制浆造纸原理与工程 纸料制备 华南理工何北海

第一篇纸料制备

概述

一、纸料的概念

纸料---指经过制备系统后由一种或几种造纸用纤维或非纤维物质混合的纤维悬浮液。

Pulp, Furnish 和Stock 的区别

Pulp----纸浆，泛指经制浆系统处理后的浆料和经制备系统处理后的纸料Furnish----纸料，即经过制备系统处理后的纸料，但意义着重多种纸浆的配料Stock----纸料，也是指经过制备系统处理后的纸料，但着重经过净化、筛选得到的合格的、可以上网的纸料

二、纸料制备

（一）纸料制备

纸料到达造纸机前所有处理过程的总称。包括打浆、施胶、染色、加填和添加化学助剂等工序过程。

目的：使抄造的纸和纸板达到预期的质量要求。

（二）纸料制备的工序

1、浆板或损纸的疏解

对纤维只进行疏解，而没有切断作用。

主要设备：水力碎浆机。

2、浆料的磨浆（打浆）

施予浆料一种剪切力以改变纤维的形态，从而获得某种纤维特性，使抄造的纸页满足预期的质量要求。主要设备：盘磨机、打浆机等。

3、配浆

将两种或两种以上浆料按一定的比例混合。目的：为便于抄造，为了达到某种特殊纸页特性，或为了节省高级纤维资源。

4、非纤维物质的添加

目的：为满足抄纸过程和成纸功能的需要。主要添加物：施胶剂、填料、干强剂、湿强剂、助留剂、助滤剂等。

5、纸料制备的主要流程干浆板、损纸浆料水力碎浆机打浆或磨浆

储浆池配浆打浆或磨浆

储浆池造纸机流浆箱纸料稀释调浆箱成浆池非纤维添加物白水溢

流

造纸原理与工程

第一章纸料的流体和

造纸湿部化学特性

第一节

纸料的组成和特性

一、纸料的组成

纸料以纤维悬浮液的形式存在，是一种固、气、液三相共存的特殊体系

二、主要成分及其性质

（一）水

纸料悬浮液的介质，也是重要的组分。主要作用有：

1、润湿浆料，为打浆中的纤维润涨提供基础

2、稀释纸料，为纸料输送

3、稀释纸料，为纤维分散和纸页成形提供前提条件

4、为纤维间的氢键结合起到桥梁的作用

(二)纤维与细小纤维

纤维----

纸料悬浮液的主体，受表面基团影响，带有负电荷“细小纤维”----指通过200目网孔（75μm）的细小组分，包括许多非纤维类物质

特点

1）粒径小，比表面积大，因此具有胶体的特性

2）粒子表面带有负电荷，对湿部化学品有很强的吸附能力

纤维和细小纤维均具有离子交换行为

纤维的离子交换行为主要来自酸性的半纤维素。一般情况下，仅有羧基和磺酸基，偶然苯酚基对离子交换也起一定的作用。

这种离子交换会影响到纤维和细小纤维的动电特性、吸收特性以及凝聚特性等。纤维对无机离子吸附强度的排序为：

N(CH

3)+

3

﹤Li+﹤Na+﹤K+﹤Ag+﹤Ca2+﹤Mg2+﹤Ba

2+﹤Al3+

(三)功能性添加剂

定义：为赋予纸页某种特殊功能而添加的助剂如：

填料，赋予纸页的不透明度、白度和印刷性能染料，赋予纸页相应的颜色

胶料，赋予纸页的抗液体性能

淀粉，提高纸页的强度性能

湿强剂，增加纸页的湿强度

(四)过程控制添加剂

定义：为控制纸页抄造过程添加的助剂

主观上并不赋予纸页某种功能，但有时

添加后也会影响纸页某些物理性能常用过程助剂有：

助留剂、助滤剂、防腐剂、消泡剂等

三、纸料的特性

（一）纸料的聚集特性

当纸料纤维悬浮液低于临界浓度（0.05%）时，其性质与水相似；而当超过临界浓度后，容易发生絮聚现象。

因此为了更好地分散纤维，必须了解纸料的流体动力学特性。（见本章第二节）

（二）纸料的胶体特性

纸料中细小组分的尺度，已经进入胶体或类胶体尺度的范围（10μm），因而具有较为典型的胶体特性。

为了更好地制备纸料和纸页抄造，必须了解纸料的造纸湿部化学特性。

（见本章第三节）