第一章 文献综述

1.1 牛卡纸概述

涂布白卡纸是指原纸的面层、底层以漂白木浆为主，中间层加有机械木浆，经单面或双面涂布后，又经压光整饰制成的纸。 主要用于印制美术印刷品或印刷后制作高档商品的包装纸盒。 涂布白卡纸是在原卡纸涂布白色涂料后经整饰加工后制成的加工类卡纸，主要用于单面彩色印刷后的包装盒等。[1]我国目前纸箱包装市场主要以箱板纸与白板纸为主。涂布白卡纸的布面白度较高，平滑度、吸油墨性和印刷光泽度都很好，具有良好的挺度和较高的耐折度，既能进行高质量的彩色印刷，又能满足包装的要求，因而是中高档商品包装的优质材料。

废纸。作为二次纤维，对它的开发和利用正受到世界各国造纸业的广泛关注[2]。大量增加各种纸 和纸板 中二次纤维的配 比 。使用回收纤维与原料搭配抄纸将是造纸工业生产发展最明显的趋势之一。[3]废纸回用技术的研究核心问题在于废纸脱墨技术的研究。最传统的脱墨方法是洗涤法，即利用大量的水反复洗涤浆料，将废纸浆中的油墨除去，同时也除去废纸中的填料和细小纤维。目前应用最普遍的废纸脱墨技术是浮选法。浮选脱墨的目的是为了使油墨颗粒吸附到气泡上，并随同上浮的气泡除去。[4]

产品的有关行业标准如下：

• • 1. 主题内容与使用范围

本标准规定了涂布白卡纸的技术规定，适用于单面彩色印刷纸和包装用的涂布白卡纸。

1.1.2．产品分类

1. 涂布白卡纸按品质分为A、B、C三等。
2. 卡纸底面颜色按订货合同规定。
3. 涂布白卡纸为平板纸，按订货合同可分为卷筒纸。
4. 平板纸尺寸为787mmtimes;1092mm或按合同规定。
5. 卷筒纸尺寸允许偏差不超过 4mm、-2mm，偏差度不允许超过3mm ，卷筒纸幅宽按订货合同规定，卷筒纸幅尺寸偏差不允许超过3mm。

1.1.3. 技术要求：

1. 涂布白卡纸的内控标准：

参数	单位	标准
定量	g/m2	170	185		190	205	210	225	230	250	300	350
厚度	micro;m	220	235		245	265	275	295	310	335	410	475
横网挺度	ge;mN.m	1.3	1.5		1.7	1.9	2.1	2.5	3.0	3.6	6.0	9.0
粗糙度	le; pps*micro;m	1.8（取样点不能高于2.2 否则该小卷直接降级）
耐折度	ge;	15
水分	%	7 1					7.5 1
光泽度75°	%	ge;	45（光泽度低于32降级）
平滑度	s	ge;	150
层间结合强度	J/ m2	ge;	120
尘埃度	0.2~1.0mm2 不多于20个 大于1.0mm2 不许有
白度	%ISO	ge;		正面：86 背面：83
表面吸水性	g/m2	le;		正面：50 背面：100

b. 纸面涂布应均匀一致，纸面不许有掉毛掉粉现象、拖皮以及在不加外力作用下的分层现象。

1. 纸面要求平整，不许有严重翘曲、明显的条纹及毛布痕。

d. 纸的切边要整齐、不许有露底、皱纹、破洞、砂粒、硬质块等缺陷。

e. 纸张的色调应一致，每批纸不能有明显的差别。

f. 白板纸作为销售包装的重要材料，应具备三大功能，即印刷功能、加工功能和包装功能。

1. 卷筒纸每卷断头不许超过3个卷筒直径在700-800mm范围内或按定货合用规定。

1.2 市场分析

白卡纸是一种坚挺厚实、定量较大的厚纸。从前有人拟以定量为基准，划分：纸张、卡纸和纸板；白卡纸表面平滑、经过压光，挺度较高，也有人称薄纸板，唤称重磅纸。其实它也是一种卡纸。

白卡纸的主要用途:西卡纸主要用于名片、喜帖、明信片、卡片、数据卡。铜西卡主要用于书籍杂志封面、明信片、卡片、喜帖、商品吊牌、化妆品药品等需精美印刷之纸盒。

1.2.1 白卡纸供给量、新增产能

1、 供给产能新增有限，未来整体供应趋于稳定

双胶纸行业的供给产能在近3 年一直呈现较为稳定的态势, 16 年生产产量约为900 万吨，同比上升6.89%。随着后续产能的落地, 预计行业17 年、18 年产量约为980 万吨左右和1080 万吨左右，在新增产能方面：预计17 年约新增80 万吨， 18 年下半年博汇纸业有近100 万吨的产能会投产。

白卡纸供给量走势图

白卡纸新增产能数据

1.2.2 白卡纸市场需求情况分析

1、白卡纸国内需求量及外销走势

白卡纸的需求分为内需和外销两部分：内需的增速参照前几年的平均增速，预计未来几年将保持近8%的增速；外销方面，国内市场上进口白卡纸（主要是食品卡）仍占有一定的市场份额，由于国内白卡纸在价格上具有一定的优势，国产白卡纸将挤占这部分市场，同时出口外销。近几年出口增速保持着近50%左右的较快增速。

白卡纸国内需求量走势图

白卡纸外销走势图

2、白卡纸下游市场整体增长较快

白卡纸分社会卡，扑克卡，烟卡等，其中社会卡占比最高，达到了近65% 。社会卡的需求也最大，其次是铜版卡和烟卡，食品卡目前需求占比最低。[5]

白卡纸需求结构图

由上表可知：卡纸项目新建和扩建规模都很大，远不能满中原地区的需求，白卡纸市场需求将近一步扩大。本设计正是在这一形式下展开的，因而本设计具有较强的市场定位和广阔的发展前景。

1.3 原料选定

1.3.1 废纸回收

废纸是一种可循环利用的再生资源，可用于制浆造纸、生产木材、制作农用育苗盒，改善土壤土质、生产各种功能材料、制造家庭用品和文具等等。[6]据 专 家介 绍 ，回 收 1t废 纸能 生 产0 ．8 t再 生造 纸 纤 维 ，可 以 少砍 1 7 棵 大 树 ，节省 3 m 。的垃 圾 填 埋 场 空 间其在减少污染、改善环境、节约资源与能源方面产生了巨大的经济效益与环境效益，在当今世界已得到高度的重视。[7]

在我国废纸的主要用途是造纸，用废纸制浆造纸，可节约大量的木材并降低能耗。例如[8]，每生产1t废新闻纸浆较生产1t磨木浆可节约木材2m3，生产1t高白度废纸脱墨浆较生产1t漂白化学浆可节约木材5m3。与化学法、机械法和化学机械法制浆相比，废纸制浆生产工艺流程较简单，能耗相应较低。生产1t废新闻纸浆比生产1t磨木浆节约能量75％左右，生产1t高白度脱墨浆较生产1t化学浆节约能量50％以上。

废纸回收标准可以作为交易过程中买卖双方对于废纸定价的一个尺度。一直以来我国废纸回收业缺乏行业标准，这也是制约我国废纸回收业发展的一个主要因素。2013年由中国造纸协会起草的《废纸回收分类贸易指南》正式对外发布，将废纸分为混合废纸类、新闻纸类、瓦楞纸箱类、纸盒类、包装纸类、书刊杂志类、办公废纸类及特种废纸类，并对分拣环节提出了详细的技术要求。根据废纸的来源和用途，将废纸划分为八类25个品级：废纸箱、废报纸、废书刊杂志、废牛皮纸、废卡纸、废铜版纸、废页子纸、特种废纸，并按照废纸质量、不合格废纸含量、禁物含量、水分含量的不同对每一类废纸进行2—4个等级的划分，依据目前市场实际交易习惯为基础制定，同时高于交易标准，可操作性强。

1.3.2 废纸分类

废纸的来源不同，其纤维种类、成分以及性能等差异甚大。因此在循环利用前需对废纸进行分类，加强废纸分类可减轻废纸处理流程的负担，为流程的集约化和简化打下基础。手工分类劳动力成本相对较高，质量波动较大，由于人眼无法正确区分优等涂布纸和次等涂布纸，使得它们常常混在一起，导致循环再利用时降低了纸浆纤维质量。此外，近期研究表明，操作手工分类设备的工人易接触微生物、有机灰尘及真菌，容易引起严重感染。

废纸自动分类在人类健康、产量、速度和精确度等方面均比手工分选具有明显优势。目前国外正在致力于废纸自动分类技术的开发和研究，现已有多种传感器用于废纸识别系统。

北卡罗来纳州大学建立了以荧光为基础的用于测量纸张中木素含量的光学传感器[9]。木素传感器通过测量荧光强度来预测纸张中木素的实际含量。该传感器测量效率很高，可区分新闻纸及其他纸种。采用激光光源激发可见光(532nm)区域时，传感器能检测到木素的荧光(近650nm)。所测纸样的峰强度表征木素含量，且与化学测量方法测量的木素(Klason木素)含量呈线性关系。

挺度传感器采用非接触测量法。当纸样通过2个传送带之间的间隙时，对移动的纸样喷射空气。通过测量因喷气压力而产生的偏差可区分不同的纸种。所提出的方法基于有限元分析，可了解速度、样品方向、喷嘴压力及其他参数的影响，以使测得的挺度能区分高速传送带上的纸和纸板[10]。

Bruner等人提出了基于纸张表面荧光量将废纸分选为光亮白纸和其他废纸的纸张光学分选方法。用紫外光照射废纸检测荧光存在与否。用紫外光照射废纸，检测纸张收到的光，然后，将收到的光的强度与临界值进行比较，以判断是否存在荧光增白剂[11]。

Rehrmametal提出用光谱分析的方法来区别不同的印刷方法和不同品种的废纸，他用CMYK(绿、深红、黄、黑)传感器，红外传感器和一台摄像装置。红外传感器用来区分纸和非纸物质(如塑料片)。CMYK传感器则用来区别印刷油墨是黑的还是有色的，以及废纸是白的还是着色的，摄像装置则用来区别纸页的尺寸大小，表面的反射率，色度的深浅和其它的一些物理参数。输入信息的总汇得以区别不同的废纸种类和印刷方法[12]。

有研究将颜色、光泽度和木素传感器相结合开发了一套高速识别纸张种类的机电系统[13]。该系统用传感器测量光泽度、木素含量及挺度，并采用新的传感技术来感应和解释颜色信息，以提高纸样被辨别的效率和可靠性。利用分类系统对收集的大量纸样进行识别。所选择的样品应能代表废纸流中可能发生的变化。所有测试都是在静态条件下进行的(如由于算法设计的需要，传感器和样品都是静态的)。为了建立动态特性，采用传感器在线检测木素含量和挺度。开发出了处理颜色传感器数据的特定算法，以确保与分类算法兼容。基于人工智能神经网络和模糊推理系统的2种算法都采用MATLAB进行评估。大量模拟后发现，基于模拟推理系统的算法效果最好，与人工分类相比，分类效率接近90％，高于其他任何分类系统的效率。利用该传感器组，生产商已开发出工业应用系统，并已获得成功应用。

1.3.3原料选择

白面牛卡纸有两种，一种是漂白木浆挂面的牛卡纸，一种是表面涂布的牛卡纸，主要做纸箱包装用。就国内一般的市场上，如果没有特别说明，白面牛卡纸一般就是指白木浆挂面的箱板纸。但是和国外的很不同。由于原料的关系，国内面层用漂白木浆，衬层用脱墨浆或白纸边，芯底层用国产或进口废纸。因此国产白面牛卡品质比进口的差很多。随着国内市场对该品种需求的大幅增长，预计到2018年，国内市场的需求量将会达到800万吨。

白面牛卡纸技术指标：

a.紧度: 最小0.74g/㎝3

b.耐破指数(强度): 最小(2.9-2.5)Kpa.m2/g

c.横向环压指数:(强度)最小( 8.0-11.0)N.m/g

d.吸水性: 35/45g/m2

e.耐折度: 横向最小80次

f.平滑度: 最小12S

g.层间结合力: 200J/m2

白面牛卡纸 - 白面牛卡纸在使用中易出现的问题;

1. 强度指标不足，造成纸箱抗压性能不足

b.纸箱折叠处纸面爆线爆裂

c.纸面缺陷造成印刷网点不实

d.纸张横向缺陷造成使用中纸箱生产线运行不稳定等

根据白卡纸的物理性能、品质要求等方面的分析，以及各类废纸的区别，制定原料的选择方案：

各层原料：
面层：木浆 混合办公废纸脱墨浆（DMOW）

底层：美废 国废

参考文献：

1. ;占正奉.涂布白面牛卡纸技术方案分析[J].中华纸业,2011,(12):81-83.
2. ;王富君.谈废纸制浆[J].湖北造纸,2004,(3):14-15.
3. ;张素风,池东明.回收废纸及其在箱纸板生产中的应用[J].西南造纸,2005,(3):36-37,57.
4. ;王秀英. 废纸回收利用技术的现状与未来发展方向探讨[J]. 林业科技情报, 2006, (3):110-111.
5. ;中国造纸协会. 中国造纸工业2016年度报告[J]. 江苏纸,2017,(6):8-18
6. 柳海燕.废纸的回收与分类[J].黑龙江造纸,2016,(2):21-22,25.
7. :张鹏. 废纸回收利用现状与展望[J]. 印刷世界, 2011, (11): 46-48.
8. 安建华，编．废纸制浆与造纸[M]．北京：轻工业出版社，1990．
9. 董凤霞，刘红峰，编译．回收废纸的高速智能分类传感器系统[J]．国际造纸，2013，32(1)：48—54．
10. ;LPoppius—lev|in K，Mustonen R，Huovila T，et a1．Milox pulping with acetic—acid peroxyacetic[J]．Pap．Puu—Pap．Tim．，1991，73(2)：154—158．
11. ;Sahin HT，Young RA．Auto-catalyzed acetic acid pulping of jute[J]．Industrial Crops and Products，2008，28(1)：24—28．
12. ;Jahan M S，Chowdhury D A N，Islam M K．Atmos—pheric formicacid pulping and TCF bleaching of dhaincha(Sesbania aculeata)，kash(Saccharum spontaneum)and banana stem(Musa Cavendish) [J]．Industrial Crops and Products，2007，26(3)：324—331.
13. ;董凤霞，刘红峰，编译．回收废纸的高速智能分类传感器系统[J]．国际造纸，2013，32(1)：48—54．

资料编号：[81682]

第一章 文献综述

1.1 牛卡纸概述

涂布白卡纸是指原纸的面层、底层以漂白木浆为主，中间层加有机械木浆，经单面或双面涂布后，又经压光整饰制成的纸。 主要用于印制美术印刷品或印刷后制作高档商品的包装纸盒。 涂布白卡纸是在原卡纸涂布白色涂料后经整饰加工后制成的加工类卡纸，主要用于单面彩色印刷后的包装盒等。[1]我国目前纸箱包装市场主要以箱板纸与白板纸为主。涂布白卡纸的布面白度较高，平滑度、吸油墨性和印刷光泽度都很好，具有良好的挺度和较高的耐折度，既能进行高质量的彩色印刷，又能满足包装的要求，因而是中高档商品包装的优质材料。

废纸。作为二次纤维，对它的开发和利用正受到世界各国造纸业的广泛关注[2]。大量增加各种纸 和纸板 中二次纤维的配 比 。使用回收纤维与原料搭配抄纸将是造纸工业生产发展最明显的趋势之一。[3]废纸回用技术的研究核心问题在于废纸脱墨技术的研究。最传统的脱墨方法是洗涤法，即利用大量的水反复洗涤浆料，将废纸浆中的油墨除去，同时也除去废纸中的填料和细小纤维。目前应用最普遍的废纸脱墨技术是浮选法。浮选脱墨的目的是为了使油墨颗粒吸附到气泡上，并随同上浮的气泡除去。[4]

产品的有关行业标准如下：

• • 1. 主题内容与使用范围

本标准规定了涂布白卡纸的技术规定，适用于单面彩色印刷纸和包装用的涂布白卡纸。

1.1.2．产品分类

1. 涂布白卡纸按品质分为A、B、C三等。
2. 卡纸底面颜色按订货合同规定。
3. 涂布白卡纸为平板纸，按订货合同可分为卷筒纸。
4. 平板纸尺寸为787mmtimes;1092mm或按合同规定。
5. 卷筒纸尺寸允许偏差不超过 4mm、-2mm，偏差度不允许超过3mm ，卷筒纸幅宽按订货合同规定，卷筒纸幅尺寸偏差不允许超过3mm。

1.1.3. 技术要求：