制浆造纸基本原理+(2).ppt

1、制浆造纸基本原理,品质部,主要内容： 一.造纸史话 二. 植物纤维原料 三.制浆基本工艺流程 四.造纸基本工艺流程 五.纸张的物理性能 六.水处理废水检测的基本专业术语,造纸先贤-蔡伦,蔡伦：湖南耒阳人，公元63年生，皇宫手工作坊的负责人。 造纸：一千九百年前，用麻头、树皮、渔网等制造出人类历史上第一张植物纤维纸。 意义：推动人类历史文明的发展，是中华民族的骄傲和自豪！作为四大发明之一，永垂史册！,原始的造纸方法,以竹子造纸之步骤如下： 1. 斩竹漂塘 斩竹嫩竹, 放入池塘，裁泡一百日以上，利用天然微生物分解并洗去竹子之青皮。 2. 煮徨足火 将以上所得之竹子，放入徨桶内与石灰一道蒸煮八日八夜

2、。 3. 舂 臼 取出上述处理之竹子， 放入石臼，以石碓叩打直至竹子被打烂，形同泥面。 4. 荡料入帘 将被打烂之竹料倒入水槽内，并以竹帘在水中荡料，竹料成为薄层附于竹帘上面，其余之水则由竹帘之四边流下槽内。 5. 覆帘压纸 然后将帘反复过去，使湿纸落于板上，即成张纸。如此，重复荡料与覆帘步骤，使一张张的湿纸叠积上千张，然后上头加木板重压挤去大部分的水。 6. 透火焙干 将湿纸逐张扬起，并加以焙干。焙纸的设备是以土砖砌成夹巷，巷中生火，土砖温度上升之后，湿纸逐张贴上焙干。干燥后，揭起即得成纸。,二、植物纤维原料,植物纤维原料的分类 木材纤维类（针叶木、阔叶木等） 禾本科茎秆纤维类（麦草、竹、甘

3、蔗渣等） 籽毛纤维类（棉花） 叶纤维类（香蕉叶、甘蔗叶、龙须草等） 韧皮纤维类（棉秆、大麻类） 废纸（主要指二次纤维）,植物纤维的主要化学组成,植物纤维 (以木材为主),炭水化合物,萜烯 树脂酸 脂肪酸 非皂化物,葡萄糖,苯丙烷 C6-C3,葡萄糖 甘露糖 半乳糖 木糖 阿拉伯糖,木素,纤维素,半纤维素,抽提物,三、制浆基本工艺流程,制浆（Pulping）：利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相结合的方法，使植物纤维原料中的纤维离解，成为本色纸浆（未漂浆）或漂白纸浆的生产过程。 制浆的基本过程： 磨浆 原料采贮 备料 蒸煮 洗涤 筛选 漂白 送造纸车间 （抄纸或浆板） 浸渍 磨浆 ( 废纸制

4、浆),开篇：纸是什么？,（一）纸是一种特殊的材料。 纸是由纤维（主要指植物纤维）和其他固体颗粒（如助剂等非纤维添加物）交织而成的、具有多孔性网状结构的特殊薄张材料。,纸是由植物纤维为主体的纤维物质构成的,据研究者考究，一张普通的A4打印纸，大致由2500万根左右的植物纤维构成。,造纸基本工艺流程,造纸的基本过程： 浆料、干浆板 损纸 水力碎浆机水力碎浆机 储浆池储浆池 打浆磨浆 储浆池 卷取纸 非纤维添加物 成浆池造纸机白水池,打浆的定义,打浆 浆料中的纤维受到剪切力的作用。包括机械打浆、超声波打浆和水力打浆等作用以使纤维发生细纤维化的过程。 打浆度 打浆度俗称叩解度，打浆度值反映浆料脱水（纸

5、浆的滤水性能）的难易程度，综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化等磨浆作用的效果。 缺点：不能反映浆料的性质！,打浆度的测量,取2g绝干浆放入电动搅拌器中，然后加入700ml左右自来水充分搅拌23分钟，停止搅拌，将混合溶液倒入量筒中，加水稀释至1000ml，然后将稀释后的溶液倒入打浆度仪中，由于仪器内铜网的作用，纤维留在网上，水被排除，通过下面侧管与直管流入管下的量筒中，由于浆料叩解度不同，排水的速度就不同，则分配于下面侧管与直管量筒中的量也不同，若浆料打浆度高，则排水速度低，流入直管下量筒中的水就较多，反之，则流入直管中的水就少，规定以侧管下流出的水量表示打浆度。,打浆两大任务,（1）改变纤

6、维的形态，保证抄出的纸和纸板能取得预期的质量要求。 （2）通过打浆控制纸料在网上的滤水性，以适应造纸机生产的需要。,造纸使用助剂湿强剂,湿强剂的增强机理 1、保护原有的纤维间的结合。该机理认为，湿强剂在纤维周围形成一个交错的链状网络结构，阻止纤维的吸水润涨以保持原有的纤维间的氢键结合。 2、产生新的抗水纤维结合键。该机理认为，湿强剂与纸浆纤维交联形成了新的共价键、氢键等抗水结合键，从而增加了纤维结合强度。 在实际应用中，湿强剂的增强是通过上述两种机理的综合作用来体现的。,分散剂,聚氧化乙烯（PEO） 外观为白色粒状或粉末状聚合物。相对分子质量大于250万，水溶性PH值6.57.0。 特点：高度

7、的粘性、水溶性好、润滑性好等特点，不仅对长、短纤维具有良好的分散作用，还具有助留、增强作用，还能改善纸张柔软度和光滑程度。相对分子质量低于250万时，用量会很大；相对分子质量在50万以下时，会完全失去使纤维悬浮和防止凝聚的作用。,荧光增白剂,荧光增白剂是一种荧光染料，其化学组成为二氨基二苯乙烯的衍生物或盐类，是含有共轭双键结构的有机化合物。 增白剂的增白机理 荧光增白剂不仅能反射可见光，还可吸收紫外光并将其转化为可见的蓝色或红色的荧光。 在浆料中，这些荧光能对橙黄或浅绿起补色效应而产生显白效果。因此荧光增白剂对纸浆的作用只是一种光学作用，并未对纸浆起漂白或染色作用。,（三）纸的形成,纸是由纤维

8、悬浮液经滤网过滤得到的滤层、再经压榨和干燥后形成的。,纸张的物理性能,1、纸张的纵横向及正反面的测定 一般规定，沿纸机运行方向为纸张的纵向，垂直于纸机运行方向的为横向。 按规定，贴向网的一面（与铜网接触的）为纸张的反面，另一面为其正面。 正反面结构上的特点：反面由于脱水时部分填料和细小纤维随水流失，所以比较粗糙、疏松；正面相对比较紧密、表面细腻而光滑。,2、纸张定量及厚度的测定,定量：纸张每平方米的质量，以g/ 表示 厚度：在一定单位面积压力下，纸张的两个表面之间的垂直距离，以mm表示。 以225(g/m2)的定量为一分界线，定量小于225 (g/m2)的称为纸； 大于225 (g/m2)的称

9、为纸板。,3.纸张的白度,纸张的白度：在457nm的蓝光下测定产品的显色反应，即特定条件下的白度值，以“%”表示，用以衡量纸张的白色程度。,4.纸张的抗张强度及伸长率,抗张强度：在规定的条件下，纸张所能承受的最大张力。 影响抗张强度最重要的因素是纤维之间的结合力及纤维本身的强度，而纤维的长度并不是最重要的。 伸长率: 纸张试样因承受拉力而变形伸长，当试样裂断时即伸长达到极限时，其伸长的长度与试样原长度的百分比值。,5.纸张的吸水性,纸张的吸水性：指其对水、有机溶液或其他液体的吸收能力（打浆度增加 吸水性降低）。 测定方法： 1.切取宽15mm、长约250mm的试样纵向、横向各5条。 2.将试样

10、距一端205mm处划一条与长度相垂直的直线，将试样夹在夹纸器上，使横线与标尺200mm刻度对齐。 3.将夹纸器轻轻放下，使试样垂直准确地插入液体中5mm。立即开动秒表测定一定时间内液体上升的高度。一般采用100s（ 0.5s）内上升的高度表示，或mm/s表示。,6.纸张柔软度,纸张柔软度：指在一定作用力下，把一定宽度和长度的试样压入一定宽度的缝隙中一定深度时，试样本身抗弯曲力和试样与仪器缝隙之间摩擦阻力的矢量和。该值越小，试样越柔软（与纸张的定量、厚度、挺度等纸张特性有关）。 以纵、横向的平均值表示柔软度，单位为mN。,纸张的其他物理性能,纸张的其他物理性能 例如：撕裂度、耐破度、耐折度、平滑度、透气度、施胶度、湿强度、透明度、不透明度、挺度、环压强度等等;,水处理废水检测基本专业术语,1、悬浮物（SS） 悬浮物：指悬浮在水中的有机物和矿物质（泥沙、细小纤维、杂细胞等）。 2、溶解氧（DO） 溶解在水中的氧称为溶解氧，它以分子态形式存在。溶解氧含量的高低，直接影响到水质的好坏。,3、化学耗氧量（COD） 化学耗氧量又称化学需氧量，它是指在一定条件下，用氧化剂处理水样所消耗氧化剂