全自動造紙機器，造紙機械的管理

造紙行業(yè)受其工藝決定設(shè)備集群及單體較為龐大，且連續(xù)化、自動化程度較高。因此，一旦損壞往往影響巨大，眾多企業(yè)為盡可能避免重大問題及不可控問題出現(xiàn)而帶來的損失，機制設(shè)計不斷改變和完善，如定檢、點檢等，很大程度上得到了控制。

在此基礎(chǔ)上，先進的設(shè)備檢測手段發(fā)揮了其重要的作用。成功的故障診斷，尤其是能適度提前報告出故障的診斷，將產(chǎn)生明顯的效益。這種效益在特殊的情況下是極為可觀的。其次，故障診斷技術(shù)對設(shè)備維修可以產(chǎn)生巨大的輔助作用。它不但可以大大節(jié)省人力資源，還改變了維修方式——以先進的狀態(tài)維修方式逐步取代計劃維修方式，甚至對庫存?zhèn)浼墓芾矸绞蕉紝a(chǎn)生積極的影響。因此，美國美嘉華國際公司在與用戶合作平臺基礎(chǔ)上不斷整合和完善現(xiàn)有資源和手段，真正實現(xiàn)幫助用戶控制成本、提高綜合效益的目的。造紙機械的工作環(huán)境是潮濕和高溫，某些設(shè)備還伴有沖擊負(fù)荷，因而在潤滑劑的選擇上主要考慮其抗乳化性、耐水性、耐熱氧化安定性及耐負(fù)荷性能。造紙機械上的潤滑點在原則上都是封閉的。造紙機濕段即流漿箱至壓榨部的各軸承都是用密封的軸承殼以防水浸入和潤滑脂溢出造成交叉污染。造紙機干段則因作業(yè)運行時的溫度較高而采用中心潤滑站以壓力輸送潤滑油到各處軸承進行潤滑和散熱。濕端的潤滑脂潤滑點多采用定期人工巡視檢查注、換潤滑脂的辦法，故潤滑系統(tǒng)往往指干段的中心潤滑站及全部輸、供油管道及注油裝置。

造紙機干段的潤滑站通常在標(biāo)準(zhǔn)通用型號中選用，最好能在濾油能力方面及油溫控制能力方面較強者為佳，如有磁濾器及恒溫控制則更適宜。潤滑站的輸油量通常應(yīng)按各潤滑點散熱需要來計算。

造紙機干段各密閉軸承殼的供油多采用可調(diào)注油器，它也被稱為滴油閥，它使供入軸承的油適量而持續(xù)。這種注油器對于以手動調(diào)節(jié)油量的系統(tǒng)是十分適用可靠的。

在新型高速寬幅造紙機上，濕段的主要軸承也用中心潤滑站進行集中自動強制潤滑。在這種系統(tǒng)中，造紙機的濕、干兩段各設(shè)有中心潤滑站，但統(tǒng)一地由自動控制系統(tǒng)進行管理操縱。其各潤滑點注油量的控制由借微型電動機帶動的小型計量泵來實現(xiàn)，自控系統(tǒng)借電子計算機或其他軟件調(diào)控方式對注油管路上的流量計、壓力表等進行監(jiān)測并對計量注油泵電動機實現(xiàn)調(diào)控。紙漿造紙機械包括紙漿機械與造紙機械兩大類以及紙的裝飾、加工設(shè)備，具體潤滑方式如下：

1、紙漿機械的潤滑

紙漿機械包括備料、制漿兩類設(shè)備。紙漿機械的潤滑特點是工作環(huán)境潮濕、高溫，兼有沖擊性負(fù)荷。一般要求有較好的耐熱性、抗氧化性、抗乳化性和防銹性等，粘度為46－100的抗氧防銹潤滑油。也有要用耐熱性和機械安定性好的2號或3號復(fù)合鈣基、鈉基或鋰基潤滑脂，乃至使用二硫化鉬或石墨潤滑脂。紙漿蒸煮設(shè)備的軸承和齒輪工作溫度較高，常使用工業(yè)齒輪油或潤滑脂潤滑。概括紙漿機械的潤滑部件有軸承、蝸輪蝸桿、減速機、閉式、開式齒輪，曾經(jīng)涉及的有L-HL液壓油、L-CkC工業(yè)齒輪油；鈣基脂、復(fù)合鈣基脂、通用鋰基脂、石墨鈣基脂及半流體鋰基脂等類型。

2、造紙機的潤滑

造紙機的潤滑點原則上均系密閉狀。造紙機的濕段的各軸承都有密閉軸承殼以防水侵入和潤滑脂溢出造成交叉污染。造紙機的干段因運行時溫度較高而采用中心潤滑站以壓力輸送潤滑油到各處軸承進行潤滑和散熱。概括造紙機的潤滑部件有傳動減速箱、蝸輪減速箱、一般滑動軸承、滾動軸承、排氣風(fēng)機、濕段滾動軸承、鋼絲繩以及中心潤滑站（干段潤滑）用油。曾經(jīng)涉及的油、脂有液壓油、全損耗系統(tǒng)用油、鈣基脂、鈉基脂、石墨鈣基脂等類型。

3、造紙機及其附屬設(shè)備的潤滑

（1）分部傳動減速箱、中心潤滑站用油（干段潤滑）、搖振箱、蝸輪減速箱、一般滑動軸承：

均用液壓油或全損耗系統(tǒng)油潤滑用L-HL46或L-AN46，油品40℃時粘度41.4～50.6mm2/s，閃點（開口）>180℃，凝點<-10℃。

（2）濕段的滾動軸承：

鈣基潤滑脂，滴點>80℃，錐入度（25℃，1/10mm）265～295。

（3）排氣風(fēng)機、濕熱處滾動軸承：鈉基潤滑脂，滴點>40℃，錐入度（25℃，1/10mm）220～250。

（4）鋼絲繩：

石墨鈣基潤滑脂，ZG-S，滴點>80℃。

版紙、新聞紙、膠版紙、銅版紙、畫報紙

紙的制造過程

1:伐樹做材料 2:裁切成適當(dāng)?shù)拈L度 3:剝?nèi)淦?4:切成碎片 5:切成薄片

6:將薄片集中處理,運往造紙廠 7:以藥水和蒸氣做成紙漿 8:用藥水沖洗

9:去除雜質(zhì) 10:漂白紙漿 11:在紙漿中加入藥水 12:用網(wǎng)子瀝乾水分

13:放在氈子上吸水 14:以高溫烘乾水分 15:以壓光機做壓光處理

16:做成紙卷

（一）紙漿(Pulp)

當(dāng)有適當(dāng)?shù)哪静暮椭参锢w維後，便要將之制成纖維狀紙張，而紙漿的制造方法可分為：機械性、化學(xué)性和半化學(xué)性。

1.機械性：

原料以機械的壓力，研磨等物理方式，去制成斷碎的細(xì)纖維。機械紙漿以磨木紙漿為主要，其原料為闊葉樹與針葉樹，而這方式的生產(chǎn)效率能高達90-95％。

機械紙漿造成的紙張，因沒有加添任何化學(xué)品，故木材原料的木質(zhì)素，完全含於紙漿內(nèi)，惟如原料中含有色物質(zhì)或深色雜質(zhì)，將影響未來紙張的顏色，而性質(zhì)方面，它是比較脆弱，而不透明度高，排水性佳，適合高速大量抄紙。其所抄造的紙張之緊度低，平滑度高，而富彈性，吸墨能力強，可加速油墨乾燥等，印刷適應(yīng)性良好。

2.化學(xué)性(Chemical)

因機械紙漿留有甚多的非纖維素成份，如木質(zhì)(Lignin)等，使抄造出來紙容易受光

線照射使紙張的色澤有變及更脆弱的現(xiàn)象。為了改善這缺點，化學(xué)性的制造紙漿的方法便產(chǎn)生。

化學(xué)紙漿是用化學(xué)品混入來蒸煮(Cooking)木材，使原料的纖維容易分離。蒸煮目的是要以化學(xué)品與木質(zhì)等原料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，以排除木質(zhì)素，以留下纖維素來作紙漿的用料。

因蒸煮過程中，可加入不同的化學(xué)品，使制造出來的紙漿性質(zhì)有所不同，化學(xué)品可分為亞硫酸紙漿(Sulphite)、堿法紙漿(Alkaline)及硫酸鹽紙漿(Kraft)。

亞硫酸紙漿的性質(zhì)，色澤較淺，可不須經(jīng)漂白步驟也可用作抄紙使用，制造的紙張，白度較高，紙質(zhì)較柔軟，其物理性質(zhì)亦較弱。而堿法紙漿的特性，是較柔軟和高不透明度，此紙漿制造的紙張，物理性質(zhì)較強，主要是其纖維較短小。硫酸鹽紙漿是現(xiàn)時比較普遍的方法。因其是用Na2S來蒸解，蒸解容易而且效果良好，而用此紙漿所造的紙張，強度較優(yōu)，柔軟性良好，而且耐久性佳，而經(jīng)漂白後紙張白度更能大大提高。

3.半化學(xué)性(Semi-Chemical)

一種介乎於機械紙漿與化學(xué)紙漿之間的方法。先將原料里非纖維成分與纖維之間之結(jié)合力溶解，再用機械方法使纖維分離。半化學(xué)性方法所用的化學(xué)品是Na2SO3及Ca(HSO3)2，另加Na2CO3及NaHCO3充當(dāng)緩沖劑。而此漿的特性，是從原料得到的纖維可達65-85％，造出來的紙張，性質(zhì)較硬，而此紙漿能制造出不同用途的紙張，如新聞紙、印畫紙、書寫用紙及瓦楞紙等，使用彈性較大，而成本卻比其他方法較為低。

本文簡單介紹了紙漿的制造方法和不同方法制出的紙漿特性，而下期筆者會介紹造紙程序中對紙張?zhí)匦缘挠绊懀阅芘c大家在這方面作交流。

紙張的基本特性（二）

上篇筆者已向大家簡單地介紹了制造紙漿(Pulp)的方法?，F(xiàn)在便介紹另一個程序－造紙(Papermaking)。

（二）紙(Paper)

當(dāng)有了紙漿後，便要經(jīng)多種後期續(xù)制造程序，才能造出成為印刷時用的紙張。而造紙過程主要包括：1.打漿(Beating or Refining)；2.加添礦物質(zhì)和不同的填料(Utilization of Wet-End Additives)；3.抄紙(Forming&；； Pressing)。

1.打漿(Beating or Refining)

打漿的主要目的，是要將紙漿作切斷及磨潰的程序，以改變它的物理特性。因紙漿本身含有大量的纖維素，如果直接用此紙漿來造紙，紙張的物理特性會十分弱，而且表面亦會出現(xiàn)疏松多孔的現(xiàn)象。因此，要改善這情況，打漿是造紙的重要程序之一。

打漿的過程中對纖維所做的效果，是除去纖維素外部的薄膜，增加含水量，同時切斷纖維素之間的引力，以水的化學(xué)引力取代，增加纖維的柔軟度。切斷纖維能使它更短小，而且纖維會被拉長、拉直、卷曲及壓撕，部分纖維因而會成為糊狀。

打漿方法主要分為游離打漿和黏狀打漿。游離打漿是以切斷作用為主，紙漿的濃度較低。此方法的打漿機的刀刃較銳利，刀刃的齒距較密，在打漿時纖維容易被切斷，使所抄造出的紙張會出現(xiàn)密度小而膨松、不透明、伸縮性小，油墨容易附著等特性。不過，此方法所抄造出來的紙張，其表面平滑度較低，并容易起毛。

黏狀式打漿方法是用破裂磨潰等原理。其所用的紙漿濃度較高，而打漿機的刀刃較鈍，刀刃齒距較稀疏，切斷纖維時容易產(chǎn)生長短不一的現(xiàn)象，使所抄造出來的紙張擁有的物理特性較強，紙質(zhì)緊密，紙張表面平滑度佳，透明度較高且不易起撓等特性。但紙張的伸縮性較大，對油墨吸收效果較差。

2.填料、上膠和染色(Utilization of Wet-End Additives)

填料程序是在紙漿中加入適量的礦物質(zhì)和色料，務(wù)求造出紙張用途所要求的物理特性。添加填料可使紙張的平滑度增加、提高不透明度和白度、增加厚度和重量、改善紙張的吸墨能力及印刷適應(yīng)性等。填料的種類很多，常用的有白土(Clay)、石棉、滑石、石膏、炭酸鈣(CaCO3)、硫化鋅及炭酸鎂等，以填寫纖維間的空隙。

上膠程序主要是使紙張具有抵抗水份滲透的能力，而且可加強紙張的硬度、堅韌性、抗張力、抗?jié)裥?、提升紙張表面平滑度及減少起毛現(xiàn)象，同時也改善紙張的印刷適應(yīng)性。上膠的種類有松香(Rosin)、淀粉(Starch)、蠟乳液等。

染色程序目的是要改善紙張的色調(diào)或增加紙張的白度。亦使用螢光料，使照射到紙張的紫外光轉(zhuǎn)為白光，以增加白度。

3.抄紙(Forming&；； Pressing)

抄紙程序是將以制好的紙漿加入大量的水，使紙漿中的纖維產(chǎn)生水化作用，使纖維隨著水流分布在金屬網(wǎng)上，此形成所謂縱向(Machine Direction)和橫向(Cross Direction)的纖維方向性，其後進入造紙機，使纖維緊黏著造紙毛氈上，以減去大部分水份，并會經(jīng)過乾燥及壓光等程序而成為可用的紙張。

以上程序是基本的造紙張步驟，當(dāng)中必然有其他的程序以制造不同種類的紙張。但因篇幅問題，筆者將不會在此處談，期望日後再為讀者作介紹。

附表（二）列出了一些變數(shù)是會在造紙張序中影響其性質(zhì)。

下期筆者將為大家介紹紙張要考慮的特性，以決定其品質(zhì)和規(guī)格等。除此之外也會略述測試的方法。

紙張的基本特性（三）

前兩篇的PMTAC專頁，已為大家介紹了造紙漿和造紙的過程和一些影響紙張?zhí)匦缘年P(guān)鍵部分。今期便會為大家介紹，選購紙張作印刷用途時要考慮的因素。

於六月由美國GCA(Graphic Communications Association)，發(fā)表的一份名為GRACoL(General Requirements for Application Commercial Offset Lithography)的文件中，也提及在選購紙張時要考慮的特性。文件中提及的特性包括紙張表面、顏色、光澤度、光亮度、不透光度、基重、尺寸及纖維交織情況。筆者嘗試從中作參考去介紹有關(guān)特性。如有不足的地方，盼讀者能見諒及加以指教。

1.紙張表面(Paper Surface)

通常抄造出來的紙張都有正反表面，性質(zhì)也有差異，這差異包括表面的平滑度和光澤度等。於造紙過程中，紙漿會與金屬網(wǎng)和毛氈接觸以造成紙張，而金屬接觸面稱為網(wǎng)面(Wire Side)，而毛氈接觸的稱為毯面(Felt Side)。一般的毯面顏色較白，對印刷油墨的光澤表現(xiàn)也較佳。測試紙張時必須注明網(wǎng)面和毯面。而紙張表面的特性測試有平滑度和表面強度。

1.1平滑度(Smoothness)

紙張表面的平滑度對印刷有直接的影響，平滑度愈高的紙張，可供較細(xì)致精密的印刷網(wǎng)點使用，生產(chǎn)較高品質(zhì)的印刷品。我們要求是平滑度均勻的紙張，其次才是高平滑度的紙張。而平滑度的單位是空氣流量的時間。測試原理是在大約一平方寸面積的紙張表面，使用定量的氣壓施放在紙張表面，從而計算空氣沿表面流過的時間。時間愈長表示其平滑度高。

1.2表面強度(Surface Strength)

此強度是指紙張表面能承受油墨墨膜與印版之間分開時，對紙張表面所施加之垂直拔力，而紙張不致被剝皮或損壞表面的能力。表面強度的測試為檢驗紙張所含纖維與添加物，在印刷時表面脫落剝離的程度。測試的方法是采用標(biāo)準(zhǔn)蠟棒(Denison Wax)，標(biāo)準(zhǔn)蠟棒編號愈大，表示紙張的表面強度愈佳，此外也可用IGT印刷適性測性儀器，來測試紙張的表面強度，所取得的資料數(shù)據(jù)更詳細(xì)，更能可靠預(yù)測紙張表面強度。

2.紙張的顏色

紙張被看見的顏色，是吸收某一波長的光線而反射剩馀波長的光線所產(chǎn)生的結(jié)果。因此，對油墨在紙張表面上的表現(xiàn)有直接影響。而測試顏色常以CIE(Commission International edel’’Eclairage國際照明委員會）(IEC:International Electrotechnical Commission)的X, Y, Z值的標(biāo)示法或用Hunter L, A, B Scales的方法表示。現(xiàn)時最普遍的方法去測試紙張顏色，是使用可見分光光度計(Spectrophotometer)，而內(nèi)置的微型處理器方便轉(zhuǎn)換不同的標(biāo)示法。

3.白度,光亮度(Brightness)

造紙廠通常會測量白紙表面的光線反射量，而以百分比去表示反射的數(shù)率。工業(yè)界都會用這個數(shù)率去把紙張分等級，高數(shù)率的紙張為較高品質(zhì)的成品。書籍的制作都會用較低光亮度的紙張，以減少眼睛受太多反射光線影響而容易疲倦。但一些宣傳海報和雜志，都會使用高光亮度的紙張，以突出其內(nèi)文和圖片，來吸引入的注意。

4.不透光度(Opacity)

此特性是指當(dāng)印刷文字和圖片在紙張的一面，而另一面也印有文字或圖片，它們都不會發(fā)生透映現(xiàn)象。良好的紙張其不透光度高，讓制成的書籍使讀者閱讀時能集中本身頁內(nèi)的內(nèi)容，不致被印紋兩面隱約可見影響使眼睛疲倦。影響不透光度的因素有：i.紙張本身的厚??；ii.有否上膠；iii.紙張表面的平滑度與粗糙度；iv.所含的植物纖維成份等。測試的方法是測量有多少光能穿透紙張本身，單位是百分比率。

5.定量,基重(Basis Weight)

紙張的基重是指五百張基本尺寸紙張的重量。如果五百張尺寸25x38in.的紙張重80磅，其基重便是80磅。在印刷行業(yè)或一般人士中，當(dāng)考慮紙張厚薄或剛挺堅韌度時，都會與基重拉上關(guān)系。用基重去表示不同程度特性的紙張，都是已廣泛被采用了。

6.纖維排列交織的方向(Grain Direction)

在造紙的過程中，纖維會沿順著造紙機械的運行方向排列，而纖維排列和交織的情況，是直接影響紙張表面的平坦性和平滑度。交織不良的紙張，會使印刷時出現(xiàn)墨斑(Mottling)的現(xiàn)象。檢查纖維交織的情況，通常是將紙張樣本對著光線，由光線透過紙張，來判斷紙張的纖維均勻性。而現(xiàn)時更可利用掃描式電子顯微鏡(SEM)、能量分散光譜儀(EDS)和波長分散光譜儀(WDS)，去試驗和分析紙張表面結(jié)構(gòu)及觀察纖維交織情況。

7.抗張強度(Tensile Strength)

紙張的抗張度是表示纖維經(jīng)結(jié)合交織後，又經(jīng)不同的加工程序而成為紙張後，纖維間能承受的拉力，以測驗交織是否良好。此特性對於輪轉(zhuǎn)機所用的卷筒紙尤其重要。測試的方法是取裁剪寬度為25毫米(mm)，長度為150~200毫米(mm)的樣本，在紙張長度的兩端施以拉力，以測量樣本被拉斷時的力度，單位為牛頓力量(Newton Force)/mm。

8.撕裂力度(Tearing Strength)

紙張的撕裂力，是指在紙邊施加相同而不同方向的拉力去撕開紙張。而紙張的縱向纖維與橫向纖維的撕裂力不相等，因此，在測試時要檢測紙張的縱向纖維和橫向纖維的撕裂力，才能全面分析紙張的撕裂特性。測試的方法是裁切60毫米(mm)x60毫米(mm)的紙張樣本，然後將紙張夾在儀器的樣本板上，預(yù)先裁切開一小段，再開動搖擺針(Pendulum)撕裂紙張，其單位為牛頓力量(Newton-Force)。

回收利用廢棄紙和紙制品對我國意義重大人均紙和紙板的消費量是衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)水平的重要指標(biāo)，2001年美國人均紙和紙板的消費量為306.5kg，居世界第一。日本為242.8kg，居世界第五。我國僅為29.0kg，低于世界人均紙和紙板的消費量51.8kg的平均水平。

我國人口眾多，森林資源有限，森林覆蓋率為16%，低于世界平均水平28%。我國水資源短缺，人均水量只有世界平均水平的15%。由于我國的森林資源和水資源短缺，滿足不了造紙工業(yè)對原料的需求，每年我國都要進口大量的紙、紙板、紙漿和廢紙，約占我國紙和紙板消費量的66%。如果我國采取有效措施，回收利用廢棄紙制品，就能夠緩解造紙原料不足，改變目前依賴進口的現(xiàn)狀。

廢紙回收利用不僅有利于環(huán)境保護，而且更有利于制漿造紙企業(yè)節(jié)約投資、降低成本、減少污染。我國既是造紙大國又是紙品消費大國，均居世界第二，但廢紙回收利用率僅為30％，遠(yuǎn)低于47．8％的世界平均水平，與全球廢紙回收率最高的韓國84．6％相比更是差距甚遠(yuǎn)。利用廢紙造紙，不僅可以大大減少林木、水、電消耗和污染物排放，同時可以有效緩解資源供給壓力?；厥?噸廢紙可以少砍17棵大樹，節(jié)省3立方米的垃圾填埋場空間，節(jié)約50％以上的能源，35％的水資源。再生紙是以廢紙做原料，將其打碎、去色制漿經(jīng)過多種工序加工生產(chǎn)出來的紙張。其原料的80%來源于回收的廢紙，因而被譽為低能耗、輕污染的環(huán)保型用紙。城市廢紙多種多樣，以不同類別的廢紙為原料再制成不同的再生復(fù)印紙、再生包裝紙等。一般可以分為兩大類：一類是掛面板紙、衛(wèi)生紙等低級紙張；另一類是書報雜志、復(fù)印紙、打印紙、明信片和練習(xí)本等用紙。

目前，許多國家已經(jīng)生產(chǎn)和使用這兩類紙張。其中，生產(chǎn)再生復(fù)印紙的原料就是辦公用紙、膠版書刊及裝訂用紙等幾類原本紙質(zhì)就相對較好的城市廢紙，其生產(chǎn)過程要經(jīng)過篩選、除塵、過濾、凈化等工序，工藝和科技的含量很高。

隨著人們環(huán)保意識的增強，再生紙制品越來越得到人們的認(rèn)可和歡迎。