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1、包装纸与纸板 包装材料学教学PPT课件 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板第一章纸包装材料与制品?第一节概论?第二节包装纸和纸板?第三节瓦楞纸板?第四节瓦楞纸箱?第五节纸盒、纸袋和其它纸包装制品包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板第二节包装纸和纸板 一、造纸原料 二、制浆工艺 三、造纸工艺 四、纸和纸板的性能及测试方法包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 一、造纸原料?纸是由纤维构成的，可用于造纸的纤维有?植物纤维，矿物纤维，?动物纤维，化学纤维，重点内容造纸用植物纤维原料的种类、组成、结构、性能。 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板
2、（一）造纸植物纤维原料的分类 1、按照植物的种类分为两大类 （1）木材纤维原料?针叶木又称之为软木（soft wood），质地松软，如云杉、冷杉、落叶松、马尾松、柏树等?阔叶木质地较硬，又称之为硬木（hardwood），如杨木、桦木、枫木、桉木等包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 （2）非木材纤维原料草类纤维原料稻草、麦草、芦、苇、玉米秆、甘蔗渣等竹类慈竹、毛竹等韧皮纤维材料各种麻类及某些树种的树皮，如亚麻、黄麻、大麻、檀皮等籽毛纤维材料棉花纤维包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（二）造纸植物纤维原料的化学组成?化学组成特点 1、化学元素单一C、H、O 2、化学
3、成分复杂分为?主要组分?纤维素?半纤维素?木素?少量组分?有机溶剂抽出物?灰分包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板1.纤维素 (1)纤维素定义?纤维素分子是由许多葡萄糖基通过氧桥结合成的链状大分子，也就是说葡萄糖基是组成纤维素分子的基本化学单位 (2)纤维素大分子的化学结构式为6106(C HO)n包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板? （3）纤维素的主要性质?聚合度-n越大越好！棉花纤维素木材纤维素草类纤维素天然纤维素153008000100008000以下制成纸浆纤维1500800-1000800以下二次纤维进一步降低?羟基的性质?A.形成氢键氢键氢原子与电负性
4、较强的原子之间形成的一种键能仅次于化学键的键型R OH+RO H+氢键使张具有强度包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板B、吸水与解吸脱水干燥a.吸水羟基和水分子之间形成氢键结合b.解吸水分子蒸发，纤维素羟基之间重新形成氢键OHOHOHOHOHOHOHHOHH水桥OHOHOHOHOHOH氢键溶胀干燥包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板纤维素大分子之间的氢键结合包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板依靠氢键形成晶体排列包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板?纤维素大分子的易降解OCH2OHOHOHOOHOH OCH2OH+H2OH+OCH2OHO
5、HOH+OHOOHOHCH2OHHO?C、易发生化学反应?醚化?酯化?硝化包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板性质?无色无味；?常温下化学性质稳定，不溶于水有机溶剂碱溶液及稀释的无机酸中，但在水碱溶液及稀酸中发生溶胀现象；?在蒸煮条件下，能够产生碱性降解和酸性水解（大分子小分子）；?易发生酯化醚化反应；?易发生氧化生成氧化纤维素，使性能下降（漂白时应注意避免）。 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 2、半纤维素（ （1）定义除纤维素以外的多种聚糖的总称（ （2）半纤维素特点结构单元的非均一性半纤维素聚合度低n约为200（在100-600之间）半纤维素含有支链半纤维
6、素性质活泼半纤维素有多种糖基D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、4-O-甲基-D葡萄糖醛酸包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板阔叶材半纤维素的结构聚聚氧乙酰基4氧氧甲基葡萄糖醛酸木糖针叶材半纤维素的结构1.聚半乳糖葡萄糖甘露糖类2.聚阿拉伯糖4氧氧甲基葡萄糖醛酸木糖小麦杆半纤维素的结构聚阿拉伯糖4氧氧甲基葡萄糖醛酸木糖半纤维素组成复杂包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板性质（与纤维素相比）?可溶于稀碱液，并能溶于水中；?能够被稀酸水解，生成简单的五炭糖，即很易氧化降解。 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板3.木素 （1）定义木
7、素是由苯基丙烷结构单元，通过醚键和碳碳键联接起来的立体高分子化合物。 （2）木素的分子结构?结构单元CCC123456CCCOCH3OHCCCOCH3OHH3COCCCOH愈创木基丙烷紫丁香基丙烷对-羟苯基丙烷H2OHHHH2OHH2OHHHH H包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板?不同植物的木素，结构单元种类不同愈创木基紫丁香基对羟本基针叶木大量微量少量阔叶木大量大量微量禾草类大量大量少量包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板性质?原木素为白色或接近白色，一切分离的木素均有颜色，乳白色深褐色；?能够溶于碱液酸液，且在各种氧化剂作用下分解；?受日光空气作用，会变成褐
8、色，使纤维变脆发黄。 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 4、三种主要成份的作用、含量 （1）作用它们都是细胞壁的填充物质纤维素和半纤维素是造纸时尽量保留的物质一般，木素是造纸时尽量除去的物质 （2）含量棉花%木材%禾草类%纤维素959840604050半纤维素116-2618-26木素017-3010-25 （3）纤维素含量越多越好木素含量越少越好包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板纸张的制造造纸简单来讲，就是将植物纤维经过加工处理成细纤维，并添加有关的物质后制成薄膜纸张的过程。 造纸是一个多工艺的过程，一般来讲，造纸由制浆造纸两大部分构成。 包装材料学第一章纸
9、包装材料与制品第二节包装纸和纸板 二、制浆工艺制浆利用化学的或机械的方法把植物纤维原料离解成单根纤维的过程。 制浆方法的分类化学法制浆机械法制浆化学机械法制浆包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（一）化学法制浆将化学药品配成药液，然后与备好料的料片一起在蒸煮器内高温蒸煮，以获得纸浆化学法制浆主要工艺流程备料蒸煮洗涤筛选漂白 2、蒸煮 1、备料碱法制浆（硫酸盐）酸法制浆（亚硫酸盐）蒸煮锅包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（1)碱法制浆(硫酸盐法)石灰法药品Na2CO3+水烧碱法药品NaOH+水，-OH硫酸盐法药品NaOH+Na2S+水，S- 2、HS-、-OH硫酸盐
10、法制浆特点性质纤维损失比较少，纸浆得率高，成浆强度大；纸浆颜色较深，漂白较困难。 应用主要用于制造牛皮纸及强度较高的包装纸袋。 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（ （2）酸法制浆(亚硫酸盐法)pH2-11脱木素的反应SO32-和和HSO3-，使木素溶出特点纸浆色浅易漂成纸比较柔软蒸煮时间长蒸煮操作麻烦废液回收技术不成熟得浆率较低（50%）H2SO3MgSO3GaSO3Ca(HSO3)2应用可用于生产各种包装纸和纸板包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 3、洗涤将纤维与废液分离的过程衡量洗涤技术的指标洗净度、用水量、废液浓度包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包
11、装纸和纸板除去纸浆中残余木素、提高纸浆白度的操作纸浆产生颜色的原因漂白方法还原性漂白（稳定性差，纸张会泛黄）少量残余木素纤维素分子上的生色基团氧化性漂白（稳定性好，纸和纸板长期存放不褪色） 4、漂白包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 2、机械法制浆（ （1）机械浆分类普通磨木浆木片磨木浆热磨机械浆普通磨木浆原料形式木段设备普通链式磨木机包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板木片磨木浆原料木片、草片设备圆盘磨进料固定盘旋转盘出料进水包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板进料固定盘旋转盘出料进水木片加热器木片、水、蒸汽原料木片、草片设备加热器、圆盘磨热磨机械
12、浆-预热木片磨木浆包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（ （2）机械浆特点与化学浆比较得率高无污染纸浆强度低木素保留的多纤维断裂的多成本低适印性能较好不透明度高可压缩性好（具有较好的弹性和塑性）吸墨性好?主要用于制造包装用纸和纸板，但强度不高。 包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 3、化学机械法化学法和机械法的结合得率65-80%强度不如化学浆，远好于机械浆特点各项特点介于化学法和机械法之间包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板复习? 11、机械法制浆与化学法制浆的分类，机械法制浆与化学法制浆相比有什么特点？? 22、纤维素、半纤维素、木素的概念、结构
13、、性质? 33、漂白的目的是什么？漂白分几种方法？各有什么特点？包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 三、造纸工艺造纸将制得的纸浆纤维经适当的工艺处理后在造纸机上抄造成纸和纸板的过程称为造纸湿法造纸主要工艺过程打浆与调料抄纸一般分为湿法和干法两种，目前绝大多数采用湿法抄造包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（一）打浆与调料? 11、打浆?将混合在水当中的纤维束疏解成单纤维，且横向切断到适当的长度，纵向摩擦分裂，两端“帚化”发毛的过程。 (1)打浆对纤维的作用初生壁(P)和次生壁外层(S11)破裂包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板纤维吸水润胀润胀-高分
14、子化合物吸收液体体积膨胀意义-其内聚力下降，纤维内部组织结构变得更为松弛。 纤维柔软性增加,成纸的紧密度提高,强度提高包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板细纤维化分丝帚化现象:纤维获得纵向分裂，并分离出细纤维，使纤维产生起毛现象意义:纤维的比表面积增加表面羟基量增加纤维之间氢键结合增多包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板以上几个作用互相促进切短作用提高均度、吸收性打浆前的纤维状态提高均度，吸收性等包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（）打浆设备包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板间歇式打浆机包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸
15、板 2、调料?向纸浆中加入各种辅助材料的过程施胶加填染色 （1）施胶-向纸浆或纸面表面施加胶料的工艺过程称为施胶施胶目的就是给予纸张抗液体渗透和扩散的性能施胶纸、不施胶纸包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板 2、调料 （1）施胶作用?涂塞纤维表面及纤维间缝隙，减少其吸湿性；?改善纸张强度，防止纸面起毛等。 常用胶料松香硫酸铝明矾改性淀粉水玻璃干酪素聚乙烯醇等一般加入量0.59.0%包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板-向纸料中加入矿物质的操作种类:滑石粉、高岭土、碳酸钙、钛白加入量10-15%,，最高可达25% （2）加填目的A、改善性能B、降低成本?填塞纤维间的缝隙，使得表面均匀，使纸柔软，减少纸的透明度和伸缩性。 ?提高纸的白度，节约纤维原料包装材料学第一章纸包装材料与制品第二节包装纸和纸板（二）纸张的抄造-利用抄纸机将处理好的浆料通过
