纸产品及纸的基本性质.ppt

纸产品及纸的基本性质,一、纸产品,纸绳,纸香皂盒,二、纸和纸板,纸和纸板 （一）纸和纸板的概念 利用纤维原料和辅料通过各种加工方法制成厚薄均匀的纤维层或纸化薄膜，称之为纸或纸板。 （二）纸和纸板的区别 纸与纸板之间没有严格的界限，可按定量、厚度、层数等来区别。现在国内主要按定量分。,纸及纸制品的分类 根据不同标准，纸及纸制品可以按以下方式进行分类: 用途 文化印刷用纸 新闻纸、胶版纸、书写纸、铜版纸等 占年耗总量的 23% 包装用纸 牛皮纸、牛皮卡纸、瓦楞原纸、白板纸、白卡纸等 55% 工业技术用纸 离型纸、绝缘纸、滤纸、电容器纸等 占年耗总量的 8% 生活用纸 湿巾纸、卫生纸、面巾纸、餐巾纸等 占年耗总量的 11% 造纸原料 植物纤维纸 草浆纸、竹浆纸、蔗渣浆纸和木浆纸等 合成纤维纸 矿物纤维纸 金属纤维纸 抄造方式 机制纸 和手工纸 宣纸、麻纸、皮纸、棉纸、毛边纸等 纸页成型方法 湿法纸 和干法纸 白度 漂白纸 本色纸 半漂纸 光滑程度 毛面纸 半有光纸 有光纸 定量 薄纸 定量在8一150g/m2 厚纸、薄纸板或卡纸 定量在150一250g/m2 纸板 定量在250一500g/m2 厚纸板 定量在500一600g/m2或大于600g/m2,纸和纸板的规格、尺寸 1、卷筒纸：原纸宽 1575mm 1092mm 880mm 787mm 2、平板纸：8801230mm 8801092mm 7871092mm 787960mm 690960mm 8501168mm 3、卷盘纸：卷烟纸宽29.0或29.5mm 电容器纸宽95、140、240和80mm 餐巾原纸宽320mm 纸和纸板的质量要求 外观质量 物理性能 吸收性能 光学性能 印刷性能 化学性能 电气性能,三、我国六大纸种,2009 年全国纸及纸板生产企业约有3700 家，全国纸及纸板生产量8640 万吨，消费量8569 万吨。2000 2009 年，纸及纸板生产量年均增长12.27%，消费量年均增长10.20%。 因为市场的需要逐渐形成了六大纸种，分别是新闻纸、未涂布印刷书写纸、铜版纸、白板纸、箱板纸和瓦楞原纸。,2009主要产品及其产量,我国六大纸种历年产量变化,我国六大纸种,1、新闻纸 新闻纸也叫白报纸，是报刊及书籍的主要用纸。适用于报纸、期刊、课本、连环画等正文用纸。 新闻纸的特点有：纸质松轻、有较好的弹性；吸墨性能好，这就保证了油墨能较好地固着在纸面上。纸张经过压光后两面平滑，不起毛，从而使两面印迹比较清晰而饱满；有一定的机械强度；不透明性能好；适合于高速轮转机印刷。 这种纸是以机械木浆（或其他化学浆）为原料生产的，含有大量的木质素和其他杂质，不宜长期存放。,2、未涂布印刷书写纸 一种消费量很大的文化用纸，适用于表格、练习簿、账簿、记录等，供书写用，分特号、1号、2号、3号和4号五个等级，定量为45克/平方米至80克/平方米。质量要求：色泽洁白细致、两面平滑、质地紧密、书写时不洇水。,3、铜版纸 铜版纸又称涂料纸，这种纸是在原纸上涂布一层白色浆料，经过压光而制成的。纸张表面光滑，白度较高，纸质纤维分布均匀，厚薄一致，伸缩性小，有较好的弹性和较强的抗水性能和抗张性能，对油墨的吸收性与接收状态十分良好。铜版纸主要用于印刷画册、封面、明信片、精美的产品样以及彩色商标等。铜版纸印刷时压力不宜过大，要选用胶印树脂型油墨以及亮光油墨。要防止背面粘脏，可采用加防脏剂、喷粉等方法。铜版纸有单、双面两类。,雪面铜版纸(mattartpaper)是于铜版纸之纸面再加涂料使之不反光。双面经特殊粉面处理，纸质柔和优雅，具雾光效果，视觉清爽舒适不反光，不透明度高，印刷色彩饱和度及鲜艳度佳，具有极佳质感。适用于仿古画、图册、月历、杂志、书籍、专刊、海报等用途。 特级双面铜版纸：纸面光泽度比一般铜版纸更高、平滑度更佳，纸面洁白细致，印刷色彩表现鲜艳、层次与对比优良，适合高级彩色印刷品。适用于高级书籍、型录、月历、海报、封面。 双面铜版纸：纸面双面平滑、洁白，光泽度佳、不透明度高，经彩色印刷后，图案效果鲜艳，色彩层次表现佳，适合彩色印刷品。适用于一般书籍、月历、海报、封面等用途。 单面铜版纸：一面进行涂布加工，一面上胶处理，因此纸张单面光亮、平滑、吸墨均一，适合单面彩色印刷且背面可进行上胶等加工处理。适用于商标、海报、裱褙离型用纸。,4、白板纸 指一种厚度介于纸张与纸板之间、质地好、挺括光滑、定量在250400g/m2之间的纸制品。卡纸分三层，表层与底层主要用漂白化学木杂浆制成，中层用类浆和浆渣等制成。表层为白色、底层为灰色的为灰白卡纸；表层与底层均为白色的为白卡纸。卡纸表层或底层一般要进行压光涂布处理。 白板纸是一种正面呈白色且光滑，背面多为灰底的纸板，这种纸板主要用于单面彩色印刷后制成纸盒供包装使用。白板纸与铜版纸、胶版纸、凸版纸之间的区别在于纸张克度重，纸张比较厚实。,白卡纸是用于供印刷名片、封皮、证书、请柬及包装装潢用的卡纸，为了保持纸制品的平整，白卡纸应较厚实坚挺，有较高的挺度和耐破度，对于不同等级不同定量的白卡其挺度有不同的要求，定量越大，等级越高，挺度要求越大。 白卡纸通常采用100%的漂白木浆为原料，面层、底层采用硫酸盐化学针叶木浆，芯层采用阔叶木化学机械浆，浆料经过打浆后加入碳酸钙、硫酸钡等填料，用AKD进行中性重度施胶，在叠网造纸机上进行抄造，并经压光、涂布处理而成，根据需要，经过压纹处理则可生产带有特殊压印花纹的卡纸，凡带有特殊压印花纹的白卡纸则可不检查平滑度和白度。除白色外，通过对浆料进行染色，还可生产各种色泽的卡纸，这时除白度外，其他技术性能均与白卡纸的技术性能一致。,5、箱板纸 箱板纸又称牛皮卡纸，是纸箱用纸的主要纸种之一。 国产箱板纸分为优等品、一等品、合格品三个等级。牛皮纸的质地必须坚韧，耐破度、环压强度和撕裂度要高，此外还要具有较高的抗水性。由于工艺及用料的不同，总的来说，大部分进口牛皮卡纸的质量要好于国产牛皮纸，尤其以美国产牛卡的质量为最佳。 箱板纸的用途，主要是与瓦楞纸芯粘合后制成瓦楞纸箱，用来包装家用电器、日用百货、针棉织物、文化用品、中西成药的外包装等。箱纸板所用的原料有硫酸盐木浆、废麻浆、棉杆浆、废纸浆、稻麦草浆。对箱板的要求是应有一定的抗压强度、坚韧耐破、抗撕裂、纸面平整，不许有浆疙瘩、节子和凹凸不平的外观纸病。,6、瓦楞原纸 瓦楞原纸（corrugating medium）是生产瓦楞纸板的重要组成材料之一。瓦楞原纸要求纤维结合强度好，纸面平整，有较好的紧度和挺度，要求有一定的弹性，以保证制成的纸箱具有防震和耐压能力。此外对水分指标要加以控制，水分过小，纸脆，瓦楞加工时会发生破裂；水分过大，纸软，会给加工成型带来困难。一般纸的含水量应控制在10%左右为宜。国产瓦楞原纸分为A、B、C、D四个等级。 又称瓦楞芯纸。是构成瓦楞纸板波纹状中芯所用的原料纸。它经过瓦楞机加工，由加热至160180的瓦楞辊将芯纸起楞而成瓦楞纸(corrugating paper；corrugated paper)。主要用作瓦楞纸板的瓦楞芯层(中层)，对瓦楞纸板的防震性能起重要作用。也可单独用作易碎物品的包装用纸。,2008年我国六大纸种产量最大的10家企业,四、纸和纸板的结构,1、纸张结构的概念 纸张具有结构这一基本属性。 纸张的结构（属性）来自于原料的固有结构和生产纸张过程的人为结构。 纸张结构在宏观上可看作是由纤维复杂地缠绕交织而成的网目构造体。 2、纸张的结构模式 以纸机运行方向为纵向（MD）， 与此成直角的方向为横向（CD），而 垂直于纸面方向则取为竖向（Z向）。,3、纸张三个方向的差别及成因 纵向：机制纸中，大多数品种纵向强度较横向大，更大 于竖向。其它性质也存在差异。纸张纵向性质主要受纤维状态、纤维排布状态、张力作用等因素的影响。 横向：一般横向强度要小于纵向。其影响因素与纵向基 本相同，不过影响作用正相反。 竖向：纸张竖向强度较小。这主要是由于纸张中纤维竖 向排列极少，实际上纤维竖向上是呈一层层叠积的状态，因 而具有层结构的特点。纸张在此方向的强度几乎全来自纤维 间结合力。在此方向上纸张的破坏最容易。,4、纸张结构的特点 （1）具有多相复杂的结构要素 （2）具有三维结构的结构要素 （3）具有复杂的多孔结构 （4）具有结合力 （5）具有两面性,五、纸和纸板的性质,1、外观质量 纸张的外观质量是指纸张有无用肉眼或感触器官直接辨 别，不需用仪器设备测量的、影响使用的缺陷。 （1）尘埃 纸页表面用肉眼可见与纸面颜色有显著区别的黑点、黄 点、深黄点、黄棕点或棕色点等杂质。 表示为 个/m 。 （2）斑点 纸面上肉眼可见的色泽明暗和反光不一致的点。包括许 多种，如湿斑、汽斑、缸斑、浆斑、白点斑、纸片斑和压光 暗斑等。 （3）鱼鳞斑和气泡斑 前者是一侧厚呈鱼鳞状的斑点，后者是周围较中间微厚 的斑点。,（4）透光点和透帘 透光点和透帘都是指纸页上纤维层较薄但未完全穿透， 其透光度较纸页其它部分为大的点子，小者叫透光点，大者 叫透帘。 （5）孔眼和破洞 孔眼和破洞是指纸页上存在的完全穿透，没有纤维的点 子，小者称孔眼，大者叫破洞，针尖样小的孔眼则叫针眼。 （6）网痕、毛布痕及条痕 网痕、毛布痕是指纸面上留下的铜网或毛布经纬线的痕 迹；条痕则指纸页表面上光泽或颜色不同的条形痕迹。 （7）折子和皱折 折子是指纸页折叠或重迭的现象；纸页虽起皱但未折叠的叫皱折。,（8）翘曲、起拱 是纸页表面较大部位呈现的中间拱起两边凹下，或中间 凹下两边拱起的凸凹不平的纸病。出现在纸页中部叫起拱， 出现在纸页边缘叫翘曲。 （9）鼓泡和泡泡纱 纸面上由于局部收缩而出现的凸起或凹下的泡，泡的周 围或泡内有细曲皱纹。形状较大的称鼓泡，小而密集的叫泡 泡纱。 （10）裂口和残缺 裂口是指纸页中部或边沿出现的破裂缝口；残缺是指纸 页缺角、破烂等不完整状况。,（11）硬质块和砂子 硬质块是指纸面上存在的质地坚硬而高出纸面的块状或 粒状物；砂子则指纸面上存在的河砂、炭渣等硬质颗粒。 （12）色调不一致 是指同一批产品或同一令纸中的白度或颜色不一致。 （13）纸的匀度不好和两面不一 纸的匀度不好是指纸页内纤维等固体物料分布不均匀；两面不一是指纸页两面平滑程度不一致。 （14）掉毛掉粉 是指纸面上散出细小纤维和填料微粒。,2、物理性能 （1）定量 纸或纸板每平方米面积的重量。以g/m表示。 （2）厚度 纸或纸板在两测量板间受一定压力下直接测得的厚薄程度。 以mm表示。 （3）紧度 单位体积纸或纸板的重量。 以g/cm表示。 几种纸张紧度举例：（g/cm） 电容器纸 金属纤维纸 打孔电报纸 胶印书刊纸 海图纸 吸墨纸 1.00-1.20 1.60 0.82 0.65 0.9 0.4 炸药卷纸 铁笔蜡纸原纸 铜版原纸 蜡光原纸 钢纸原纸 白纸板 0.50-0.55 0.48 0.7 0.70-0.80 0.55-0.60 0.7,（4）机械强度 纸和纸板的机械强度可分为静态强度和动态强度两类。 静态强度是指在缓慢受力的条件下测得的强度。包括以 下四项： 抗张强度和伸长率 纸或纸板能承受的最大张力。有三种表示方法： a、拉力 将一定宽度的试样拉断所用的力。（N） b、单位张力 试样单位横截面积所能承受的最大张 力。（N/m） c、裂断长 将试样所能经受的最大拉力换算成本身 重量时的长度。 （m） 伸长率是指纸张受张力拉断时纸张伸长长度为原来纸张 长度的百分比。,几种纸张裂断长、伸长率举例： 纸种 皱纹电缆纸 特号邮封纸 海图纸 铜版原纸 裂断长（m） 24990（纵） 2800（平均） 3500（各向） 2500（平均） 伸长率（%） 12（纵） 打孔电报纸 照相原纸 电容器纸（A-） 卷烟纸 4000-4500（纵） 3000-3300（纵） 7500-8500 3200-3400 274 118 68-78 117.7 8.3, 耐折度 纸或纸板在一定张力下所能经受的180往复折叠的次数。 以往复次数表示。 几种纸张耐折度举例： （次） 钞票纸 特号地图纸 书皮纸 海图纸 米卡纸 特号制图纸 1000 100 5-15 1000 10 100 晒图纸 仿羊皮纸 真空镀铝纸 打孔电报纸 铜版原纸 1箱板纸 40 200 6(纵) 150 20 4-20(横) 撕裂度 纸或纸板撕裂一定长度所需要的力。 以mN表示。 几种纸张撕裂度举例： （mN） 纸袋纸 特号邮封纸 特号拷贝纸 1箱纸板 1糖果包装纸 882 98 58.8 2058-2940 176.4,动态强度是指纸或纸板所能经受的瞬时冲击强度，即表 示纸或纸板受力后瞬时扩散而破裂的动态状况。包括戳穿强 度、环压强度、破裂强度、摔包率、压缩弹性等。 （5）伸缩性（形稳性、尺寸稳定性） 纸页水分变化时，其伸长或缩短的程度。 以尺寸的增 减对试样原来尺寸的%表示。 几种纸张伸缩率举例： （%） 海图纸 地图纸 米卡纸 单面胶版纸 扑克牌面纸 0.5-2.5 0.3-0.5 +2.5(横) +0.5(纵) +0.5(纵) +2.5(横) 3.0(横) （6）透气性和多孔性 透气性是指纸和纸板允许气体通过的能力。 以mL/min或s/100mL表示。,多孔性是指纸或纸板存在广泛的孔隙的特性。多孔性用 孔隙率表示。 孔隙率是孔隙总体积与纸总体积的百分比。 纸张相对密度 孔隙体积= 纤维相对密度 几种纸张透气度举例： （mL/min） 纸袋纸 真空镀铝纸 卷烟纸 滤油纸（机油） 电容器纸 200 1 120-150 1600l/mmin 70mm/150g 65mm/150g 60-70mm/150-200g,几种纸张挺度举例： （gcm） 特号黄纸板 火车票纸板 (310g/m) 110 800(纵) (420g/m) 170 350(横) （8）平滑度 表示纸页表面的机械完整情况。 以s表示。 几种纸张平滑度举例： （s） 特号铜版纸（双面） 凹版印刷纸 特号胶版印刷纸 特号白卡纸 600(80-120g/m) 正、反面均200 正、反面均100 正、反面均30(200-260g/m) 500(150g/m) 正、反面差25(260-300g/m) 1字典纸 1新闻纸 1书皮纸 特号书写纸 正、反面平均100 正、反面平均40 正面30 正、反面平均30(45-60g/m) 正、反面差20% 正、反面差30% 正、反面差30% 正、反面差30%,3、吸收性能 （1）防水性能 纸张抗水防潮的能力。包括施胶度、抗水度等。 抗水度是指液体（水）透过纸和纸板所需的时间。以s 表示。 （2）防油性能 指纸页防止油脂类渗透的能力。 （3）吸收性 指纸或纸板在一定时间内吸收水、有机溶液或其它液体 的能力，即对液体的吸收速度。以mm或s表示。 （4）滤水性能 是指在一定压力下，过滤一定量的水所需的时间。以s 表示。,4、光学性能 （1）白度 指纸或纸板表面对光线的反射和散射程度。 一般是以 纸对蓝光的反射率相当于氧化镁对蓝光的反射率的百分比来 表示。 几种纸张白度举例： （%） 特号拷贝纸 1新闻纸 特号制图纸 1字典纸 定量滤纸 特号胶版纸 90 50 80 79 85 87 1书写纸 特号有光纸 特号打字纸 特号白卡纸 特号胶版印刷涂料纸 80 75 85 92 87,R0 不透明度（%）= 100% R R0 单张纸样在“全吸收”的黑色天鹅绒衬垫上的反射率 R重叠多层纸样至不透明时的反射率 三、透明度 是指纸对光线透射和折射的程度。以纸页层数表示，也 以%表示。 RwR0 透明度T= 100% Rw Rw 单层纸样背衬白色标准板的反射率 R0 单层纸样背衬黑色标准板的反射率,（2）不透明度 指纸对光线的吸收程度。 用单张纸样在“全吸收”的黑色衬垫上的反射能力与“完全不透明”的若干张纸样的反射能力之比率来表示。,5、印刷性能 纸张的印刷性能是各种性能的综合反映。涉及到机械强 度、白度、外观质量，特别是表面吸油墨性、平滑度、松软 性、不透明度、挺度、表面结合强度、抗水性和尺寸稳定性 等。这里主要讨论表面结合强度。 表面结合强度 指纸或纸板的印刷表面拉毛阻力。以拉毛速度表示。 实质上是纤维（