包装材料性能检测及选用 纸包装材料的生产和应用 1-包装用非涂布纸材料的加工-实训指导.doc

课程名称：包装材料性能检测及选用 知识点1：纸包装材料的生产和应用 任务2: 包装用非涂布纸材料的加工 任务2 包装用非涂布纸材料的加工 任务发布： 请同学们了解包装用非涂布纸材料的加工过程。 任务分析： 包装用非涂布纸材料的加工过程中，不同的纸张原材料，其制浆方法以及加工过程也不尽相同，所以了解其加工过程非常必要。 一、包装用非涂布纸材料的加工过程 1．制浆。 制浆是指利用化学方法或机械方法或两者结合的方法，使植物纤维离解成本色浆或漂白浆的生产过程。 （1）化学法制浆。化学法制浆就是利用化学药品的水溶液在一定温度和压力下处理植物纤维原料，将原料中的木素溶出，尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素，使原料纤维彼此分离成浆。化学法中最有代表性的有硫酸盐法和亚硫酸盐法两种。 硫酸盐法药液的主要成分是NaOH+Na2S,溶液中S= 、HS—和OH—可与木素结构单元发生反应，使木素结构单元之间的链接发生断裂，成为溶于水的低分子物质，从而使纤维间分离成单根纤维。硫酸盐法应用范围广，各种类型的原料均可采用此法，成浆强度大，因此抄制包装用牛皮纸和纸袋纸都采用此法制浆，故又称硫酸盐浆为牛皮浆。 亚硫酸盐法根据药液的组成和pH值不同，一般又可分为四类：酸性亚硫酸盐法、亚硫酸氢盐法、中性亚硫酸盐和碱性亚硫酸盐法，但无论是酸法还是碱法，脱木素的主要作用都是基于溶液中的SO32—和HSO3—与木素反应，在木素结构单元引进了亲水性集团——磺酸基使木素溶出，因此木素大分子没有太大的变化，当然在碱性亚硫酸盐法中OH—也有一定的脱木素作用。 （2）机械法制浆。机械法制浆是利用机械方法对纤维原料进行处理，使纤维离解。用木材为原料的叫机械木浆，以草类为原料的称之为机械草浆，目前工业应用的主要是机械木浆，也称磨木浆。机械浆保留了原料中的大量木素，显然得浆率高于化学浆。 磨木浆又分为普通磨木浆、木片磨木浆。普通磨木浆是应用机械力将原木段压在磨石表面，由旋转的磨石将木材磨解成纤维，再用水把它从磨石表面冲洗下来，即成磨木浆。普通磨木浆主要用来生产新闻纸或与化学木浆配合生产凸版纸及其他印刷用纸。木片磨木浆是在不用化学药品的情况下，分离木片中的纤维并精磨而成的纸浆。若在磨浆前对木片进行热处理，即为热磨机械浆。用木片磨木浆抄造的纸张，不透明度高，印刷性能好，可减少纸中化学浆的用量，但热磨机械浆颜色较深。实际印刷中也发现，用机械浆配抄的印刷纸，不透明度高，纸面平滑细致，组织均匀，可压缩性好，吸墨性好，印出的字迹、图像清晰美观。 (3)化学机械法制浆。先用化学药品对原料进行预处理，然后再用机械方法进行进一步磨解。由于化学处理条件比较温和，所以得浆率很高，被称之为高得率浆。目前已成功地用化学机械浆来抄造新闻纸、包装纸和各种包装纸板，经过漂白后还可用于制造书写纸、杂志纸等一些较高档的印刷纸。化学机械法中的碱性过氧化氢化学机械法是制浆方法的一个发展方向。 除上述制浆方法外，目前新发展起来的新方法有蒸气爆破法制浆和生物制浆，这些方法不仅成浆得率高，成纸强度高，而且能耗低，可减少或消除制浆废液对环境的污染，因而是制浆的发展方向。 2．漂白 经过化学蒸煮或机械磨解等方法制得的纸浆，叫作本色浆，本色浆都有一定的颜色，深的呈暗褐色，浅的呈灰白色。浆料中的木素是纸浆呈色的主要原因。要满足纸张的使用要求，就必须对纸浆进行漂白处理，使纸张具有一定的白度。漂白的目的就是用适当的漂白剂通过氧化或还原或分解等反应，使纸浆中残留的木素进一步溶出，或在保留木素的情况下使有色物质褪色。常用的漂白方法有两大类：一类是氧化性漂白剂，能破坏木素的结构，使其溶解，达到提高纸浆纯度，同时也提高纸浆白度的目的。此类漂白剂有Cl2、ClO2和氯酸盐等。另一类是还原性漂白剂，它是使发色基团改变结构，使其褪色。由于不会造成纤维组分的损失，并保持原浆料的特性，因此特别适用于磨木浆、化学机械等高得率浆的漂白。 3．纸料的制备 （1）打浆。经过蒸煮或机械磨解、洗涤、筛选和漂白以后的纸浆，还不能直接用来抄纸。因为纸浆中的纤维缺乏必要的柔曲性，如果用它抄纸，纸张会疏松、多孔，表面粗糙，强度低，不能满足使用的要求。打浆就是利用机械方法处理水中的纤维，使其具有满足造纸机生产要求的特性，使生产的纸张能达到预期的质量指标。所以打浆是造纸过程中最重要的工段。 打浆的作用是使纤维细胞发生位移变形，破除初生壁和次生壁外层，纤维润胀和细纤维化，并受到部分切断。打浆过程中，这些作用是交错进行的。吸收润胀为纤维的细纤维化创造了有利条件；反过来，纤维的细纤维化又能促进纤维的进一步吸水润胀。纤维的细纤维化分为外部细纤维化和内部细纤维化。外部细纤维化的结果，纤维表面游离出大量具有亲