质量性能影响因素
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质量性能影响因素
填料加入量的波动 在需加填料的纸张中,必须保持填料加入量的稳定,否 则会造成纸张定量的波动。 纸机速度的变化 在高位箱来浆量一定时,纸机速度的变化会造成纸张定 量的减轻或增重。产生原因是外部电源周波波动造成电 机转速变动所致。 此外,还有流浆箱附件变形弯曲,也会造成纸页纵向定 量的波动。 机来说, 对8#机来说,上网浆中空气含量高会引起纵向定量波动。 机来说 上网浆中空气含量高会引起纵向定量波动。
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厚度、紧度(表观密度) 厚度、紧度(表观密度)和松厚度
A纸浆的物理结构和化学性质与紧度的关系 纸浆的物理结构和化学性质与紧度的关系 纸浆的物理性质和化学性质对纸张的紧度影响很大,在生 产中看到木质素含量高的纸浆抄成的纸张的紧度较小。例 如,用机械木浆抄成的印刷纸(如新闻纸)的紧度就比较 小,纸张吸墨性和弹性则很好。用KP苇浆抄纸时,紧度随 纸浆木质素含量降低而增加。其原因是由于纸浆木素含量 愈高时,打浆时纤维愈不易润胀、水化和细纤维化。因而 纤维比较粗硬,因此在干燥过程中就不易使纤维互相紧贴, 造成纸浆紧度较低。半纤维素含量对纸张紧度影响很大, 半纤维素含量愈高,纸的紧度愈大。
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网部上浆量的波动 从成浆池用浆泵送往高位箱的浆量,可通过高位箱内的溢 流浆多余的浆料溢流回成浆池,大部分的浆料通过定量控 制阀稳定地流向纸机成形部。有以下因素引起定量的变化。 A 锥形除砂器排渣口被大块粗渣堵死,造成上Hale Waihona Puke Baidu浆量增大, 因此,必须及时疏通排渣口。 B 锥形除砂器第二段或第三段入口浆位不稳定,也会引起 定量的波动。 C 旋翼筛定时自动间断排渣会造成纸张定量瞬时波动。 D白水循环量的波动,引起上网浓度的变化。
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定量
定量的波动分为两种情况,一是纵向波动,二是横向波动。 纵向波动是指沿纸机运行方向的定量波动。横向波动指纸全幅 定量波动。 (1)影响纵向定量波动的因素有: )影响纵向定量波动的因素有: 成浆浓度波动 成浆和损纸浆浓度的影响:成浆是指原浆经过打浆、配浆以后 进入纸机前浆池的浆料。在使用圆盘磨等设备打浆时,它主要 受原浆浓度变动所影响,同时也与配入损纸浆的浓度变化和数 量有关。 成浆贮浆池搅拌不良:成浆贮浆池搅拌不良,浆料在池中循环 不畅,池内有沉淀现象,当池中浆面下降,池内浆料浓度不断 增加时,由浆泵送到高位箱的纸浆浓度升高,引起纸张定量增 大。
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(2)影响横向定量波动的因素有: )影响横向定量波动的因素有:
A 流浆箱内沿全幅各点的纸料的流速不均匀,这与流浆箱 的结构和加工制造精度有关。 B 纸料在上网时沿全幅各点的喷浆量不均,主要是幅由于 堰唇有缺陷(加工不良、光滑度不够、不平址、不平直、 凹凸不平、或清洁工作做得不好,有持浆现象等)造成。 C 流浆箱的整流不佳,会使纸料出堰口时速度分布不均, 或存在着横流及较大的涡流,这样,上网后的纸料,其自 由表面将不稳定,随着纸机的运行便产生横向的波纹,波 纹峰,谷处的纸料厚度不均匀,使横向定量出现差异。 D 成形板、案板面不平或安装不平,在板面低的部位形成 的湿浆层较厚,定量较大。 E 聚酯网本身质量或运行中的故障,出现凸出或凹下的网 条痕,结果网上向外凸出的部位浆层薄,在向下凹下的部 位浆层厚。
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物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度) 物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度)
A 纤维配比的影响 纤维原料结构不同,其强度也不同。造纸用的几种主要纤维原料的强度依下 列次序降低:大麻、亚麻、棉、硫酸盐浆、亚硫酸盐浆、草浆、磨木浆等。 细长和强度大的棉、麻纤维和针叶木化学浆,多用于抄造强度较大的纸张。 而纤维比较短的阔叶木化学浆、草类化学浆,虽然纤维的结合力好、成纸的 裂断长、耐破度较好,但因纤维短,成纸的撕裂度和耐折度低,多用于生产 文化用纸和纸板。在生产中,有时为了提高纸和纸板的耐折度和撕力,在原 料配比中需掺配一部分长纤维浆料。 B 纸浆化学成分的影响 纤维素聚合度高的纸浆,其抗张强度大,打浆时不易切断,故要求强度好的 纸张,多采用纤维聚合度高的纸浆作原料。 半纤维素含量多的纸浆打浆时容易吸水润胀,可增加纤维的比表面积和结合 面积,抄成的纸张强度也高;但半纤维素太多的纸浆,抄成的纸透明发脆, 强度低。
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物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度) 物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度)
D纸机抄造的影响 纸机抄造的影响
纵向拉力比横向拉力大50-100%,甚至更多。圆网纸机在抄速 低和上网浓度低时,浆速与网速相差较小,生产过程中湿纸 的拉伸比普通长网机小,纸的纵拉力比横拉力大20-100%;在 抄速成高和上网浓度大时,可多达200%以上。 加大压榨辊和托辊的线压力,可增加湿纸紧度和纸张抗张强 度等。 缓和的干燥条件秀利于改善纸的强度。纸的强烈干燥,会使 纸的组织变松,结合了的纤维被收缩应力拉开,造成纸的抗 张强度、耐破度、耐折度等强度下降。 纸的耐折度是纵向大于横向;而撕裂度则相反,是横向大于 纵向。纵横拉力比大的纸张,其耐破度相对小一些。因此, 应根据纸的质量要求控制纸机操作条件。
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物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度) 物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度)
抗张强度:是指纸和纸板纸样所承受的最大张力,以N/m或KN/m 表示,也可以裂断长:一定宽度的纸条本身重量将纸断裂时所需要 的长度(m或km)和抗张指数:裂断长除以定量(N.m/g)表示。 影响抗张强度的因素有: 耐破度是指纸和纸板在一定压力下单层所能承受的垂直于试样表面 均匀分布的最大压力。单位kPa,也可用耐破指数即耐破度除以定 kPa 量表示。 撕裂度:是指撕裂预先切口的试样至一定距离所需的力。以mN表 示。也可用撕裂指数即平均撕裂度除以定量而得。 耐折度是指纸和纸板在一定夺力下所能承受的1800的往复折叠的次 数,以往复的次数表示。 纸张的物理强度主要取决于纸料中的纤维长度、纤维强度、纤维与 纤维间的结合力。除了前面所述的(见图 )打浆对纸张物理强度 见图1) 见图 的影响外,主要有以下几方面的因素:
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图1 打浆与物理性质的关系 1 –纤维结合力 2-裂断长 3-耐折度 4-撕裂度 5-平均纤维长度 纤维结合力 裂断长 耐折度 撕裂度 平均纤维长度 6-吸收性 7-透气度 8-收缩率 9-紧度 吸收性 透气度 收缩率 紧度
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厚度、紧度(表观密度)和松厚度 厚度、紧度(表观密度)
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厚度、紧度(表观密度) 厚度、紧度(表观密度)和松厚度
B 打浆与纸张紧度的关系 打浆是影响纸张紧度的一个重要因素,在生产实 际中发现提高纸浆的打浆度就会相应的提高纸张 的紧度。纸的紧度与打浆度的关系见图 见图1。纸浆打 见图 浆度愈高,则纸张的紧度愈大。(用亚硫酸盐苇 浆抄造印刷纸时,纸的紧度随打浆度的 升高而有 所下降)
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白度
亮度是指一不透明的纸在近蓝光(波长457nm)照射下的反射度与已知反射度的氧化镁板在同样 光照下的反射度之比,以百分率表示。(亮度和白度是两个不同的概念,但我国造纸工作者习 惯于将亮度称为白度,本书白度术语实际是亮度)。影响纸张白度的因素有: A 纸浆的白度: 纸浆白度是决定纸张白度的基础白度,浆料白度高,生产的纸张白度也高,反 纸浆的白度: 之亦然。 B 填料的加入量 :一般填料如白土、滑石粉、碳酸钙、二氧化钛等的白度普通纸浆的高,所以, 填料的加入量: 在纸浆中加入填料能提高纸张的白度。在生产中,由于纸页两面的填料含量不同,纸页两面白 度相差0.5-3.0个百分点。用白色颜料进行表面涂布时,能使白度显著提高。 C施胶的影响: 施加松香胶能降低纸的白度3-5个百分点。用AKD施胶,纸的白度的比用松香胶 施胶的影响: 施胶的影响 的高,,例如,在生产铜版纸时,用AKD施胶,纸的白度比用松香施胶高5-6个百分点。 D 纸浆中的木质素含量高或漂白过度,会使纸浆老化返黄,降低纸浆的白度,这点以磨木浆抄 的新闻纸最为突出。 E 纸张干燥过度,纸卷温度高、存放时间长;纸经过压光处理也会降低白度。 F 生产用水的浊度有影响。用水质清洁、浑浊度低的水生产的纸白度比水质浑的水生产的纸白度 高。 还有往浆料中加入少量的增白剂,可以提高纸张的白度。
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物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度) 物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度)
E 压光的影响 用化学浆制造的纸张,如果进压光机的水较高,压光时纤维较柔韧,结合的细小纤 维断裂较少;而在压紧后纤维间有结合力增加多,故纸的抗张强度增加。如果纸张 在压光时的水分小,所受压力又大,压光时破坏了张中部分结合的纤维,纸的韧性 减少,会使纸的抗张强度、耐破度等强度降低。含木素多的硬浆及磨木浆制成的纸 张,经压光后物理强度下降比含木素少的化学浆制成的纸张大。 F 水分的影响 纸张中水分增高,纤维与纤维之间因水分子的浸入而使其结合力减弱,故抗张强度 降低。 纸张水分对耐折度的影响与抗张强度的不同,当纸张水分增加时,纤维润胀,纸的 弹性增加,耐折度也相应提高。纸张水分低时,则纸张内的干燥变脆,弹性差,容 易折裂,据实践,在相对湿度为80-85%时纸的耐折度可达到最大值,所以,纸页不 宜烘得过干。但纸的水分过大,由于纤维间的结合力下降,耐折度也下降。因此应 把纸页下烘缸水分控制在标准范围内。
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物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度) 物理强度(抗张强度、耐破度、撕裂度、耐折度)
C施胶、加填和其它添加剂的影响 施胶、 施胶 往浆料中加入松香、矾土、消泡剂、防腐剂和填料等疏水性物质,将使纤维与纤维 隔开,减少了纤维之间的接触面积,会降低纸张的强度。在生产其它条件相同的情 况下,用AKD施胶,纸的裂断长比用松香的高许多。施加淀粉、增强树脂、蛋白质、 植物胶等亲水性物质对强度(撕裂强度例外)有利。 D纸机抄造的影响 纸机抄造的影响 纸机的成形条件对物理强度有影响。成形器的类型和生产条件不同,纸张中纤维的 排列和交织的状况也不同。在长网纸机上,浆、网速差别小,并且先进的流浆箱有 稀释水控制系统,全幅上浆较均匀,纤维在网上纵横交织状况比较好,但由于湿纸 在干燥过程中受到拉伸,湿纸中的纤维交织变形趋向于纵向排列,故纸的加大压榨 辊和托辊的线压力,可增加湿纸紧度和纸张抗张强度等。 缓和的干燥条件秀利于改善纸的强度。纸的强烈干燥,会使纸的组织变松,结合了 的纤维被收缩应力拉开,造成纸的抗张强度、耐破度、耐折度等强度下降。 纸的耐折度是纵向大于横向;而撕裂度则相反,是横向大于纵向。纵横拉力比大的 纸张,其耐破度相对小一些。因此,应根据纸的质量要求控制纸机操作条件。
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厚度、紧度(表观密度) 厚度、紧度(表观密度)和松厚度
厚度:是指纸与纸板在两测量板间受一定压力下直接测量的厚度, 厚度 其结果以毫米表示。其影响因素有: 在纸机上抄纸时,纸张的厚度取决于纸张的定量。至于纸张紧度 取决于浆料的打浆度、纤维的性质、压榨情况矿物填料的含量。 同时进入纸机压光机前纸张的水分和纸机上所采用的干燥规程也 对紧度产生重大的影响。逐渐地提高烘缸温度,缓缓地对纸张进 行干澡时,所得的纸张紧密,有较大的紧度,而当快速干燥时, 则所得纸张疏松,紧度较小。因此,可以借助于改变纸张的定量 和湿压榨与压光机上的压紧程度来调节纸张的厚度,纸经压光后 厚度减少25-30%,软压光时,纸的厚度减少率很低。 紧度:是指单位体积的纸和纸板的重量,其结果以kg/m3表示(人 紧度 们习惯用g/cm3表示,实际上这是已作废的单位)。松厚度是指 单位重量的纸和纸板的体积,与紧度刚好相反。其影响因素有:
C 抄造情况与纸张紧度的关系 造纸机的设备情况和抄造情况对纸张的紧度也有影响。例如不同的形式的网 槽形成纸页紧度不同。 压榨压力愈大、压光比压愈大、压光次数愈多,纸张紧度愈大。 压榨及压光机类型对紧度有影响。例如,在其他生产条件不变情况下,软辊 压光机生产纸的紧度比硬辊压光机的小,宽压区靴式压榨的纸张紧度比其他 压榨类型生产纸张的小。 D 胶料、填料和其他非纤维物质对纸张的紧度也的影响 胶料、 填料特别重要。纸张中含有这些物质改变纸的紧度。填料含量多紧度大。而 且与填料类型有关。例如,在灰分含量相同的情况下,用白碳黑加填的新闻 纸紧度比用滑石粉和碳酸钙加填的小。 E纤维原料的种类对纸张紧度的影响 纤维原料的种类对纸张紧度的影响 磨木浆、棉浆和精制化学浆都比其他纤维具有比较小的水化能力,由这些浆 生产的纸的紧度小。 另外,不同的浆对于纸张紧度的影响是纸浆的一种特性,硫酸盐纸浆制成的 纸的紧度比亚硫酸盐纸浆制成的纸的大,碱法纸浆制成的纸张紧度很小。