纺织纤维材料

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纤维

木浆纤维是植物纤维的一种。但其不同于常言的植物纤维,它是一种二次纤维(即,从原植物纤维中分离出来的产物),由于其主要是从木浆中提取出来的,所以以木浆纤维来命名,类似于造纸的纸浆。

什么是木浆

以木材为原料制成的纸浆。根据制浆材料,制浆方法以及纸浆用途等来分类,如硫酸盐针叶木浆,机械木浆、精制木浆等。目前以使用木浆为主,约占纸浆量的90%以上,木浆不只用于造纸,也广泛地用于其他工业部门。

木浆纤维的分类

木浆纤维类又分为针叶木浆纤维(如马尾松、落叶松、红松、云杉等)和阔叶木浆纤维(如桦木、杨木、椴木、桉木、枫木等)两类。

草浆纤维的分类

(1)禾科纤维原料(如稻草、麦草、芦苇、竹、甘蔗渣等);

(2)韧皮纤维原料(如大麻、红麻、亚麻、桑皮、棉杆皮等);

(3)种毛纤维原料(如棉纤维等)。

木浆与草浆的理化性质及区别

纤维形态和物理状况

针叶木纤维较长,一般长度在2 .56-4.08毫米之间,宽度在40.9-54.9微米之间,其长宽比多在70倍以下;阔叶木纤维短,一般长度在1毫米左右,其长宽比多在60倍以下;草类纤维中,甘蔗渣原料纤维较长,在1.01-1.60毫米左右,宽度在5.9-13.4微米左右,其长宽比多在115倍左右;芒秆类原料纤维长0.81-2.58毫米左右,宽度在13.2-19.6微米之间,其长宽比多在100倍左右。

纤维组成

植物纤维原料主是成分包括纤维素、半纤维素和木素三种。次是成分包括果胶、淀粉、丹宁、色素、树脂、脂肪、蜡质、灰分等。纤维素存在于一切植物的细胞壁内,是植物纤维的主要成分,约占40-98%,它是在制浆过程中应极力设法保留的部分。半纤维素是非纤维素的碳水化合物,半纤维素的结构疏松无定形,易于吸水润胀,易溶于稀碱液。草类原料中半纤维素的含量约占30%左右,其化学性质与纤维素相似,但反应比纤维素快且易。半纤维素也是在制浆过程中应该极力保留的部分。木素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族的天然高分子化合物,不是单一的物质,是这一类性质相似物质的总称,是一种无定形结构的物质,草类原料中一般含木素20%左右,原料中含木素愈多,则制浆愈困难,因木素使纤维互相粘在一起。化学制浆就是用化学药品使纤维原料中的木素溶出,使纤维互相分离成浆。

化学成分

针叶木组织结构严密,杂细胞含量少,化学浆料中的杂细胞多在洗涤时流失,故浆料质量好,木素含量高,在25-35%之间,且多戊糖含量低,多在9-12%之间,纤维不易吸水润涨,打浆较困难;阔叶木组织结构更紧密,且含有较多的杂细胞,木素含量较针叶木低,一般在20-24%之间,且多戊糖含量高,一般在21-24%之间,故打浆容易;草类浆的特点是多戊糖含量高,一般在20%左右或更多,纤维容易水化,木素含量低,均在15%以下,灰分含量都比木材高。草类浆含有比木浆更多的阴离子杂质,该类有害阴离子杂质在湿部的积累,将使一些阳离子助剂效果变差,甚至有可能使阳离子助剂完全失效。其高阴电性也影响纸浆中细小纤维的絮聚和减少纤维间的氢键结合,从而影响到纸浆纤维的留着和滤水,严重时将会造成粘网和堵塞模具孔眼。

纤维表面电位

浆料中的纤维、细小纤维、可溶性有机物质或胶体物质(可溶性有机物质和胶体物质统称为阴离子杂质)、填料一般均带一定量的负电荷,由于原料、制备工艺等方面的差异,变化范围很大,它们的表面电荷性质和电位值也不同。由于木浆与草浆的以上不同点,对化学助剂的选用,必须考虑它

适应的浆种、填料品种以及它们的离子特性、分子量的大小、添加位置以及化学助剂的用量等。理想的助剂添加量是使浆料系统的电位值为零(等电点)时的添加量。

生产应用

例如纸巾主要原料是植物性纤维,统称纸浆,大致可分以下几类:木浆、草浆、蔗浆、棉浆、回收废纸等。

不同浆料生产的纸巾质量不同,有高中低档之分,高档纸巾都是由100%原生木浆精制而成,质好且卫生;中档纸巾是由草浆、蔗浆、棉浆加工而成,质量不错,卫生要次于前者;而低档纸巾都是由回收废纸打浆加工而成,常带杂质,掉毛、掉粉,毫无卫生可言。

木浆是指由木片蒸煮萃取纤维制成的纸浆,而原生木浆是指纯净的原生纤维,几乎不含细菌,有别于回收废纸浆,辅以先进生产工艺可制出高档生活用纸,不仅卫生且洁净.

草浆

草浆(straw pulp )纸浆的一种。以草类(常用稻草、麦秆、龙须草等)为原料,用烧碱法、硫酸盐法、中性亚硫酸盐法或氯化法等制得。一般含有较多的半纤维素,易打浆和施胶。但各草种又有显著的不同,例如稻草浆纤维细短,杂细胞多,滤水性差,成纸伸缩率大,质脆,撕裂度较低;麦秆浆纤维长度和滤水性都较稻草浆好,成纸较坚挺,透明性也较高;龙须草浆洁净强韧,纤维细长,有优越的交织力,成纸较细腻平滑,机械强度良好。漂白的龙须草浆和净制处理过程的其他草浆,可用于制造各种中高级书写纸和打字纸等。一般的草浆可掺入其他纸浆,制造文化用纸。未漂白的草浆用于制造包装纸和纸板。

非木纤维纸品分类

1、竹浆纤维纸品

竹的生长周期短,生长速度快,且一次种植,永续利用。

竹子的根系发达,是防止土壤沙化和洪水的理想植物。

每年每公顷竹林可以吸收12吨的二氧化碳,比其他植物多释放35%的氧气。

制造的复印纸满足激光复印、激光打印、喷墨打印、双面复印等多功能使用需求。

2、蔗浆纤维纸品

蔗浆纤维属制糖工业废料变废为宝,每吨蔗渣可以代替 1-1.25立方米木材。

木浆纤维的生长周期通常要5-20年,蔗浆纤维的生长周期在6个月以内。

制造的复印纸满足激光复印、激光打印、双面复印等多功能使用需求。

3、苇浆纤维纸品

苇浆纤维过往处理方式大多以焚烧为主,循环利用制纸,减少大量二氧化碳排放。

制造的复印纸满足激光复印、激光打印、双面复印等多功能使用需求。

4、废纸再生纤维纸品

一吨废纸可生产品质良好的再生纸850公斤,节省木材3立方米(相当于保护24棵大树或者增加0.24亩森林),同时节水100立方米,节省化工原料300公斤,节煤1.2万吨,节电600度,制造过程中可以使废水排放量减少50%。

可以省去造纸前期的几道工序,不会产生污染最为严重的黑液,大大减轻,是低能耗、轻污染的环保型用纸。

优质再生纸可以满足政府企业一般办公文件复印、打印使用。2000年,国家环境保护总局发布再生纸制品技术标准,并要求党政机关政府部门带头使用再生纸。

非木纤维纸品技术应用的意义

扩大非木纤维原料使用、破解原料紧缺难题

制约中国造纸工业发展的主要问题是原料,不少专家用“逼上梁山”一词来强调扩大非木纤维原料使用的必要性。中国造纸学会资深专家杨懋暹说。

最新数据显示,我国森林面积占世界的 3.9%,森林蓄积量不足 3%,森林面积覆盖率仅为 13.92%人均森林面积、蓄积量都低于世界平均水平。同时2009年进口商品木浆已达1368万吨、进口废纸已

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