造纸工艺原理与设备培训教材hops.docx
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1、(1)低低浓打浆浆在低浓范范围内打打浆,随随着打浆浆的浓度度的逐渐渐增加,则刀辊辊之间的的浆层较较厚,纤纤维数量量提高,有有利于纤纤维间的的挤压和和揉搓作作用,有有助与纤纤维分散散,溶胀胀和纤维维化同同时单根根纤维所所分担承承受的压压力也相相应的减减少,从从而减轻轻了纤维维的切断断作用()中中浓打浆浆中浓打打浆多是是带有强强制喂料料装置的的特殊的的盘磨机机中进行行中浓浓打浆能能有助于于提高纸纸张强度度,但其其效果不不堪显著著,且动动力消耗耗又较高高,所以以一般不不用()高高浓打浆浆高浓打打浆主要要依靠磨磨盘间的的纸料相相互摩擦擦,而不不是依靠靠磨盘本本身的作作用,因因此盘磨磨的间隙隙可以加加大
2、,从从而避免免了纤维维的过渡渡压和切切断。高高浓打浆浆增加了了纤维的的细纤维维化程度度和比表表面积,提提高了纸纸料的保保水值和和增加了了纤维间间的结合合力,为为此当纸纸页在纸纸机干燥燥时,成成纸的伸伸长率大大幅度的的增加,这这对纸袋袋纸特别别有效打浆温温度打浆浆时由于于纸料和和刀的摩摩擦,以以及纤维维相互之之间的摩摩擦而产产生的热热量,特特别是打打沾状奖奖量更为为显著浆料温度度高,影影响纤维维溶胀,打打浆时间间长,打打浆度不不易提高高,并影影响施胶胶效果和和纸张性性质纤维性性质和纸纸料化学学成分不同种类类的纤维维原料,经经不同纸纸浆制浆浆方法的的处理,其其纤维的的物理性性质,结结构形态态和化学
3、学组成均均不相同同,打浆浆的难易易和成纸纸的性质质和各有有差异在纤维形形态方面面主要有有纤维的的长度,宽宽度,长长宽比,臂臂腔比和和筛分等等,对打打尖和纸纸料性质质影响大大纤维维细而长长,长宽宽比值大大,打浆浆时纤维维有较大大的结合合面积,成成纸的强强度高臂腔比比小,打打浆时容容易被压压溃,分分丝帚化化,成成纸的强强度高()PPH值对对打浆的的影响打浆的PPN值主主要取决决于用水水的质量量和浆料料的洗条条。在酸酸性条件件下打浆浆,成纸纸强度低低易发脆脆,对打打浆不利利,即在在碱性条条件下打打浆,对对纸页的的耐破度度有所提提高,而而撕裂度度和透气气度则有有所下降降。四、打浆浆过程质质量控制制为控
4、制制好成浆浆质量,要要进行打打浆质量量的检查查。1、打浆浆度俗称称叩解度度。以打打浆度值值反映将将料脱水水的男易易程度,综综合的表表示纤维维被切断断、分裂裂、润胀胀和水化化等打浆浆作用的的效果。2、纤维维长度纤纤维长度度的测定定常用的的方法有有显微法法和显微微湿重法法。(1)显显微镜法法:将纤纤维染色色稀释后后制片,用用显微镜镜测微尺尺测量纤纤维的长长度,这这种方法法不仅准准确,还还可以测测量纤微微的宽度度和直接接观察纤纤维的形形态及浆浆料的组组成等,能能较全面面的鉴定定浆料的的质量。(2)纤纤维湿重重法:这这是一种种适用于于生产的的测定纤纤维长度度的快速速方法。它它是利用用纤维越越长,在在框
5、架上上挂住的的纤维越越多,称称重越大大的原理理,以重重量间接接的表示示纤维的的长度。框框架挂在在打浆度度仪上,测测定打浆浆度的同同时,进进行纤维维湿重的的测定。五、打浆浆与纸张张性质的的关系打浆对纸纸张的性性质有着着重要的的作用。为为控制生生产提高高成纸质质量,必必须研究究打浆与与纸张各各种物理理性质的的关系和和变化规规律。打打浆的程程度有打打浆度(SR)来表示。随着打浆度的提高,纤维的结合力2不断上升,纸页的紧度、收缩率也相应的上升,纸页的吸收性、透气度不断下降。并有利于提高纸页的各种程度。但另一方面,随着打浆度的继续提高,纤维的长度不断减短,使纸页的各种强度指标下降。1、 纤维结合合力与打
6、打浆的关关系随着打浆浆度的增增加,纤纤维润胀胀和细纤纤维化增增加,纤纤维的比比表面积积增大,游游离出更更多的羟羟基,促促进纤维维间的氢氢键结合合,使纤纤维的结结合力不不断上升升。2、裂断断长与打打浆的关关系裂断长是是表示纸纸张能承承受抗强强度的大大小。影影响纸张张裂断长长的因素素很多,主主要是纤纤维结合合力和纤纤维平均均长度。同同时与纤纤维的交交织排列列和纤维维自身的的强度等等也有关关系。在在打浆初初期裂断断长上升升很快,以以后逐渐渐缓慢,到到一定数数值后,产产生转折折和下降降的现象象。这是是因为,在在打浆前前期纤维维较快润润胀和细细纤维化化,使纤纤维的打打浆方式式有关。采采用重刀刀打浆,纤纤
7、维长度度下降,裂裂断长提提早出现现转折;反之,轻轻刀打浆浆,纤维维的切断断少,有有利于裂裂断长的的提高,出出现转折折的时间间也晚。3、耐破破度耐破度表表示纸页页所能承承受的最最大压力力。纸张张耐破度度的变化化与裂断断长相似似。影响响耐破度度的主要要因素也也是纤维维结合力力和纤维维平均长长度,及及纤维本本身强度度和纤维维交织情情况等。由于纸张张在破裂裂时不仅仅受到拉拉力,同同时也受受到撕力力作用的的影响,在在打浆度度比较高高时,随随着纤维维平均长长度的降降低,使使耐破度度比裂断断长下降降的更快快一些。4、耐折折度耐折度是是指纸在在一定张张力下所所能受1180往复折折叠次数数。影响响耐折度度的因数
8、数的钎维维平均长长度,钎钎维结合合力,钎钎维在纸纸页中的的排列,钎钎维本身身的强度度和弹性性等。耐耐折度是是随着打打浆度的的提高而而有所提提高,与与裂断长长相似,既既在达到到最高点点后出现现转折,纤纤维的结结合力对对耐折的的影响,不不如对裂裂断长的的影响长长,但是是钎维平平均长度度对耐折折度的影影响却很很大,所所以耐折折度的转转折点比比裂断长长的要早早,既在在打浆度度不是很很高时,耐耐折度就就开始下下降。耐折度除除受钎维维结合力力和钎维维平均长长度影响响外。还还与钎维维的弹性性有关,而而弹性又又与纸张张水分含含量有密密切的关关系,在在一定的的范围内内,增加加纸张的的水分含含量可以以增加钎钎维柔
9、曲曲性,能能有较提提高纸张张的耐折折度,但但水分含含量上升升到一定定限度后后则又会会因钎维维结合力力下降过过多,使使耐折度度也下降降。为了了提高纸纸张的耐耐折度,打打浆时应应注意使使纤维获获得良好好的润胀胀和细纤纤维化,并并尽可能能避免纤纤维的切切断作用用,故采采用轻刀刀打浆为为宜,并并应防止止纸页过过干,保保持适量量的水分分含量,使使纤维富富有柔曲曲性,纸纸页则具具有良好好的耐折折度。5撕裂度度撕裂度是是表示纸纸张抗撕撕裂的能能力。影影响撕裂裂度的主主要因素素是纤维维的平均均长度。其其次是纤纤维结合合力,纤纤维排列列方向,纤纤维强度度和纤维维交织情情况等。打浆初期期,由于于纤维结结合力提提高
10、,纤纤维长度度下降不不多,故故撕裂度度显著上上升。随随后,由由于纤维维长度的的下降,造造成撕裂裂度迅速速下降。6紧度紧紧度是指指纸页紧紧密的程程度,以以立方米米纸的克克重来表表示。纸张的紧紧度随着着打浆度度的上升升,纤维维结合力力的增加加而不断断提高。紧紧度曲线线没有转转折点。在在打浆前前期紧度度上升很很快,随随后逐步步减慢。这这是由于于到打浆浆后期,纤纤维已高高度吸收收水润胀胀和细纤纤维化,故故紧度难难于再进进一步提提高。紧紧度对纸纸张的性性质和物物理强度度有一定定的影响响,提高高纸页紧紧度,成成纸的透透气度和和吸收性性大为下下降,在在一定范范围内可可提高纸纸页的裂裂断长和和耐破度度,会降降
11、低纸页页的裂断断度。影影响纸张张紧度的的因素较较多,主主要是纸纸料的打打浆度,纸纸浆种类类,半纤纤维素含含量,网网上脱水水情况及及压榨和和压光的的压力等等等。一一般来说说,纸浆浆的大将将度超高高,半纤纤维素含含量越多多,加压压越大,成成纸的紧紧度越大大。7、不透透明度不透明度度是指纸纸页不透透明的程程度。影影响纸张张不透明明度的因因素,主主要是纤纤维的结结合力。打打浆度高高的浆料料,湿纸纸在干燥燥时因纤纤维结合合紧密,纤纤维间隔隔少,使使光线的的散射关关减少,通通过的光光线较多多,使纸纸张的透透明度增增加,不不透明度度降低。生产不透透明读大大的纸张张,宜采采用半纤纤维素含含量少的的纸浆,因因半
12、纤维维素多的的纸浆容容易水化化。同时时应选用用折光率率大的填填料,干干燥时应应适当增增加纸的的张力和和减少压压榨和压压光的压压力,以以增加纸纸页对光光的散射射能力,减减少透光光的能力力。8、伸长长率和伸伸缩性伸长率是是指纸张张受到张张力至断断裂时,伸伸长的百百分率。而而纸的伸伸缩性是是表示纸纸张潜入入水中或或在不同同湿度增增湿或减减湿时,尺尺寸的变变化。它它们都是是反映纸纸的收缩缩性能。 纸张张的伸长长率和伸伸缩性都都是随打打浆度的的提高而而上升。主主要的影影响因素素有打浆浆方式,纸纸浆的种种类,半半纤维素素的含量量,纤维维本身的的强度和和弹性,纤纤维素的的长度和和纸页干干燥时所所受的张张力大
13、小小等等。打打浆度高高,半纤纤维素含含量多,纤纤维结合合力大的的纸浆,伸伸缩变形形均较大大。9吸收性性和透气气度吸收性是是表示纸纸张吸收收水或其其他液体体的能力力,透气气度是鉴鉴别纸层层中间含含有空隙隙的程度度。也足足检查纸纸张防潮潮能力的的指标之之一。吸收性,透透气度是是随着打打浆度的的增加而而降低,正正好与结结合曲线线相对称称。随着着打浆读读的提高高,增加加了氢键键结合纤纤维结合合力,减减少了纸纸页中气气孔的大大小数量量,使纸纸页的吸吸收性和和透气度度,分子子链长,结结晶区多多,后用用木素含含量高的的磨木机机,纤维维不易吸吸收水润润胀,纤纤维间结结合力低低,成纸纸疏松多多孔,透透气度大大,
14、吸收收性强。反反之,纸纸浆中半半纤维素素含量多多,打浆浆时易润润胀水化化,成纸纸紧密,吸吸收性低低透气度度小。此外,纸纸机的压压榨,压压光和加加填等也也会影响响纸的吸吸收和透透气。10脆性性在打浆过过程中脆脆性与打打浆的关关系是;在打浆浆初期,打打浆度提提高脆性性有所下下降,随随着打浆浆度进一一步提高高,纸浆浆的脆性性又有所所上升。其其原因是是纤维长长度对脆脆性影响响较大,随随着打浆浆度的提提高,纤纤维长度度减少,成成纸的脆脆性将不不端增加加。另外外,纤维维的细纤纤维化对对脆性也也有较大大的影响响,纤维维的细纤纤维化有有利于纸纸页应力力的分散散,可以以降低纸纸页的脆脆性。第二节施施胶一、施胶胶
15、的目的的、分类类、方法法及种类类纸是由纤纤维组成成,纤维维具有亲亲水性。纤纤维间的的毛细管管使纸具具有多孔孔性,所所以未施施胶的纸纸有吸水水性能,不不适于书书写。另另外纸页页吸水后后迁都下下降,会会影响纸纸页的使使用,所所以许多多纸种需需要在纸纸浆中或或纸页表表面上添添加抗水水性物质质,使纸纸页具有有延迟流流体的渗渗透性能能,达到到抗墨水水(如书书写纸)、抗抗油(如如食品包包装纸)、抗抗血(肉肉类包装装纸)、抗抗水和抗抗汽(如如袋纸)等等流体的的浸蚀,这这一工艺艺过程称称为施胶胶。纸张经施施胶后其其抗水性性能的大大小用施施胶度表表示,根根据施胶胶度的大大小,纸纸张可:分为重重施胶、中中等施胶胶
16、、轻施施胶和不不施胶四四类。不施胶的的纸主要要有:卫卫生纸、吸吸墨纸、卷卷烟纸、滤滤纸等。施胶的方方法有:纸内施施胶(在在纸浆中中加入胶胶料),纸纸面施胶胶(在纸纸页的表表面施胶胶)和双双重施胶胶(纸浆浆内和纸纸面上均均进行施施胶)。胶料的种种类很多多,用于于纸内施施胶的主主要有:松香胶胶、强化化松香胶胶、分散散松香胶胶和合成成胶等。用用于纸面面胶的主主要有:氧化淀淀粉、聚聚乙烯醇醇、羧甲甲基纤维维素、动动物胶、合合成树脂脂等。二、纸内内施胶纸内施胶胶分酸性性施胶和和中性施施胶。1、酸性性施胶酸酸性施胶胶是指使使用松香香胶料作作施胶剂剂,用硫硫酸铝作作沉淀剂剂,制成成PH445的的酸性溶溶液进
17、行行施胶的的方式。2、中性性施胶中中性施胶胶是指采采用高分分散体松松香与合合成胶料料制成PPH5.666.5的的溶液进进行施胶胶的方式式。三、纸面面施胶(一)纸纸面施胶胶的目的的和用途途纸面施胶胶又称表表面施胶胶,它是是施胶技技术另一一个重要要的发展展方向,纸纸面施胶胶是在纸纸的表面面均匀涂涂上一层层胶料,以以达到下下列目的的:1、提高高纸和纸纸板的憎憎液性能能和适应应性能纸面施胶胶是在纸纸面上涂涂一层胶胶料,可可以提高高纸页的的憎液性性能和吸吸墨性,改改进纸张张的印刷刷和书写写性能,使使字迹清清晰,颜颜色均匀匀。2、提高高纸和纸纸板的物物理强度度和表面面性能纸面施胶胶可以提提高纸张张的挺硬硬
18、度和物物理强度度,使纸纸面紧密密细腻、光光滑、手手感性能能好,降降低纸页页的透气气度,增增加表面面强度,在在印刷时时减少掉掉毛掉粉粉,并使使纸和纸纸板具有有良好的的耐久性性和耐磨磨性能,提提高纸张张的光滑滑度、挺挺硬度和和湿强度度等。3、减少少纸页的的两面差差和变形形4、减少少胶料的的流失纸纸面施胶胶可以在在PH值值条件下下进行,在在高PHH值下进进行胶料料的流失失少,也也不受浆浆中其他他物质的的影响。由由于纸面面施胶度度的设备备较为复复杂,纸纸面施胶胶剂的价价格较贵贵,使纸纸和纸板板的成本本有所提提高,所所以纸面面施胶多多用于质质量要求求较高和和用途特特殊的纸纸种。(二)表表面施胶胶的方法法
19、纸面施胶胶的方法法分机内内施胶和和机外施施胶。机机内施胶胶是在纸纸机上进进行,使使用较普普遍。机机外施胶胶是将卸卸下的纸纸卷在纸纸机外专专门的施施胶装置置上进行行,多用用于某些些需要湿湿浸渍或或湿压的的特种纸纸。纸面面施胶的的方法有有:辊式式纸面施施胶、槽槽式纸面面施胶、烘烘缸纸面面施胶、压压辊纸面面施胶、压压光机纸纸面施胶胶等。第三节加加填一、 加填的目目的和作作用加填就是是向纸料料中加入入白色矿矿物的微微细颜料料或合成成填料,改改进纸的的性质,更更好的满满足使用用的要求求和节省省纸浆,降降低产品品成本。(一) 加填的目目的1. 改变纸的的光学性性质加填填提高纸纸的不透透明度和和亮度,改改善
20、纸页页的外观观,解决决纸的透透印问题题。2. 改变纸的的物理性性能个印印刷性能能加填可可以改进进纸的平平滑度和和匀度,增增加纸张张的柔软软度和手手感性,提提高纸张张的吸收收性和吸吸墨性,使使纸张具具有更好好的适印印性能并并降低纸纸张的保保水性和和变形性性。3、满足足纸张某某些特殊殊性能的的要求如卷烟纸纸如加用用碳酸钙钙,不仅仅是为了了有高不不透明度度和,改改进手感感性,更更重要的的是为了了改进透透气性,调调节燃烧烧速度,使使烟草的的燃烧速速度相适适应。又又如导电电纸加用用碳黑,是是为了取取得导电电性能。字字型纸板板加用硅硅澡土是是为了提提高纸板板的可塑塑性和耐耐热性,有有利于压压型和浇浇铸铅板
21、板。4、节省省纤维原原料降低低生产成成本填料料的相对对密度大大,价格格便宜,在在纸中可可以代替替部分纤纤微,节节约造纸纸原料。另另外加填填能改善善纸张的的干燥,有有利于提提高纸机机车速,减减少蒸汽汽消耗,降降低生产产成本。不加填料料的纸张张,纤维维之间有有许多细细小的空空隙,使使纸面粗粗糙凸凹凹不平,影影响印刷刷质量,使使印迹深深浅不一一,模糊糊不清、手手感性较较差,加加用填料料后,填填料分散散于纤维维之间将将空隙填填平,恩恩能够改改进纸张张的柔软软性和可可塑性,能能更好的的进行压压光处理理,使压压光后的的纸张更更为平滑滑匀整,手手感性好好,提高高其适印印性能。填填料的折折光率和和光亮度度比纤
22、维维大,能能有效的的提高纸纸张的不不透明度度、白度度、亮度度。纸页页的不透透明度由由光线的的折射能能力来决决定。当当介质疏疏松折射射面大时时,光线线发生多多次折射射,纸张张则不透透明,若若纸的结结构紧密密,折射射面积小小时,纸纸就具有有透明性性。在纸纸中加入入填料,增增加了纸纸的折光光能力,使使纸的不不透明度度提高。最最理想的的填料粒粒度为00.255m,小小于0.1m或大大于3m的填填料,都都不利于于光的散散射。加填的纸纸张,由由于填料料分散于于纤维之之间,使使纸的结结构疏松松多孔,减减少了纤纤维间相相互的连连接和氢氢键结合合,使纸纸业的物物理强度度下降,如如同一纸纸种,灰灰份增加加1%,裂
23、裂断长下下降100%,伸伸长率成成直线下下降,在在常用的的填料中中白土对对强度影影响最大大。加填填使纸张张掉毛掉掉粉的现现象增加加,并使使纸张毛毛细孔增增加,提提高了纸纸张的吸吸收性,减减少纸张张的伸缩缩性和保保水性能能。在网网部和压压榨部容容易脱水水并加快快了干燥燥速度,另另外加填填会降低低纸张的的施胶度度,尤其其是碱性性填料对对酸性施施胶度的的危害性性更大。三、填料料的选用用和性质质1、对填填料的要要求应具具备下列列条件(1)颗颗粒细而而匀,纯纯度高,以以增加覆覆盖能力力和填料料留着率率。(2)白白度高、亮亮度大、无无杂质、有有光泽。(3)相相对密度度大,不不易溶解解于水。(4)折折光率较
24、较高,散散射系数数较大,以以提高纸纸张的不不透明度度。(5)化化学性能能稳定,不不易受酸酸碱作用用,不易易产生氧氧化和还还原作用用。(6)资资源丰富富,便于于加工,供供应充足足。(7)运运输方便便,价格格低廉。2、填料料的种类类和性质质造纸工业业所用的的填料种种类很多多,可分分为天然然填料和和人造填填料两大大类。天天然填料料如滑石石粉、白白土、石石膏等,人人造填料料如碳酸酸钙、硫硫酸钡等等。滑石粉在在国内使使用最广广泛,白白度较高高。细度度要求通通过2000目筛筛网的占占98%滑石粉粉粒子呈呈鳞片状状,手感感细腻皂皂滑的感感觉、或或纸柔软软,可提提高纸业业的平滑滑度、匀匀度和光光泽度,能能改善
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