造纸原理与工程.doc

造纸生产流程： 打浆；b.加填；施胶；c.纸料前处理和流送、流浆箱中的布浆、整流、上网；d.在造纸机上通过成形、压榨、干燥、压光、考取、复卷或截切、包装、入库。见P17 图0-14 打浆 一．打浆： 1．什么是打浆:利用物理方法使浆料中的纤维产生切断、压溃、润胀和细纤维化作用。 为什么要打浆：未经打浆的浆料中含有很多纤维束，且纤维太常太粗，表面光滑而富有弹性，纤维比表面积小又缺乏结合性能，不能满足草纸的要求。 打浆的任务：通过一些机械作用给于纸料一些特殊的性质，（机械强度、物理性质、胶体性质），借于保证抄成纸或纸板后能取得预期的质量。并控制纸料在网上的滤水性能；是纸叶获得良好的成形。 常用打浆术语： 打浆度；Degree Schopper Riegler:“0SR”:也叫“叩解度”，只表示纸浆的滤水性，0SR愈高，滤水性愈差，用肖氏打浆仪测定。 Canada标准有力度（Canada Standard Freeness）：游离度与打浆度不同的只是测定表示方法的不同（C·S·f）。C·S·f愈大，0SR愈小，滤水速度越快。北美和日本使用C·S·f，我国和欧洲使用0SR。 湿重：间接地表示了纤维的平均长度。测定多采用框架法，纤维平均长度越长，框架上挂住的纤维越多，则湿重越大。 保水值（%）：纤维间的润胀水，及少量纤维表面水和纤维之间的水保水值指针可以说明纤维的润胀程度，从而反映出细纤维化程度，说明了纤维之间的结合力。 §2 打浆理论 二．打浆对纤维的作用： 1．细胞壁的位移和变形： 2.出生壁和次生壁外层的破除（P层和S1层） 3、润胀：润胀是指高分子化合物在吸收液体的过程中，伴随体积膨胀的一种物理现象。纸浆纤维之所以有润胀能力，主要是由于纤维和半纤维分子结构中所含有的极性羟基与水分子产生吸引。使水分子进入无定形区而发生润胀，纤维润胀后，其内聚力下降，组织结构变得松弛，其比表面积和比容量增大，有利于细纤维化。 4、细纤维化：细纤维化作用是指在打浆过程中，打浆设备的机械物理作用使纤维获得纵向分离，并分离出细纤维，而且使纤维产生起毛现象。 内部细纤维化：纤维细胞壁同心层的连接被破坏，次生壁中层发生层间滑动。 外部细纤维化：纤维纵向产生分裂两端帚化，纤维表面分丝起毛。 5、切断：指纤维横向发生断裂的现象。 原因：（1）打浆设备的的剪切作用。（2）打浆比压相当大。一般情况下，在打浆过程中不希望过度的切断纤维，因为过度切断纤维，就会使纸张的强度大大降低。 三．纸张强度、纤维的结合及其影响因素 水分子在浆料中的三种结合形式：P25 二）影响纤维结合力的因素： 见新书P25。 原料种类的影响： 结合力的大小：CP棉浆＞草浆＞MWP 2.半纤维素的影响： 含半纤维素多的纸浆易打浆，抄成的纸张强度也高。半纤维素含量多的纸料，打浆时易吸水润胀，增加了纤维的比表面积和结合面积，因此提高了纸张强度。 原因是：新书P25。 3．纤维素的影响： 纤维素含量和聚合度（DP）高的纤维强度好，打浆时不易切断，而润长和细纤维化程度高，所以纸张强度也高。 4．木素的影响： 新书P26。木素含量高，纸的强度差。 5．纤维长度的影响： 新书P26。 纤维长度与纸张的强度有重要关系（尤其是对撕裂度），当决定纸张强度的纤维结合力增长到一定程度时，纤维长度就显示出它的重要性。对于机械浆，纤维长度非常重要。 为什么强度曲线随着打浆度升高出现转折现象？ 6、添加剂的影响：见新书P26。 加入亲水性物质，会增加纸的强度。 加入有机物或无机物时，会降低纸的强度。 §3 打浆工艺 低浓打浆和高浓打浆的区别？ 高浓打浆的原理： 低浓打浆时，刀片直接与纤维作用，而高浓打浆时，靠纤维之间的相互摩擦作用进行打浆，这是高浓与低浓打浆的主要区别。见P37 2)高浓打浆浆料的性能： 更多的保留了纤维的长度和强度，很少增加细小纤维的组分，成浆的撕裂度很高。 纤维多是扭曲和卷曲状，纤维具有很高的收缩能力，能大大提高纸张的收缩率和韧性，纸张强、韧、耐破度高。（对于水泥袋纸、卷烟纸、高速轮印刷纸非常重要） 不足：设备复杂，动耗大，（成纸紧度大，不透明度达）尺寸的稳定性、纸的刚性和挺度均较差。见P38 中浓打浆：因效果不显著，动耗大，未能在工业上获得应用。 三．打浆质量检查 一）打浆度：打浆度值反映浆料脱水的难易程度，综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化程度。打浆度 = 1000－斜管排出的水量（ml）/ 10 0RS 见p43 二）纤维长度： 显微镜法 测定方法 纤维湿重法 显微镜法：见P43 纤维湿重法：见P43 三）水化度保水值（WRV）：纤维保留水分的能力，测量浆料的保水值是为了测定纸浆打浆后纤维吸水润胀的程度。见P43 水化度： 离心保水