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1、第二章调成工艺第一节 打浆理论一 、纤维结构与打浆的作用（一）、打浆使纤维受到剪切力、揉搓力、挤压力等作用。在打浆的过程中一般认为纤维受打浆作用以后细胞壁产生位移和变形。然后是初生壁和次生壁外层被破除和切断，接着是纤维的吸水润涨和细纤维化。纤维细胞壁一般分为胞间层、初生壁、次生壁。胞间层是细胞间的连接层，含纤维素机少，主要成分是木素。初升壁是细胞壁的外层，由微纤维组成，是一层多孔的薄膜，在打浆的过程中要破除。次生壁分为外层、中层、内层。次生壁外层由若干细纤维的同心层组成，其限制中层的润涨和水化。 需要破除掉。 中层是由许多纤维按照螺旋式组成的，纤维素和半纤维素含量高，是打浆过程中的主体。内层主
2、要是纤维素，一般不考虑它。（二）、打浆的作用1、打浆使纤维受到剪切力，除了揉搓、梳解之外，在打浆的过程中纤维变化可以认为是：纤维受到打浆作用后，细胞壁产生位移和变形。然后是中层、内层的破除和纤维被切断，接着是纤维的润涨水化和细纤维化。2、浆其他作用打浆除以上作用外，打浆还会产生纤维碎片，使纤维发生卷取、扭曲、压缩和伸长等。打浆开始纤维逐步润胀和起毛，初升壁和次生壁外层破裂，继续打浆纤维表面的微纤维不断脱落，成碎片悬浮在浆料中。（三）、纤维结合1、纸的强度是多种因素所决定 首先取决于成纸中纤维相互间的结合力和纤维本身的强度，以及纸中纤维的分布和排列方向。 而最重要的因素是纤维结合力。纤维的结合力
3、有四种：氢键结合力、化学主价键力、极性键吸引力、表面交织力。2、影响纤维结合力的因素除打浆这个主要因素外，与原料的种类、纤维的化学组成、纤维的长度和物理性质、纤维在纸中的排列和使用添加剂等因素有关。原料的种类不同其物理结构和化学组成均有很大的区别，一般讲，化学木浆的结合力最大，纸页撕列度较好。半纤维素的含量对结合力影响甚大，因半纤维素的分子链要小于纤维素的，很多之链排列不整齐，没有结晶结构。打浆时容易吸水润胀和细纤维化，增加了纤维表面积，游离出更多的羟基，有利于提高纸页的强度，尤其是在打浆初期对耐破度和拉力的提高更为明显。但是半纤维素含量越多，细小纤维的比率过大，润胀太快，纸料还没有达到应有的
4、强度，打浆度已经很高了，抄纸脱水太快，纸透明发脆，纸页强度反而下降，一般阔叶浆中半纤维素含量较高。纤维素的含量和聚合度的大小，也影响纤维的结合，纤维素含量高和聚合度大的纤维强度好，成纸的结合力较大。木素含量多的纸页亲水性很差，不易打浆，纤维之间的结合力也低，成纸的紧度小，强度差，这是因为木素多分布在初生壁和次生壁外层，影响了纤维的润胀和细纤维化。纤维长度有两种概念：纤维本身的长度和打浆后纤维的长度。生产中主要指打浆后纤维的长度。纤维过长纸页匀度不好，纤维的长度对纸张的强度具有重要的关系。添加剂在纸页中的影响较大，一般在纸页中加入亲水性物质，会增加纤维的结合力，因为这些物质的结构中也含有羟基。反
5、之在纸页中加疏水性物质会影响纤维之间的结合，降低纸页的强度。第二节打浆与纸张性质关系打浆对纸张的性质有着重要的作用，为了能控制提高成纸性能和质量。必须研究打浆与纸张性质的关系和变化规律。其影响主要有以下几个方面。1、纤维结合力与打浆的关系。随着打浆度的增加，纤维润胀和细纤维化增加，纤维比表面积增大，游离出更多的羟基，促进纤维的结合力不断上升。2、裂断长是表示纸张能承受抗张强度的大小，影响纸张裂断长的因素很多，主要是纤维结合力和纤维平均长度。同时与纤维的交织排列和纤维自身的强度等因素也有关。在打浆初期裂断长上升很快。第三节打浆工艺1、打浆方式 -必考题打浆主要分为游离状打浆和粘状打浆，其中游离状
6、打浆又可以分为长纤维和短纤维两种，而粘状打浆同样也可以分为两种。1. 游离状打浆 : 是以横向切断为主的打浆方式。经过游离状打浆的纸料在抄纸时，在网上滤水较快，成纸质量相对来说比较疏松多孔。1.1 长纤维游离状打浆: 要求分散纸料成为单根纤维，适当的切短纤维。滤水快，成纸匀度差，不透明度高，表面粗糙，成纸具有一定的机械强度，适用于工业滤纸的制造。1.2 短纤维游离状打浆: 在疏散的纤维的基础上, 高度切断 , 打浆时间短浓度低, 成纸匀度好 , 适用于滤纸、吸墨纸、火柴盒纸等。2. 粘状打浆 : 以纵向分裂纤维使之细纤维化为主的打浆方式. 经过粘状打浆的纸料在抄纸时, 在网上滤水较慢, 成纸的
7、紧度较大。纤维在打浆时细纤维化的作用较好，纤维变得柔软可塑和有油腻的感觉。2.1 长纤维粘状打浆: 纤维高度分裂和细纤维化, 尽可能避免纤维遭到横向切断. 浆料打浆度高,纤维长 , 帚化好 , 极易脱水 ,需低浓上网, 适用于高打浆度的卷烟纸，电容器纸以及电话用纸等。2.2 短纤维粘状打浆：要求一方面将纤维高度分裂和细纤维化，同时对纤维进行适当的切断。浆料脱水困难，易在网上形成组织均匀的湿纸页，成纸吸收性小，高强度，适用于证卷纸，电缆纸。2、影响打浆的因素影响打浆的因素很多，一般主要有一下几个方面：打浆比压和刀间距离、打浆浓度、打浆的时间和打浆曲线、打浆温度、刀片的厚度和刀片的材质、原料的种类
8、和组成、酸碱性的影响等等。2.1 打浆比压是决定打浆方式的首要因素. 打浆比压：单位打浆面积上所受的压力称打浆比压。单位N/m2比压大 ,打浆时间短 , 切断多 ; 比压小 ,打浆时间长 , 分丝帚化好 , 细纤维化程度高, 打浆质量好 . 生产中通过电流来控制打浆比压.2.1.1游离状打浆：较大比压，重落刀，小刀距，较低浓度下切短纤维，纤维润涨并迅速落刀。2.1.2粘状打浆：较小比压，较高浓度下纤维充分润涨，不易被切短。2.2 打浆浓度是打浆工序的最主要的工艺条件，打浆浓度可分为低浓、中浓、高浓三种， 10%以下的称为低浓打浆，10%-20%浓度的称为中浓打浆，而高浓打浆的浓度在20%-30
9、% ，甚至更高。2.3 打浆浓度是打浆工序的最主要的工艺条件. 打浆浓度可分为低浓、中浓、高浓三种. 10% 以下的称为低浓打浆，10%-20%浓度的称为中浓打浆，而高浓打浆的浓度在20%-30% ，甚至更高。11#机打浆浓度在4.0%左右 , 属于低浓打浆. 通常盘磨机打浆浓度在4.5%以下 , 是因为设备本身条件的限制所决定. 纤维与刀片，纤维摩擦生热，季节的变化会造成浆温的上升，高温下打浆，纤维吸水润涨特性降低，纤维分丝作用下降，切断作用加大，影响纤维结合力，使纸张强度下降。2.4 打浆温度纤维与刀片，纤维摩擦生热，季节的变化会造成浆温的上升，高温下打浆，纸料脱水、吸水润涨作用下降，影响
10、纤维结合力和纸叶强度。2.5 打浆时间。打浆度低时 , 下刀重 , 打浆时间短反之 ,时间长 . 2.6 流量（通过量） ：流量大时，单位时间通过刀间的浆料高，纤维在刀间受压时间短，压力轻，分丝帚化效果不好，降低打浆效果。2.7 刀片厚度与刀片的材质：刀片的厚度和刀质的特性，对成浆的性质有着重要的关系。刀片的厚度直接影响打浆的比压。刀片薄，比压大，有利于纤维的切断，适于打游离浆。刀片厚，具有较大的研磨面积，有利于纤维的分丝，疏解和细纤维化，适于打粘状浆。钢刀片用 4-6 mm 厚度打中等粘状浆。打浆刀材质有金属刀， （碳素钢、不锈钢、青铜等）。天然石（玄武岩、花岗岩、小麻石等）人造石（砂轮石）
11、和工程塑料（尼龙、聚砜）金属刀特点：材质硬，切断作用大。碳钢刀价格低廉，使用普遍，但耐磨性较差，易生锈。薄钢刀：游离状打浆石刀：粘状打浆第四节打浆与纸张性质的关系1. 裂断长与打浆的关系： （裂断长是纸和纸板抗张张度的一种表示方法）裂断长在打浆初期上升很快，以后渐渐慢下来，并且升到一定数值后，裂断长即会下降，出现转折现象。2. 撕裂度与打浆的关系：影响纸张撕裂度主要是纤维平均长度，其次才是纤维结合力，纤维强度等在打浆初期， 打浆度还是很低的时候，撕裂度还很低的时候，撕裂度都随着打浆度提高而上升，并且很快达到最高点，接着随着纤维平均长度的下降而下降。3. 耐折度与打浆度的关系：影响耐折度的因素是
12、纤维平均长度、纤维结合力、 纤维在纸中的排列， 纤维本身的强度和弹性，纤维的长短比列等。纸张的耐折度都是随着打浆的进行而有所提高， 在达到最高值以后有下降现象，下降产生的时间，因打浆的压力增加而提前。4. 透气度：纸张的透气度随着打浆的增长而降低。5. 吸收性：纸张的吸收性也随着打浆度的增长而降低。6. 不透明度 ; 打浆度越高的浆料, 纤维在纸机上干燥时由于表面张力的作用极易靠拢在一起,促进氢键的结合和纤维结合力的提高,与此同时 ,纸张发生收缩, 降低了纸的透气性和不透明度. 7. 纸的强度由成纸中纤维的结合力和纤维本身的强度决定。纤维结合力由氢键结合化学主价键力表面交织力极性键吸引力这四种
13、力组成。8.打浆质量的检查打浆质量的好坏主要通过一下几种方式进行检查。打浆度、纤维的长度、水化度和保水值、筛分析、紧度等等。第五节打 浆 设 备1间歇式打浆机：打浆机2连续式打浆机：圆柱精浆机、锥形精浆机、盘磨机3影响盘磨机效能的因素：（1） 磨浆浓度（2） 纸料通过量（3） 磨浆比压（4）盘磨齿形4、 打浆辅助设备水力碎解机 - 必考题（1）作用：用来处理浆板、损纸、废纸等的主要加工设备。（2）优点： a. 对纸浆只有分丝作用，没有切断；b. 效果高，时间短，电耗小；c. 装置简单、造价低，占地面积小，维修方便；d. 处理含有粗大杂物和金属杂质的废纸，不损坏设备；（3）缺点：处理后的纸料含有
14、小纸片较多，碎解湿强度高的纸需要时间长、电耗大。第六节添 料 与 助 剂调料的定义：是施胶、加填、染色和添加其他助剂等几个工艺过程的总称。切纸张不一定都必须经过这些过程处理。1. 施胶的目的：使纸张获得抗拒流体渗透能力目前施胶方法有：内部施胶和表面施胶。根据纸张和纸板的质量要求，施胶程度分为重施胶（列如书写纸）和轻施胶（列如包装纸）。在纸浆中加施胶剂，再抄成具有憎液性能的纸和纸板，称为内部施胶或纸内施胶。这是施胶的主要方法（3#机就是内部施胶） 。将纸或纸板浸入施胶剂中，借以取得抗液性能，称为表面施胶或纸面施胶。施胶程序： 施胶操作可以在打浆完毕后实施，或在打浆机内对浆料添加施胶剂，或在打浆后
15、使浆料在适当设备内与施胶剂充分混合，实行连续施胶。大多数纸张的施胶量为0.5-2.0% （对绝干浆量）一般认为，采用矾土作施胶剂，其量应为松香胶量的1.5-2.5倍。2. 加填的目的； 提高纸张的不透明度和亮度，改进纸面的平滑度和均匀状态，增加纸张的柔软性，降低纸张的吸湿性能和变形程度。填料的作用（一）碳酸钙：提高纸的不透明度，增强吸墨性，成纸柔软、紧密而有光泽。（二）滑石粉：提高成纸的平滑度、柔软性和光泽度，而且能改善纸的印刷性能，对成纸的施胶度和强度影响较小，提高纸的不透明度。3. 什么叫“假施胶”？怎样防止？- 必考题答：假施胶就是纸张干燥后测定其施胶度合格，但放置一定时间再测其施胶度则
16、施胶下降或基本消失的现象。a.采用石蜡松香胶；b.控制好干燥的温度曲线、增加抄纸白水的用量；c.控制好生产用水的硬度，或增加硫酸铝的用量。4. 在酸性施胶纸中，为什么不宜用碳酸钙作填料？必考题答：碳酸钙是碱性填料，在酸性溶液中的化学稳定性较差，与硫酸铝作用产生二氧化碳气体， 使浆水悬浮体系中的泡沫增多，并增加硫酸铝的消耗量；它能与松香酸结合生成松香酸钙沉淀，降低了施胶效果。5. 在生产白纸时，为什么要加入品蓝调色？必考题答：纯纤维是白色的，但纸浆纤维中仍有少量的木素，能吸收可见光中的紫色或蓝色光使纸浆略呈黄色或灰白色，在实际生产中加入品蓝起互补作用，是纸浆显白。6. 荧光增白剂的作用及影响因素？必考题荧光增白剂能吸收不可见光的紫外光变成可见光，消除纸浆中的黄色，增加纸张的视觉白度。a.未加增白剂前的原浆白度；b.增白剂的用量；c.浆水悬浮液中金属离子有不良影响；d.浆水的 PH值；e.要注意加入辅料的顺序，矾土应在最后加入。7. 添加阳离子淀粉有哪些效果？必考题能够起到增强、助留、助滤、促进施胶。
