蔡明说到底.ppt

第三节造纸 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 打浆刀的机械作用 纤维与流体间的速度梯度和加速度梯度 纤维间的摩擦力 一 打浆 一 什么是打浆浆料中的纤维受到剪切力的作用 二 打浆的作用 1 什么叫润胀 高分子化合物在吸收液体的过程中 伴随着体积膨胀的一种物理现象 1 纤维的润胀 2 纤维能产生润胀的原因 纤维素和半纤维素含有极性羟基 水分子进入纤维素的无定形区 纤维素分子链之间距离增大 氢键被破坏 游离出更多羟基 促进润胀 3 纤维润胀的好处 纤维内聚力下降 内部松弛 柔软可塑 表面积增加 直径膨胀 有利于细纤维化 成纸强度提高 透气度下降 紧度上升 4 纤维的润胀程度与什么相关 纸料组成 半纤维素含量高 易打浆 成纸强度好 木素含量高 不易打浆 制浆方法 亚硫酸盐浆较硫酸盐浆易于打浆 漂白对润胀能力有何影响 2 细纤维化 外部细纤维化 纤维纵向产生分裂 两端帚化 表面分丝起毛 从而大大增加了纤维的外比表面积 促进了氢键结合 内部细纤维化 次生壁同心层之间彼此产生滑动 使纤维刚性下降 弹性削弱 塑性增加 纤维变得柔软可塑 细纤维化的好处 有利于纤维的结合 提高成纸强度 紧度和匀度 3 切断 纤维横向发生断裂的现象 提高纸张的匀度和平滑度 但过度切短会降低强度 特别是撕裂度 三 打浆与纸张性质的关系 为什么强度大的纤维原料 成纸的强度不一定大 而只有经过打浆的纸料才能抄出强度高的纸 为什么湿纸页的强度低 而干纸页的强度高 氢键结合学说 氢键的饱和性氢键的方向性氢键结合成立的条件之一 两个分子的间距在2 8埃以内 O H O 通过水分子形成的水桥连接无规则 松散的氢键结合自由水真空抽吸或重力过滤脱除 打浆之初 通过水分子形成的单层水桥连接有规则的氢键结合结合水加热干燥脱除 形成湿纸页后 相邻纤维直接连接有规则的氢键结合纸页具有强度 形成干纸页后 三种氢键结合形式 纸料 纤维 水 水 纤维 通过偶极性水分子松散连接的氢键结合 未经干燥的湿纸幅 纤维 水 纤维 通过单层水桥连接的氢键结合 干燥后的纸张 纤维 纤维 纤维之间直接连接的氢键结合 为什么湿纸页的强度低 而干纸页的强度高 纤维素分子的羟基 0 5 2 98 以上 氢键结合成立的条件 存在游离羟基 两羟基之间的距离在2 8埃以内 为什么强度大的纤维原料 成纸的强度不一定大 而只有经过打浆的纸料才能抄出强度高的纸 打浆增加了纤维的结合力 同时降低了纤维的平均长度 1 8 9随打浆度的增加而增加 5 6 7随打浆度的增加而下降 2 3 4随打浆度的增加 先增加后下降 打浆方式 游离状打浆 以切断纤维为主 打浆时间短 纸料脱水性好 较好的撕裂度和耐破度 成纸匀度与平滑度欠佳 多用于抄造牛皮纸 工业滤纸 长纤维游离状打浆 尽量保留纤维长度的同时 不要求润胀和细纤维化 纸料脱水性好 成纸匀度较好 吸收能力强 纤维间结合力较差 适宜抄造吸墨纸 钢纸原纸 滤纸 浸渍绝缘纸原纸等要求吸收性强 组织匀度高的纸种 短纤维游离状打浆 要求纤维有较多的切断 避免纸浆润胀和细纤维化 粘状打浆 以纵向分裂纤维为主 强度大 吸收性小 纸料脱水困难 成纸匀度受影响 多用于抄造高级薄纸 如卷烟纸 仿羊皮纸 防油纸 描图纸 水泥袋纸 长纤维粘状打浆 尽量保留纤维长度的同时 使纤维高度吸水润胀和细纤维化 成纸匀度较好 纤维结合力大 成纸强度较大 吸收性较小 纸料脱水性差 适宜抄造证券纸 电缆纸 短纤维粘状打浆 在使纤维高度吸水润胀和细纤维化的同时 对纤维进行适当的切断 二 调料 添料在纸浆中加入非纤维性物质 能改变纸张的性质 一 施胶1 施胶的目的在纸内或纸面加入抗水性胶体物质 使纸或纸板具有抗拒液体扩散和渗透的性能 2 施胶的分类重施胶 食品包装纸 纸袋纸 牛皮纸等 中等施胶轻施胶不施胶 卫生纸 吸墨纸 卷烟纸 滤纸等 3 施胶的方法 1 纸内施胶 把胶料加入纸料中 再抄造成纸 施胶剂 松香胶 胶料沉淀剂 矾土 2 表面施胶 把胶料用涂布或浸渍等方法施于纸张表面 优点 不仅达到施胶的目的 还能提高纸张表面强度 平滑度和适印性 在一定程度上提高纸张的物理强度 节约施胶剂用量 施胶剂 淀粉及其衍生物 聚乙烯醇 动物胶 松香胶等 施胶方法 机内表面施胶 机外表面施胶 3 双重施胶 纸浆内和纸面上均进行施胶 二 加填在纸料内加进一些难溶于水的矿物性填料 1 加填的目的 1 改变纸的光学性质不透明度 亮度 纸页外观 透印问题 2 改进纸的物理性能和印刷性能平滑度 匀度 柔软度 吸收性 吸墨性 降低变形性 3 满足纸张某些特殊性能的要求 4 节省纤维原料降低生产成本 2 填料的种类滑石粉 30 6 MgO 62 SiO2 高岭土 瓷土 39 Al2O3 45 SiO2 碳酸钙二氧化钛 钛白 加填对纸张强度的影响 三 染色意义 染色 显白 调色 染色 加入某些色料使纸张能有选择的吸收可见光中的大部分光谱 不吸收并反射出所需要色泽的光谱 色纸调色 在漂白纸浆中加入少量蓝色 紫蓝色 紫红色 使与漂白纸浆中相应呈现的淡橙 浅黄或橙黄色起互补作用而显出白色 白纸常用染料 人工合成染料 荧光增白剂 四 化学助剂工业味精在生产中除使用施胶 加填 染色等添加剂之外的其他非纤维性的化学添加剂的统称 增湿强剂 牛皮纸 常用原料牛皮纸 尤其是A等品应以100 未漂针叶材硫酸盐浆为原料 B等以下除了未漂针叶材硫酸盐浆以外 再配比一定量的其他纸浆 如竹浆等来生产 生产方法硫酸盐木浆 未漂 又称牛皮浆 为了保持牛皮浆的高强度 在打浆时要尽量避免将纤维切断 采用长纤维游离状打浆方式 同时要进行重施胶 施胶度为30g m2 不加填料 在长网多烘缸造纸机上抄造完成 防油纸 常用原料防油纸的原料是100 的漂白亚硫酸盐木浆 生产方法把浆料进行高粘状的打浆 打浆时间长达20h以上 同时 还应保持一定的纤维平均长度 加入石蜡硬脂酸作为施胶剂 不加松香胶 在长网造纸机上抄造完成 三 纸张的抄造 一 纸的抄造方法手工纸 机制纸机械造纸 干法造纸 泡沫法 湿法造纸 二 抄造前纸料的准备 1 纸料需经稀释 才能保证成纸匀度 2 纸料需净化处理 为什么经打浆调制后的纸料还需进一步处理才能抄纸 基本流程贮浆池 调料箱 稀释泵 净化 筛选 流送上网 白水 尺寸不同的杂质 质量不同的杂质 两种或以上纸浆调配 三 造纸机 长网造纸机圆网造纸机夹网造纸机 1 长网造纸机造纸工业应用最多的造纸机械 主要用于生产文化 包装用纸 组成 流浆箱网部压榨部干燥部压光 卷曲与后整理 1 流浆箱 流浆箱是造纸机的心脏 它的独特用途是将圆管内的浆流转变为薄而均一的布满造纸机全宽的浆流 而且要求这些纤维悬浮液不产生絮聚和浆道 条痕 作用 保持浆料浓度均匀 沿造纸机幅宽均匀流出 且流出速度与纸机网速相适应 保证形成质量均匀的纸页 2 网部 网部主要任务 使纸料脱除水分 形成纸页 网部脱水的特点 脱水量大 90 而且集中 初期80 90 网部脱除的水是结合水还是自由水 为什么 胸辊 承托成形网 改变网的运行方向 脱水元件成型板 控制上网纸料的初期脱水案辊 沟纹案辊 脱水并支撑成形网真空箱 利用压差进行强制脱水伏辊 长网成形部最后一个脱水元件驱动辊 带动成形网运转网辊 展开并张紧成形网 导向并保持成形网正常运行 紧网辊 可上 下移动导网辊 固定辊校正辊 一端固定 一端可左右移动 脱水量20 25 脱水量60 干度2 3 脱水量13 18 干度20 22 上网段 减慢脱水速率 争取纤维交织时间 成型脱水段 成型区防止过快脱水 脱水区尽量脱水 高压差脱水段 强制脱水 网部成型对纸页质量有何影响 决定纸页的厚度与定量决定了纤维在纸页中的排列方向决定了纸页的正面和反面 纸张纵向 MD 横向 CD 3 压榨部 结构 至少一组表面光滑的重辊作用 脱水 增加紧度 消除网痕压榨脱水1 VS干燥蒸汽5 压榨部应尽可能多的脱除水分 如何保证压榨部尽量多的脱除水分 4 干燥部 组成 一个至若干个烘缸 作用 加热蒸发水分 增加强度 同时完成机内表面施胶 多组烘缸可独立通入蒸汽 5 压光 卷取与后整理 简述纸张生产工艺 2 圆网造纸机 特点 结构简单 占地面积少 投资省 见效快 操作维护简便 1 圆网造纸机的构造 网部 单圆网 双圆网 多圆网压榨部 一道压榨 两道压榨 三道压榨干燥部 单缸 双缸 多缸 2 圆网造纸机的网部 圆网笼形成湿纸页的原理 网笼内外压力差 内外水位差 形成湿纸页 圆网笼的作用 1 以一定压力将毛毯压在圆网笼上 带动网笼转动 2 对网上的湿纸页压榨脱水 3 利用伏辊弹性将湿纸页完整揭起 伏辊的作用 3 夹网造纸机 特点 脱水速度快 纸页无两面差别 纵横强度接近 纸质均匀稳定 质量好 车速高 产量大 四 纸板的抄造 1 生产纸板的原料 图耐折纸板的压痕与折叠 a 压痕前 b 压痕中 c 压痕后 d 90 折叠 e 180 折叠1 压痕刀2 纸板3 底版 芯层 受力小 要求松厚度与弹性 废纸浆 磨木浆 草浆底层 要求抗弯强度 挺度 外观无要求 本色浆 废纸浆 阔叶木浆 半化学浆面层 要求强度高 外观质量好 漂白化学木浆 2 纸板的间歇式生产工艺特点 可以抄造高定量 厚度大的纸板工艺过程 成形 压榨 干燥 压光 1 脱水成形 3 干燥自然干燥干燥方式加热干燥干燥室干燥隧道式连续干燥干燥 恒温恒湿静置72小时 压光 2 压榨液压机 热压机 3 纸板的连续式生产工艺 思考题 2 29打浆的含义 2 30打浆的主要对象 2 31纤维产生润胀的原因 2 32什么是外部细纤维化 2 33为什么强度大的纤维原料 成纸的强度不一定大 而只有经过打浆的纸料才能抄出强度高的纸 为什么湿纸页的强度低 而干纸页的强