PDF《项目简介》

项目名称:造纸过程纸页成形关键技术及推广应用 推荐单位:华南理工大学 项目简介 本项目来源于国家发改委创新能力建设项目、科技部基金项目、广东省、广州 市和天河区科技计划项目及造纸企业合作项目.

造纸工业是我国的支柱产业之一.纸页成形是造纸过程的关键环节,纸页成形 的好坏直接影响着纸页的结构,进而决定着纸页各项性能.现代纸页成形过程面临 多种挑战,如浆料悬浮液是三相共存的复杂的分散体系,纤维非常容易絮聚;

造纸 机车速和幅宽不断增加;

社会发展不但要求纸张定量分布均匀,还要求纸张中纤维 排列分布均匀等. 上述种种挑战,一直困扰着不断前行的造纸行业,为此,华南理工大学联合岳 阳林纸股份有限公司、中冶美利云产业投资股份有限公司和河南天邦集团纸业有限 公司,以优化纸页成形,改善纸页结构为目标,从宏观定量分布、微观均匀性、纤 维定向分布、纸页 Z 高两面差、纤维纵横向(X/Y)分布等全方位对纸张的成形进行 了研究,并且系统性综合解决纸页成形的关键核心技术难题.创造性地开发了达到 国际先进水平的、具有自主知识产权的无驱动辊式顶网成形技术、无后坐力高频摇 振技术及多方位调控流浆箱技术,并将三者巧妙组合,全方位协同作用,达到全面 提升纸页成形技术,优化纸页结构和性能的目的.网部能耗降 20~45%,产品两面 差低于 10%,摇振最大频率达

600 次/分钟,最大振幅达 25mm,能随时无级调整摇 振的振幅和频率;

节约能耗;

匀度大幅改善,纸页的纤维取向可根据需要进行调节. 本成果创新性体现为:

1、脱水方式上的创新.采用双网挤压和成型辊高速离心双面脱水取代传统的 单面脱水、重力脱水和真空脱水,有效提高纸页匀度,降低纸页 Z 向结构和性能两 面差.

2、节能降耗上的创新.无驱动辊式顶网由辊子组成,无须传动和倒吸真空系 统,有效降低能耗和网子磨损.

3、频率振幅靶向精准控制技术的创新.大幅提高摇振频率,提高纤维和添加 剂在纸页中三维结构分布的均匀性,改善纸页的纵横向性能比和匀度;

采用碳纤维 材料取代传统的弹簧钢作为胸辊的弹性支撑.解决了抗疲劳强度差寿命短的难题. 突破了中高速纸机的技术瓶颈.

4、纤维取向调控技术上的创新,解决现有流浆箱喷浆中绝大多数纤维呈纵向 排列的缺陷,提高纸页中纤维取向分布的均匀可控性. 本成果已在全国造纸行业取得成功应用,包括中冶纸业银河有限公司

2 套、中 冶美利云产业投资股份有限公司

2 套(SZ000815) 、岳阳林纸股份有限公司 (SH600963) 、山东泉林纸业有限公司、河南天邦集团纸业有限公司、东莞旭丰纸 业有限公司、辽宁金城造纸股份有限公司

4 套(SZ000820) 、河南新亚纸业有限公 司2套、四川宜宾纸业有限公司(SH600793) 、湖北监利大枫纸业有限公司、山东 龙口玉龙纸业有限公司、揭阳市信达纸业有限公司等

40 多家企业应用

60 多台套, 应用企业近三年合计增加约

37 亿元、利润约 7.4 亿元、税收约

2 亿元. 本项目授权发明专利

12 项,实用新型专利

21 项;

发表国内外论文

20 余篇;

本成果的推广应用,有效地提高了企业的产品质量、降低了生产成本及提高了 纸机产量,从而大幅提升了应用企业的市场竞争力,其技术创新性和经济实用性获 得了国内专家学者及应用单位的充分肯定和高度评价,为我国造纸行业的转型改造 升级及高新产品的开发提供了可靠的高新技术和装备,系统性地解决了造纸核心关 键技术瓶颈,推动国内造纸行业的发展. 完成单位情况表及创新推广贡献 单位名称 华南理工大学 排名1单位性质 A 研究院 B 学校 C 社会团体 D 事业 单位 E 国有企业 F 民营企业 G 其它 联系人 联系电话 传真通讯地址 移动电 话 电子信箱 邮政编 码 对本项目技术创新和应用的贡献: 华南理工大学作为本项目的完成单位,拥有全国造纸领域仅有的两个国家级平 台:制浆造纸国家重点实验室和造纸与污染控制国家工程研究中心,负责总体技术 方案制定、技术内容分析、可行性研究、技术路线确定和技术优化、工程化试验等. 以市场需求为导向,组建了纤维基材成形关键技术创新研发团队,自主研发了和推 广应用了无驱动纸页顶网成型器技术、无后座力高频摇振器及多方位调控流浆箱技 术.对本项目的贡献包括以下几个方面:

1、全面负责整个项目的前期调研和研究开发工作.

2、全面负责整个项目的方案设计、设备加工及推广应用.

3、组织专业人员对项目设计方案进行可行性研究和评估;

4、提供产品测试仪器,依靠单位内部的测试平台,对项目过程中所需的各种样品 进行了测试化验;

5、全面负责整个项目的设备加工、工程化试验和性能优化.

6、提供了项目开发研究和推广应用所需的资金;

7、负责系统性对所有关键核心技术与装备的集成,并依据不同需求进行科学的配 置.

8、 造纸过程纸页成形关键技术 项目科技成果鉴定申请单位和主要完成单位. 单位盖章年月日单位名称 岳阳林纸股份有限公司 排名2单位性质 A 研究院所 B 学校 C 社会团体 D 事业 单位 E 国有企业 F 民营企业 G 其它 联系人 联系电话 传真通讯地址 移动电话电子信箱 邮政编 码 对本项目技术创新和应用的贡献: 岳阳林纸股份有限公司(SH600963)是国务院国资委确定的唯一一家以 林浆 纸 为主业的中央企业.公司属国家高新技术企业,依托国家级技术中心,技术研 发能力强.公司近年研发了国家级与省级新产品

20 个,其中轻量涂布纸获、轻型 印刷纸、高级彩印新闻纸、彩印超级压光纸分别获国家级新产品称号.近年公司成 功研发出高白工业淋膜原纸、静电复印纸、胶带原纸,无碳原纸,无碳复写原纸等 高附加值品种.公司主持研发的 意大利杨 APMP 新工艺制浆及其应用 项目获

2003 年国家科技进步二等奖.公司拥有多项国家级自主知识产权,获国家授权专利 超过

50 项. 作为本项目的第二完成单位,对本项目的贡献有:

1、承担了无后座力高频摇振箱的部分机械设计任务.

2、负责无后座力高频摇振箱在 3300/600 特种包装用纸生产线上的的安装、调试.

3、收集了无后座力高频摇振箱安装前后纸页性能的数据,优化了工艺条件.

4、补充和完善了无后座力高频摇振箱在特种包装用纸纸机上的使用要求和技术指 南.

5、 造纸过程纸页成形关键技术 项目科技成果鉴定主要完成单位之一. 单位盖章年月日单位名称 中冶美利云产业投资股份有限公司 排名3单位性质 A 研究院所 B 学校 C 社会团体 D 事业 单位 E 国有企业 F 民营企业 G 其它 联系人 联系电话 传真通讯地址 移动电 话 电子信箱 邮政编 码 对本项目技术创新和应用的贡献: 中冶美利云产业投资股份有限公司(SZ000815)年造纸能力

25 万吨,主要生产 文化用纸、彩色纸和高强瓦楞纸.文化纸产品有 美利云 牌全木浆高档双胶纸、 全木浆高档静电复印纸,中档产品有 琴丝竹 胶版纸、防近视纸, 檀香梅 牌 双胶纸, 丰岁兰 牌静电复印纸;

彩色纸产品主要有各色系胶版纸、复印纸、卡纸、荧光商务贴、普通商务贴、珠光原纸、压纹原纸、丝毛棉纸等

8 大品种

70 多 个色系,同时还为部分客户定向开发特种用纸. 环保复印纸、环保胶版纸 等文 化纸产品被评为宁夏回族自治区 绿色产品 称号.作为造纸过程纸页成形关键技 术及应用项目的第三完成单位,对本项目的主要贡献为:

1、参与了模块化稀释水流浆箱和无驱动辊式纸页顶网成形器的部分研发工作.

2、利用公司现有的纸机,经过适当的改造为无驱动辊式纸页顶网成形器的中试实 验提供了中试平台.

3、承担了无驱动辊式纸页顶网成形器的安装、调试.

4、负责了无驱动辊式纸页顶网成形器在 1760/350 长网纸机上的工艺优化与改进.

5、对无驱动辊式纸页顶网成型器技术在特种染色纸机生产线的应用要求和条件进 行了完善.

6、 造纸过程纸页成形关键技术 项目科技成果鉴定主要完成单位之一. 单位盖章年月日单位名称 河南天邦集团纸业有限公司 排名4单位性质 A 研究院所 B 学校 C 社会团体 D 事业 单位 E 国有企 F 民营企业 G 其它 联系人 联系电话 传真通讯地址 移动电 话 电子信箱 邮政编 码 对本项目技术创新和应用的贡献: 河南天邦集团纸业有限公司,现拥有纸页生产线

2 条,日产

150 吨吨废纸脱 墨浆生产线

1 条、110 千伏变电站

1 个和日处理 2.5 万吨废水的污水处理厂,总 投资

10 亿余元,年实现销售收入

13 亿元. 河南天邦集团纸业有限公司拥有熟 练技术工人

600 余人,中高级工程师

30 余人,各类专业技术人员

80 余人,技 术力量雄厚,团队实力强大,并先后通过了国家质量管理体系 ISO2001 认证,环 境管理体系 认证和 FSC 森林管理体系认证,2009 年以来,连年被河南省轻工业 协会评为全省 造纸十强企业 . 作为本项目的第四完成单位,对本项目的贡献有:

1、从生产的角度对无后座力高频摇振箱和无驱动辊式纸页顶网成型器在文化纸 和部分特种纸上的应用提出非常具体的要求.

2、参与了无后座力高频摇振箱和无驱动辊式纸页顶网成型器的部分设计工作.

3、负责无后座力高频摇振箱和无驱动辊式纸页顶网成型器的部分加工制造工作.

4、负责对必要的纸机机架改造,以及改造胸辊与摇振装置的连接结构,保障了摇 振装置与纸机的正常配合.

5、主持了无后座力高频摇振箱和等纸页成形关键技术在 3520/650 文化纸生产线 上的工厂生产试验、安装、调试及工艺优化.

6、及时发现并解决了无后座力高频摇振箱 在生产线上遇到的生产技术问题.

7、 造纸过程纸页成形关键技术 项目科技成果鉴定主要完成单位之一. 单位盖章年月日第三方评价和推广应用情况

1、第三方评价 截至目前造纸过程纸页成形关键技术已经过使用单位、质量监督部门、创新基 金评审专家等多方机构的检验和评审,总体评价良好. (1)检测机构的评价 根据广东省质量监督造纸产品检验站对造纸过程纸页成形关键技术的应用单 位――封开华信纸业有限公司和河南天邦集团纸业有限公司的产品检测报告显示, 应用造纸过程纸页成形关键技术后, 纸页的纵向抗张强度提高 18%, 纸页的横向抗 张强度提高 33%,纸页性能的纵横比得到了改善;

纸页的印刷 粗糙度(两面差值) 减小 98%,纸页的亮度(两面差值)减小 74%,纸页的色度(两面差)减小 58%. 从检测结果可以得出,产品的匀度、两面差以及色度都有很大改善. (2)科技部科技型中小企业创新基金项目专家验收评审意见 评审专家组一致认为:该项目研发的无驱动辊式纸页顶网成形技术,采用了双 网挤压脱水、 辊子离心脱水、 无驱动顶网等关键技术,提高了脱水效率和网子寿命, 降低了网部能耗,减少了纸页两面差,对纸页性能优化具有重要作用. (3)广东省科技计划项目专家验收评审意见 评审专家组一致认为:该项目研究了摇振装置无后座力的机理,研究了摇振装 置运行过程中调节振幅的机理,开发了无后座力高速摇振箱,实现了高频率条件下 摇振运行无后座力,经工程化测试,各项技术指标达到项目合同书的相关要求.

2、推广、应用情况 本成果的无驱动辊式顶网成型器、无后座力高频摇振装置及流浆箱从纸页结构 和化学组成上消除 Z 向两面差,减小纸页的纵横(X/Y)向定量差,按需要调控纤 维定向角,改善匀度,提高纸张强度,降低纸张的纵横向强度分布差,大幅提高产 品质量、 纸机................