黑卡纸工艺设计探讨 – 工艺设计论文

黑卡纸工艺设计探讨 - 工艺设计论文

摘要:简述黑卡纸及其用途,并对黑卡纸的原料结构、生产工艺和黑卡纸在设计过程中要注意的几个问题进行探讨。

关键词:黑卡纸;原料;工艺;设计

黑卡纸属特种纸,是一种定量较大的色卡纸。原浆在打浆时放入染料,抄造出的纸张变成透心黑,因此得名黑卡纸。黑卡纸用途主要为相框、背板、礼品盒、服装吊牌、各种装饰包装盒、工艺品包装等。现在市场上的黑卡纸,根据原料的不同,主要分为两大类:全木浆黑卡纸和环保浆黑卡纸,全木浆黑卡纸主要依赖进口。全木浆黑卡纸是由原木浆制作,有超高的挺度、平滑度和平整度,拉力强,两面无色差,中间夹心部分颜色也是黑色。全木浆黑卡纸主要依靠进口,一般用在品质要求较高的高端产品,例如:高档礼盒、手挽袋、服装吊牌等,既美观又具有艺术性,深受消费者喜爱。环保浆黑卡纸,用废纸制浆并添加环保染料制造环保浆黑卡纸,具有挺度高,拉力强等特点,可继续回收处理,无污染,主要用于低端市场[1]。目前,为了满足市场客户需求,国内纸厂采用木浆和废纸浆为原料生产黑卡纸,部分替代进口全木浆产品,深受客户青睐。现就此种产品的设计工艺进行探讨。

1黑卡纸生产的工艺技术

1.1纤维原料配比

55%本色针叶木化学浆、20%本色阔叶木化学浆和25%废纸浆。

1.2工艺流程简述

1.2.1针叶木浆系统本色针叶木浆经水力碎浆机碎浆、再经高浓除渣器除渣、磨浆机打浆等处理后进入浆池待配浆,打浆度控制在40°SR。1.2.2阔叶木浆系统阔叶木浆经水力碎浆机碎浆、高浓除渣器除渣、磨浆机打浆等处理后进入浆池待配浆,打浆度控制在40°SR。1.2.3废纸浆系统废纸经废纸制浆车间处理后再经磨浆机打浆进入浆池待配浆,打浆度控制在32°SR。1.2.4损纸处理系统伏损池里的湿损纸浆经泵送入圆网浓缩机浓缩后进入损纸浆池待配浆。干损纸经碎浆机碎解后再经圆网浓缩机浓缩、纤维疏解机等处理后进入浆池待配浆。1.2.5白水处理系统抄纸工段的白水采取先循环回用后再回收。造纸机产生的浓白水用于各层网前流送系统冲浆使用。面、底层网下稀白水可采用白水沉淀塔处理,芯层网下稀白水采用多圆盘过滤机回收处理,处理后的白水用于木浆水力碎浆机碎浆、浆料的稀释、调浓,以及网部低压喷淋、损纸碎解等使用。1.2.6配浆系统根据纸机面层、芯层、底层浆料配比需要,面层、底层采用针叶木浆、阔叶木浆,芯层采用废纸浆、干损纸浆、湿损纸浆、白水回收浆料。各种浆料与化学品,按照比例自动配浆后,进入抄前池,再经抄前泵送入网前流送系统。1.2.7网前流送系统面、芯、底三层浆料分别经一次冲浆泵送一级四段锥形除渣器除渣,再经二次冲浆泵送一级二段压力筛筛选,再送入纸机面、芯、底层流浆箱。1.2.8抄纸系统网前筛来的良浆经流浆箱上网(面底层上网浓度约0.5%~0.8%,芯层上网浓度约0.8%~1.0%)、网部脱水、压榨、前烘、表面施胶、后烘、软压光、卷取,成纸水分5%~8%。1.2.9完成系统成品卷筒包装采用目前国内先进的自动包装输送生产线,成品纸卷经运输车送入自动化包装车间暂存,通过链板输送机输送并经踢卷机后进入全自动包装系统,在经打印和称重后,运至自动化成品仓库,以提高产品的包装质量及输送效率。1.2.10化学品系统包括染料制备、湿部化学品制备和表面施胶胶料制备系统。重点介绍下黑卡纸的染色工艺。黑卡纸不仅要求色牢度要好,耐光、不脱色,而且要求成纸两面差小,生产过程中要尽量选用环保型染料产品,因此生产黑卡纸时常选用耐晒黑G(用于面、底层)和炭黑(用于芯层)。染色工艺分为浆内染色及表面施涂两部分[2]。耐晒黑G一般不溶于冷水,需通蒸汽把水加温至50~80℃才能溶解,充分溶解后进入黑G储存槽储存,由送料泵经过滤器后送往表面施胶上料槽和面、底层配浆池染色。炭黑同样也是加水搅拌后通蒸汽溶解,充分溶解后进入炭黑储存槽储存,由送料泵经过滤器后送往芯层配浆池染色[3]。1.3纸机的选择根据黑卡纸的产品方案,造纸机可以选择三叠网多缸造纸机,具体配置为:1)流浆箱:带稀释水系统的流浆箱。2)压榨部:一道真空压榨、二道大辊径压榨、一道光压榨。3)施胶:膜转移表面施胶。4)汽罩:密闭汽罩配余热回收系统、袋区通风系统。5)压光机:两压区软压光机。6)卷纸机:水平式圆筒卷纸机。7)传动方式:交流变频。8)控制系统:QCS、WIS、WBA。

2工艺设计过程中需要注意的问题

黑卡纸项目的工艺设计与其他项目工艺设计具有共同的特点,需要注意的事项如下:

2.1设计前期工艺方案制订需要注意的问题

设计前期工艺方案的制定包括工艺流程选择方案和主要工艺设备及辅助生产设施的布置方案,设计前期工艺方案的制定必须与企业项目建设团队充分交流,在不违背设计原则的情况下,多采用企业的生产经验和习惯。制定主要工艺设备及辅助生产设备的布置方案,要按工艺流程顺序布置,并要充分考虑到设备的安装维修方便,吊物孔的位置要布置合理,同时工艺、设备、电气仪表、给排水、暖通、建筑结构各专业要相互配合,选取最佳平面、立面布置方案。

2.2工艺设备选型需要注意的问题

工艺平衡计算是工艺设计的一个重要环节,它包括生产过程中各阶段的物料平衡计算和热量平衡计算。计算的结果可作为选择设备能力及台数的依据。工艺设备中除了主要工艺设备外还包含各种泵,泵的选型除了满足流量要求外,要充分注意泵的扬程选择,要根据输送介质及输送距离精确计算泵的扬程,同时泵的选择要注意选择节能产品。

2.3染料制备工艺需要注意的问题

根据黑卡纸下游不同用户的具体需要,在实验室选用合适的用量及比例进行配色,以确定每种染料的用量、添加点及添加比例,来指导实际车间生产。控制好烘缸曲线,防止过速干燥,应尽量避免高温干燥而使贴缸纸面褪色,以减少黑卡纸正反两面色差。

2.4工艺管道布置图设计中需要注意的问题

(1)工艺管道布置时,应对进出生产车间以及车间内的各种管线统一考虑,包括工艺生产系统管道、电缆及其桥架、采暖通风管道、给排水管道等。(2)根据物料平衡中的数据确定其流量,精确计算工艺管道的管径,并根据输送介质要求选择管材[4]。(3)为便于安装、生产、检修,管道应尽可能架空敷设,必要时也可埋地或管沟敷设。(4)管道布置的净空高度、通道宽度、基础标高应符合技术规定的要求。(5)应根据应力计算确定管道最大支吊架形式及间距[5,6]。(6)管道布置应考虑操作、安装及维护方便,不影响起重机的运行。在吊物孔区域不应布置管道。项目设计是各专业设计人员密切配合、协调合作的过程。在设计过程中,各专业既分工又合作,以保证工厂的各部分形成一个有机的整体。在这种合作关系中,工艺专业是核心,各辅助专业都是根据工艺专业的设计要求进行工作的,所以了解工艺设计和各辅助专业设计之间的各种联系,对保证设计质量,加快工程进度,并保证工厂投产后的良好运行效果,生产出质量合乎要求的产品,都是极重要的。另外,各辅助专业之间的联系,也是很密切的。在施工图的设计阶段,工艺设计人员必须向各辅助专业设计人员提出明确的要求,并提供必要的工艺设计资料,作为辅助专业设计的依据。而辅助专业又要及时地把本专业设计的成果和资料返回工艺专业,以便确定其合理性。有矛盾时,协商解决。为了做到这一点,在施工图设计中,工艺设计必须先行。除了工艺专业的施工图设计内容外,向各辅助专业提资也是工艺设计人员的重要工作,要求工艺设计人员不仅要精通本专业,熟悉本专业生产的现状及发展动向,而且必须了解工艺专业与其他各专业的相互联系,懂得这些专业的一些基本知识。

参考文献:

[1]佚名.黑卡纸[EB/OL].百度百科.

[2]万洪安,李跃进.彩色卡纸的生产探讨[J].纸和造纸,2005,24(1):18-19.

[3]孟向东.用美国废纸生产黑卡纸[J].纸和造纸,1992,11(4):20.

[4]周景辉,主编.制浆造纸工艺设计手册[M].北京:中国轻工业出版社,2006.

[5]任巍.化工工艺设计中应注意的安全问题探析[J].化工管理,2013(6):209.

[6]李志波.化工工艺设计中的安全危险问题[J].化工设计通讯,2019(7):63,65.

作者:连华阳 江修才 栾耀祖 王建华 单位:山东省造纸工业研究设计院 山东恒联新材料股份有限公司 龙口玉龙纸业有限公司

本文来自投稿,不代表多笔记立场,如若转载,请注明出处:https://www.duobiji.com/125429.html

版权归原作者所有,如有侵权、虚假错误信息或任何问题,请及时联系我们,我们将在第一时间删除或更正。