斷長、撕裂度都有所下降。紙頁的吸取性下降,而平滑度上升。6.試述軟壓光的作用原理和特色及其對紙頁表面性能的影響。軟輥壓光機的工作原理軟壓光時軟輥(見圖6-21)和加熱輥構(gòu)成一個高溫壓力壓區(qū)。加壓時,軟輥輥面發(fā)生彈性變形,紙頁此時受到壓力和加熱的雙重作用。加熱輥加熱作用的結(jié)果使紙頁表面的纖維軟化、變形,易于壓光和提高平滑性,壓力作用的結(jié)果使紙頁發(fā)生彈塑性變形軟輥的彈性變形導(dǎo)致壓區(qū)面積增大壓力減小,紙張的松厚度損失小,整飾效果更好。與普通超級壓光機壓光相比,纖維的壓潰現(xiàn)象也有所減少,強度損失減少。由于軟輥的彈性對紙頁的局部定量適應(yīng)性較好,故可以大大提高紙頁的微觀平滑度。7.試述紙頁卷取和復(fù)卷的異同,并分析兩者在造紙工藝中的意義和作用。紙頁的卷取規(guī)定:卷筒松緊均勻,避免兩端松緊不一和卷芯起皺等缺陷。種類:軸式(合用于低速紙機)、輥式(適合于各式紙機、卷成的紙卷緊實、紙幅受張力小、不易斷頭)。紙頁的復(fù)卷和復(fù)卷機復(fù)卷機(winder)的任務(wù):將全幅寬、大直徑的紙卷斷開并卷繞成合適規(guī)格的紙輥。組成:退紙架、卷紙機構(gòu)(張緊輥、縱切裝置、舒展棒、復(fù)卷裝置)。支撐輥的壓力控制、紙幅張力控制非常重要。8.通過資料閱讀和下廠實習(xí)等方式,分析比較卷筒紙和平板紙產(chǎn)品完畢工段的差別和特色。卷筒紙的包裝和封頭紙輥完畢的環(huán)節(jié)為過秤、包裝、縮疊(將包裝紙交叉折疊)、封頭(將圓形紙貼粘在交叉折疊的端面上)、貼標簽。新聞紙新型的紙輥完畢系統(tǒng)見下圖,該系統(tǒng)僅需3個操作工,天天可解決2023個紙輥。平板紙的切紙、選紙、數(shù)紙和包裝切紙機一令紙為500張。打包:每包張數(shù)為500,250或125,每小包質(zhì)量不超過25kg。人工選紙和自動選紙。第七章紙板的制造1.包裝紙板與其他包裝材料相比有哪些優(yōu)點?優(yōu)點:1)成本低廉,節(jié)省木材,廢紙箱容易回收不易產(chǎn)生公害2)紙箱重量輕,便于裝運,運費低廉3)紙箱便于印刷、裝潢美觀,便于宣傳商品,促進銷售4)紙板能進行特殊加工,使制成的紙箱具有種種特殊性能以滿足多種包裝需要2.多層抄造的紙板具有哪些優(yōu)點?P336優(yōu)點:1)根據(jù)不同用途規(guī)定,各層可使用不同的漿料。2)各層使用不同的漿料,使不同漿料的優(yōu)點得到充足運用和發(fā)揮。3)采用單層抄造高定量紙板,所需成形和脫水時間均隨定量增長而迅速增大。4)多層抄造紙板可提高紙板的機械強度。3.哪些因素影響紙板層間結(jié)合強度?P342層間結(jié)合力的取得重要依靠接觸界面小纖維和纖維的機械交織和緊密連接的纖維間的氫鍵結(jié)合,它的影響因素有:1)層間結(jié)合強度與紙板內(nèi)部結(jié)合狀態(tài)有關(guān)。2)不同漿層漿料的打漿度應(yīng)當配合恰當。相鄰紙層打漿度不超過3~5為宜。必要時添加淀粉或合成樹脂等添加劑,以增進層間結(jié)合。3)紙層結(jié)合時應(yīng)有游離水存在,以給小纖維和細微組分所可以遷移的流動性。4)逐步增長伏輥和壓榨部壓區(qū)強度,可進一步增進層間結(jié)合。5)防止干燥水分急劇蒸發(fā)。4.紙板壓榨有哪些特點?采用哪些壓榨比較高效?P358特點:紙板定量大,脫水阻力大,脫水困難。采用預(yù)壓榨,緩慢地壓出紙板中的水,使壓力逐漸增長,以充足發(fā)揮主壓榨的作用。有的紙板機還采用熱壓以增長壓榨的脫水效果。采用高效、高強度、熱壓榨等新技術(shù)。5.靴式壓光的原理及對紙板的質(zhì)量影響如何?P369靴式壓光原理是基于水分梯度效應(yīng)和溫度梯度效應(yīng)。壓區(qū)越長,對壓光的影響越大,高溫還會使這種影響進一步增強。質(zhì)量影響:可大大減少線壓,可以大大減少所需壓力并能獲得所希望的松厚度。較高的松厚度意味著挺度較高,可減少定量,從而節(jié)約纖維,減少成本??筛纳萍埌宓谋砻嫘阅芎陀∷⑿阅堋?.紙板制造工業(yè)和相關(guān)加工工業(yè)有哪些常用的術(shù)語?其含義如何?有關(guān)紙板的術(shù)語定量(basisweight):單位面積的紙和紙板的質(zhì)量,單位為g/m2。厚度(caliperorthickness):紙板的厚度以微米(um)表達。紙板規(guī)格(sizeofasheet):紙板的寬度和長度。結(jié)構(gòu)(structure):指紙幅的組成,如后面圖7-1。層(ply):單一組成的纖維層。面層(topliner):指網(wǎng)面的反面(即正面)掛面層(liners):高質(zhì)量纖維的面層(常為白色)襯層(underliner):在外層(面層或掛面層)和中間層之間的纖維層中間層(middleorfillerplies):面層(或襯層)與底層之間的纖維層,也稱為芯層。背層(backorbottomply):掛面層反面的纖維層雙層(duplesbiplex):基本含兩層不同配料的紙板。三層(triplex):基本含三層不同配料的紙板(外層配料可以有相同的組成)。多層(multiplexormulti-layer):指多于三層的紙板。有兩層以上可以是相同的配料。配料(furnish):是指混合在漿料懸浮液中的不同物料組成,用以制造各層紙板。重要物料是纖維材料(原生纖維或二次纖維)、施膠劑、填料和染料等。7.常用的紙板有哪些?重要原料和用途是什么?紙板的種類(1)包裝紙板(packingboard):涉及箱紙板、牛皮箱紙板(krafttestliner)、瓦楞紙和白紙板等,重要用于

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