造纸工艺流程简介

造纸工艺流程简介 造纸的原料主要有两种 一种是含纤维的植物 还有一种就是现在比较环保的 废纸在回收 第一种原料造纸比较复杂一点 先要切碎 在加高浓度碱水进行 高温蒸煮 还要经过 CX 筛 高频震动筛 洗浆机 压滤机等机械去除原桨中含 有的碱水 然后进行漂白 漂白后经洗涤加水配成 0 03 的桨液就可以造纸了 第二种就简单一点了 将废纸 工业双氧水 脱墨剂 碱 水按一定比例配好 用水力碎桨机打一定的时间 最后用跳筛筛去杂质就可以造纸了 不管用什么 方法造纸 原理都是一样 就是把造纸原料的纤维打碎 再经高温从新结合 造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成 制浆段 原料选择 蒸煮分离纤维 洗涤 漂白 洗涤筛选 浓缩或抄成浆片 储存备用 抄纸段 散浆 除杂质 精浆 打浆 配制各种添加剂 纸料的混合 纸料的 流送 头箱 网部 压榨部 干燥部 表面施胶 干燥 压光 卷取成纸 涂布段 涂布原纸 涂布机涂布 干燥 卷取 再卷 超级压光 加工段 复卷 裁切平板 或卷筒 分选包装 入库结束 现代的造纸程序可分为制浆 调制 抄造 加工等主要步骤 1 制浆的过程 制浆为造纸的第一步 一般将木材转变成纸浆的方法有机械 制浆法 化学制浆法和半化学制浆法等三种 2 调制过程 纸料的调制为造纸的另一重点 纸张完成后的强度 色调 印 刷性的优劣 纸张保存期限的长短直接与它有关 一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤 a 散浆 b 打浆 c 加胶与 充填 3 抄造过程 抄纸部门的主要工作为将稀的纸料 使其均匀的交织和脱水 再经干燥 压光 卷纸 裁切 选别 包装 故一般常见之流程如下 a 纸料的筛选 将调制过的纸料再稀释成较低的浓度 并借着筛选设备 再 次的筛除杂物及未解离纤维束 以保持品质及保护设备 b 网 部 使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交 织 c 压榨部 将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间 藉滚辘的压挤 和毛布的吸水作用 将湿纸作进一步的脱水 并使纸质较紧密 以改善纸面 增加强度 d 干燥部 由于经过压榨后的湿纸 其含水量仍高达 52 70 此时已无法 再利用机械力来压除水分 故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸 干燥 e 压 光 由于经过压榨后的湿纸 其含水量仍高达 52 70 此时已无 法再利用机械力来压除水分 故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使 纸干燥 f 卷 纸 由于经过压榨后的湿纸 其含水量仍高达 52 70 此时已无 法再利用机械力来压除水分 故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使 纸干燥 g 裁切 选别 包装 取前面已卷成筒状的纸卷多支 用裁纸机裁成一张张 的纸 再经人工或机械的选别 剔除有破损或污点的纸张 最后将每五百张包 成一包 通常叫做一令 造纸产污环节 造纸厂按工序排出三股水 一是制浆蒸煮废液 通称造纸黑液 二是分离 黑液后纸浆的洗 选 漂水 也称中段水 三是抄纸机上的白水 白水是可以 处理后回用的 中段水是黑液提取不完全所剩下的部分 应占总量 10 以内 在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的 90 以上 因此 黑液排放 是造纸厂污染的主要根源 造纸所用植物原料均含有纤维素 木质素和半纤维 素 即聚糖类 三大成分 这是公认的 造纸主要利用纤维素 蒸煮制浆取出了纤 维素 而将木质素 半纤维素和加入的烧碱 或亚铵 一起进入黑液中而被抛弃 即取一弃二 就数量而言 以麦草为例 纤维素仅占 40 木质素约 25 半纤维素 约 28 即制浆厂仅利用了原料的 40 而丢弃了原料的 60 纸厂排放污染物数 量是十分惊人的 由于这些污染物是以流体形式通过地下管道或沟渠流入河流水 域的 其数量之大不被人所察觉 如果将这污染物转化成固体 一袋袋倒入河流 人们将会察觉到其数量之大 对水质破坏之严重 由此可知 造纸制浆废液的污 染并不是本身有害有毒 而是人为地排放造纸本行业不需要的两种资源所造成的 反之若将这两种资源取出得到有效的利用 其污染自然消除 1 榨部脱出的废水称为造纸白水 造纸白水富含纤维 无机填料及浆料中 添加的各种化学助剂 一般来说 造纸白水溶解的 CODCr 较低 在 300 800mgL 范 围 悬浮物的含量较高 在 500 3500mgL 范围 造纸业是传统的用水大户 也是造成水污染的重要污染源之一 随着经济的发展 企业日益面临水资源短 缺 原料匮乏的问题 而另一方面 水污染也越来越严重 目前我国造纸工业废水排放量及 COD 排放量 均居我国各类工业排放量的首位 造纸工业对水环境的污染最为严重 它不但是我国造纸工业污染防治的 首要问题 也是全国工业废水进行达标处理的首要问题 据统计 我国县及县以上造纸及纸制品工业废水 排放量占全国工业总排放量的 18 6 其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的 49 3 排放废 水中 COD 约占全国工业 COD 总排放量的 44 0 近年经多方不懈努力 造纸工业水污染防治已经取得 了一定的成绩 虽然纸及纸板产量逐年增加 但排放废水中的 COD 却逐年降低 由此看出 造纸工业初 步实现了 增产减污 的目标 但目前造纸行业约占排放总量 50 的废水尚未进行达标处理 废水污染防治 任务还相当繁重 制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液 又称黑液 红液 洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸 工序中产生的白水 它们都对环境有着严重的污染 一般每生产 1 t 硫酸盐浆就有 1 t 有机物和 400 kg 碱 类 硫化物溶解于黑液中 生产 1 t 亚硫酸盐浆约有 900 kg 有机物和 200 kg 氧化物 钙 镁等 和硫化 物溶于红液中 废液排入江河中不仅严重污染水源 也会造成大量的资源浪费 如何消除造纸废水污染并 使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作 应当受到重视 根据物质守恒原理 产品中物质总量与废物中物质总量之和是一定的 等于原料中物质总量 可以说 污 染物也是原料存在的一种形式 只不过这种存在形式使可利用资源量减少 损害了人们的经济利益 也影 响了人们的身体健康 由于物质是可以转化的 只要措施得当 存在于污染物中的物质就可能变为可以被 利用的形式 因此 人们一直在寻找有效 合理处理制浆造纸废水的方法 并尽可能多的对处理后的废水 和废水中所含的有用物质进行资源化利用 1 制浆造纸废水的来源与特点 1 1 蒸煮工段废液 即碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液 我国绝大部分造纸厂采用碱法制浆而产生黑液 这里将黑 液作为主要的研究对象 黑液中所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的 90 以上 且具有高浓度 和难降解的特性 它的治理一直是一大难题 黑液中的主要成分有 3 种 即木质素 聚戊糖和总碱 木质 素是一类无毒的天然高分子物质 作为化工原料具有广泛的用途 聚戊糖可用作牲畜饲料 某企业黑液成 分见表 1 表 1 黑液成分分析表 指标 数值 pH 波美度 总碱 有机物 固形物 木质素 COD BOD Be g L 1 g L 1 g L 1 g L 1 mg L 1 mg L 1 12 7 3 31 3 93 2 129 23 5 93000 25344 1 2 中段水 制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选 洗涤 漂白等过程中排出的废水 颜色呈深黄色 占 造纸工业污染排放总量的 8 9 吨浆 COD 负荷 310 kg 左右 中段水浓度高于生活污水 BOD 和 COD 的比值在 0 20 到 0 35 之间 可生化性较差 有机物难以生物降解且处理难度大 中段水中的有机 物主要是木质素 纤维素 有机酸等 以可溶性 COD 为主 其中 对环境污染最严重的是漂白过程中产 生的含氯废水 例如氯化漂白废水 次氯酸盐漂白废水等 次氯酸盐漂白废水主要含三氯甲烷 还含有 40 多种其他有机氯化物 其中以各种氯代酚为最多 如二氯代酚 三氯代酚等 此外 漂白废液中含有 毒性极强的致癌物质二恶英 对生态环境和人体健康造成了严重威胁 1 3 白水 白水即抄纸工段废水 它来源于造纸车间纸张抄造过程 白水主要含有细小纤维 填料 涂料和溶解了的 木材成分 以及添加的胶料 湿强剂 防腐剂等 以不溶性 COD 为主 可生化性较低 其加入的防腐剂 有一定的毒性 白水水量较大 但其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液和中段废水 现在几乎所有的 造纸厂造纸车间都采用了部分或全封闭系统以降低造纸耗水量 节约动力消耗 提高白水回用率 减少多 余白水排放 2 制浆造纸废水的处理和资源化 2 1 黑液的处理与资源化 2 1 1 碱回收法 碱回收处理法是目前解决黑液问题比较有效的方法 通过黑液提取 蒸发 燃烧 苛化四个主要工段 可 将黑液中的 SS COD BOD 一并彻底去除 并可回收碱 产生二次蒸汽 能量 然而 碱回收系统技 术要求高 设备投资较高 由于中小型造纸厂一般无力承担建设碱回收系统所需的高额费用 碱回收系统 目前仅主要应用于大型造纸厂 此外 草浆厂产生的白泥中硅含量高 不易回烧成石灰 白泥有可能造成 二次污染 杜兆年 贺连娟通过对模拟溶液的试验研究 选择了一种有效的除硅剂并应用于真实黑液 加入除硅剂 改进工艺后 能使黑液硅含量降低 95 以上 而碱损失却只有 5 左右 此工艺基本解决了白泥回收中硅 含量过高的问题 1 艾天召等对传统造纸黑液碱回收苛化工序进行了技术改进 从根本上避免了废渣 白 泥 的产生 使碱回收