第三节 深加工技术

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内容出处: 《上海造纸志》 图书
唯一号: 110120020230000524
颗粒名称: 第三节 深加工技术
分类号: TS758
页数: 7
页码: 117-123
摘要: 本文记述了上海造纸工业深加工技术不断进步,发展出多种技术加工纸,满足国防科研和民用需求。
关键词: 上海造纸 生产技术 深加工技术

内容

将原纸根据需要再进行各种不同方式的深加工,可获得不同的使用特性。上海造纸工业深加工的方式主要有:涂布加工、吸收加工、贴合加工和机械加工等。上海地区最早生产的加工纸为民国15年(1926年)英商东方洋行从英国运来设备及原材料生产的晒图纸,马江晒图纸厂于民国18年1月开始生产晒图纸。其后,高乐洋行于民国20年开始生产复写纸。美锦蜡光纸厂于民国24年开始生产蜡光纸,华丽铜版纸厂于民国35年生产单面铜版纸。
  中华人民共和国建立后,随着我国科学技术的发展,特别是国防工业、无线电仪表工业的发展,以及进口和自制了许多自动化记录仪器,需要各种技术加工纸的配套。1955年上海记录纸厂开始生产仪表记录纸。1957年华丽铜版纸厂利用铜版纸生产工艺和设备,组织技术力量进行研制和少量生产技术加工纸,并成立新产品试验小组,后扩大成立车间,先后试制心电图纸、传真纸、渔群探测纸、气相防锈纸、多层复合包装纸、萤光地图纸、深井压力纸、湿式电化学记录纸、湿式声纳记录纸、静电记录纸、静电复印纸、力感记录纸等20多个品种,解决了军工国防科研单位的部分急需。这时的技术加工纸新技术从无到有,处于萌芽发展阶段。
  1963年,军工科研单位及各行业对技术加工纸的需求更迫切,国家科委委托轻工业部筹建以试验为主的技术加工纸中间试验工厂。
  1964年8月3日上海造纸工业公司决定,将华丽铜版纸厂新产品试制车间试制人员和设备一并调入宝山油纸厂,并把华丽铜版纸厂的传真纸、报图记录纸等及1964年承担的新技术产品研制试制任务一并带去。后经多次论证,最后由国家科委投资和上海市副市长宋季文组织考察,决定选址青浦县朱家角另建新厂,即1967年改名的“三五纸厂”。该厂于1965年底基建竣工,设备安装完毕,投产后为科技、军工、生产提供新产品、新技术、新材料,解决军工和民用的急需。由于产品门类较全,品种较多,可以供应进口和国产仪器记录纸的定型选择与配套使用,品种逐年扩大,到1985年底已有各类记录纸、传真纸、复合纸、复印纸等共37种。
  上海地区的加工纸根据其特性要求,研究采用不同的加工工艺技术,逐步发展,获得许多新品种。
  一、涂布加工
  在纸的表面施加药液、涂料等,改变其表面特性。
  1.晒图纸
  民国18年马江晒图纸厂开始生产负像晒图纸。主要设备涂布机是仿造东方洋行的英国设备,由国内铁工厂承造。开业初期只有蓝底白线晒图纸(铁盐型)一个产品。以后陆续引进涂料配方,生产棕底白线晒图纸(铬盐型)、白底红线及蓝线、棕线、黑线(重氮盐型)正像晒图纸。至民国31年底前所生产的晒图纸,从原纸、化工原料、包装材料全部依靠进口,配方、工艺、质量标准亦全部参照国外,但生产技术相对落后,除涂布采用机器设备,其他配料搅拌、输送、分卷、包装均靠人力。产品分湿法显影(铁盐、铬盐)、微湿法显影(OCE)型、干法显影((重氮盐)等多种颜色。
  1949年时,生产晒图纸的仅马江、强生2家,晒图纸的需求量与日俱增,1950年起又陆续成立4家晒图纸厂,均采用RT与R盐的工艺配方以紫线晒图纸为主,凡拉明RT有商品供应,R盐由自己合成。1956年国家对私改造,对马江、强生等6家晒图纸厂改组,1957年成立化工车间集中生产R盐及稳定剂。1960年以后逐步扩大自制化工原料能力,改变生产R盐的工艺路线,既降低成本又提高纯度。
  1965年在涂布机上试用热风干燥,采用背涂解决纸页卷曲问题,效果良好。并试制以对N·N二乙胺基苯重氮盐(BG)和偶联剂2.3二羟基萘6磺酸钠(2.3·6)为主盐的蓝线晒
  图纸,率先进行批量生产。又试用二氧化硅进行预涂,对晒图纸底色线条大有帮助,受到轻工业部造纸工业管理局的赞扬。1966年8月马江晒图纸厂结合迁厂进行技术改造,以气刀取代玻璃刮刀涂布,改善涂布质量,又用蒸气热风干燥取代煤气明火干燥,解决强干燥导致纸张强度、耐折度下降问题。1978年轻工业部在杭州召开全国主要晒图纸生产厂会议,进行技术交流与晒图纸质量评比,上海生产的蓝线晒图纸获优胜。会议建议在全国推广蓝线晒图纸生产工艺。但(BG)蓝线晒图纸对酸碱反应灵敏,遇酸变红,遇碱变蓝,晒好图纸很易变色。
  1987年又以N·乙基N·2羟乙胺基苯重氮盐(BGT)替代(BG),进一步提高晒图纸线条色泽的稳定性。
  1984年又试制蓝线高速干湿两用晒图纸新品种,既可用于干法显影(氨薰显影),又可用于湿法显影(用显影液显影),因而既可用于晒制工程图纸,也可在湿法重氮复印机上晒文件资料。该科研项目于1985年12月进行技术鉴定。
  2。印刷涂料纸
  美锦蜡光纸厂民国24年5月开始生产蜡光纸,主要设备是德国造31”门幅毛刷涂布机1台,生产工艺、技术、涂料配方均由德籍工程师一手垄断。
  民国35年1月华丽铜版纸厂利用蜡光纸的涂布设备开始生产100克单面铜版纸。当时,原纸质量不高,表面粗糙,涂料为双飞粉、锌氧粉、司的灵等,涂料中的胶粘剂为澳洲进口的casein和上海供应的湿牛皮胶。由于原纸和化工原料的关系,产品的光泽度和平滑度都比较差。主要设备是2台从德国进口的30年代挂杆式毛刷涂布机、二台轧光机(一台轧布厂七辊轧光机改制、一台美国进口的十辊旧机)、一台切纸机等。其他调料、调色均靠手工操作,劳动强度很大。
  1953年5月1日萧世平任华丽铜版纸厂工程师,对铜版纸、蜡光纸的工艺配方进行改革,将硫酸钡在厂内精加工,加强漂洗工序,进一步清除铁质,提高涂料质量,又加强工艺操作管理,使铜版纸、蜡光纸质量提高一步。
  1952年因急需150克双面铜版纸,华丽铜版纸厂经过多次试验,利用原有单面涂布设备,采取正、反二次涂布和二次轧光办法试制,获得成功。1955年华东地区第一次工业展览会,需120克双面铜板纸印刷产品样本,说明书以及1959年为印刷反映祖国十年成就的《中国画册》,国家轻工业部要求华丽铜版纸厂生产优质双面铜板纸,该厂经过努力均如期完成。1965年该厂自行改装一台双面双幅涂布机。1981年3月由造纸公司设计室设计的1600毫米双面刮刀、气刀联合涂布机安装投产,采用桥式气浮干燥系统,生产120~250克双面铜版纸,涂布质量及印刷性能均显著提高。该厂生产的特号胶版印刷涂料纸获轻工业部及上海市优质产品称号。
  1988年3月从瑞士引进的BMB多功能涂布机由上海造纸研究所迁华丽铜版纸厂安装试生产,经多次试验。次年,刮刀涂布技术已基本掌握,车速从40米/分提高到100~120米/分,为新产品的开发提供了条件。
  江南纸厂于1983年5月向法国CELLIER公司引进涂料制备系统工艺设备;向德国JAGENBERG公司引进面宽1800毫米,四只刮刀涂布头的双面涂布机;BMB气浮干燥系统等设备。用国产原纸,年产2万吨高质量的美术铜版纸。该生产线于1986年6月竣工投产,生产80~100克单面和100~150克双面铜版纸专供胶印单色或多色精美图片、画册、商品样本等。
  3.热显色与热敏记录纸
  最初开创的热显色记录纸是心电图纸。当初,纸的结构为碳浆式,即在黑色纸基上涂白色记录层。白色记录层遇到记录热笔的一定温度后,涂层熔融成全透明,露出底层黑色纸基,即为记录痕迹。投产后经过三次工艺改进,第一次1966年将涂层材料由硬脂酸盐改为纤维素,涂料加工由球磨改为溶解法,涂层白度、光滑度都有改进。第二次1973年将原碳浆式结构改为涂料式结构,即在白色纸基上涂黑色反差层,再在黑色反差层上涂白色记录层。改进后具有阻抗小、熔点低、精度高、反差好等优点,产品质量显著提高。三五纸厂的“珊瑚牌”心电图纸获1984年国家银质奖。第三次1986年又降低涂层熔融点及改进印刷座标格线质量,使心电图纸的主要技术指标接近国际先进水平。
  1987年8月经鉴定,并获1987年上海市赶超创优质量奖。
  1981年又试制成功利用涂层染料发色的热显色记录纸,纸基表面涂无色热敏材料(发色剂)、显色剂、粘胶剂等。当纸的表面受到记录热笔头由光电输入信号转换来的热能,物质之间被融化,发生化学反应而发色,得到相应深浅色调的图像、文字等。适用于各种电子计算机、微处理机、图像分析仪、气象色谱自动记录仪、肺功能扫描仪等。1982年12月在上海通过技术鉴定,性能接近国外同类产品,获1982年轻工业部科技成果四等奖,1983年上海市优秀新产品三等奖。
  4.电火花烧灼记录纸
  在1958年研制海洋及航道测深记录纸成功的基础上继续传真记录纸(真迹电报用纸)的研制。该纸系在具有导电性能的黑色纸基的反面涂铝层,正面涂白色低压绝缘层。以传真电报机上传送电报的原迹为例:通过一只聚光镜,光源的焦点照在原稿上,通过光电管的作用,因字迹深浅的不同而产生强弱不同的电流。记录时,记录笔尖将接收到的电讯号以尖端放电形式作用在白色表层,将表层击穿燃烧生成黑色物质,并露出黑色基底纸,从而扫描记录出发送机上原稿相同深浅的黑色图像、文字等。试制成功后,于1965年获轻工部奖励。
  1972年又改进传真记录纸的涂层配方,以氧化锌代替硫代硫酸铅,不仅解决铅离子污染,又使产品的灵敏度稳定提高,有较大适应性,也可作电子计算机的记录用纸,简化了这个系列产品。1974年通过试验,将原来传真、测深、渔探等不同用途、不同电阻的原纸最后统一到1~1.5万欧姆电阻,有利生产管理。
  低电压电敏纸亦属电火花烧灼型记录纸,是在40克/平方米的原纸上先涂一层黑色中间层。干燥后,在黑色涂层上用真空镀铝技术蒸镀一层铝膜层,形成三层结构。当记录仪器输出讯号电压通过记录针电极,作用到镀铝层时即产生火花放电,将该镀铝层烧灼掉,从而显露出黑色中间层,达到讯号记录的目的。三五纸厂于1981年着手试制,自制真空镀铝设备,研究蒸镀工艺,控制铝膜厚度在0.15~0.2微米,产品性能与国外纸样相仿,符合用户要求,在当年9月通过技术鉴定并要求扩大生产。其特点是记录电压低,仅35~40伏,记录时接近无尘无烟,是新一代记录用纸。主要用于电子计算机终端输出、气象传真记录仪、肺功能测定仪的输出记录。1982年获上海市重大科技成果三等奖,1983年获国家经委优秀新产品奖。1984年12月新的生产线建成投产,质量达到国外同类产品水平。
  5.静电印刷纸
  静电记录纸、静电复印纸于1957年已在华丽铜版纸厂进行研制,后移至三五纸厂继续。此类加工纸是在纸面上涂上一层光敏半导体材料如氧化锌。使用时纸面经过高压电场充电,使氧化锌带负电荷,然后将光线射到原稿上,反射到纸面进行曝光,使复印纸面上形成潜影。当纸张通过带有正电荷的显影油墨时,利用正负电荷相吸的原理显示出可见图像或文字。1965年12月通过鉴定,1980年获全国科学大会奖。
  在此基础上,利用氧化锌的光敏半导体特性,使用不同的粘合剂、增感剂及不同工艺,开发生产系列产品。
  三五纸厂与上海市印刷七厂协作,将静电复印技术从印资料文件,扩展到印刷工业生产,研究“对开氧化锌静电照相制版胶印”新工艺,取得成功,使印刷出版系统的照相制版技术又有重大革新。1981年、1982年分别获得轻工业部、文化部科技成果奖。
  又研制静电胶印版纸,具有照相制版相同效果,印件清晰,层次分明,成本便宜,操作方便,其最大优点是节约大量硝酸银,提高工效。上海市印刷七厂承担发行78年的《申报》复印任务,如用照相制版老工艺困难极大,现用静电胶印版纸,轻而易举,效果良好,节约大量白银。1982年获上海市轻工业局科技成果奖,1983年获轻工业部技术成果奖。
  协作研制的83型静电感光版可复制彩色军用地图,有工时省、收效快、套色准确的特点,整个装备可以放在一辆军用卡车上,对战地、野外操作十分方便。
  6.无碳复写纸
  无碳复写纸是一种新型的压敏复印用纸,它不需夹入普通的有色复写纸,而能直接在白色纸页上打印出鲜艳的蓝色字迹。特别适用于电传打字机、电子计算机、自动化开单机等,也可用于一般手写复写发票等。
  上海感光复印纸厂于1973年开始根据涉外单位的要求,进行无碳复写纸的试制,并于1975年起小批量生产。但由于未掌握关键的微囊技术及设备不完善,故产品质量不佳,成本高,难以推广普及。经考察研究,决定引进先进的微囊技术及有关关键设备,结合几年来自己摸索的经验加以消化应用,可较快发展我国无碳复写纸技术。于1984年12月引进南斯拉夫AERO公司以三聚氰胺甲醛树脂为囊壳材料的原位法微囊技术及CB、CF、SC无碳复写纸
  整套生产技术与关键设备(瑞士BMB涂布机、奥地利GAW的CB、CF涂料制备及供料设备等)。该工程项目于1987年12月29日竣工投产。产品经测定、发色浓度、发色速度、耐光、耐热性均超过基准值。
  二、浸渍加工
  又称吸收加工,它是用油类、蜡质、沥青、树脂、药液等物质对原纸进行浸渍吸收,改变原纸的外观或性质,满足使用要求。因此原纸一般具有良好吸收性与均匀的纤维组织,但要求有一定的强度。
  上海地区早期生产的浸渍加工纸有油纸、蜡纸、油毡纸等品种。新中国成立后,特别是1960年以后随着国民经济的发展,浸渍加工技术有了新的进展。
  1.工业滤纸
  解放后历来由苏联进口的航空液压油滤纸(220滤纸)于1960年突然中断供应,我国航空工业面临严峻局势。这种滤纸是纸质疏松,具有一定滤速与过滤效率的纸质过滤材料。经过树脂浸渍处理后加工成过滤器,供净化航空液压油之用,是飞机上不可缺少的净化过滤材料。
  国丰造纸厂开始承担工业滤纸研制任务。起初,仅凭用户提供的一小张国外纸样进行分析,从纤维原料、打浆方法,纤维改性处理等多方面进行摸索,在长网造纸机上反复多次试制,1964年终于取得突破。在此基础上再将机外刮皱改为机内起皱,解决纸张掉毛多,皱纹粗细不匀,深浅不一,孔径变大的弊病,使质量有一个飞跃,成品率由10%提高到80%。为解决纸张紧度太大,滤速太小的问题,又采取不用铜网上伏辊,压榨后用碘钨灯加热预干燥等措施,终于在普通长网多缸纸机上生产出合格的国内第一代220滤纸。1965年3月10日通过技术鉴定。1983年4月和1984年10月又先后两次改装造纸机成型部,将平网“堰内脱水”改为“斜网成型”结合其他工艺改进,滤纸的质量与产量又有提高。
  220滤纸试制成功,后,又试制HM—530燃油滤纸。这种燃油滤纸专供航空喷气发动机使用,滤芯以前均从英国进口,经过滤清器的清洁燃油要求没有灰尘、固体颗粒及水份。1964年开始研制,经多次试验,用乙基含氢硅油为憎水剂。1969年选用合适的湿强剂及树脂,提高其耐油性和减少滤纸掉毛,又以国产AE防水剂代替硅油,效果良好,符合标准。1978年获全国科学大会表扬奖励。在上二种滤纸试制成功的基础上又发展系列产品,供军用柴油机使用,WC—150燃油
  滤纸和升级产品W—160燃油滤纸在1985年12月被上海市人民政府与轻工业局评为优质产品,用该滤纸做成的滤清器获国家金质奖。军工滤纸的研制带动多种民用滤纸的发展,先后研制成功多种柴油滤纸、机油滤纸、空气滤纸,简称“三滤纸”。制成的各种滤清器已广泛用于工、农业及交通运输方面。
  2.湿式电化学记录纸
  湿式电化学记录纸是将白色原纸浸渍化学药液(显色剂、稳定剂及PH值调节剂)加工制成。使用时纸含有40%左右水份,记录电流通过金属电极及纸中药液发生电化学变化,生成有色络合物,从而记录出与发送原稿完全相同的图像与文字。湿式电化学记录纸主要用于气象预报讯号接收及新闻图片、文字传真,为航空、航海事业上的重要新型记录纸。1979~1980年由三五纸厂试制生产,进行无线、有线一系列实际应用试验,并调整药液配方,终于使传输图象只要输入信号比达到规定值,层次能达到八至九级。
  电解记录纸亦属电化学记录类型,清晰度、线密度要求更高。试制后于1981年8月22日在上海和上海有线电厂试制的119机同时通过技术鉴定,供气象部门用于测雨雷达讯号的传输。于1983年获轻工业部科技成果奖。
  三、贴合加工
  原纸用粘合剂与其他材料贴合,或用挤压技术与树脂复合。
  1.贴花转印纸宝山造纸厂1986年开发研制无裱贴花转印纸获得成功,这种贴花转印纸是搪瓷工业丝网印刷搪瓷花纹的新一代专用纸。搪瓷印花以往是将贴花面纸与贴花衬纸用粘合剂裱糊,再经涂布整饰,供搪瓷行业印花。
  贴花转印纸是直接在贴花衬纸上先涂一层补强剂,改善纸基的表面性能,经干燥消除静电后,再涂一层脱膜剂,即可供印花,如此可省去贴面纸与裱糊粘合剂,简化了工序。在转印纸表面印花后,再涂丁酯胶,成膜后浸于水中,丁酯胶膜即能从贴花转印纸上自行脱落,所印图案也全部转移到丁酯胶膜上。再将丁酯胶膜粘贴在搪瓷制品上,经焙烧后,搪瓷制品上即呈现图案花纹。贴花转印纸1986年获上海市优秀新产品奖,1987年获全国优秀新产品奖。
  2.贴体包装纸
  宝山造纸厂研制生产贴体包装专用纸板,要求表面平整和良好的透气度、挺度。用SURLYN树脂表面处理后与专用薄膜贴合,为商品贴体包装的基础材料。
  3.无菌包装饮料复合材料
  宝山造纸厂研制的果汁软包装原纸是一种符合卫生要求的无菌优质纸板,再经过表面复塑、复铝成为包装饮料的复合材料。该包装原纸获1987年上海市优秀包装新产品奖。
  四、机械、印刷加工
  1953年上海记录纸厂开始生产仪表记录纸,用凸版印刷。1965年调整生产设备改为凹版印刷。1974年开始生产热敏记录纸,其后陆续生产打孔卡纸、电子打印纸、多层多联打印纸、无碳、涂碳打印纸、激光打印纸等新品种。
  1981年10月天章纸厂和上海记录纸厂合并为天章记录纸厂成为生产记录用纸、电脑用纸、热敏纸和静电复印纸等专业工厂。
  为改进圆图仪表记录纸的质量,改革生产工艺,对原纸先进行人工老化处理,并采用照相版胶印,中心孔与标度线在机上一次完成。由于工艺改进合理,使标度圆圆心对中心孔中心的位置偏心度从0.3~0.4毫米缩小到0.2毫米,同时正反面标度线的重合误差亦大为减少,质量接近国外水平。1987年圆图仪表记录纸被评为上海市轻工业局优良产品。
  为提高信息处理用连续格式纸的质量,除了从造纸生产工艺上作改进,提高原纸表面质量,使打印字符与图像更清晰外,重点为提高打孔、轧线精度,稳定孔的位置,以及折叠线的强度。使打印纸在高速打印时导孔不错位,不断裂,打印后折叠自动复位。天字牌电子打印纸在1983年及1987年复评均为轻工业部优质产品。
  气象自动记录纸由于使用条件特殊,为了保持印刷标度的正确性,在生产过程中加强技术改进与质量控制。对原纸一般先人工老化处理不少于2次,使原纸与空气相对湿度保持平衡,以减少原纸的伸缩变形,确保指示标度线的准确性。气象记录纸在1983年及1987年复评均为全国轻工业优质产品。
  天章记录纸厂又试制成功XEJ—T0型函数记录仪用记录纸,经国防科工委、720部队、哈尔滨龙江仪表厂多次试验,认为质量能满足使用要求,曾于1981年9月在我国酒泉发射场及1986年四川西昌发射场多次供发射卫星使用,荣获1988年等3次中共中央、国务院、中央军委贺电表彰。

知识出处

上海造纸志

《上海造纸志》

出版者:上海社会科学院出版社

《上海造纸志》的出版标志着上海造纸工业的历史得到完整记录。作者回顾了中国造纸工业的起源和发展历程,强调了历史教训,指出经济发展需要独立自主的国家和清廉政府,并倡导开放创新的态度。文章呼吁牢记历史,继续前行,以实现中华民族的伟大复兴。

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