[发明专利]一种运用力学理论的粉煤灰纤维造纸技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合生产纸板技术，特别涉及一种可利用电厂粉煤灰纤维生产节约资源的纸板技术。

背景技术

传统的造纸工业造纸机和纸板机，是用针叶木浆、阔叶木浆挂面、草类纸浆和废纸做里层，采用多个长网组合在一起的长网叠网纸板机，一个长网生产一层、由几个长网生产的多层的湿纸板在湿的状态下叠合成厚纸板；也有采用多圆网纸板机，每个圆网挂一层，几个圆网的多层湿纸板在湿的状态下叠合成厚纸板，在湿的状态下叠合生产纸板，即湿法生产纸板。生产纸板也可以用纸板复合机将生产好的不同纸板，中间采用粘合剂，干法进行复合生产纸板，即干法生产纸板。由上述纸板制成的纸箱，实际应用过程中，纸箱破损主要是由纸板挺度低，既抗弯曲变形能力低而造成的。

发明内容

本发明目的是为了克服已有技术的缺陷，采用一种用力学理论的粉煤灰纤维造纸技术。具体是使用电厂粉煤灰制成的纤维，合理配比植物纤维生产纸板；复合纸板的里层多配比粉煤灰纤维，外层少配比或不配比粉煤灰纤维。

为解决已有技术存在的缺陷，本发明的采用的技术方案是：一种运用力学理论的粉煤灰纤维造纸技术，是按照力学理论，用粉煤灰纤维的纸浆或纸板做复合纸板的里层，越接近中间层的纸板配比的粉煤灰纤维越多；外层包括面层和底层，外层纸板用造纸纤维原料，如针叶木浆、阔叶木浆和草浆配比少量木浆制造的纸或纸板；从外层至中间层，纸板所用的原料质量逐层下降，中间层纸板所用的原料质量最差，如粉煤灰纤维和废纸浆。

本发明的粉煤灰纤维造纸技术，分别有湿法和干法技术：

湿法技术为：使用造纸机，采用不同纸浆配比、面层和底层用针叶木浆和阔叶木浆、里层采用粉煤灰纤维配比废纸或草浆，越接近中间层配比粉煤灰纤维越多；

干法技术为：用纸板复合机，以不同原料制成的纸板，面层和底层用强度好、质量高的纸板；里层用强度差和质量低的粉煤灰纤维与废纸制成的纸板，进行一次复合2层至7层，生产出实心的复合纸板。

本发明的有益效果是：采用电厂粉煤灰制成的纤维，生产复合纸板，面层和底层用强度高的纸板，越接近中间层配比的粉煤灰纤维越多，科学合理的用料不仅改善了纸的外观，使纸的挺度达到使用要求，而且使废物得到了利用，节省了能源，降低了成本。

附图说明

图1是本发明的纸板厚度放大图；

图2是本发明的纸板厚度方向受力弯曲变形示意图；

图3是纸板厚度截面1-1和2-2部分示意图；

图4是纸板厚度方向受力弯曲时的示意图，图中示意ab层缩短、cd层伸长、O₁O₂层中间层不变；

图5是纸板厚度方向弯曲变形受压和拉力示意图；

图6是纸板厚度方向受力示意图；

图7是本发明用造纸机湿法生产复合纸板，每层纸板纸浆和粉煤灰纤维的配比；

图8是本发明用纸板复合机干法生产复合纸板，每层纸板的粉煤灰纤维的配比。

一般纸的挺度是指弯曲15°角时的弯矩，从材料力学的观点来试分析纸的挺度。

我们把纸的厚度放大，如图1所示，并假定纸是由许多与X轴平行的纤维所组成。用两个相近的截面1-1和2-2从纸上取出一段长为dx的单元体(参见图2)。从图3可以看到，纸在弯曲时与线段ab等高层上的纤维将缩短，而cd等高层上的纤维将伸长。在弯曲时不缩短也不伸长的层称中间层(图中与O₁O₂等高层)。中间层与横截面的交线称中性轴(图5中Y轴)，截面的对称轴为Z轴。在弯曲时，截面1-1和2-2将绕中性轴旋转成一个夹角dα(测定纸的挺度时，dα的积分∫dα＝15°角)。中性层上的纤维O₁O₂和距中性层为Z的纤维cd将变成圆弧线。O₁O₂弧线的长度不变仍为dx，但cd弧线的长度比dx长，用ρ表示O₁O₂的曲率半径，从图3可得：

所以纤维cd的单位伸长为：

这就是说，纤维的单位伸长与距中性层的距离成正比。

纤维的变形只与单向正应力σ有关，按照虎克定律

σ＝Eε……………………………………………………………(1)

由此得