制浆造纸过程自动测量与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国轻工业

作者:刘焕彬 编

出品人:

页数:358

译者:

出版时间:2003-8

价格:46.00元

装帧:

isbn号码:9787501939787

丛书系列:

图书标签:

• 制浆造纸
• 自动控制
• 过程测量
• 工业自动化
• 传感器技术
• 数据分析
• 过程优化
• 纸张质量
• 控制系统
• 智能制造

纸张的智慧：工业革命的脉搏与未来 纸，这看似平凡的载体，却承载着人类文明的印记，贯穿着信息传递的血脉，更是现代工业不可或缺的基础材料。从古老的竹简到现代的报刊杂志，从精美的包装到科技前沿的电子元件，纸张的身影无处不在。而支撑这一切的，是精密而复杂的制浆造纸工业，它不仅是一门古老的技艺，更是与时俱进的科技前沿。 第一章：纤维的蜕变——制浆的奥秘 制浆，是造纸的源头活水。它将天然的木材、竹子、棉麻等植物纤维，通过一系列物理和化学的处理，转化为细腻、纯净的纸浆，为接下来的造纸过程奠定基础。这并非简单的“打成泥”，而是一场精密的化学与物理的协奏曲。 纤维的来源与预处理： 优质的纸张离不开优质的纤维。我们从可持续管理的森林中获取木材，或是利用农业废弃物，如麦秆、稻草等。这些原材料在进入制浆厂后，首先要经过初步的净化，去除树皮、泥沙等杂质，并被切割成合适的尺寸，以便后续的加工。 化学制浆的智慧： 化学制浆是目前主流的制浆方式，它利用化学药剂将木质素等非纤维素成分溶解，从而分离出纯净的纤维素。 硫酸盐法（Kraft Process）： 这是应用最广泛的化学制浆方法，其特点是制浆效率高，纸浆强度好，且可以回收化学品和能源。其核心在于使用氢氧化钠（NaOH）和硫化钠（Na2S）的混合碱液，在高温高压下处理木片。这个过程不仅能有效分解木质素，还能在回收过程中产生能量，大大降低了生产成本和环境影响。我们深入研究各种木材（针叶木、阔叶木）对硫酸盐法的影响，以及不同碱液浓度、反应温度和时间对纸浆质量的优化。 亚硫酸盐法： 这种方法使用亚硫酸盐或亚硫酸氢盐作为制浆剂，适用于生产某些特定类型的纸张，如食品包装纸等。亚硫酸盐法通常能得到更白、更易漂白的纸浆，但其回收效率相对较低，且对环境的影响需要格外关注。我们会探讨不同亚硫酸盐的种类及其对纤维性能的影响，以及如何改进回收工艺。 再生纤维素浆： 随着环保意识的提高，回收废纸制成再生纤维素浆也日益重要。这个过程需要复杂的脱墨、净化和重构技术，以确保再生纸浆的质量不亚于原生纸浆。我们将介绍各种脱墨剂和分离技术，以及如何通过物理和化学方法改善再生纤维的长度和强度。 机械制浆的精妙： 机械制浆是通过物理研磨等方式将木材磨成纤维，这种方法保留了更多的木材成分，但得到的纸浆强度较低，主要用于新闻纸、挂历纸等对强度要求不高的纸张。 磨木浆： 这是最原始的机械制浆方式，通过砂轮或圆盘磨机将木块研磨成浆。我们将分析不同磨浆条件（如磨盘速度、压力）对纤维形态和长度的影响。 热磨机械浆（TMP）和化学热机械浆（CTMP）： 这两种方法在机械制浆的基础上，加入了预热和化学处理，能够提高纸浆的得率和强度，是目前机械制浆的主流技术。我们会详细解析蒸汽和化学品在提升纤维性能中的作用，以及其对能耗和环境的影响。 漂白与精炼： 制浆过程中，还需要对纸浆进行漂白，以提高纸张的白度和亮度，去除残留的色素和杂质。同时，精炼过程通过机械作用使纤维膨胀、表面起毛，增加纤维之间的结合力，从而提高纸张的强度和均匀性。 漂白剂的选择与工艺： 从传统的氯漂，到无元素氯（ECF）漂白，再到全无氯（TCF）漂白，环保理念贯穿于漂白技术的演进。我们将深入研究不同漂白剂（如过氧化氢、二氧化氯、臭氧）的作用机理、反应条件以及对环境的影响。 精炼的深度与效果： 精炼是决定纸张最终性能的关键步骤之一。我们将分析不同精炼方式（如盘式精炼、锥形精炼）以及精炼程度对纤维形态、比表面积、吸水性以及纸张强度的影响。 第二章：纸的诞生——造纸的艺术与科学 拥有了质地均匀、性能优良的纸浆，下一步就是将其转化为一张张承载着无限可能的纸。造纸的过程，是一场流体动力学、纤维工程学和精密机械学的完美结合。 流浆箱的均质： 流浆箱是造纸机的“心脏”，它将高浓度、高粘度的纸浆，通过稀释、混合和分散，以均匀的厚度和流速喷洒到网毯上。流浆箱的设计和操作，直接影响着纸张的均匀度、厚度以及平整度。我们将详细介绍不同类型的流浆箱（如开式流浆箱、闭式流浆箱），以及影响流浆均匀性的关键因素，如纸浆浓度、流速、挡板设计等。 网部漉水与成形： 在网部，大量的游离水通过重力、真空和压榨等作用被迅速移除，纤维在网毯上铺展、交织，形成湿纸页。网部的结构、网毯的材质、漉水方式以及成形区的流体力学行为，都对纸页的纤维定向、均一度和强度至关重要。我们将探讨双网造纸机、圆网造纸机等不同结构对纸页成形的影响，以及如何在高速运转下实现高效的漉水和纤维的定向排列。 压榨的塑形： 湿纸页在通过压榨部时，再次被挤压，移除更多的水分，并进一步压实纤维，提高纸页的密度和强度。压榨辊的配置、线压力、压榨次数以及压榨方式（如带压榨、无压榨）都对纸张的最终性能产生显著影响。我们将分析不同压榨组合（如软压榨、硬压榨）对纸张平滑度、紧度、透气性以及力学性能的影响。 干燥的定型： 干燥部是造纸过程中能耗最大的环节，通过蒸汽加热的烘缸，将湿纸页中的水分蒸发，使其达到所需的含水量。干燥速度、温度分布、烘缸的配置以及烘干方式（如接触式干燥、非接触式干燥）都对纸张的尺寸稳定性、强度和表面性能有重要影响。我们将研究不同干燥曲线对纸张结构和性能的影响，以及如何通过优化干燥过程来减少能耗和防止纸张变形。 压光与卷取： 压光机通过一系列光滑的辊子，对纸张进行平滑处理，提高其表面光泽度和光滑度。卷取机则将宽幅的纸张卷成卷，方便储存和运输。 压光辊的材料与结构： 不同的压光辊（如钢辊、橡胶辊）和压光方式（如单向压光、双向压光）都会影响纸张的表面质量。我们将探讨压光温度、线压力以及压光次数对纸张光泽度、平滑度、厚度均一性的影响。 卷取张力的控制： 卷取张力是影响纸卷质量的关键因素。过大或过小的张力都可能导致纸卷松散或变形。我们将研究卷取张力对纸卷紧度、卷边以及纸张在后续加工中的表现的影响。 表面施胶与涂布： 为了满足不同用途的需求，纸张常常需要在表面进行施胶或涂布。 表面施胶： 通过在纸张表面施加淀粉、CMC等施胶剂，可以提高纸张的表面强度、抗油墨扩散性，并改善印刷适性。我们将介绍不同施胶剂的种类、施加方式（如刮刀施胶、辊筒施胶）以及对纸张表面性能的影响。 涂布： 涂布是在纸张表面覆盖一层或多层由颜料、粘合剂和助剂组成的涂料，以提高纸张的光泽度、白度、平滑度和印刷性能，常用于生产铜版纸、画报纸等。我们将深入研究各种涂布颜料（如碳酸钙、高岭土）、粘合剂（如淀粉、合成乳胶）以及涂布工艺（如刮刀涂布、空气刮刀涂布）对纸张最终品质的影响。 第三章：智能化的未来——制浆造纸的创新之路 现代制浆造纸工业，正以前所未有的速度迈向智能化、自动化和绿色化。科技的进步，不仅提升了生产效率，更赋予了纸张更强大的功能和更广阔的应用空间。 过程自动化与信息化： 从原料进厂到成品出库，整个生产流程的每一个环节，都正在被精密的光学传感器、在线测量仪器、先进的控制系统和强大的数据分析平台所覆盖。 在线测量技术： 诸如白度仪、光泽度仪、透气度仪、定量仪、厚度仪等，能够实时监测纸张的关键质量参数。我们将探讨这些传感器的基本原理、安装位置以及如何与控制系统联动，实现实时反馈和调整。 先进过程控制（APC）： 基于模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制（FLC）等先进控制策略，能够有效协调各环节的运行，优化生产参数，降低能耗，提高产品质量的稳定性。我们将介绍这些控制策略在制浆造纸过程中的应用案例，以及如何通过仿真和实际运行来验证其有效性。 生产执行系统（MES）与企业资源计划（ERP）： 将生产数据与企业管理系统集成，实现生产调度、物料管理、质量追溯、设备维护等全方位的信息化管理。我们将分析MES和ERP系统如何为企业带来更高效的运营和决策支持。 新材料与功能纸： 传统的纸张正在突破自身界限，衍生出各种高性能、多功能的“新纸”。 纳米纤维素： 来源于植物纤维的纳米材料，具有超高的强度、优异的力学性能和特殊的表面性质，有望在电子、生物医药、复合材料等领域开辟新的应用。我们将探讨纳米纤维素的制备方法、结构特点以及其在制造高性能纸张、薄膜和复合材料中的潜力。 功能性涂层纸： 具备防水、防油、抗菌、阻燃、导电等特殊功能的纸张，正在悄然改变着我们的生活。例如，可降解的防水包装纸，用于食品接触的抗菌餐巾纸，以及用于电子设备的导电纸。我们将研究各种功能性添加剂和涂层技术，以及它们如何赋予纸张新的生命力。 生物可降解纸张： 随着环保法规日益严格，以及消费者对可持续产品的需求不断增长，生物可降解纸张的重要性日益凸显。我们将探讨不同生物可降解材料（如PLA、PHA）与纤维素的结合，以及如何设计和生产既环保又满足性能要求的可降解纸。 绿色制造与循环经济： 制浆造纸工业正积极拥抱绿色理念，致力于减少污染、降低能耗、提高资源利用率，构建可持续的循环经济模式。 节能减排技术： 从优化蒸煮工艺、改进浆料浓缩技术，到高效热能回收系统、废水处理与回用，每一步都在为降低生产成本和环境负荷做出贡献。我们将介绍各项先进的节能减排技术，以及它们在降低碳足ック方面的显著成效。 废弃物资源化利用： 锅炉灰渣、黑液、废弃纤维等，正通过技术创新被转化为有价值的资源，例如生物燃料、造纸填料、有机肥等。我们将重点关注黑液的能源化和化学品回收技术，以及其他副产物的增值利用途径。 水资源管理： 制浆造纸过程是水消耗大户，因此，高效的水处理和回用技术是实现可持续发展的关键。我们将深入探讨各种废水处理工艺（如生物处理、膜分离）以及如何构建闭路循环用水系统。 结语： 制浆造纸工业，是一门古老而又充满活力的艺术与科学。它与人类文明的每一次飞跃都紧密相连，从书籍的普及到信息的传播，从包装的便利到科技的创新。随着科技的不断发展，我们正见证着纸张的无限可能，它将继续以其独特的魅力，在我们的世界中扮演着不可替代的角色，并以更加智能、绿色、高效的方式，迎接未来的挑战与机遇。

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阅读任何一本技术专著，我最看重的就是其案例的真实性和前瞻性。这本书在理论框架搭建之外，想必投入了大量精力去挖掘实际生产线上的“痛点”并给出解决方案。我特别关注其对节能减排和环境保护方面的论述。在当前的行业背景下，如何通过更精准的控制来减少化学品消耗和废水排放，是衡量一个控制系统是否先进的重要标准。如果书中能提供一些基于能耗模型的优化策略，例如针对蒸发器或干燥部的能量级联控制方案，那将极具价值。我期望看到不仅仅是描述性的文字，而是带有具体数学模型和仿真结果的论证。另外，对于自动化系统的安全性和冗余设计，我也希望能有深入的探讨。毕竟，一套可靠的自动控制系统，其安全性绝不亚于其控制精度本身。总而言之，我期待这本书能提供一套既符合当下行业规范，又具备未来视野的控制工程实践蓝图。

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从装帧和纸张的质量来看，这本书显然是面向长期使用的专业工具书，而不是快餐式的参考资料。这暗示了作者对内容持久性的信心。我最关注的是其对不同类型纸张（如文化纸、包装纸、特种纸）的控制策略的差异化处理。不同纸种对留着率、白度、定量波动有着截然不同的容忍度，一套“万能”的控制策略显然是不够用的。我希望书中能有对比性的章节，详细分析这些差异如何具体体现在传感器参数的选择、控制器的增益设定以及报警阈值的界定上。此外，对于人员培训和技能提升方面，这本书是否有提供可以借鉴的思路？比如，如何利用书中的知识体系来构建一套有效的现场操作员培训模块。如果能附带一些可以供读者自行练习的虚拟仿真环境的介绍或链接，那就太棒了。这本书的价值，我认为不仅在于传授知识，更在于提供一套可被反复验证和迭代的工程方法论。

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这本书的厚度着实让我有些吃惊，拿在手里分量十足，这通常意味着内容翔实、覆盖面广。我更关心的是，在如此宏大的主题下，作者是如何处理那些技术细节的。我对精密仪表的介绍部分非常感兴趣，特别是如何处理造纸过程中常见的污垢和腐蚀问题对测量准确性的影响。很多同类书籍在这部分往往一带而过，但对于实际操作而言，这些“脏活累活”背后的技术攻关才是最能体现专业深度的。我希望看到详细的图表和流程图，最好能配上一些典型的故障排除指南。如果能加入一些经典国际标准（如TAPPI标准）中对在线监测指标的要求解读，那对提升读者的规范意识将大有裨益。老实说，我更看重的是那些“做了什么”的描述，而不是仅仅停留在“应该做什么”的理论层面。这本书的字体和版式设计也比较适合长时间阅读，没有那种小气出版社常见的印刷模糊感，这一点在查阅大量技术数据时至关重要，能有效减轻阅读疲劳。

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这本书的语言风格，从我初步翻阅的感受来看，是那种典型的、严谨的学术语调，但又不失条理清晰的工程化叙事。这对于理解那些复杂的反馈回路和算法至关重要。我非常好奇作者是如何在保持专业严谨性的同时，使晦涩的数学原理变得易于理解的。比如，关于模糊控制或神经网络在浆料浓度预测中的应用，这些前沿技术往往需要非常扎实的数学基础才能入门。我希望书中能用类比或者更直观的图形来辅助解释这些高阶概念，而不是直接丢出复杂的公式。我尤其关注章节之间衔接的自然度，是否能让读者在不知不觉中，从基础的物料平衡过渡到复杂的先进过程控制（APC）策略。一本好的技术书籍，其阅读体验应该像攀登一座精心修建的台阶，每一步都有清晰的指引，让你充满信心继续向上探索，而不是跌入理论的迷雾中。

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这本书的封面设计和排版实在是让人眼前一亮，尤其是色彩搭配，既有工业的沉稳感，又不失现代科技的灵动。我一直对那些涉及复杂工业流程的教材抱有一种敬畏，但这本书的编排方式显然考虑到了读者的接受度。从目录上看，章节划分非常逻辑化，从基础原理的铺陈到实际应用的深入探讨，层层递进，这对于初学者来说无疑是个福音。我特别关注了它在理论深度与工程实践之间的平衡点，很多教科书要么过于晦涩，要么流于表面，而这本书似乎找到了一个绝佳的切入点。比如，我对其中关于传感器在高温高压环境下的选型和校准部分非常期待，这往往是现场工程师最头疼的问题。如果书中能结合最新的物联网技术和大数据分析在纸浆优化中的应用案例，那就更完美了。我希望它不仅仅停留在经典的PID控制层面，而是能展现出更前沿的预测控制和自适应控制在提高纸机运行稳定性和产品质量方面的实际效能。光是翻阅目录，就已经感受到了作者在内容组织上的匠心独运，相信内容一定能为我的专业学习提供坚实的支撑。

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