基于实验型和工业型近红外光谱仪的木片材性预测建模对比研究

本研究探讨了采用工业型光谱仪和实验型光谱仪建立近红外模型用于快速预测木片材性的可行性,分析对比不同光谱仪的建模效果。针对不同材性指标分析特点,通过光谱信号校正和特征波长筛选算法优化模型预测性能,建立适宜的建模方法。结果表明,基于工业型光谱仪建立的近红外模型对木片水分、基本密度、纤维形态等物理性能指标表现出更高的预测精度,而化学组分含量的预测精度与实验型光谱仪无显著差异。工业型光谱仪木片理化材性近红外模型适用于制浆原料品质评价和工业过程分析。

制浆过程中木片浸渍机理及改善措施

从木片浸渍的基本原理、评价手段和影响木片浸渍效果的因素等方面对木片的浸渍进行了阐述,并重点讨论了加强木片浸渍的措施。

基于近红外光谱和水分校正算法的造纸木片基本密度预测

基本密度是评估木材制浆造纸性能的重要指标。采用近红外光谱技术检测造纸木片基本密度,实时掌握原料材性变化,能够为制定和优化制浆生产工艺提供基础理论数据。但在实际生产中,原料来源的复杂性造成木片水分含量波动较大,光谱中的水分干扰信息严重影响模型预测效果,成为制约近红外技术实际应用的主要因素。以杨木片为研究对象,通过对木片失水过程的近红外光谱动态监测,结合主成分分析明确光谱中水分吸收信息的特征响应,揭示了木片水分中结合水和自由水的变化规律。分别采用不同水分条件下的木片光谱建立偏最小二乘回归(PLS)模型预测木片基本密度,通过对比分析模型预测性能,探究木片水分变化对近红外预测木片密度的影响,并采用外部参数正交化算法(EPO)消除光谱中水分的干扰,提高模型对水分变化的抗干扰能力。研究结果表明,基于饱水木片光谱的模型具有最好的预测精度,模型的建立主要依靠近红外光谱对木片纤维结构特征信息的获取。而光谱中大量的水分吸收信息对建模是冗余无用的,并且会导致模型对样品水分高度敏感,当测试集水分含量变化时,模型预测出现严重偏差。通过EPO算法对木片失水过程动态光谱的解析,提取水分校正因子,能够有效消除水分变化引起的光谱差异。基于水分校正的基本密度预测模型对不同水分条件下的测试集均表现出稳定的预测性能,均方根误差、决定系数和预测相对标准偏差分别为12.23 kg·m^(-3)、0.8834和2.93。该研究将EPO算法引入对木材材性的近红外光谱分析,构建了抗水分干扰的稳健型基本密度预测模型,较好地解决了水分含量波动对原料材性快速检测的影响,为近红外光谱技术在制浆造纸领域的推广应用提供了依据。

挤压预处理对制浆性能的影响

对螺旋挤压机挤压后的木片生产化学浆和磺化化学机械浆 (SCMP)的制浆性能进行了探讨。研究发现 ,挤压后的木片部分抽出物、半纤维素被溶出 ,纤维受到一定程度的损伤。挤压显著改善了木片的药液渗透性能 ,用于生产化学浆 (KP和Soda AQ)时 ,1 4 %用碱量下得到的纸浆硬度与常规制浆方法 2 0 %用碱量相近 ,而筛渣率、碱耗明显降低 ,制浆得率相近。由于纤维损伤 ,纸浆强度性能下降 ,而打浆性能得到改善。比较而言 ,挤压更适合Soda AQ法制浆。挤压对含节子的木片的化学法制浆性能改善效果更为明显。挤压虽显著改善木片的磺化效果 ,可能机械损伤大于磺化的改善 ,最终SCMP纸浆强度性能没有得到提高。

《造纸木片》标准的修订内容介绍与解读

全面介绍了GB/T7909《造纸木片》二次修订的内容并深度解读修订过程和依据,有利于使用者全面、快速了解该标准的修订过程和内容并能结合实际情况科学应用,促使该标准重新成为国内造纸木片生产、贸易以及品质检验的重要依据。

利用近红外光谱快速分析制浆木片水分

针对实际生产中多采用混合品种木片制浆的情况,探讨了利用近红外光谱分析技术对混合木片的水分含量进行快速测定的可行性。通过国产便携式阿达玛光谱仪采集183个木片样品的光谱,经过预处理后,利用偏最小二乘法和完全交互验证方式建立4组木片的近红外光谱数据与其水分含量之间的关联模型。4个模型的相关系数均达到098以上,交叉验证均方根标准差在3%以内,相对分析误差值在68-103之间。利用建好的模型对预测集样品的水分含量进行预测,其中全局模型的预测标准差在127-240之间,结果较为精确。结果表明,尽管木材品种对木片近红外光谱水分特征吸收存在一定的影响,但在光谱预处理后,再以纯种木片与混合木片一起建立的全局模型,具有较好的适应性和较高的预测精度,可用于实际生产中快速测量混合木片的水分含量。

我国木片工业现状及其发展

综述了我国木片工业工艺设备、贮存、打包、验收、质量要求、存在的问题及其发展。

木屑双螺旋挤压法制浆

木材加工装饰材料底料木屑由于有大量纤维可以利用,制浆造纸成本较低。通过Bivis双螺旋挤压机制浆可以应用于一些低档纸种和纸板或纸板芯层的抄造。

一种没有废水产生的制浆方法的研究

探索了一种将木片用10 g/dm3的NaOH溶液预浸后,在2.5 MPa下,保温5 min后爆破,从中抽提的纤维素成分(葡萄糖聚合度大约是500)转换成纸浆的制浆方法。此方法没有废水产生,并对用这种方法制出的纸浆的各项物理性质进行了分析评估。这种纸浆的物理性质几乎与普通的硬木纸浆相同。

强化预浸渍对风干桉木片化学机械法制浆性能的影响

预浸渍药液难以均匀渗透风干木片是目前我国阔叶木化学机械浆生产线存在的共性问题。本研究提出在完成常规预浸渍后增加一段机械揉搓和化学浸渍的方案来改善风干木片的预浸渍效果。对比研究了目前主流化机浆生产流程和强化预浸渍流程的制浆工艺和成浆特性。结果表明,强化预浸渍方案可以有效排除风干桉木片中的疏水性有机沉积物,实现预浸渍段化学品的均质渗透,有效降低磨浆能耗(制备加拿大标准游离度300 mL浆样,磨浆能耗降低260 kWh/t);可制备出相对较高松厚度、较高强度的优质化机浆(纸浆松厚度为3.50 cm~3/g,抗张强度为21.1 N·m/g)。

混合商品桉木片原料硫酸盐浆氧脱木素工艺优化

针对混合商品桉木片硫酸盐法制浆漂白过程强度损失较为严重问题,利用正交实验方法完成混合商品桉木片硫酸盐浆氧脱木素工艺优化,确定在NaOH用量2%、时间60,min、温度100,℃、氧压0.5,MPa、MgSO4用量0.2%的条件下,纸浆的打浆度为15°SR,其抗张指数达到39,N·m/g以上,黏度>780,mL/g.通过单因素实验,进一步探讨氧脱木素工艺中NaOH用量对于纸浆性能的影响,提出氧脱木素工段NaOH用量与纸浆黏度、卡伯值分别具有线性关系:Yη=-17.84,XNaOH+829.92,R2=0.989,8;Ykappa=-0.62,X NaOH+10.56,R2=0.995,9.

加强制浆生产管理 提高纸浆产量与质量

大多数制浆企业的操作工艺与设备或工艺厂家提供的工艺都会出现很大偏离,甚至在工艺和原料相同的两条制浆线上产量与品质都相差较大。文章分析了产生这种现象的原因,介绍了制浆生产中提高生产管理水平,增加产量、改善产品品质的一些经验。

几种思茅松木片制浆实验研究

对4种不同类别的思茅松木片(规格材、剩余物、外购木片、大径材)的成浆性能和对制浆工艺的影响进行了研究。研究发现,不同类别原料木片对成浆性能影响不大,伐区剩余物、大径材和外购木片均可用于制浆。

门架式取料机在造纸行业备料工段的应用

门架式取料机首次应用于制浆造纸行业,本文介绍了门架式取料机的结构和工作概述,就其使用过程中出现的常见问题进行了分析并提出了解决方法,为优化门架式取料机在制浆造纸行业的应用积累了经验。

化机浆预浸促进剂技术工艺研究

以阔叶木杨木木片为原料,采用化机浆方法生产杨木化机浆产品,在杨木木片生产化机浆预浸阶段,通过选择性使用组合生物酶和化学活性剂,改变木片结构,使其内部形成空隙并充分软化,提高纤维润胀能力,降低药液表面张力,加快药液在原料纤维中的渗透、扩散。因此,本研究技术可加快药液渗透速度,提高原料与药液的反应效果,降低化学药品用量、电耗和水耗,提高生产效率,具有产品得率高、质量好、成本低等优势。

例谈中长期木片采购模型的探索及应用

在日常采购过程中,采购策略的选择直接影响采购成本的高低,而“木片”作为纸浆的重要原材料之一,目前仍以进口为主。对于造纸企业而言,如何针对不同的采购产品及其产品的行业特性选用有效的采购策略是其采购管理的重要内容和关键任务,也是决定公司产品市场竞争力的重要因素之一。鉴于此,以岳阳林纸集团为例,通过构建木片纸浆原材料中长期采购模型,解决其木片安全库存及过剩产能分配问题。

湿法备料连续蒸煮系统麦草改木片的改造经验

介绍了白云纸业麦草浆连蒸系统改为木片浆的成功改造及生产实践,并总结了生产过程中的一些经验教训。

木片制浆生产中热能的综合利用

论述木片制浆生产工艺中通过利用冷喷放降低蒸煮热耗、蒸煮中期或终了汽液转注节能、放汽及喷放热能的回收利用等几种节省热能和综合利用热能的方法。制浆生产过程中的热耗主要消耗在蒸煮部分,为此,从蒸煮工艺、操作工艺入手,合理利用热能,达到提质降耗,提高经济效益的目的。