紙張生產和加工：市場紙漿、紙張、紙板

週一，三月28 2011 20：15

紙張生產和加工：市場紙漿、紙張、紙板

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製漿造紙廠的最終產品取決於製漿過程，可能包括商品紙漿和各種類型的紙或紙板產品。例如，將相對較弱的機械紙漿轉化為報紙和紙巾等一次性產品。牛皮紙漿被轉化為多用途紙製品，如優質書寫紙、書籍和購物袋。亞硫酸鹽紙漿主要是纖維素，可用於一系列不同的最終產品，包括特種紙、人造絲、攝影膠片、TNT、塑料、粘合劑，甚至冰淇淋和蛋糕混合物。化學機械紙漿非常堅硬，非常適合瓦楞紙板所需的結構支撐。再生紙紙漿中的纖維通常較短、柔韌性差、透水性差，因此不能用於優質紙製品。因此，再造紙主要用於生產軟紙產品，如面巾紙、衛生紙、擦手紙和餐巾紙。

為生產商品紙漿，紙漿漿料通常要經過一次篩分並調整其稠度（4 至 10%），然後才能進入製漿機。然後將紙漿鋪展到製漿機“濕端”的移動金屬篩網或塑料網（稱為“金屬絲網”）上，操作員在此處監控移動金屬絲網的速度和紙漿的含水量（圖 1；壓力機和乾燥器的蓋子可以在左上角看到；在現代工廠中，操作員在控制室花費大量時間）。水和濾液從金屬絲中抽出，留下纖維網。漿板通過一系列旋轉輥（“壓力機”），擠出水和空氣，直到纖維濃度達到 40% 至 45%。然後將紙張漂浮通過多層序列的熱風乾燥機，直到稠度達到 90% 至 95%。最後，連續漿板被切割成塊並堆疊成捆。紙漿包被壓縮、纏繞和包裝成捆以便儲存和運輸。

圖 1. 紙漿機的濕端顯示線上的纖維氈。

加福圖書館

儘管在原理上類似於製造紙漿板，但造紙要復雜得多。一些工廠使用各種不同的紙漿來優化紙張質量（例如，混合硬木、軟木、牛皮紙、亞硫酸鹽、機械或再生紙漿）。根據所用紙漿的類型，在形成紙張之前需要一系列步驟。通常，將乾燥的商品紙漿再水化，而將儲存的高濃紙漿稀釋。可以對紙漿纖維進行打漿以增加纖維粘合面積，從而提高紙張強度。然後將紙漿與“濕部”添加劑（表 1）混合，並通過最後一組篩網和清潔器。然後紙漿準備好用於造紙機。

表 1. 造紙助劑

添加劑	申請地點	特定代理的目的和/或示例
最常用的添加劑
滑石	濕部	變槳控制（防止沉積和堆積音調）填料（使更亮、更光滑、更不透明）
二氧化鈦	濕部	顏料（增亮紙張，改善印刷）填料（使更亮、更光滑、更不透明）
“明礬”（鋁₂（SO₄)₃)	濕部	將鬆香漿料沉澱到纖維上助留劑（將添加劑固定在纖維上，改善紙漿纖維保留）
松香	濕部	內部施膠（抗液體滲透）
粘土（高嶺土）	乾濕	填料（使更亮、更光滑、更不透明）顏料或表面塗層（賦予顏色）
澱粉	乾濕	表面施膠（抗液體滲透）幹強劑（增加強度，降低表面絨毛）助留劑（將添加劑結合到紙張上，提高紙漿纖維保留）
染料和顏料	乾濕	例如，酸性、鹼性或直接染料，色澱，碳酸鈣₃, 也可能包括溶劑載體
膠乳	幹部	粘合劑（增強板，將添加劑粘合到紙上，填充毛孔）防水（抵抗液體滲透）
其他添加劑
殺黏菌劑	濕部	例如，硫酮、噻唑、硫氰酸鹽、硫代氨基甲酸鹽、硫醇、異噻唑啉酮，甲醛、戊二醛、乙二醇、萘酚、氯代和溴代有機物，有機物汞化合物
消泡劑	濕部	例如，松油、燃料油、再生油、矽酮、酒精
線材處理代理	濕部	例如，咪唑、丁基二甘醇、丙酮、松節油、磷酸
濕和乾強度添加劑	濕部	例如，甲醛樹脂、環氧氯丙烷、乙二醛、樹膠、多胺、酚醛樹脂、聚丙烯酰胺、聚酰胺、纖維素衍生物
塗料, 粘合劑和增塑劑	幹部	例如，氫氧化鋁、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸樹脂、亞麻籽油、樹膠、蛋白膠、蠟乳劑、疊沸石、乙二醛、硬脂酸鹽、溶劑、聚乙烯、纖維素衍生物、箔、橡膠衍生物，多胺，聚酯，丁二烯-苯乙烯聚合物
其他	乾濕	腐蝕抑製劑，分散劑，防火，防銹劑、助濾劑、抗絮凝劑、pH 控製劑、防腐劑

分流器和流漿箱將精製紙漿的稀薄懸浮液（1 至 3%）分配到移動的網上（類似於製漿機，只是速度要快得多，有時超過 55 公里/小時），將纖維形成為薄氈布紙張通過一系列壓榨輥移動到干燥部，在那裡一系列蒸汽加熱輥蒸發掉大部分剩餘的水。纖維之間的氫鍵在這個階段已經完全發展。最後，將紙張壓光並捲取。壓光是將紙張表面熨燙光滑，厚度減薄的過程。乾燥的壓光紙捲繞在捲軸上，貼上標籤並運輸到倉庫（圖 2；注意捲軸下的廢紙和未封閉的操作員控制面板）。 “幹部”添加劑可以在造紙機壓光之前添加，也可以在工業轉換部門的單獨“機外”塗佈操作中添加。

圖 2. 造紙機的干端顯示滿紙捲和操作員使用空氣分切機切割端部。

喬治·阿斯特拉基納基斯

造紙過程中使用了多種化學品，使紙張具有特定的表面特性和紙張特性。最常用的添加劑（表 1）通常以百分比水平使用，但粘土和滑石粉等某些添加劑可能佔某些紙張乾重的 40%。表1還指出了可用於特定生產用途和產品的化學添加劑的多樣性；其中一些以非常低的濃度使用（例如，殺粘菌劑以百萬分之幾的比例添加到工藝用水中）。

製造紙板的過程類似於製造紙張或紙漿的過程。將紙漿和水的懸浮液分散到行進的網上，除去水，將紙乾燥並作為卷儲存。該過程的不同之處在於片材形成厚度的方式、多層的組合以及乾燥過程。板可以由帶芯或不帶芯的單層或多層板製成。紙張通常是優質牛皮紙漿（或牛皮紙和 CTMP 混合物），而芯材則由半化學和低成本回收紙漿的混合物或完全回收紙漿和其他廢料製成。根據最終用途添加塗層、蒸汽屏障和多層，以保護內容物免受水和物理損壞。

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