纸张的组成与制造

第一章纸张的组成与制造

1、纤维素化学结构特点：

①醇羟基的存在，可发生氧化、酯化和醚化反应，分子间形成氢键、吸水、润胀等都与分子中存在的羟基“－OH”有关。

②隐性醛基的存在，具有潜在的还原性，整个大分子具有极性和方向性。

③由于甙键的存在使纤维素大分子对水解作用的稳定性降低，在浓酸或高温下与水作用可使甙键断裂，使大分子降解。

2、半纤维素性质:

半纤维素的聚合度一般200左右，半纤维素含有大量的羟基，因而吸水润胀能力较纤维素大，能够溶于沸水、稀碱液和热稀酸中。在打浆过程中增加纤维的润胀、水化和细纤维化，提高纤维的柔软性，因而能提高纸张的强度。但半纤维素含量高的纸张，形稳性差。

3、木素性质:

木素存在于植物中起黏结纤维增强植物组织强度，起支撑的作用。胞间层中木素的浓度最高，要分离纤维，就必须除去木素。木素是疏水物质，不易吸水润胀.木素残留在纸张中会使纸张显黄色，影响纸张的白度。木素在化学结构上极不稳定，能够溶解于酸碱溶液中，在各种氧化剂的作用下能够发生分解，利用这一性质，可尽量保存原料中的纤维素和半纤维素，而除去木素。

4、施胶

施胶的目的：给予纸张抗液体渗透和扩散的性能。

施胶的原因：

①纤维本身和纤维间存在大量毛细孔，纤维与半纤维分子中含有亲水的羟基（—OH），因此亲水。

②纤维与纤维，纤维与填料，填料与填料之间的结合强度，不能满足印刷（特别是胶印）的需要。

松香胶沉淀物定着到纤维表面之后，只有发生定向排列，才能取得抗液性的施胶效果。干燥前

干燥后

5、制浆优缺点

机械浆

优点：纤维得率高（90%的木材转化为木浆）、不明度高、印刷性能好

缺点：强度低(纤维短小,木质素未被除去)、易返黄弹性小、能耗高（热磨机械浆制浆法）最终用途：新闻纸、期刊、书籍、平装书

化学浆

优点：不易返黄、浆厂自给自足、强度高(硫酸盐浆)、易漂白(亚硫酸盐)

缺点：纤维得率低(60%的木材转化为木浆)、需要处理的废物较多、

最终用途：书写纸、印刷用纸、复印纸、信封纸、工业用纸、包装纸、卫生纸

再生纤维浆

优点：比机械法制浆能耗低、回收利用纤维

缺点：不透明度低、松厚度低

最终用途：包装纸（0-100%）、新闻纸（0-100%）、印刷用纸（0-100%）、生活用纸（60%）、表单纸、信封纸（0-100%）

6、从制浆车间送来的纸浆还不能直接用来抄纸，原因：

一是纤维挺硬；

二是含有一定量的未离解的纤维；

三是缺少润胀、分丝帚化和细纤维化，纤维无法交结成纸张，

7、打浆对纤维的作用

（1）细胞壁的位移和变形

（2）初生壁和次生壁外层的破除，为纤维细胞壁的进一步润胀扫除了障碍

（3）横向切断（足够大的剪切力）

（4）吸水润胀，有使纤维直径增大的趋势,并变得柔软可塑

（5）细纤维化，纤维纵向分裂和帚化作用，纤维的细纤维化从细胞壁P层和S1层破除时开始，并在纤维吸水润胀后大量产生。

9、抄造过程

夹网造纸

抄造过程：造纸机由湿部和干部两部分组成，湿部包括流浆箱、网部和压榨部，干部包括干燥部、压光部和卷取机。

过程：

（1）由净化系统送来的纸料悬浮液，通过流浆箱以均匀、稳定的出浆速度喷到两张网中间（一般以45度角或90度角喷射），通过两张网双面脱去大部分水成型。之后，送到先进的靴式压榨机进行压榨脱水，并改善纸页性能，增加纸页的紧度和表面平滑度。

（2）纸页通过压榨机械脱水后，被送到干燥部利用热能进一步脱水，以达到成纸含水量的要求，胶版纸在干燥部还要进行表面施胶处理以提高纸张的表面强度等性质，适应高速印刷的要求。

（3）从干燥部出来的纸页，表面还很粗糙，不能适应印刷和书写的要求，为了提高纸张的平滑度，调整纸张的厚薄，纸页还必须经过一道或几道金属压辊进行压光处理（通常是一正一反两道压光）。经过压光后就分切平板纸或用复卷机卷成卷筒纸。

10、圆网机

原理：圆网机上的丝网粗筛辊，在装有稀纸浆的缸中转动时，网上就粘有湿纤维，纸浆中的水分从网孔排掉，纤维转到一条连续的毛布下面，可串多组这样的单机，每组传递一层纸浆到同一毛布下，这样就得到纸板。

多缸复合的优点：

①通过增加缸数增加纸板的厚度，因此有很大的灵活性。

②可在各缸中加入不同的的纸浆，可生产出不同成分重叠而成的纸板，表层：由强度高的化学浆和填料组成，表面白，平滑度高，适于印刷；中层：强度差而呈灰色，由废纸浆组成（3～6缸）；底层：强度与颜色界于两者之间，由化学浆和机械浆组成（7～8缸）。

11、压光与超级压光的区别:

压光是简单或中等程度的压光,可在造纸机上完成,主要依靠压力来实现,未完全干燥时压光。

超级压光是较高程度的压光，单独进行压光程序，不仅依靠压力，还有摩擦力和加热来完成，它是干燥后进行压光。

12、介绍几种常用的印刷纸

1、新闻纸

供印报纸使用，也可以印刷一些杂志和要求不高的广告材料。新闻纸在印刷用纸中是消耗量较大的纸种之一。新闻纸最常用的印刷方法是冷固轮转胶印，但也可采用凸版印刷和柔版印刷。定量41、45、51g/m2。

生产特点：配以大量的机械木浆，配少量（0-15%）漂白针叶木浆，甚至用100%废纸浆，填料量为5%左右。浆料构成日趋多样化。

性能：

纸质松软富有弹性；吸墨性能好，能保证油墨较快地固着在纸面上；具有足够的抗张强度、不透明度高；胶版印刷要求不掉毛掉粉；新闻纸最重要的技术性能是稳定可靠的走纸性；彩报调色困难，增加黑版，油墨总量一定不要超过260%。

由于使用了大量机械磨木浆，新闻纸的木素含量较高，木素在空气中极易氧化，所以新闻纸存放时间过长会变黄、发脆。

2、双面胶版印刷纸

简称胶版纸，又称双胶纸，是目前彩色印刷中广泛使用的一种纸。胶版印刷纸是专供胶印机进行套色印刷的一种纸属于较高档的印刷用纸。胶版印刷纸的定量一般为60-150g，分为A级、B级、C级三种，A级和B级胶版纸供高级彩色印刷之用，C级胶版纸供普通彩色印刷使用。

生产特点：漂白针叶木浆为主，配比一定的草浆、化机浆，加填、施胶较重，双面表面施胶，白度较高

性能：

纸张表面平整细腻，反映图案的精确网点；与一般印刷用纸相比，纸张的尺寸稳定性是双面胶版纸的一个重要指标，纸张的伸缩变形大，套印不准，影响图案的美观和完整；胶印机水分与水斗溶液药水浓度严格控制，使用最小的用水量，保证套印准确性。使用之前要进行调湿，使纸张的温湿度与印刷车间温湿度保持一致，纸张的四周边和中间表面含水量均匀；印刷时候不宜将印品堆放过高；胶版印刷油墨多为氧化结膜干燥型，为了提高油墨在纸张上的干燥速度，纸张的pH值应趋于中性或微碱性。

主要用途：应用于高档画册、书刊、杂志。

3、铜版纸

最初制作凸版网目版的材质是金属铜，这种印版特别适应印刷这种涂布纸，故将其称为铜版纸。胶印发明以后，这种纸更多地用于胶印。这种纸是将铜版原纸经过专门涂布、整饰