造纸原理与工程 (1)

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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.细胞壁的位移和变形2.初生壁p层和次生壁外层s1的破除3.吸水润胀）4.细纤维化5.切断6.产生纤维碎片7.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，避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性：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，此时疏

水基团转向纤维表面之外，使纸获得憎液性能。

加填的目的和作用⑴改善纸页的光学性质和印刷适⑵满足纸张某些特殊性能的要求

⑶节省纤维原料、降低生产成本⑷能吸附树脂，有助于克服树脂障碍⑸不利影响：会降低纸页的强度和施胶度，掉粉掉毛现象

三种染料的特性 1:碱性染料为含有氨基基团的有机化合物，可溶于水，水溶液呈碱性，在水中能离解成阳离子，正电荷离域效应遍布整个分子；使用特点：（1）

对木素具有很强的亲和力，对纤维也有一定的亲和力（2）耐光耐热性差，对酸，碱，氯的抗拒能力弱（3）对纸浆的染色是以沉淀方式与纤维结合的（4)对硬水和碱性特别敏感（5）溶解碱性染料时不能煮沸

2：酸性染料一般都含有磺酸基，羧基和羟基等可溶性基团，易溶于水，溶液呈酸性，多在酸性介质中染色

使用特点（1）在水中的溶解度很大，本身带有强负电性基团，对纤维素纤维的亲和力很小，直染性差（2）酸性染料对木素无亲和力（3)可溶于一般冷水（4）对蛋白质纤维有极强亲和力

3：直接染料主要用于浆内染色，为含有磺酸基团的偶氮化合物，溶解度较差，不溶于冷水但溶于热水，对酸性敏感，其耐热，耐光性优于碱性和酸性染料

使用特点：（1)对纤维素亲纤维亲和力很强（2）对酸敏感，多数遇酸后会凝聚产生沉淀（3）应用热水溶解（4）着色后色泽较暗不鲜艳

湿纸强度：纸页抄造过程未经干燥的湿纸页的强度（主要取决于组成纸页的纤维间摩擦力）湿强度：干燥后的纸张再被水润湿完全饱和后所具有的强度（主要依赖增湿强剂）

湿强剂主要是防止纸页再润湿和氢键被破坏的程度常用的湿强剂有聚酰胺聚氨-表氯醇树脂（PAE）、三聚氰胺甲醛树脂（MF）、脲醛树脂（UF）对难处理的湿强损纸可加酸、碱、加温处理，使树脂键分解。

湿强剂一般应具备的基本特性：①能增加纸强度，保护纤维间的结合，防止润胀破坏；②阳离子，能与带负电荷的纤维相互吸引而留着；③水溶性的或在水中能够分散的；④必须能形成化学网络结构（一般经热固化）；⑤生产原料较廉价。

湿强剂增湿强作用机理:湿强剂具有下列某些或全部作用：①强化现有纤维与纤维间的结合②保护现有的纤维结合以免受水影响③形成对水不敏感的共价化学键④形成缠结纤维的聚合物网络

增干强剂增强作用机理:一般认为决定纸张干强度的主要因素有：1.纤维本身的强度2.纤维之间的结合强度3.纤维间结合的表面积和结合键的分布均匀程度

增干强剂能增加纸页的干强度主要是：干强剂中的羟基、胺基能参与纤维素分子的氢键结合，增补纤维间在结合区域自然形成的氢键数目，有效地增加纤维之间的结合强度

使用增干强剂目的：（1）可多用短纤维原料（2）可降低纸页定量

（3）提高产品档次（4）减少打浆程度，降低电耗，提高车速

增干强剂可分为天然动植物胶、合成树脂、水溶性纤维素衍生物三大类

助留是提高填料和细小纤维的留着，助滤是改善滤水性能，提高脱水速率

助留助滤的目的和作用在于：（1）提高填料和细小纤维的留着，减少流失，改善白水循环，减少污染；（2）改善纸页两面性，提高纸张印刷性能；（3）提高网部脱水能力，增加纸机车速。

助留机理:（1）Zeta 电位电荷中和助留:加入阳离子型助留剂可将阴电荷逐步中和，当Zeta 电位趋向等电点时，减少了纤维与填料之间的排斥力，从而得到最大的留着率。（2）篏镶结合助留:阳离子型聚合物的强阳电荷会抢先吸附部分纤维或细小物料，形成局部区域性阳电荷，产生嵌镶结合而使细小纤维和填料留着。（3）形成桥联物助留:具有足够链长的高分子聚合物，可在纤维、填料粒子等空隙间架桥，并形成凝聚。

助滤机理:（1）电荷中和改变水分子排列结构助滤:阳离子型助留助滤剂使纤维和填料表面定向排列的水分子被扰乱，而容易释放出来。（2）凝结与絮聚助滤:阳离子型助留助滤剂能促使纤维和填料絮聚，使纤维或填料的比表面积降低而加速脱水作用。

供浆系统主要由纸料的调量和稀释、纸料的净化和筛选、纸料的脱气、消除压力脉冲和纸浆输送等部分组成。作用：①为纸机流浆箱提供稳定的纤维量；②除去纸料中的杂质和气体，使纸料各组成配比稳定；③使纸料浓度、温度等工艺条件稳定；④根据实际需要，调节供应纸机的纸料量。组成：调量、稀释、净化、筛选、除气、消除压力脉冲和纸浆输送等。稀释和调量的目的和作用：纸料调量目的：提供连续不断的稳定的供浆；纸料稀释目的：满足上网要求。作用：纸页定量越小稀释浓度应该越低，才能得到匀度较好的成形效果。筛选和净化的目的和作用：筛选目的:是除掉纸浆中相对密度小而体积大的杂质；净化目的:是除掉纸浆中相对密度大的杂质作用： 1、除去纸料中残余的杂质； 2、制成均匀分散的纤维悬浮液。

湍动与纤维絮聚的关系：高强微湍流：湍动强度很高而湍动尺度又很小，产生的强大剪切力可以施于每根纤维上，从而破坏纤维絮聚物的内聚力，达到分散纤维的目的，是所希望的一种湍动流态。

纸机流浆箱的装置组成主要元（部）件由布浆装置、整流装置和上网装置三部分组成。

布浆装置：沿纸机全宽提供均匀一致的上网纸料流。由布浆总管、布浆元件块及稀释水