第三章 纸张及性能

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1、 1、纸张概述 2、纸张的结构 3、纸张的性能及印刷适性4、常用的（印刷）纸张第一节 印刷纸概述1.纸的分类2.纸的规格及度量1、纸张的分类和规格2、 纸张的制造现代造纸工业的 基本特点纸张传播文化的重要载体，商品流转的重要包装和宣传材料，其消费量随社会文化与经济的发展而同步增长。 原料可以人工培育和再生的植物纤维,生产资源可大量回收利用，环保、经济效益很高的可持续发展产业。现代造纸工业是一种关联性很强的产业，它的发展必然带动浆纸生产装备的专业机械制造业、造纸专用化学品制造业的相应发展。现代造纸产业也是一种规模效应比较显著、技术要求较高的资金密集型产业，进入的门槛较高，竞争性很强，缺乏技术与资

2、金则较难立足。我国造纸工业与世界造纸工业在结构方面的主要差距 国内造纸工业 国际造纸工业 1、原料结结构（%） 木材纤维 23.1 62.6 非木材纤维 32.9 3.4 废纸 44 34 2、企业规业规 模结结构（万吨） 浆厂平均规模 5 18（印尼、日本、美国、芬兰平 均规模超过30万吨） 纸厂平均规模 0.9 4（不含中国为8万吨） 3、产产品结结构 品种（个） 600 1000 档次 低档产品50% 中高档产品可满足需求 产量比重（%） 新闻纸 5.4 12.1 书写印刷纸 25 30.7 包装纸、纸板及其他 69.6 57.2 4、人均纸纸及纸纸板消费费水平（公斤） 28 53.8

3、中国造纸产业的发展现状1. 中国已成为世界纸张消费、生产和进口大国2003年10月-2004年底国内新增产能我国对纸及纸板需求总体预测 项目 200420052010 2015人均GDP（美元） 1124 1203 1687 2366 人均纸及纸张消费量（Kg） 36.8 38.7 50.8 67.6 我国纸及纸张消费量（万吨） 4784 5031 6604 8788 国内造纸产业正逐步走向新型工业化发展的道路过去：资金短缺，技术装备简陋，不配套，原料基本是禾草类非木材纤维，企业规模过小，管理粗放，但产品质量档次低，原材物料消耗大，环境污染严重。 现在：大力推进产业结构、产品结构、技术结构、原

4、料结构等多方面的结构调整，充分利用先进技术、先进管理经验与组织结构，重视提高产品质量档次，节约资源，保护环境。 在技术装备方面 南平纸厂新闻纸机，幅宽5.5米，车速1800米/分；山东晨鸣高级文化纸机，幅宽4.55米，车速1100米/分；红塔仁恒纸板机，幅宽4.8米，车速600米/分；金东纸业高级纸文化纸机，幅宽9.7米，车速1500米/分（2台）；广东维达纸业卫生纸机，车速2200米/分 泰格林纸高级文化纸机，幅宽6.9米，车速1800米/分芬欧汇川，宁波中华纸机向宽幅、高速、高效、低能耗和提高单机能力的方向发展 企业平均规模有了较大提高 企业平均规模由年产约6500吨上升到1万多吨，但与世

5、界造纸企业平均年产4万吨规模相差甚大。2001年我国造纸企业规模结构 年生产规模 10万吨以上 310万吨 13万吨 1万吨以下 企业数量（个） 55 200 1000 2745 产量占全国总生 产量比例 31% 25% 33% 11% 2005年规模100万吨以上企业有:镇江金东纸业山东晨鸣集团公司宁波中华纸业山东华泰集团有限公司等中国最大的工业用纸企业 2005年规模30万吨以上企业有:福建:南纸股份有限公司、青山股份有限公司；黑龙江：佳木斯股份有限公司；湖南：岳阳纸业集团；河北：冀腾纸业；上海：韩松潜力纸业江苏：无锡龙达荣成纸业；苏州紫兴纸业；常熟亚太纸业；安徽：马鞍山山鹰纸业；江西：纸

6、业集团；山东：太阳纸业；泉林纸业有限责任公司、博汇纸业、红塔仁恒；广东：广州造纸股份有限公司；广东东莞纸业等。造纸的纤维原料结构有了较大改善 木浆比重有所提高，废纸原料得到较充分利用 2003年 2004年 同比（万t）（） （万t）（） （）木浆 820 21 970 22 18.29 非木浆 1170 30 1180 26 0.85废纸浆 1920 49 2305 52 20.05总量 3910 4455 13.94中国木浆进口量以平均每年 22%的幅度大幅增长，每年国家用于纸浆及纸制品进口的外汇高达七十亿美元。 纸张产品的质量档次提高纤维原料结构的发展 变化，技术装备与管 理水平的提高我

7、国铜板纸历年供给和需求情况（万吨） 项目 1990 1995 2000 2001 2002 20032004铜板纸产量 16 25 110 130 160 215 250 铜板纸消费量 27.36 67.54 208 212.5 203 240 250 铜板纸进口量 11.06 44.59 107.2 100.1 61.48 55 45 铜板纸出口量 0 2.05 9.2 17.6 18.67 30 45 山东十强纸业公司：晨鸣 华泰 太阳 博汇 银河 泉林 鲁南 海王 华金 华润 APP （Asia Pulp d.节省纤维原料，降低生产成本加填料量过多的后果（即加填的负作用） a.会造成纸张

8、的强度降低和施胶效果的下降在；b.在印刷中易发生掉毛、掉粉现象；c.磨损印版、降低耐印力。 （3）常用的填料 天然：碳酸钙、滑石粉、硫酸锌、和白土。 人造填料沉淀碳酸钙 二氧化钛、锌钡白、硅铝酸钠等A、滑石粉 Mg3Si4O10(OH)2是我国用的最多的填料 a、粉末状的矿物质，白度要求在90以上；n=1.561.57(注：有白色、灰色、淡绿色、淡黄色，造纸采用白色)b、质地极软，粒子呈鳞片状，有皂滑的手感；c、价格低廉。 作用： 可提高纸张的平滑度、柔软性和光泽度，对施胶度和强度的影响较小，但过多的加入会使纸张出现“掉粉”现象。 B、碳酸钙（CaCO3）碱性物质 n=1.56 天然CaCO3

9、：是由石灰石磨碎而成的，球形颗粒，白度为90； 沉淀CaCO3：是由制碱厂将白泥通过特殊沉淀方法制得的，白度为95； 作用： 提高纸张的白度和平滑度，增加纸张吸收油墨的能力，使纸张紧而有光泽，成纸柔软性强。 研磨碳酸钙研磨碳酸钙 (GCC)(GCC)针状沉淀碳酸钙（针状沉淀碳酸钙（PCCPCC）C、白土（膨润土、高领土又称瓷土） a、是一种纯度不同的硅酸铝；b、主要成分是高岭石（Al2O3.2SiO2.2H2O）；c、白度在90以上，n=1.56。 d、折光率较低，其余性能与滑石粉相似。可以提高浆料中细小纤维的留着率作用；D、二氧化钛（TiO2）也称钛白 a、白度在98以上，n=2.62；b、

10、是性能最优良的一种填料；c、颗粒细腻，分散度高并具有良好的遮盖力；d、良好的白度和光泽度；e、折射率高，使纸张具有良好的不透明度；f、价格高 （4）填料加入量取决于纸种、所选填料的性质 ，浆料的种类 ，纸机的抄造条件等，一般可在240之间变化。（5）填料对纸张性质的影响 对纸张光学性质的影响 a.不透明度 光散射能力 不透明度 取决于 取决于 纸张内部光散射界面的多少 散射界面折射率差异的大小 a)未加填料时： 纸张=纤维+空气b)加入填料后: 纤维+空气 填料+纤维间 填料+空气 n纤维=1.53 n空气=1.00n填料1.56b.白度 纸张的白度取决于： 部分填料的白度； 部分取决于颜料的

11、粒径与遮盖能力； 还取决于浆料的白度和打浆程度。 对表面平滑度和印刷适性的影响 a. 加入细小颗粒填料后可改进压光后纸张的平滑度。 b. 填料使油墨能较好地在纸张表面润湿和铺展； c.填料粒子的存在形成了更多有利于油墨渗透的细小毛孔； d.填料的加入能使纸张具有更好的形稳性，更利于多色印刷。 对纸张强度的影响 加填会使纸张强度显著下降，其中抗张强度、耐折度和耐破度下降较大，撕裂度下降较小。 对纸张松厚度和挺度的影响a.填料的加入将会降低纸张的松厚度 b.挺度：加填量小时，基本上不受影响；加填量多时，随加填量的增加而显著减少。 对印刷造成的影响 填料含量过多掉粉、掉毛、透印2、胶料及施胶作业 胶

12、料是指加入纸张中的具有抗液性的胶体物质或成膜物质。 施胶施加胶料的工艺过程 （1）施胶的原因：纤维本身和纤维间存在大量的毛细孔;纤维素、半纤维素含有大量亲水的羟基,能吸收水或其他液体;在未加任何辅料的纸上书写或印刷，墨水或油墨就会迅速浸透和扩散，造成字迹图像模糊不清和透印。 （2）施胶的方法内部施胶 是在造纸的过程中在纸浆中加入胶料，使胶料沉淀在纤维上再抄造成具有憎液性的纸张的方法。 表面施胶 是将造好的纸张或纸板浸入成膜性胶料溶液中，或将胶料溶液涂布其上，从而使纸张具有憎液性能。 抗水性的胶料浆料纸 滤水纸纸抗水性的胶料喷涂抗流体扩散和渗透施胶的目的（3）施胶的分类（施胶的程度）重施胶、（中

13、等施胶）、轻施胶、不施胶墨水划线法、表面吸收重量法（Cobb法）、表面吸收速度法（液滴法）、浸没法（吸收重量法）、液体渗透法和毛细管吸收高度法等。（4）施胶度的测定方法适用于大多数中等或 轻施胶的纸或纸板适用于使用中常与水 发生接触的纸种适合于高施 胶度的纸种适合于未 施胶纸其它胶料:石蜡胶、石蜡松香胶、沥青胶 内部施胶 ：合成胶料动物胶 表面施胶淀粉其它胶料（5）常用胶料、聚乙烯醇（PVA） ：石蜡胶、藻朊酸钠、合成树脂、苯乙烯 松香胶料松香胶松香胶的分类松香纯碱或烧碱松香酸钠中性胶（褐色胶）：松香完全被皂化，胶料中不含游离松香白色胶：游离松香的含量一般在1045之间。 高游离松香胶：胶液中

14、游离松香的含量高达7090。 不溶于水可溶于水石蜡松香胶 强化松香胶 石蜡与松香混合熬胶并经乳化得到，具有较好的施胶效果。是一种改性松香胶，目前用得最多的是马来松香胶。 具有软化点高、酸价高、皂化价高、抗氧化稳定性强的特点；作为造纸施胶剂，用量低，施胶效果好。 淀粉 用阳离子淀粉进行表面施胶的纸张印刷，可以获得良好的印品均匀性、高的清晰度，印刷品色泽鲜艳，透印少，由于表面强度高，用高粘度的油墨印刷时也很少发生拉毛现象。 聚乙烯醇（PVA） 具有很强的成膜特性，能使纸张获得较强的抗油性能。PVA对于增加纸张的抗油阻力、拉毛阻力（表面强度）和空气阻力比淀粉更为有效。它可以单独使用，也可以与淀粉混合

15、使用。 （6）表面施胶对印刷性能的影响 对纸张抗水能力的影响对纸张油渗性的影响 采用高光泽油墨印刷的纸张，表面施胶程度应控制在一定的范围： 表面胶料太少，纸张吸收油墨中过多的连结料，则印迹无光泽； 表面胶料太多，将减慢油墨的干燥速度，导致蹭脏和光亮污点； 对纸张可擦性影响 对纸张强度的影响 3、色料1、定义是指加入纸张中用于纸张染色和调色的颜料和染料。作用生产白纸时的“显白”和生产有色纸时的“调色”。（1）调色是指用少量染料利用“互补色”原理对纸张进行颜色的调整，使纸张的白度提高。 （2）染色 为了增加纸张的花色品种，满足不同的使用要求，利用不同反射性的色料改变纸张颜色叫染色，或上色、加色。 2、常用色料 碱性染料：盐基槐黄、盐基玫瑰红、盐基品蓝 对木素具有很强的亲和力，对纤维也有一定的亲和力酸性染料：酸性金黄、酸性桃红、酸性湖蓝、酸性青莲 对木素和纤维素都没有亲和力，要靠媒染剂（硫酸铝）进行直接染料：直接大红、直接橘黄、直接品蓝对纤维素有很强的亲和力，但是对酸敏感荧光增白剂1）反射可见光2）将紫外光转化成可见的蓝色或红色荧光，起补色效应。3、染色的方式： 浆内染色压光染色浸渍染色涂布上色4、影响染色的因素 1）纸浆的性质 3）残余化学物质的影响直接染料和酸性纤维素木素碱性染料和酸性染料色相 变暗过量