压力磨石磨木浆_PGW_制浆工艺.pdf

国际造纸第(卷第(期)*+,-./,0$%-.$01+2*,3(4*3(道纯化工现代浆纸技术!#$%&!%$()*(+,&-#-./0123*415*6.5)6$7$#/+1 0/,0%&0+*81663 9#6-:1+1%#:+*7#;1#+$-#*%$,5)3!;1 7*-1+%.5);$6$,*#*:$-8*%6/70#*%$%-0*,/#*%，;&;1+;1$#?+18*7?0+*1,-$%-,&;#68$#1+%&8*1:81%#，1#1+*%-%&6#+1%&#;$%-=1#6#+1%&#;3.5):/+%6;1-0$01+;$6,*=1+*/&;%166$%-1#1+0A/$,#34*#*%,#;1 6*:#=*-/#$,6*#;1 6/#$,1;$+-=*-8$%1/61-#*0+*-/81.5)3!;1;&;1+&+%-%ڥ+$#/+1$%-0+166/+1+16/,#%;&;1+8*%#1%#*:,*%&:1+$%-,166:%1，%8+1$61-#1%6,1，#1$+$%-*%-%&6#+1%&#;，=#;*/#,*6%&*:,&;#68$#1+%&8*1:81%#3 B&;A/$,#0/,0 8$%10+*-/81-/6%&#;1 0*0,$+&+*=%&%#;1$+1$*:C*%&#%&D$E1=#;.5)0+*81663078941,-0/,0=杨木!:生产设备、工艺控制和质量控制=?=主要设备及工艺流程首先，堆放在露天的圆木进剥皮工段，洗涤后锯成(FGH(FI7的木段。木段由皮带输送机送到磨浆工段。=?=?=磨木机磨木机主要由传动、磨石、J个喂料仓、个磨浆袋、个压力靴、浆坑、喷淋水管、I个液压缸、高压刻石喷水管、磨石刻石旋柄等组成，其构造和规格见图(和表(。磨木机共有J个型号：!(K(G.（L）、!(K(.（L）、!(K(M.（L）、!(K(I.（L）。磨石直径为(KGG77，磨木机的产量为NGHKG#O-。通过选择磨石的型号、刻石方式、刻石周期、磨浆功率、磨浆温度和压力、压力靴的速度等可以控制磨浆的质量和产量选择好磨石的型号和刻石方式后，其他的工艺参数可以根据在线打浆度和浆料的物理性能来加以调整。特别值得一提的是高压水刻石系统。刻石的水压可以达到JK P.$，它可以根据刻石的要求予以控制。超高压设备产生高压水，管道输送，经过控制压力磨石磨木浆（!#）制浆工艺!#!$%&()!*+,-.何林华（B1 D%;/$）杨傲林（Q$%&R*,%）岳阳纸业集团公司，湖南岳阳，J(JGG（Q/1$%&.$01+5+*/0 S*3D#-，B/%$%J(JGG）摘要压力磨石磨木浆（.5)）或超压磨石磨木浆（.5)?L）是一种成熟的制浆工艺，不同于传统的磨石磨木浆（5)）。.5)生产工艺具有工艺简单、能耗低、水耗低污染小和热回收率高的特点。同时浆的得率高，成浆具有较高的光散射系数、结合强度和湿强度。.5)成纸的粗糙度低，印刷质量好。.5)既可用针叶木也可用合适的阔叶木为原料，提高磨浆温度和磨浆压力可以增加长纤维含量，从而提高浆料的抗张指数和撕裂指数。洞庭湖区的黑杨应用.5)工艺可以生产出高质量的浆。关键词制浆.5)高得率图(压力磨石磨木机结构图用我们的智慧绿化生命长城GTN(UMNTKTJV(!#$%&国际造纸第(卷第(期)*+,-./,0$%-.$01+2*,3(4*3(用我们的智慧绿化生命长城567(8976:6;，以:?的速度滑行。刻石水压、喷嘴角度、喷嘴运行速度等参数可以通过.AB模拟控制。该系统的优点是：!因为是在线刻石，磨浆时也可以进行，故可以提高质量；刻石方式更为精确，刻石结果重现性好；#改进了浆的质量；$浆的质量和后续工艺更为稳定。这是一个新的设备，值得关注。.C)磨石磨木机有两套刻石装置，一套机械刻石装置，原理与国内设备相同，使用;=D目锉轮，另一套高压水刻石系统，该系统实际上是修石，但对成浆质量的提高非常有意义。01012碎浆磨木机浆坑中排出的浆料经碎浆机分散，然后经过旋风分离器分离浆料和蒸汽，回收的蒸汽经热交换后可以被喷淋水吸收。来自旋风分离器的浆料浓度为(E9F，经过圆盘浓缩机把浆料的浓度提高到(5F，浓缩机脱下来的水经热交换（来自旋风分离器蒸汽）后，经过压力筛，浆被送到旋风分离器，水进入磨木机作为喷淋水。浓缩后的浆料（(5F浓度）进入贮浆池。浆料浓度调整到6F=6E9F进入压力筛，压力筛可以为单段串联。2$,1#公司最近推出单台多段压力筛。这种筛可以取代多台独立筛，具有节省投资，能耗低，容易控制，运行性好等优点。筛选后的良浆经圆盘浓缩机或夹网脱水机进入漂白塔漂白。漂白为中浓GH漂白，或GH漂白后用稀GIH;中和，再用稀4$HG调整0G值后用(E9F的连二硫酸钠漂白。据介绍还原性漂白白度可提高FJIH左右。01013筛渣处理来自压力筛的渣浆汇集进入一个渣浆池，经挤压螺旋脱水后，使用高浓压力单盘磨磨浆，其中一个磨盘为动盘，另一个为静盘。这种盘磨浆能力大，成浆质量好，操作简单。磨后的渣浆经过旋风分离器进入贮浆池，过筛后的良浆送到主流程压力筛的良浆中，筛渣返回到渣浆池。据资料介绍渣浆的磨浆能耗为A BIM），而!N.的渣浆磨浆能耗为676K)L?#风干浆（(7A BIM）。012磨浆温度、压力、能耗对浆质量的影响对于同一树种，提高.C)和.C)OI的磨浆压力，或者当压力大于;55 K.$时，可以明显提高长纤维的含量，降低细小纤维的含量，从而可明显地提高撕裂指数、抗张强度和湿强度，但光散射系数和白度有一定的降低。对.C)和.C)OI而言，提高磨浆温度，可以提高长纤维含量、撕裂指数、抗张强度和湿强度，同时光散射系数和白度略有降低。表比较了C)、.C)、C)OI的长纤维、细小纤维、物理强度和光学性能方面的数据。与C)相比，.C)和.C)OI在白度和光散射系数方面要略差些，而长纤维的比例大大提高，从而物理强度明显较高。表6列举了温度和压力对成浆质量的影响。图比较了.C)和!N.浆料的透气度和不透明度，从中可以看出.C)的透气度比!N.浆料低得多，而不透明度要高一些。从未印刷的新闻纸来看，.C)配抄的新闻纸的本特生粗糙度为(55 A?%，而!N.配抄的新闻纸为95A?%，印刷后两者分别为55A?%和695 A?%。因此，.C)浆料配抄的纸张有更为细腻和平滑的表面。从图6可以看出生产(#浆料所产生的PHQ，C)为最低，其得率最高；.C)的得率高于N.、B!N.和PB!N.R而吨浆的PHQ排放量要低得多。图;比较了C)、.C)和!N.浆料在不同打浆度下的特定能耗。在相同的打浆度下!N.的特定能耗（ISB）要比C)和.C)高65F。013.C)在工厂的实际应用某厂于(6:年建厂，有6台纸机，年产量99万#，955个用户遍布95个国家，只有7F用于本国。主要纸种：GJMJ高级新闻纸宽?质量?#圆木长度?最大单台电机功率（655+?%）?K)最大多台电机功率（655+?%）?K)磨石直径?!(:(5.（）;55D(9(5(3559555555(:55!(:(.（）;995D(9(:(3D555(5955(:55!(:(9.（）9(557(53957955(6955(:55!(:(D.（）97D7(5(6:(3D57955(6955(:55表204456789时磨木机的磨浆质量C)!AT.C)（9U）.C)OI（5U）.C)OI（(5U）特定能耗（ISB）?K)L#8(（风干浆）(5(55(5长纤维?F:6569细小纤维?F86;(9;(9;(9;(5抗张指数?4&8(6(6D67689666;6:撕裂指数?4&8(;3693;939D3(透气度?666D6:光散射系数?K&8(7(DDD9D;白度?FJIHD9D6D6D(!#$%&国际造纸第(卷第(期)*+,-./,0$%-.$01+2*,3(4*3(道纯化工现代浆纸技术!#)*(+,&-#-./纸（567）89，含机械浆商业用纸:9，新闻纸;9。该厂每年使用万#外购长纤维化学浆，=万#、.?):万#）。原料为云杉，从砍伐到使用为周，喷水保存。该厂有(台!(=型号的压力磨木机，其中(88:年安装年安装:台。每一台压力磨木机由(5)的电机带动。共有:条.?)生产线，产量为(:#B-。(台磨木机都安装了)$#1+C1#在线刻石系统。磨木浆经DE高浓漂白（;9），如表:所示。考 察 的 第 二 间 工 厂 属F.5的 成员，主要产品是杂志纸，年产量为=万#，有G(、G(A、G(、G(纸机使用了云杉为原料的.?)HI和I?)（如表=）。据介绍该厂每年消耗(JK长的云杉圆木万#生产.?)，浆料的游离度控制在(:L(=KM7I6，用于56I、567纸的生产。浆料生产过程中的特定能耗为(J=L(J 5N)B#，每年使用长(J K的云杉圆木A万#，用于生产I?)，磨浆的游离度控制在8=L(=KM7I6，用于M)7的生产。吨浆能耗为(J5N)。磨浆压力 N.$，温度8=L(O，来自磨木机的浆料游离度为(:L(:=KM 7I6，经过三段筛浆料的最终游离度为A=KM 7I6，筛渣率为;A9。漂白采用DE高浓漂白，漂白浓度;9。DE漂白后用IE进行酸化，0D值调整到:JA L:J，用稀4$ED调节0D值到中性后再用连二硫酸钠进行漂白。考察的第三家工厂主要生产纸纸板和容器纸。纸表0使用云杉为原料的!1234和!12纸机纸机车速BKK%P(纸机建立时间纸机改造时间抄宽BKK产品浆种G(56I.?)HIG(AA(8;56I.?)G(8M)7.?)G(8(8KM 7I6的质量）?).?).?)HI.?)HI磨浆压力BN.$:喷淋水温度BO8=8=(=撕裂指数BK4K&P(;3(:3=:3=3抗张指数B4K&P(8;=;8:Q5R4S;B9(AQ5R4TB9;:;:;表6某工厂!12生产线.?)生产线压力磨木机B台浆料游离度BKM7I6产量B#-P(供应的纸机(;(=;G(机;A=;G机;:(=:G;机:;A纸板机图不同的机械浆对新闻纸质量的影响=;=(=)!5.透明度BKMK%P(（Q1%-#U1%）!5.8=8:8;88(8不透明度B9.?):;=;=(=(粗糙度BKMK%P(（Q1%-#U1%）!5.?)!5.?)未刷过印刷过图;机械浆的得率与废水QEV的关系(=(8=8=A=;=8A(QEVABN&#P(浆得率B9?).?).?)HI!5.7!5.Q7!5.;3=;3=(3=(3=(游离度BKM7I6;:A8(;IW7B5)X#P(（89）!5.?)Y.?)图:不同的机械浆过筛后的游离度与能耗的关系松香聚酯施胶剂（新型碱性、中性施胶剂）;!#$%&国际造纸第(卷第(期)*+,-./,0$%-.$01+2*,3(4*3(用我们的智慧绿化生命长城567(8976:6;现代浆纸技术!#$%&!%$()*(+,&-#-./道纯化工的主要品种有超压胶版纸、超压凹版纸。(（.?）。(A（B,CD*$#1-）。(E年在.?6生产了双面涂高级文化纸（F$,1+D%1）。表E列出了该工厂各机台的车速、纸种、抄宽和浆料配比情况。据介绍压力盘磨机械浆（.G?.）在该厂每天消耗圆木(E95C6，其中云杉和杨木各占一半。还消耗云杉木片(95C6H-。我们在.F)制浆控制室观察到，杨木浆磨浆的游离度为J，压力为:9 I 95K.$，温度）有一个中试车间和完备的浆料、成纸检测实验室。可以完成.F)、浆板、A、MN.、损纸制浆的中试试验。工艺过程包括磨浆、筛选、漂白、筛渣处理、良浆精磨等。034原料555年;月从汉寿砍伐的杨木，E月到达?.!。圆木段存放在户外，喷水保存。杨木的密度为5O66:I5O;9 K&HC6，平均为5O67:K&HC6，树龄为:I(年，相对干度为E5P。030试验工艺工艺流程如图9所示。03034磨浆中试压力磨木机是间隙式喂料，磨石是金属内核外覆磨石（型号为Q75(4!2F），刻石方式为R(5H;9S和R;H:S。磨石的圆周速率为:CHT，磨浆浓度为(O9P，磨浆压力为95 K.$，磨浆温度75 L、(59 L，分别称之为.F)75和.F)(59。在试验中还采用了.F)75和.F)(59，即在返回到磨木机的喷淋水中加UA漂白化学品，其目的是提高磨浆白度。03030后处理与筛选磨木机出来的浆料经特制的撕碎机分散，经旋风分离器分离浆料和蒸汽，再使用圆盘过滤机把浆料的浓度提高到(5P，把浆料稀释到6P I 6O9P后，经多段筛.5H.(IJ(筛选，.5为!6 CC筛板，.(IJ(为缝宽5O(CC筛框。(65C=J浆料经筛选后，良浆为E5 I75C=J，此时，筛渣率为5P I9P。在本次试验中筛渣没有经过处理。03035漂白磨浆时在喷淋水中加入OP I O:PUA可提高白度:I(个百分点，达到E;PIE9P。筛选后的浆经布氏漏斗浓缩到(5P。实验室漂白使用6O9P的UA和(OP的连二硫酸钠，温度E9L，时间(V，白度可提高7 I(个百分点，最终白度达到：.F)E.F)7;PNJA。035结果与讨论对洞庭湖的黑杨来说，磨浆的游离度要达到(65C=J，抗张指数达到64CH&，结合强度(5 WHC，需要提高磨浆温度（(59 L）和 添 加 化 学 品 并 应 用.F)(59工艺。这种条件下，能耗为(695 I(;55K)VH#风干浆，能耗比欧洲杨.F)75低(5P。提高磨浆温度和使用化学品能提高浆的抗张指数和撕裂指数。表7为浆游离度为(65 C=J时磨浆能耗与浆质量的比较。黑杨.F)(59与欧杨.F)75比较，纤维束含量较低，抗张指数相差不大，分别为6(OE和6O:，但撕裂指数明显偏低，分别为O9C4CH&和6O C4CH&。这一数值明显低于马尾松F)的撕裂指数（6O(I 6O;C4CH&）和杨木Q.?.的撕裂指数（9 I E C4CH&）。从结合强度来说，黑杨表6工厂概况纸种F$,1+D=#1（低定量A纸）F$,1+DX+#1（高级=)纸）F$,1+D%1（双面涂高级文化纸）纸机.?(.?.?6车速HCC%8(55(55(655抄宽HCE3;9E3;9:3;:配浆.G?.F)YF)Y!J01D$,$T01%0/,0（特种杨木浆）定量H&C869I9797I:575I(9图9工艺流程滤液槽喷淋水泵筛渣未处理加4$AU调节0U值7浓缩加稀UJA;调节0U值UA漂白液浓度(39P(39P(5P639P圆盘过滤机撕碎机旋风分离器良浆多段筛压力磨石磨木机UA漂白连二硫酸钠漂白稀释新鲜水;!#$%&国际造纸第(卷第(期)*+,-./,0$%-.$01+2*,3(4*3(道纯化工现代浆纸技术!#$%&!%$()*(+,&-#-./分散松香胶系列（酸性、中性施胶剂）5.6)(78高于欧杨.6)97，分别为9:;和(=7:;?(;&，是黑杨A.B.（CD?877)F;#风干浆，黑杨A.B.为(D87E(987)F;#风干浆。表G为筛选效率与良浆质量。表=为漂白后浆的质量。比较黑杨5.6)(78与欧杨.6)97，77目通过率 前 者 为H，后 者 为C?DH，也 就 是 说 黑 杨5.6)(78有更多的细小纤维，纤维长度更短。黑杨5.6)密度小于欧杨.6)97，分别为(&;(D&;C。0结论压力磨石磨木浆（.6)）是一种成熟的制浆工艺，新型设备、材料和现代控制技术的应用，使古老的磨木浆工艺不同于传统的磨石磨木浆。现代的.6)工艺简单、能耗低、污染小、热回收率高和自动化程度高。提高磨浆的温度和压力可以提高长纤维的比例，减少细小纤维的比例。同时浆料得率高，成浆有较高的光散射系数、较好的结合强度和湿强度。.6)配抄的纸张粗糙度低，印刷质量较好。.6)既可以用针叶木为原料也可用合适的阔叶木为原料。以洞庭湖区杨木为原料，应用5.6)(78磨浆工艺可以生产出质量较好的浆料。表1良浆漂白后的质量参数6)97.*0,$+.6)(78.*0,$+5.6)97.*0,$+5.6)(78.*0,$+.6)97AI01%A.B.游离度;9DD=G8D9(=9碎屑含量;H73(=73(73(C73(738737CMBN4O(D（(D目）;H73(73(73(73(773(MBN4.(D;OC7（(D;C7目）;H3C39(3D33GD3=MBN4.77目（P77目）;H8383D93C37C3D73=密度;&(8GD(DD8C空气阻力;I（(77(8CCG87抗张指数;4(3(撕裂指数;4&P(3383C38C383结合强度;:P(8D(DGCC89(=7(8G光散射系数;3(938CD38白度;HQKRD=3DG3=93993(G(3=D939表2良浆质量与筛选效率制浆工艺.6)97.6)(785.6)975.6)(78筛渣率;H(3(D39(D39(G38游离度降低程度;78KOS筛选效率;H=8=8粗纤维去除率（OS(D）;H(77=(77G长纤维得率（JTC7）;HC9CGC7C8浆的质量游离度;J5KLD=9C8999纤维束（./,$NU73(783=3GG3C837密度;&C9=(=C=(空气阻力;I（(77(9抗张指数;4撕裂指数;43&P(3=3C373C结合强度;:(7(GD(7光散射系数;38G(37白度;HQKR8=38893DD3GD83=表3游离度为405 67 89:时磨浆能耗与浆的质量黑杨欧杨磨浆工艺.6)97.6)(78 5.6)97 5.6)(78.6)97特定能耗;)F#P(风干浆(C(8(D(=C(CGDE(877游离度;D3D3D39G3DMBN4.77V（P77目）;HCG?CG3(C=3C93GG39纤维长度;738973D(白度;HQKR8D3=8C37D83CD3(D937密度;&GCCCDGC8877空气阻力;I（(77(9(9C7抗张指数;4&P(D3D(=3C73G3DC37撕裂指数;4E3E33=结合强度;:PGCG9(7D(7(光散射系数;&P(G(38G(3C993G9G3D983C8