造纸打浆介绍
制浆造纸过程中对打浆的理解
一、打浆方式如前所述,在打浆过程中,纤维主要发生细胞壁的位移和变形、初生壁和次生壁外层的破除、纤维的吸水润胀和细纤维化、横向切断、压溃、揉搓等作用,而这些作用在打浆整个过程中是同时发生,而绝不是孤立出现的。
以横向切断纤维为主的打浆方式称为游离状打浆,而以纵向分裂纤维使之细纤维化为主的,则称为粘状打浆。
在实际打浆过程中,切断和分裂纤维两者是同时出现的,问题只是程度上的差别,所以我们设想打浆只有横切纤维的作用,而没有纵向分裂纤维的现象,是不可能的。
反之,如果希望打浆对于纸料纤维只有纵向分裂,而不允许有横向切短作用,也同样是不可能的。
经过游离状打浆的纸料在抄纸时,在铜网上滤水较快,成纸质量相对来说是比较疏松多孔。
而经过粘状打浆的纸料,由于纤维在打浆时细纤维化作用较好,纤维变得柔软可塑和有滑腻的感觉,纸料在抄纸时,在铜网上滤水较慢,成纸的紧度较大。
根据以上所述,可以按照对纤维切短和分裂程度的要求,将打浆大体分为以下四种方式:(1)长纤维游离状打浆;(2)短纤维游离状打浆;(3)长纤维粘状打浆;(4)短纤维粘状打浆。
而在实际打浆操作中,游离状至粘状打浆之间,还有半游离状打浆,半粘状打浆等;同样,长纤维打浆是指以长纤维为主,而并没有排除短纤维打浆的同时存在。
长纤维游离状打浆方式要求分散纸料成为单纤维,纤维只是适当地切短,因此其打浆时间较短。
长纤维游离状打浆生产的纸料在网上容易脱水,成纸组织匀度欠佳,缺乏透明性,表面不甚平滑,但成纸具有一定的机械强度。
以前一直认为这种打浆方式适用于包装纸和工业滤纸的制造,但近年来则趋于认为包装纸应采用低打浆度,长纤维粘状打浆。
短纤维游离状打浆方式要求在分散纤维的基础上,同时高度切断纤维。
这种纸料脱水也较容易,但纤维交织能力相当差,而成纸的组织较均匀,吸收能力甚强。
短纤维游离状打浆方式生产的纸料适宜于抄制滤纸、吸墨纸、火柴盒纸以及其他一些要求吸收性能强和组织匀度高的纸类。
长纤维粘状打浆要求将纤维高度分裂和细纤维化,而尽可能避免纤维遭到横向切断。
打浆的作用(课堂参照)
一、打浆的作用和意义在传统的制浆造纸中,经过洗选、漂白和净化后,未经打浆的浆料中含有很多纤维束。
由于纤维太粗太长,表面光滑挺硬而富有弹性,纤维的比表面积小又缺乏结合性能。
如将未打浆的纸浆直接用来抄造,在网上很难获得均匀的分布,成纸疏松多孔,表面粗糙容易起毛,结合强度甚低,纸页性能差,故不能满足使用要求。
打浆主要有两大任务:(1)利用物理方法,对水中悬浮的纸浆进行机械或流体处理,使纤维受到剪切力,改变纤维的形态,使纸浆获得某些特征(如机械强度、物理性能和一些胶体性质),以保证抄成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滤水性,以适应造纸机生产的需要,使纸页能获得良好的成形,以改善纸页的匀度和强度。
打浆的作用主要表现在以下五个方面:(1)细胞壁的位移和变形打浆的机械作用是次生壁中层的细纤维同心层发生位移和变形,使细纤维之间的间隙增大,水分子更容易渗入,为纤维的润胀创造了有利条件,使纤维变得柔软,对初生壁和次生壁外层的破除起到了重要的促进作用。
(2)初生壁和次生壁外层的破除由于初生壁和初生壁外层木素含量较多,能透水而不能润胀,并紧紧地束缚在次生壁中层,使次生壁中层的细纤维得不得松散和润胀。
需要通过打浆的机械作用和纤维之间的相互摩擦将初生壁和次生壁外层破除,才能使次生壁中层充分的润胀和细纤维化。
(3)切断和变形切断是指纤维横向发生断裂的现象。
主要是纤维受到打浆设备的剪切力和纤维之间相互摩擦造成纤维横向断裂的结果。
纤维的切断与润胀有一定的关系。
纤维吸水润胀后具有良好的柔韧性,纤维就不容易被切断。
反正纤维润胀不良而挺硬时,则容易被切断。
纤维切断后,断口增加,有利于水分的渗入,又能促进纤维的润胀作用。
纤维切断后在断口处留下许多锯齿形的末端,有利于纤维的分丝帚化和细纤维化。
长纤维经适当切断后,可以提高纸张的匀度和平滑度,但多度切短会降低纸张的强度,特别是撕裂度。
所以应根据纸种的要求和原料的特性,严格控制纤维切断的程度。
造纸原理与工程(1)
背诵资料打浆的任务:(1)用物理方法改变纤维的形态,使纸浆获得某些特征(如机械强度、物理性能),以保证抄造出的产品取得预期的质量要求。
(2)控制纸料在网上的滤水性能,以适应纸机生产需要。
打浆对纤维的作用:1.1.细胞壁的位移和变形细胞壁的位移和变形2.2.初生壁初生壁p 层和次生壁外层s1的破除3.3.吸水润吸水润胀)胀)4.4.4.细纤维化细纤维化5.5.切断切断6.6.产生纤维碎片产生纤维碎片7.7.打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长;纤维表打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长;纤维表面部分半纤维素的溶解四种打浆方式:1、长纤维游离打浆以疏解为主,尽可能将纤维分散成单纤维,只需适当的加以切断,尽量保持纤维长,不要求过多的细纤维化。
浆料特性:浆料脱水性好,成纸吸收性好,透气度大,因纤维长,匀度、平滑度差,不透明度高,耐破和撕裂强度较好,尺寸稳定性好,变形性小。
这种浆料多用于生产有较高强度的纸张。
2、长纤维黏状打浆要求纤维高度细纤维化,良好的润胀水化,使纤维柔软可塑,有滑腻性,并尽可能地避免纤维切断,使纤维保持一定的长度。
浆料特性:因打浆度高,脱水困难;纤维长上网时容易絮聚,影响成纸的匀度,需采用低浓上网;成纸强度大,吸收性小,可用来生产高级薄型纸。
3、短纤维游离打浆要求纤维有较多的切断,要求纤维有较多的切断,避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性:避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性:避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性:脱水脱水容易,纸的组织均匀纸页较松软,强度不大,吸收性强4、短纤维黏状打浆要求纤维高度细纤维化润胀水化并适当切断,使纤维柔软可塑有滑腻感浆料特性:脱水困难,成纸均匀好有较大的强度松香胶施胶机理:松香胶是阴离子性的,因此必须借助沉淀剂将松香胶沉淀定着在纤维表面。
AKD 的施胶机理:AKD 分子中含有疏水基团和反应活性基团。
施教时,反应活性基团与纤维羰基发生酯化反应,形成共价结合,在纤维表面形成一层稳定的薄膜,在纤维表面形成一层稳定的薄膜,此时疏此时疏水基团转向纤维表面之外,使纸获得憎液性能。
造纸制浆知识点总结
造纸制浆知识点总结一、制浆工艺1. 机械制浆机械制浆是指用机械设备将木材原料破碎、粉碎,形成纤维的过程。
常见的机械制浆设备包括磨浆机、粉碎机、制浆机等。
机械制浆工艺简单,成本较低,但由于机械破碎会破坏纤维结构,因此纸张的强度和光泽度较差。
2. 化学制浆化学制浆是指将木质纤维用化学方法分离出来的过程。
常见的化学制浆方法包括热碱法、热磺法、过氧化法等。
化学制浆用于生产高品质的纸张,具有纤维结构完整、强度高、光泽度好等优点,但成本较高。
3. 半化学制浆半化学制浆是介于机械和化学制浆之间的一种制浆方法,主要用于废纸等原料的制浆。
该方法将原料在一定温度下用化学溶液浸泡,然后用机械方法进行破碎,可以获得较高质量的纤维。
二、原料选择1. 木材木材是制浆的主要原料之一,包括松木、杨木、桦木、桉树等。
不同种类的木材含纤维量和纤维长度各有不同,因此选择合适的木材种类对纸张质量有较大影响。
2. 废纸废纸是制浆的另一种重要原料,可以分为废旧书报、废旧包装纸、废弃建筑纸板等。
废纸的来源广泛,制浆成本低,可以减少环境污染,因此受到越来越多的关注。
3. 其他原料除了木材和废纸,还可以利用稻草、甘蔗渣、竹子等植物纤维作为制浆原料。
这些原料具有丰富的资源,成本低廉,是未来制浆的发展方向之一。
三、制浆设备1. 刨芯机刨芯机是用于木材制浆的重要设备,主要用于将木材表皮去除,得到含纤维的木芯。
刨芯机的性能对于木材制浆的效率和质量有着重要影响。
2. 制浆机制浆机是用于将木芯或废纸破碎成纤维的关键设备,其工作原理是通过旋转刀片或者压榨方式完成。
制浆机的设计和选用对于纸浆纤维的长度和质量有着重要影响。
3. 漂白设备漂白设备是用于对纸浆进行漂白处理的设备,一般采用氧漂、过氧化物漂、二氯化漂等方法。
漂白处理可以提高纸张的光泽度和白度。
四、环保措施1. 循环利用水资源制浆过程中需要大量的水资源,因此合理利用并循环利用水资源对于环保至关重要。
采用闭路循环系统、污水处理设备等措施可以减少制浆过程对水资源的消耗。
打浆
制造磨盘的材料有哪几种? 它们对磨浆质量有何影响?
盘磨机低浓磨浆主要是通过磨齿对纤维的直接作用来实现的。 磨齿的材质直接影响到磨盘的使用寿命、磨浆效率、成浆质量、 动力消耗和噪音等。 磨齿的材质有金属和非金属两大类,主要是白口铁、冷激铸铁及 各种合金钢,一般在3~8毫米之间,使用寿命30~60天。 玄武岩石磨是对各种长纤维粘状浆连续打浆生产各种强度好的薄 型纸的一种非金属磨盘。 使用玄武岩石磨打浆的特点是纤维分丝帚化好,切断少,成纸强 度好,同时打浆度上升快,磨浆电耗低,台时产量高,噪音低, 是制造打粘状浆磨盘的好材料。
5、透气度:纸张的透气度是随着打浆度增长而降的。 6、吸收性:纸张的吸收性也是随着打浆度的增长而降 低,打浆对吸收性的影响情况基本上与透气度同。 7、 不透明度:影响纸张不透明的因素主要是纤维结合 力。打浆度越高的纸料,纤维在纸机上干燥由于表 面张力的作用极易靠拢在一起,促进氢键的形成和 纤维结合力的提高。 8、 紧度:随着打浆度的上升所抄成纸张的紧度也不断 增加,一般是开始增加得很快,以后逐渐减慢,趋 向平稳。
打浆
什么叫打浆
利用物理方法处理悬浮于水 中的纸浆纤维,使其具有造纸机 生产所要求的特性,生产出符合 质量要求的纸和纸板,这一操作 过程,称为打浆。
打浆
1、细纤维化:纤维在打浆过程中受到 打浆设备的机械作用而产生纤维的 纵向分裂,表面分离出细小纤维, 纤维两端帚化起毛的现象,称为细 纤维化。 2、长纤维经适当地切短,可以提高纸 张的组织均匀性和平滑性。但过分 的切短,纸的强度就会降低。
造纸生产中使用阳离子淀粉,应注意哪些问题? 使用阳离子淀粉时,应注意以下几点: (1)加入顺序和地点:因阳离子淀粉带正电荷, 应先加松香和填料,待混合均匀后再加入,最后 加矾士;如先加矾士,则矾士中的铝离子就会首 先与带负电的纤维结合,使阳离子淀粉与纤维结 合发生困难,不能牢固困难,不能牢固地吸附在 纤维表面。 (2)添加方式:由于阳离子淀粉对纤维、填料等 的吸附是瞬间进行的,因此加入时要均匀,防止 局部加入量过大,影响吸附的均匀性,添加浓度 以小于1%为宜。
2 打浆
Ⅲ.盘磨机在选择和使用中注意的问题:
盘磨机的直径与转速
a.直径大,生产能力大;当直径一定时,转速↑,生产能力↑。 b.线速:< 1200 m/min,切断作用强;
=1500m/min,切断、帚化作用相当; > 1800m/min,帚化作用强; > 2100m/min,对纤维和纸片的硫解作用强。
选择原则:在满足一定产量纸浆要求时, 采用较小磨盘直径,较低转速,降低动力消耗。
纤维素含量高、很薄,不考虑。
二、纤维在打浆中的变化
1.细胞壁的位移和变形
机械作用→产生弯曲,位移,变形。 水分子易溶入S2层使之润胀,有利于P层和S1层破除。
纤维次生壁的位移
2.初生壁(P)和次生壁(S1)外层的破除
P层和S1层中木素含量较多,其存在影响S2层的吸水润胀。
3.切断或变形
横向切断:纤维受到打浆设备剪切和摩擦作用而横向断裂。 有利于纤维润胀,分丝帚化。
吸收性强,纸质松软,交织力差。 应用:滤纸,吸墨纸
长纤维粘状打浆
要求:高度细纤维化,润胀,避免切断。 特点:纸料脱水困难,易絮聚(一般采用低浓上网)
成纸强度大,吸收性小。 应用:钞票纸,仿羊皮纸,字典纸
短纤维粘状打浆
要求:高度细纤维化,润胀,并适当切断。 特点:纸料网上脱水困难,成纸匀度好,
锥形磨浆机 圆柱精浆机
盘磨机
连续式
现代打浆技术发展趋势:
连续化,大型化,多用化,高效率,集中自动控制。
一、槽式打浆机
结构
浆槽
罩盖
底刀
飞刀 辊
洗鼓
特点
✓ 占地面积大,电耗高,效率低,间歇操作; ✓ 适应性广。
【了解内容】 分类
荷兰式打浆机;伏特式打浆机; EDJ式打浆机;瓦格纳式打浆机等
造纸设备原理
打浆机的原理一、造纸打浆机的类型及工作原理1、间歇式打浆机槽式打浆机主要由浆槽(包括山形部)、底刀、飞刀辊机升降调压装置、罩盖及洗鼓等组成。
适合于棉、麻等长纤维打半浆。
2、锥形磨浆机作用:纸机前精整纤维、混合纸浆;连续打浆。
锥形精浆机的结构:锥形精浆机主要由装有刀片的圆锥形转子和内表面装有刀片的圆锥形外壳以及加压和传动装置所组成。
工作原理:纸浆在高速旋转的转子带动下产生周向线速度和径向离心力。
由于圆锥形转子使得大端的周向线速度和离心力比小端的大,导致大端的静压比小端的小。
另外在锥形外壳的轴向定齿纹的“束缚”和导引下,纸浆具有由小端向大端移动的趋势。
腔内纸浆移动的动力源是靠进出口浆管的外来压差和磨腔内的导引力。
浆料一旦进入磨腔,受转子表面飞刀和固定锥形磨套内表面底刀之间的复杂的机械作用力,产生打浆作用。
3、圆柱磨浆机工作原理:利用外界压力对定子刀进行加压打浆的。
底刀固定在长方形的底刀匣中,通过外界压力使其向刀辊作径向移动而达到调压目的。
4、盘磨机浆料在高速转盘的巨大离心力作用下,从磨盘中心向圆周个方向运动,在此过程中,纤维受到摩擦力、扭力、剪力、水力及热力等各种作用。
因而,纤维的撕裂、分丝、帚化、压溃、弯曲和搓软作用显著,而切断作用较小,特别是高浓磨浆时,以上作用更加明显。
二、低浓打浆、中浓打浆和高浓打浆1、低浓打浆打浆浓度对打浆方式和质量有重要的影响。
打浆浓度高,进入打浆刀间的纤维层加厚,纤维所承受的压力降低,减少了纤维的切断作用,同时纤维受到强烈地揉搓和挤压作用,分丝帚化好。
而且可以提高产量,降低吨浆的动力消耗。
打浆浓度低,则相反,纤维切断多。
2、中浓打浆原理与高浓打浆相似,但对纸张强度的提高效果木浆和草浆不相同。
研究发现,草浆中浓打浆效果较好,浓度为12%时效果最佳,打浆的能耗较低,抄片的收缩率较小3、高浓打浆原理(1)主要是靠纤维间的相互摩擦、挤压、揉搓、扭曲等作用,使纤维受到打浆作用;(2)产生大量的摩擦热,使浆料软化,有利于浆料的离解。
造纸工艺-打浆工艺
第二节 磨(打)浆原理
三、磨(打)浆对纤维细胞的作用
6、产生纤维碎片
(3)纤维横向被切断产生碎片 纤维在磨(打)浆过程中,横向被切断若在两端部,而被切断的 部分也成为碎片。不过这碎片数量不多。
这些碎片的存在,一方面影响纸料的滤水性能,特别是草类 纤维,因杂细胞含量多,纤维脱落的碎片也多,所以滤水性能 差。另一方面这些碎片的存在会影响到纸页的物理强度。
第二节 磨(打)浆原理
二、杂细胞的结构
木材和非木材的杂细胞在含量、种类和形 状上都不大相同,木材中的针叶木和阔叶木也 不同,而非木材原料中差异更大。一般来讲, 木材的杂细胞含量比非木材少,如针叶木含量 只有1.5%(面积法下同)左右,阔叶木含量约在 17%~27%之间,。非木材中如竹类接近20 %~30%,其他草类一般在40%~60%之间。
第二节 磨(打)浆原理
三、磨(打)浆对纤维细胞的作用
2、打浆使纤维初生壁和次生壁外层发生破除。 未去掉初生壁的纤维,显得光滑、挺硬,不易吸水润 胀,因此,必须利用打浆设备的机械作用力和纤维之 间的相互摩擦力,将初生壁和次生壁的外层破除,使 次生壁中层的细纤维分离出来,才能达到纤维的充分 润胀和细纤维化的目的。在通常情况下,不同种类的 纤维原料的初生壁及次生壁外层的除去难易程度也不 相同,因此,在打浆时细纤维化的难易程度也不相同。 如:麦草浆比木浆去除要困难,硫酸盐木浆比亚硫酸 盐木浆的去除要困难。
第一节 概述
二、磨(打)浆的目的和任务 (一)磨(打)浆的目的
磨(打)浆的目的是根据纸张或纸板的质量要求 和浆料的种类和特征,在可控的情况下用物理方法 改善纤维的形态和性质,使制造出来的纸张或纸板 符合预期的质量要求。
第一节 概述
(二)磨(打)浆的主要任务
造纸厂——打浆工段岗位学习资料
调成工段岗位学习资料一.名词解释1. 叩解度:也叫打浆度,反映浆料脱水的难易程度,综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化等打浆作用的效果。
2. 白度:指白色或接近与白色的纸或纸板表面对于蓝光的反射率,以相对于蓝光照射氧化镁标准板表面的发射百分率表示。
3. 透气度:在一定面积、一定真空度下,每分钟透过纸的空气量或每透过100 毫升空气所需的时间。
4. 浆料浓度:指1000 毫升(或克)的浆料中,所含绝干浆的克数。
5. 打浆比压:打浆时单位打浆面积上所受的力叫做打浆比压6. PH 值:溶液中氢离子浓度的负对数值称为PH 值。
7. 保水值:指在一定条件下用高速离心机甩去纸料中的游离水而保留纤维内的结合水,用以表示纤维润胀和细纤维化的程度,从而间接的衡量纤维之间结合力的大小和预计到成纸的强度。
用结合水量对绝干纤维量%表示,即:保水值=(甩干后湿浆重—绝干重)/绝干重X 100%8. 湿重:测量打浆度的同时,需测量挂在纤维框架上纤维的重量,即为湿重,它间接反映纤维的长度。
9. 纤维帚化率:是指纸料中经打浆后纤维受到分丝帚化的数目占总纤维数目的比率。
10. 平滑度:在一定真空度下,一定容积的空气通过受一定压力的试样表面与玻璃面之间的间隙所需的时间。
以s表示11. 吸收性:纸张的吸收性也随着打浆度的增长而降低。
12. 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。
二.填空题1. 造纸原料可分为(植物)纤维、(动物)纤维、(矿物)纤维及合成纤维四大类,其中植物纤维包括(木材)纤维、禾本科茎杆纤维、韧皮纤维、叶纤维和种毛纤维。
2. 植物纤维主要化学组成有:(纤维素)、(半纤维素)、(木素)及其它组分。
3. 打浆是用机械的方法处理水中的(纤维),使其具有造纸机生产上需要的(特性),生产出的纸张能够达到预期(质量指标)的一项工艺操作过程4. 我公司卷烟纸打浆属于(粘状)打浆。
造纸打浆介绍
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
2、湿重与纤维平均长度:湿重是指在用肖氏打浆 度仪检查打浆质量时,积存在湿重框架上的湿浆 重量。它是间接表示纤维平均长度的快速测定值。 纤维愈长,则挂在湿重框架上的纤维越重,也就 是湿重越大。即纤维长度的本身重量与水化度, 打浆时纤维初切短了,因此减少了积存在框架上 纤维数量;同时又因打浆增大了纤维的水化度, 提高纤维的含水量。
⑤ppE树脂无毒,可用于各种医疗卫生纸、食品包 装用纸等。而MF树脂因含有残留的甲醛,只能 用于工业用纸。 ⑥ppE湿强剂的损纸和回抄废纸容易处理,它可以 在pH10~11和适当加温的条件下疏解成浆,如果加 入1%的次氯酸钠,疏解效果更好.而处理三聚氰胺 湿强损纸时,要在pH3.5~4.5、温度90℃以上条件 下进行,或者用蒸煮方法处理。 *加入ppE树脂系热固化型树脂,在刚下机的纸中, 由于树脂尚未完全固化,达不到最佳的湿强效果, 需要两星期的老化过程才能完成。如果要很快知 道纸的湿强度,可把下机纸样放在110℃的供箱 内烘30分钟后测定。
制造磨盘的材料有哪几种? 它们对磨浆质量有何影响?
盘磨机低浓磨浆主要是通过磨齿对纤维的直接作用来实现的。 磨齿的材质直接影响到磨盘的使用寿命、磨浆效率、成浆质量、 动力消耗和噪音等。 磨齿的材质有金属和非金属两大类,主要是白口铁、冷激铸铁及 各种合金钢,一般在3~8毫米之间,使用寿命30~60天。 玄武岩石磨是对各种长纤维粘状浆连续打浆生产各种强度好的薄 型纸的一种非金属磨盘。 使用玄武岩石磨打浆的特点是纤维分丝帚化好,切断少,成纸强 度好,同时打浆度上升快,磨浆电耗低,台时产量高,噪音低, 是制造打粘状浆磨盘的好材料。
什么叫纸的湿强度? 造纸用的增湿强剂主要有哪些?
造纸制浆工艺流程
造纸制浆工艺流程
《造纸制浆工艺流程》
造纸制浆工艺流程是指将木材、废纸等原料通过一系列的加工步骤,最终转化为纸浆的过程。
纸浆是制作纸张的基本原料,其质量对纸张的质量有着至关重要的影响。
下面我们来简单介绍一下造纸制浆的工艺流程。
首先,原料的选择非常重要。
木材是制浆的主要原料之一,常用的包括杨木、杉木等。
除了木材外,还可以利用各类废纸进行再生制浆。
选择合适的原料是制浆工艺的第一步。
接着,原料会经过粉碎和磨碎的处理,以使其纤维结构更好地暴露出来。
这个步骤可以有效地提高后续工艺的效率。
然后是蒸煮过程,将粉碎后的原料放入制浆锅中进行高温高压的蒸煮,以使木材中的木素、半纤维素和大量的结合剂经一定时间的蒸煮后部分溶解。
紧接着是漂白工序,通过化学或生物方法去除纸浆中的杂质和色素,使得纸张更加洁白。
最后,对纸浆进行洗涤、除氧和调节PH值等后续处理,以保证纸浆的质量。
通过以上一系列的加工步骤,我们就可以获得优质的纸浆。
这些纸浆可以用于制作各种不同类型的纸张,如书籍、报纸、包
装纸等。
造纸制浆工艺流程的重要性不言而喻,它直接影响着最终纸张的品质和用途。
造纸中的打浆
打浆设备的基本作用打浆设备是使要处理的纤维原料,在通过相对运动着的纤维初生壁和次生壁产生位移,并接着产生破裂,然后纤维吸水润胀、被切断,最后是细纤维化,即纤维表面的分丝、起毛等。
打浆设备的功用就是使纸浆经打浆处理后,纤维具有良好的柔软性、可塑性和尺寸的合理性,并大大提高了细纤维间氢键结合机会和结合力对打浆设备的基本要求打浆在造纸生产中具有重要的地位,故对打浆设备的基本要求为:(1)磨浆作用状态良好,浆料纤维形态经机械整理后符合纸张结合需要。
(2)磨齿、齿沟形态随打浆工艺的不同要求而有区别,磨齿间歇能调节。
(3)磨浆机构、磨浆腔体耐磨。
(4)磨浆机构、磨浆腔体结构对称,有利于高速运行状态下的受力均匀,确保机构稳定口(5)节能低耗体积小,结构简单,维修操作容易根据打浆设备的结构原理,主要分类如下:1.按是否连续分(1)间隙式打浆机如:荷兰式打浆机,伏特式打浆机。
(2)连续式打浆机如:圆柱磨浆机,锥形磨浆机,盘磨机。
2.按转子结构形式分(1)鼓式:打浆机,圆柱磨浆机。
(2)圆锥式:大锥度锥形磨浆机:锥度60-70°;中锥度锥形磨浆机:锥度约20-30°;小锥度锥形磨浆机:锥度约10(3)盘式:①按转动盘片数分。
单动盘式磨浆机;双动盘式磨浆机。
②按总盘片数分。
双盘磨;三盘磨;多盘磨。
3.按打浆浓度分类(l)低浓打浆机(约2-6%):各类打浆机。
(2)中浓打浆机(约8-20%):单盘式高浓磨浆机,圆柱形高浓磨浆机。
(3)高浓打浆机(约20-35%):单盘式高浓磨浆机,圆柱形高浓磨浆机。
打浆设备的发展趋势现代打浆设备主要发展方向是连续化、大型化、高浓化、多功能化、高效率和集中自动控制。
(1)工艺条件:向中、高浓化(2)结构形式:向多样化、多功能化、集中自动控制。
(3)处理能力:向大型化、连续化。
(4)磨齿齿纹:向系列化、专用化、高效率。
打浆机的类型、特点及用途打浆机有消耗功率高、占地面积大及间歇作业等缺点,但适应范围广而灵活性大。
打浆的意思解释
打浆的意思是:造纸的主要生产工序。
纸浆放在打浆设备中进行机械搅拌处理,使纸浆纤维分散开,均匀地悬浮在水里。
打浆(beating)又称叩解。
是利用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有适应在造纸机上生产所要求的特性,并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。
利用物理方法,对水中纸浆纤维进行机械或流体处理,使纤维受到剪切力,改变纤维的形态,使纸浆获得某些特性,以保证抄成的纸达到预期的质量要求,这一过程就称之为“打浆”。
打浆过程中纤维除了受机件的剪切、揉搓和梳理等作用外,同时纤维的细胞壁还发生位移、变形与破裂等现象而吸水润胀,产生细纤维化,使纸浆具有柔软性、可塑性,也使纤维素分子链中的羟基增加与氢链结合机会,提高了纤维间的结合力。
按打浆作用,可分为黏状打浆和游离打浆。
按生产方式,可分为间歇打浆和连续打浆。
制浆造纸的打浆技术
各层的组成
• 次生壁内层(S3, secondary wall 3) • 由层数不多的细纤维同心层组成,厚度
约0.1 m,在纤维壁中所占比例不到10%, 木素含量低,纤维素含量高。该层的化学 性能稳定,微纤维的排列与S1层相似,与 纤维轴向呈70—90度角。 • 在打浆中一般不考虑S3层。
纤维 (fiber) 的组成
纤维素极少,主要成分是木素。
• 初生壁(P, primary wall) 是细胞壁的外层,由微纤维组成,与胞
间层紧密相连,厚度为0.1—0.3 m,含有 较多的木素和半纤维素。
各层的组成
• 初生壁是一层多孔的薄膜,不吸水、 不容易润胀,微纤维在初生壁上作不 规则的网状排列,有碍次生壁与外界 接触及纤维的润胀和细纤维化,故在 打浆时需将此层打碎破除。
各层的组成
• 次生壁中层(S2, secondary wall 2) 由许多细纤维的同心层组成,是纤维细
胞壁的主体。厚度为3--10 m,约占细胞 壁厚度的70—80%。该层纤维素和半纤维素 的含量高,木素的含量少,微纤维的排列 呈螺旋单一取向,与纤维轴向呈0—45度角。
S2层是打浆的主要对象。
纤维的内部细纤维化
• 指纤维发生润胀后,在次生壁同心 层之间彼此产生滑动,使纤维的刚性 下降,弹性削弱,塑性增加,纤维变 得柔软而有可塑性。
打浆设备、打浆方式和打浆工艺。
• 针对不同的纤维原料,也要采取不同的
打浆设备、打浆方式和打浆工艺。
打浆理论
• 一、纤维细胞 • 壁的结构
• 胞间层 M • 初生壁 P • 次生壁外层 S1 • 次生壁中层 S2 • 次生壁内层 S3
各层的组成
• 胞间层(M,middle lamella) 是细胞间的连接层,厚度为1--2 m,含
打浆方法
3 . 影响打浆因素
影响打浆因素很多,如,打浆比压、打浆时间、刀 间距、纸料浓度、纸料性质、设备性能、打浆温度, PH值等等。而且各因素之间又存在联系,每个因素 变化,都会影响其它因素而影响打浆质量,下面重 点讨论纸料浓度对打浆的影响。
(6) 产生纤维碎片 打浆过程中产生的纤维碎片来自三个方面: 1.初生壁和次生壁外层破除 2.纸浆中杂细胞被打碎 3.纤维横向被切断产生碎片 这些碎片的存在产生两种影响: 1.影响纸料的滤水性能,特别是草浆,杂细胞多。 2.影响纸页的物理强度,使多数指标下降。
(7) 其它次要作用 1.增加纤维的柔软性 2.纤维扭曲、卷曲、伸展和压缩 3.溶解作用
1-φ137mm滤水筒 2-80目筒网 3-锥形盖 4-手轮 5-手柄 6-分离室 7-支架 8-斜管(直径16㎜) 9-直管 (φ2.32mm) 10-伞形盖
(1升水在20±0.5℃从直管流出时间149±1秒,超出此时 间水从侧管流出) 锥形盖可以升降,底下有橡皮圈可防止漏水,分离口以 下装水7.5~8.0ml,三角伞形使使水不直接冲击底部影 响流速。 测定方法:2g绝干浆稀释至1000ml,20±1℃摇匀后倒 入圆筒,提起锥形盖,侧管流水量V,则:
(5)切断 当纤维受到足够大的剪切力时,会发生横向断裂现象,其 原因来自两方面。 其一,打浆设备机械剪切力(底刀与飞刀,转子与定子刀) 其二,打浆比压较大时,纤维彼此之间产生了磨断。打浆 时是否需要对纤维切断,主要取决于纸种要求和原料特性。 如:吸墨纸、滤纸,要求吸收性好,而且均匀度要好。因 此在打浆时初期轻刀疏解,再用重刀迅速切断。
造纸(纸浆)的生产工艺及流程
造纸(纸浆)的生产工艺及流程纸浆是以某些植物为原料加工而成的,它是造纸的基本原料。
通常用以制浆原料的植物可分为4大类:茎干纤维类、韧皮纤维类、种毛纤维类和木材纤维类。
其中尤以木材纤维类为最重要。
目前我国木材资源远不能满足日益发展的制浆造纸工业的需要。
为了弥补原料的不足,每年要从国外进口相当数量的纸浆。
制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法,使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。
1.机械木浆(MECHANICALWOOD-PULP) 机械木浆亦称磨木浆,是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆。
它在造纸工业中占有重要的地位。
它的生产成本低,生产过程简单,成纸的吸墨性强,不透明度高,纸张软而平滑。
适宜印刷上的要求。
但由于纤维短,非纤维素组份含量高,所以成纸强度低。
另外由于木材中的木素和其他非纤维素绝大部分未被除去,用其生产的纸张易变黄发脆,不能长期保存。
机械木浆通常指白色机械木浆和褐色机械木浆两种。
白色机械木浆主要用于生产新闻纸,也可配入其他纸浆中抄制书写纸和印刷纸;褐色机械木浆多用于生产包装纸和纸板,特别是工业用纸板。
2.硫酸盐木浆(SULPHATEWOODPULP) 硫酸盐木浆是采用氢氧化钠和硫化钠混合液为蒸煮剂。
在蒸煮过程中,因为药液作用比较和缓,纤维未受强烈侵蚀,故强韧有力,所制成的纸,其耐折、耐破和撕裂强度极好。
它一般可分为漂白和未漂两种。
未漂硫酸盐木浆可供制造牛皮纸、纸袋纸、牛皮箱板纸及一般的包装纸和纸板等。
漂白硫酸盐木浆可供制造高级印刷纸、画报纸、胶版纸和书写纸等。
3.亚硫酸盐木浆(SULPHITEWOODPULP) 亚硫酸盐木浆是以亚硫酸和酸性亚硫酸盐的混合液为蒸煮剂。
该浆的纤维较长,性质柔软,韧性好,强度大,容易漂白,并有极好的交织能力。
依其精制程度可分为未漂、半漂和漂白三种。
未漂浆因含少量木素和有色杂质,所以呈黄色,纤维也较硬,多用于抄造中等印刷纸、薄包装纸以及半透明纸和防油纸。
打浆的简要术语
打浆的简要术语(1)打浆度:打浆度只表示纸浆的滤水性能。
以2克绝干浆,稀释至1000毫升,在20°C 条件下,通过80目网,从肖氏打浆度仪测管排出的水量,即为测定的结果。
打浆度是表示纸料性质的一项指标,根据纸料打浆度就可能掌握纸料将来在纸机铜网上的滤水速度,同时也可能概括预知将来生产纸张的机械强度、紧度和可整理性等,所以掌握纸料的打浆度是生产中一种重要的技术控制办法。
单纯打浆度一项指标并不能完全代表纸料的性质,例如,我们可以用高度切断纤维(游离状打浆)的方式来达到45°SR,另外,也可采用高度细纤维化(粘状打浆)、但不怎样切短的方式来达到同样的45°SR打浆度。
两种情况最终打浆度虽然相同,可是纸料的性质却相差悬殊,所以在生产中单凭打浆度作为生产技术上的唯一的控制指标是有缺点的,尚须与其他指标如纤维平均长度等结合起来考虑,才能进行合理的打浆。
测定纸料打浆度的仪器种类很多,我国造纸厂一般均应用肖氏打浆度仪。
(2)加拿大标准游离度(c.s.f.):对纸浆滤水性能的测定有各种方法,其中以游离度和打浆度获得较广泛应用。
北美国家和日本多选用加拿大标准游离度,而欧洲和我国则习惯应用肖氏打浆度,游离度与打浆度有所不同的只是测定表示方法上的差别。
凡是打浆度愈大,纸料的游离度就愈小,反之亦然。
一般来说,游离度愈大的纸料,滤水速度愈快。
加拿大标准游离度所用测量仪器与肖氏打浆度仪近似,但测定时其绝干纤维取样量为3克,游离度与打浆度可以互为换算。
(3)保水值:在标准状态下,用高速离心机把纸料中游离水甩出,并定量测定纸料内所保留的水量,即可得出纸料的保水值并由此而产生的纤维可塑性。
这种方法是借离心分离使纤维间保存只有润胀水,而仅含有少量的纤维表面水和纤维之间的水,所以保水值指标可以说明纤维的润胀程度,从而反映出细纤维化程度,说明了纤维之间结合力的大小。
打浆度仅能测定纸料的滤水性能,但是,打浆度的增长并不意味着纸张强度将会按直线比例增大。
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利用物理方法处理悬浮于水 中的纸浆纤维,使其具有造纸机 生产所要求的特性,生产出符合 质量要求的纸和纸板,这一操作 过程,称为打浆。
打浆
1、细纤维化:纤维在打浆过程中受到 打浆设备的机械作用而产生纤维的 纵向分裂,表面分离出细小纤维, 纤维两端帚化起毛的现象,称为细 纤维化。 2、长纤维经适当地切短,可以提高纸 张的组织均匀性和平滑性。但过分 的切短,纸的强度就会降低。
5、透气度:纸张的透气度是随着打浆度增长而降的。 6、吸收性:纸张的吸收性也是随着打浆度的增长而降 低,打浆对吸收性的影响情况基本上与透气度同。 7、 不透明度:影响纸张不透明的因素主要是纤维结合 力。打浆度越高的纸料,纤维在纸机上干燥由于表 面张力的作用极易靠拢在一起,促进氢键的形成和 纤维结合力的提高。 8、 紧度:随着打浆度的上升所抄成纸张的紧度也不断 增加,一般是开始增加得很快,以后逐渐减慢,趋 向平稳。
制造磨盘的材料有哪几种? 它们对磨浆质量有何影响?
盘磨机低浓磨浆主要是通过磨齿对纤维的直接作用来实现的。 磨齿的材质直接影响到磨盘的使用寿命、磨浆效率、成浆质量、 动力消耗和噪音等。 磨齿的材质有金属和非金属两大类,主要是白口铁、冷激铸铁及 各种合金钢,一般在3~8毫米之间,使用寿命30~60天。 玄武岩石磨是对各种长纤维粘状浆连续打浆生产各种强度好的薄 型纸的一种非金属磨盘。 使用玄武岩石磨打浆的特点是纤维分丝帚化好,切断少,成纸强 度好,同时打浆度上升快,磨浆电耗低,台时产量高,噪音低, 是制造打粘状浆磨盘的好材料。
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
2、湿重与纤维平均长度:湿重是指在用肖氏打浆 度仪检查打浆质量时,积存在湿重框架上的湿浆 重量。它是间接表示纤维平均长度的快速测定值。 纤维愈长,则挂在湿重框架上的纤维越重,也就 是湿重越大。即纤维长度的本身重量与水化度, 打浆时纤维初切短了,因此减少了积存在框架上 纤维数量;同时又因打浆增大了纤维的水化度, 提高纤维的含水量。
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
肖氏打浆度测定仪测定打浆度的方法是以相当2克绝干浆,稀 释至1000毫升,在20℃条件下,通过80目铜网,以肖氏打浆测 定仪侧管排出来的水量,即称为滤水度,打浆度=(1000毫升-滤 水量)/10。根据打浆度的高低,可以掌握浆料在纸机网部的脱 水速度,并可预知生产纸张的机械强度、紧度等质量情况;浆料 的切断、帚化、分丝、表面微纤维化等,都能影响滤水速度,因 此,打浆度不能单纯地完全代表浆料的性质。如采用高度切断纤 维的游离状打浆方式可达到50°SR的浆料,同样也可采用低度 切断纤维的粘状打浆方式来达到。用这两种浆料生产的纸张质量, 结果是不相同的,前者质地较松,强度差,伸缩性小,透明性低, 后者则完全相反;因此,不能单凭打浆度做为生产上的唯一控制 指标,还应与纤维平均长度等结合起来考虑,才能进行合理的打 浆。
打浆有哪几种方式
1、 长纤维游离状打浆要求分散纸料成为单纤维, 纤维只是适当地切短,因此其打浆时间较短。 长纤维游离状打浆生产的纸料在网上容易脱水, 即打浆度低,一般在22~30°SR;纤维的平 均长度在2.0~2.4毫米。 2、 短纤维游离状打浆要求在分散纤维的基础上, 同时高度切断纤维。
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
打浆对纸张性能的影响
由于打浆增加了纤维结合力,降低了纤维平均长度, 所以它能够提高纸的抗张强度、耐破度和耐折度,同 时增加了纸的平滑性、挺硬性和紧度,但是另一方面 却降低了纸的撕裂度和不透明性以及增加纸的收缩性。 1、裂断长:裂断长是纸板抗张强度的一种表示方法。纸 张裂断长的提高有赖于纤维结合力的增长,而纤维结 合力的增大则取决于纤维比表面的增长,取于纸料的 打浆度。 2、撕裂度:撕裂度与裂断长有所不同,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。
打浆对纸张性能的影响
3、耐折度:不论哪一种原料的纸料,纸张的耐
折度都同样是随着打浆的进行而提高,其发 展趋势又与裂断长性质相似,即在达到最高 值以后出现转折。纤维结合力对耐折度的影 响,不如对裂断长影响那么大。 4、耐破度:纸张耐破度的变化情况一般与裂断长 相似,主要影响它的因素也是纤维结合力, 其次才是纤维平均长度、纤维本身强度和纤 维交织情等。
什么叫纸的湿强度? 造纸用的增湿强剂主要有哪些?
• 纸的湿强度是指纸或纸板完全被水浸湿饱和后,
现将打浆度、湿重与保水值的意义和测定方法说明于下: 1、打浆度:打浆度又称叩解度,是衡量浆料脱水的难易 程度(滤水性能)的指标,它综合地反映了纤维被切 断、润胀、帚化、分丝、细纤维化等的程度,综合反 映了纤维。 国内外测定打浆度的方法有两种:一种是肖氏打浆度 测定仪,为国内所采用;另一种是加拿大游离度测定 仪,为欧美一些国家所采用。
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
3、保水值:在标准条件下,用高速离心机脱去浆料中的 游离水分,再定量测定出浆料所保留的水分,即为保水 值;这种方法是借离心作用分离.
磨齿夹角大小与磨盘运转方向对磨 浆有哪些影响?
• 磨盘齿纹与磨盘径向的夹角,一般在15°~ 20°(也有在7.5°~30°)之间变化; • 当齿纹夹角向后与磨盘运转方向相反时,磨齿就 相当于泵叶片,夹角越大,“泵送”能力越强,因此 可以降低浆泵进浆压力,增加浆料通过量,提高 磨浆速度。
纸浆的打浆特性
阔叶木浆的纤维较短,一般为0.8~1.1 毫米。阔叶木浆应以较低的打浆比压, 较高的打浆浓度进行打浆为宜;针叶木 浆的纤维较长,一般在2~3.5毫米。
打浆方式有哪几种
在打浆过程中,由于纤维受到机械作用,使 其发生细胞壁的位移和变形,初生辟和次生壁外 层的破裂,纤维吸水润胀和细纤维化、横向切断、 压溃、揉搓等作用,这些作用由于打浆条件的不 同,对纤维发生上述变化的主次和程度也不同。 如以横向切断为主的打浆方式称为游离状打浆; 而以纵向分裂纤维使之细纤维化为主的,则称为 粘状打浆。