造纸纤维1
造纸类原料的分类1
造纸类原料的分类/
随着造纸工业的发展，纸张用途的不同，造纸工业使用的纤维原料也从植物纤维扩大到动物纤维、矿物纤维等。
根据原料来源不同，可分为如下四大类：
(1)植物纤维类：
①木材纤维
针叶木：鱼鳞松（云杉）、沙松、臭松（冷杉），马尾松、云南松、落叶松、红松、湿地松、火炬松、樟子松等。
阔叶木：杨木、桦木、极木、枫木、山毛样、按木、榆木等。
②禾本科茎秆纤维
竹类：毛竹、黄竹、慈竹、水竹、白夹竹、西风竹等。
禾草类：稻草、麦秆、芦苇、荻、芒秆、甘蔗渣、高粱秆、玉米秆等。
③韧皮纤维：大麻、亚麻、黄麻、芋麻、棉秆皮、红麻皮、桑皮、构皮、褚皮、檀皮等。
④叶纤维：龙须草、剑麻、菠萝叶等。
⑤种毛纤维：棉花、棉短绒。
(2)动物纤维类：羊毛、蚕丝等。
(3)矿物纤维类：石棉、玻璃纤维等。
(4)合成纤维类：尼龙、维尼纶、涤纶、睛纶、粘胶纤维、醋酸纤维等。
造纸工艺中长纤和短纤的作用
造纸工艺中长纤和短纤的作用1. 引言造纸工艺是将纤维素等原料经过一系列的物理、化学和机械处理，使其形成纸张的过程。
在这个过程中，长纤和短纤起着重要的作用。
本文将详细介绍造纸工艺中长纤和短纤的作用。
2. 长纤和短纤的定义•长纤：指长度较长、直径较大的木质素或植物纤维，如松木、云杉等。
•短纤：指长度较短、直径较小的木质素或植物纤维，如稻草、棉花等。
3. 长纤和短纤在造纸工艺中的作用3.1 长纤在造纸工艺中的作用•提供强度：由于长纤具有较长且直径较大的特点，其在造纸过程中可以提供更好的强度。
这使得最终生产出来的纸张更加坚固耐用。
•提高透气性：由于长纤之间空隙较大，使得空气可以更容易穿透纸张。
这在一些特殊应用中非常重要，比如包装材料需要有一定的透气性。
•改善印刷效果：长纤在纸张表面形成较为平整的结构，使得印刷效果更加清晰、饱满。
3.2 短纤在造纸工艺中的作用•提供柔软性：由于短纤长度较短，其在造纸过程中可以提供更好的柔软性。
这使得最终生产出来的纸张手感更加舒适。
•提高吸水性：由于短纤之间空隙较小，使得水分可以更容易被吸附到纸张上。
这对于一些特殊应用，比如卫生巾、湿巾等具有很大的意义。
•增加填充物含量：短纤可以作为填充物添加到造纸工艺中，以增加成品纸张的厚度和质量。
4. 长纤和短纤在不同类型造纸工艺中的应用4.1 机械制浆造纸工艺机械制浆是指通过机械力将木材或其他植物原料分解成纤维的造纸工艺。
在这种工艺中，长纤和短纤都有重要作用。
- 长纤：机械制浆过程中，长纤可以提供较好的强度，使得最终生产出来的纸张具有更好的物理性能。
- 短纤：机械制浆过程中，短纤可以增加填充物含量，提高成品纸张的厚度和质量。
4.2 化学制浆造纸工艺化学制浆是指通过化学方法将木材或其他植物原料分解成纤维的造纸工艺。
在这种工艺中，长纤和短纤也都有重要作用。
- 长纤：化学制浆过程中，长纤可以提供较好的强度和透气性，使得最终生产出来的纸张具有更好的物理性能和印刷效果。
造纸术的原理和应用
造纸术的原理和应用原理造纸术是一种将纤维素材料转化为纸张的工艺技术。
以下是造纸术的基本原理：1.纤维素提取：首先，从植物纤维中提取纤维素。
常用的原材料包括树木、竹子、棉花等。
这些原料会经过脱水、破碎和筛选等处理，将纤维素颗粒分离出来。
2.纤维混合：将提取出的纤维素与其他添加剂（如胶凝物、草酸等）混合，以增加纸张的强度和耐用性。
3.纤维分散：混合纤维素的材料会通过打浆机进行破碎、分散和搅拌，使纤维素颗粒均匀分散在水中。
4.纤维沉积：通过纸浆制造机将纤维素水浆均匀地铺在网状的筛网上。
水分逐渐从纤维素分离出来，形成纸张的基本结构。
5.纤维压制：通过压榨机对纸张进行压制，使其排水并更紧密地结合。
6.纤维干燥：将压制后的纸张送入干燥室，通过热风或直接加热来除去余水，使纸张完全干燥。
7.纸张加工：最后，对干燥的纸张进行切割、研磨、漂白和涂覆等加工工序，以满足不同的需求。
应用造纸术的应用非常广泛，纸张是现代社会中不可或缺的一部分，下面是造纸术的一些主要应用领域：1.书写和印刷：纸张是最常见的书写和印刷媒介，用于制作书籍、杂志、报纸、教科书等。
2.包装：纸张在包装行业中占据重要地位。
用于制作纸箱、纸袋、纸盒、包装纸等各种包装材料。
3.办公用品：纸张用于制作各种办公用品，如文件夹、笔记本、便签纸、名片等。
4.艺术和手工制作：纸张在艺术和手工制作领域被广泛应用，如绘画、剪纸、折纸、贺卡制作等。
5.文化传承：纸质文物的保存和传承也离不开造纸术。
许多重要的历史文献、书籍和画作都通过纸张来记录和传承。
6.包装材料：纸张在食品、电子、医药等行业起着重要的保护和隔离作用。
包装材料如纸板、纸袋、纸盒等用于包装产品。
7.过滤材料：纸张在工业生产中被用作过滤材料，如空气过滤器、液态过滤器等。
总结一下，造纸术通过将纤维素转化为纸张，为我们提供了广泛的应用场景。
纸张在书写、印刷、包装、办公用品、艺术和手工制作、文化传承、包装材料和过滤材料等领域都发挥着重要的作用。
造纸湿部化学与造纸助剂第二章 造纸湿部化学
颗粒表面电荷相反的离子之间，
一般会通过静电吸引和范德华力紧 密结合在一起，在该区域内电位很 快下降。流体动力滑移面一般存在 于紧密结合的相反离子和紧临表面 的不动层溶剂分子与溶液其余部分 之间。无秩序体系为扩散层，也称 为“古伊—查普曼”区域，在此区 域内电位的下降速度比不动层电位 下降速度小，电位下降到溶液内部 深处，其电位变为“0”。在不动层 (stern)和古伊－查普曼的分界界 面的电位称为Zeta电位，也称双 电层电位。
古伊－查普曼界面
不动层（stern层） 扩散层(古伊－ 查普曼区域)
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➢ 双电层的重要性 疏水悬浮体系的稳定性依赖于悬浮颗粒间的排斥力和吸 引力的相对大小，以及可能发生的颗粒间的碰撞。 相同化学组成的粒子之间总存在有范德华吸引力；如果 胶粒带有相同电荷时，由于双电层的作用而产生静电排 斥力。相反电荷的双电层则会产生吸引，所以稳定作用 和不稳定作用力受吸附聚合电解质的影响。
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二、胶体稳定性理论 胶体的稳定性就是胶体系统对于条件变化的抵抗力，即 胶体系统从一种状态（如分散状态）变为另一种状态（如 凝胶状态）的难易程度。 DLVO理论（经典）：认为胶体之间存在着相互吸引力， 即范德华力；也存在着互相排斥力，即双电层重叠时的静 电排斥力。这两种相反的作用力就决定了溶胶的稳定性。 当粒子间的吸引力占主导时，溶胶发生聚沉；当静电排斥 占优势，且能阻止粒子因碰撞而聚沉时，溶胶处于稳定状 态。该理论定量地解释了溶胶地凝聚现象。
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➢ 胶体的稳定性与凝聚
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2.3造纸主要组分的湿部化学特性 （1）水－造纸过程中最基本的介质
羧基在水中的离子化：纤维羧基可离子化，影响纤维的 表面电荷，因而对湿部化学非常重要。湿部系统pH影响羧 基的电离平衡，pH增加[COO－]增加而[COOH]减少，系 统pH降低则结果相反。 水的电导率：电导率是空间相距1cm物质的导电能力。 电导率是电阻率的倒数，单位S/m（西门子/米）。 在造纸湿部化学测量中，常用单位为uS（微西门子） /cm或mS（毫西门子）/cm.
造纸原材料
造纸原材料造纸原材料是指用于制造纸张的原始材料，主要包括纤维素材料、填充料、添加剂和水。
1. 纤维素材料：纤维素是造纸过程中最重要的原材料，它是由纤维素和半纤维素等组成的有机物质。
常见的纤维素材料有木浆、竹浆、草浆等。
木浆是指从木材中提取出来的纤维素材料，具有较高的纤维强度和柔软度，适合制作高质量的纸张。
竹浆是从竹子中提取的纤维素材料，具有良好的纤维质量和适中的柔软度，适合制作包装纸和文化用纸。
草浆是由牧草、稻草等植物经过处理后提取的纤维素材料，适合制作低质量的包装纸和工业用纸。
2. 填充料：填充料用于调整纸张的厚度、均匀度和表面光滑度。
常见的填充料有粉状填充料和纤维填充料。
粉状填充料包括粉煤灰、白垩粉等，能够增加纸张的厚度和重量。
纤维填充料包括纸浆纤维和薄纸浆纤维，可以填充纸张的间隙，提高纸张的表面光滑度和光泽度。
3. 添加剂：添加剂是为了提高纸张的质量和性能而添加的辅助材料。
常见的添加剂有胶黏剂、润滑剂、着色剂、防护剂等。
胶黏剂用于增加纸张的强度和韧性，常用的胶黏剂有淀粉、树胶等。
润滑剂用于减少纸张与印刷机械的摩擦，常用的润滑剂有硅油、蜡等。
着色剂用于调整纸张的颜色，常用的着色剂有颜料、染料等。
防护剂用于增强纸张的耐水性和耐磨性，常用的防护剂有水溶性树脂、涂覆剂等。
4. 水：水是造纸过程中必不可少的原材料，主要用于纤维素材料的打浆、纸浆的稀释和纸张的干燥过程。
水质的好坏对纸张的质量和性能有着重要影响。
良好的水质应具有适宜的PH值和荷电性质，以保证纤维素材料的打浆效果和纸张的稳定性。
综上所述，造纸原材料包括纤维素材料、填充料、添加剂和水，它们的选择和使用对纸张的质量和性能有着重要影响。
不同的原材料组合和加工工艺可以制造出不同质量和用途的纸张产品，满足人们日常生活和工业生产的需求。
造纸用超短粘胶纤维的制造方法
造纸用超短粘胶纤维的制造方法一、引言造纸是一种常见的工业生产过程，广泛应用于书籍、报纸、包装等领域。
随着对纸张质量和性能要求的不断提高，对纤维原料的要求也在逐渐增加。
超短粘胶纤维作为一种理想的造纸原料，具有高强度、高耐磨性和良好的填充性能，成为当前研究的热点。
本文将详细介绍造纸用超短粘胶纤维的制造方法，包括纤维原料的选择、切割技术、纤维分散技术以及后续的纸浆制备过程。
二、纤维原料的选择选择合适的纤维原料是成功制备超短粘胶纤维的首要步骤。
常用的纤维原料包括木材纤维、植物纤维和回收纸张纤维等。
针对不同的纤维原料，可采用不同的制备方法。
2.1 木材纤维制备方法木材纤维是造纸用超短粘胶纤维的主要原料之一。
常用的制备方法包括机械法、化学法和生物法。
机械法是在高速搅拌、磨破和击碎作用下，将木材纤维机械分离为纤维束。
化学法是通过化学药剂的作用，在一定温度和压力条件下，将木材纤维溶解、膨胀和分散成超短纤维。
生物法则是利用酶解剂或微生物的作用，将木材纤维降解为超短纤维。
2.2 植物纤维制备方法植物纤维是另一种常用的造纸原料。
植物纤维包括棉纤维、亚麻纤维和玉米秸秆等。
制备植物纤维超短粘胶纤维的方法与木材纤维类似，主要包括机械法、化学法和生物法。
2.3 回收纸张纤维制备方法回收纸张纤维也可以用于制备超短粘胶纤维，可以通过去除油墨和其他杂质的处理后，采用机械法或化学法将纸张纤维分散为超短纤维。
三、切割技术切割是制备超短粘胶纤维的关键步骤。
常用的切割技术包括机械切割、水切割和气体切割。
机械切割是通过高速旋转的刃片将纤维束切割为超短纤维。
水切割是将纤维束置于高压水流中，利用水流的剪切力将纤维切割为超短纤维。
气体切割则是利用高速气流的冲击力将纤维剪断。
四、纤维分散技术纤维分散是将切割得到的纤维均匀分散于水或其他溶剂中的过程。
常用的纤维分散技术包括搅拌分散、超声波分散和高压水力分散。
搅拌分散是通过搅拌器或混合器将纤维与溶剂充分混合，实现纤维的分散。
档案保护技术学第一章第一节造纸植物纤维原料的质量与纸张耐久性
第一章纸质档案耐久性——纸张纸张的定义：由悬浮在流体中的纤维（造纸纤维）在网上互相交织，再经过压榨和干燥后生产的薄页物。
纸张纤维交织图档案制成材料的耐久性(durability)：是指在保存和使用过程中，档案制成材料抵抗外界理化因素的损坏和保持原来理化性能的能力。
耐久性的好坏是决定物质寿命的重要因素。
第一节造纸植物纤维原料的质量与纸张耐久性一、造纸植物纤维（plant fiber）原料的种类（一）木材纤维原料1.针叶木：杉、松、柏等2. 阔叶木：杨、桦、榉等（二）非木材纤维原料1.种毛纤维：主要是棉花、木棉等2.韧皮纤维：麻纤维，如亚麻、大麻、黄麻等树皮纤维，如檀皮、桑皮、楮皮等3.禾本科纤维：竹子、芦苇、龙须草等二、植物纤维细胞的结构（一）植物纤维细胞植物纤维细胞概念：植物体内的一种两头尖、中间空、细而长、细胞壁厚的死细胞。
这类细胞成纺锤状，富有挠曲性(flexibility)和柔韧性，彼此有交织结合力。
（二）植物纤维细胞壁的结构细胞腔和细胞壁。
细胞壁有一定厚度，又分为初生壁、次生壁(外、中、内三层)两个相邻纤维细胞之间的细胞间隙质，称为胞间层。
胞间层把各个相邻细胞连接起来，使植物有一定机械强度，胞间层与初生壁在一起合称复合胞间层。
植物纤维细胞壁结构示意图（三）细胞壁的化学成分纤维素和半纤维素主要在次生壁的中层和内层，木质素主要在复合胞间层和次生壁外层。
三、造纸植物纤维原料的质量（一）纤维形态长度（mm）、宽度（µm）、长宽比（必须大于30的纤维细胞原料才能造纸）、均一性(homogeneity)、壁腔比长宽比越大、均一性越好、壁腔比小于1，是造纸好原料。
（二）化学成分的含量纤维素含量越高（必须大于40%的纤维细胞原料才能造纸），半纤维素适量（11%），木质素越少，是造纸好原料。
（三）杂细胞的含量造纸原料中非纤维细胞称杂细胞，含量越少越好。
棉纤维（含破布纤维）> 麻纤维> 树皮纤维> 针叶木纤维 > 阔叶木纤维 > 禾本科多年生竹纤维＞一年生草类纤维电子显微镜视野下针叶木纤维针叶木管胞加拿大进口干木浆构树皮（潜山汉皮纸的主要原料） 木材纤维原料思考题： 1. 我国造纸原料是否丰富？为什么我国纸质档案保护任务较重？ 2. 衡量造纸植物原料质量标准有哪些依据？3. 造纸纤维、植物纤维细胞、纤维素三者之间基本概念有什么区别？4. 造纸植物原料质量与纸张耐久性的关系是什么？名词解释和基本概念纸张 纸张耐久性 植物纤维 植物纤维细胞壁构造 杂细胞 壁腔比。
造纸原理或做法
造纸的原理主要是通过连接纤维来完成制作。
大部分纤维来源于树木，也可以从亚麻、棉花及其他植物性原料中获取。
首先，将所有的纤维撕裂、重新提炼，与大量热水混合做成纸浆。
这些稀释的纸浆之后被分配到筛屏上，排出水分，再通过高度机械化和精密控制的操作向纸浆嵌入纹理、水印或者颜色。
在经过一系列工序后，最后形成一层各种纤维完美交织在一起的膜，而这层膜就是纸张。
造纸术是中国古代“四大发明”之一。
1800多年前的东汉时期，蔡伦经过长期的试验，改进了造纸方法。
他用树皮、破布、破渔网等多种植物纤维作原料，加水蒸煮，捣烂成浆，再均匀地摊在细帘子上晾干，造成了一种薄薄的纸。
这种纸便于写字，而且便宜，受到了人们的欢迎。
造纸原料的纤维形态
造纸原料的纤维形态
1 纤维形态
纤维形态包括纤维长度和纤维直径两方面，是构成构材原材料的
一种重要特征，可以表示一种植物木材纤维的质量状态。
纤维形态具
有重要的生物学意义，对纤维素和木材纤维性能具有重要的影响，是
组成纸张质量的主要因素之一。
2 影响纤维形态的因素
（1）植物的属种和品种。
由于不同植物的组织构造和发育机制
各不相同，影响纤维的形态和长度。
（2）种植条件和管理。
早期水源的植物，一般纤维比较短，但
是有效的种植和管理措施可以提高纤维的长度和直径。
（3）生物学变异。
不同的植物在自然状态下，纤维形态也不同，这种差异主要取决于环境因子、培养基和光照等因子。
3 纸原料纤维形态
纸原料纤维形态可以大致分为以下三类：一是细长纤维，二是长
拉力纤维，三是高分子变性纤维。
细长纤维可以构成大面积、牢固的
网状结构；长拉力纤维可以增加纸的强度，有效的改善纸的结构；而
高分子变性纤维，在经过特殊加工后，可以显著提高纸张的均匀性和
抗湿性等特性。
因此，不同纤维类型在构造纸原料中发挥着重要作用。
上述便是纤维形态对构造纸原料的影响。
通过合理利用不同类型的纤维，可以改善纸的质量，从而满足我们的不同需求。
【材料】印刷材料学PPT课件
d : 苯的密度
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二、平均孔半径 指长度等于纸页厚度之孔隙的当量半径 仅表示孔隙量的相对大小，并不能说明孔
隙的大小、形状和分布 经测定发现：
沿纸页纵向的平均孔径半径最大 沿厚度方向的平均孔径半径最小 三、孔径分布 孔径分布对于印刷纸的重要性
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第三章 纸和纸板的基本物理性能
学性能 3、 匀度的测量
MK Formation Analyzers: Drum Scanner Model MK975
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24
第三节 纸张的水平结构及垂直结构
一、纸张的水平结构
纸页的力学性质不仅取决于纤维间的 接触，即纤维间交叉总量，还取决于纤 维网络中每根纤维的交叉数量。
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Microscopic image of paper surface
纸张表面 微观结构
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26
Two-dimensional random fiber network approximation excluding the free fiber ends.
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27
二、纸张的垂直结构：
1、纤维间粘结的程度——垂直结构中最重 要的结构性质
Z向强度：纸张在垂直方向的抗张强度
第一篇 承印材料
第一章 印刷纸的组成
第一节 印刷纸的基本组成——植物纤维 一、造纸植物纤维原料的种类 1、木材纤维原料 2、非木材纤维原料
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1
几种纤维的比较
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亚麻 木 棉 丝 微细纤维
2
二、造纸纤维原料的化学组成及特点
1、纤维素 2、半纤维素 3、木素 4、木材、草类和棉纤维的组成特点
.
3
造纸用什么材料
造纸用什么材料造纸最常用的材料是木材纤维、废纸和其他植物纤维。
以下是关于这些材料的一些详细信息。
1. 木材纤维：木材是最常用的造纸原料之一。
制造纸张时，木材纤维会被分离并进行化学和机械处理以去除杂质。
常见的木材纤维来源包括松木、落叶松、桉树和杨树等。
这些木材纤维具有较高的纤维度和强度，可以制造出质地坚韧的纸张。
2. 废纸：废纸是一种可再生的造纸材料，可以减少对自然资源的依赖。
废纸由已使用或丢弃的纸张组成，包括办公用纸、报纸、纸板和纸袋等。
废纸需要经过分类、去除污染物、漂白和粉碎等处理步骤，以便重新用于造纸过程。
3. 植物纤维：除了木材纤维和废纸，还有其他植物纤维可以用于造纸。
这些植物纤维来自于甘蔗、亚麻、稻草、苇草等植物。
这些植物纤维在造纸过程中需要进行纤维分离和处理，以获得适合造纸的纤维素。
以上这些材料在造纸过程中通常会经历以下步骤：1. 分离：将木材或植物纤维与杂质进行分离。
这通常使用化学处理或机械处理的方法，将纤维从木材或植物的结构中分离出来。
2. 漂白：对纤维进行漂白处理，以去除杂质和颜色。
常用的漂白剂包括氯或过氧化氢等。
3. 粉碎：将纤维粉碎成纤维素颗粒，以便后续加工。
4. 混合：将不同种类的纤维素混合在一起，以获得所需的纸张特性。
5. 过程处理：将纤维素悬浮在水中形成纸浆，并将纸浆放入造纸机中进行纸张成型。
这一过程包括水的去除、压实和烘干等步骤。
最后，造纸行业在选择造纸材料时需要考虑可持续性和环保性。
使用废纸和植物纤维等可再生原料有助于降低对自然资源的需求，减少环境影响。
同时，制造纸张时需要注意减少废水和废气的排放，以保护环境。
生物质纤维在造纸中的应用前景如何
生物质纤维在造纸中的应用前景如何造纸术作为中国古代四大发明之一，至今仍在不断发展和创新。
随着环保意识的增强和可持续发展理念的深入人心，生物质纤维在造纸行业中的应用逐渐引起了人们的关注。
那么，生物质纤维在造纸中的应用前景究竟如何呢？生物质纤维，顾名思义，是来源于生物质的纤维材料。
常见的生物质纤维包括植物纤维（如木材、草类等）、动物纤维（如蚕丝）以及微生物纤维等。
与传统的造纸纤维原料相比，生物质纤维具有诸多独特的优势。
首先，从资源可持续性角度来看，生物质纤维来源广泛且可再生。
树木通过合理的种植和采伐可以实现持续供应，而草类、农作物秸秆等农业废弃物更是丰富且源源不断。
这与日益减少的森林资源形成鲜明对比，传统造纸业过度依赖木材导致森林砍伐严重，生态平衡受到威胁。
使用生物质纤维作为造纸原料，可以大大减轻对森林资源的压力，实现资源的可持续利用。
其次，在环保方面，生物质纤维的生产和加工过程相对更加绿色环保。
以农作物秸秆为例，将其用于造纸，不仅减少了秸秆焚烧带来的环境污染，还能降低造纸过程中的化学药剂使用量。
同时，生物质纤维的生物降解性较好，废弃纸张在自然环境中能够更快地分解，减少对环境的长期影响。
再者，生物质纤维在纸张性能方面也有着出色的表现。
例如，某些生物质纤维具有较高的强度和柔韧性，可以提高纸张的物理性能，使其更加耐用。
此外，通过对生物质纤维的改性和处理，可以赋予纸张特殊的功能，如抗菌、防水、防油等，满足不同领域的多样化需求。
然而，生物质纤维在造纸中的应用也面临着一些挑战。
技术难题是制约其广泛应用的一个重要因素。
不同类型的生物质纤维在物理和化学性质上存在差异，需要针对性地开发相应的制浆和造纸工艺。
例如，某些非木材生物质纤维的纤维长度较短、细胞壁较厚，在制浆过程中需要更高的能耗和更复杂的处理工艺，以保证纤维的分离和质量。
成本问题也不容忽视。
虽然生物质纤维原料本身可能较为廉价，但由于目前相关技术尚不成熟，加工和处理成本较高，导致最终产品的成本可能高于传统纸张。
造纸化学原理
造纸化学原理
造纸化学原理主要涉及纤维素的溶解、纤维质的分离、纸张的加工等过程。
下面将对这些过程进行详细阐述。
1. 纤维素的溶解：在造纸过程中，首先要将原料中的纤维素溶解。
常用的方法是将纤维素放入含有碱性物质的溶液中，如氢氧化钠。
碱性溶液能够使纤维素分子链中的部分羟基脱去，形成负电荷，从而使纤维素变得可溶于水。
同时，碱性溶液中的离子也能改变纤维素分子链的结构，使其变得柔软易变形。
2. 纤维质的分离：溶解后的纤维素溶液中还会存在其他杂质，如木质素、杂质纤维等。
为了将这些杂质分离出来，可以通过过滤、离心、沉淀等方法进行。
其中，最常用的是通过网状的过滤介质（如金属网、纤维网等）将纤维质捕集，使纤维素溶液中的杂质被过滤掉。
此过程既能去除杂质，又能进一步浓缩纤维素溶液。
3. 纸张的加工：纸浆中的纤维素溶液通过以上处理后，即可制备成纸。
常用的方法是将纤维素溶液进行薄层喷射并使其迅速干燥。
纤维素分子在纤维湿糊的表面会逐渐失去溶剂并重新排列，从而形成纤维素纤维的网络结构。
通过在纤维素溶液的干燥过程中施加力量，还可以使纤维素纤维之间产生一定的交联，以增加纸张的强度和稳定性。
4. 其他相关原理：造纸化学过程中还涉及到一些辅助剂的使用，如填料、胶凝剂、润湿剂等。
填料主要用于增加纸张的密度和平滑度，胶凝剂用于增强纸张的强度和耐水性，而润湿剂则有
助于提高纸张的润湿性和印刷效果。
综上所述，造纸化学原理主要包括纤维素的溶解、纤维质的分离和纸张的加工等过程。
这些过程的配合和优化能够制备出各种具有不同性能和用途的纸张产品。
一种粉碎干纤维造纸方法
一种粉碎干纤维造纸方法
粉碎干纤维制造纸的方法通常包括以下几个步骤：
1.准备原料：干纤维材料（如木浆、废纸）需要经过筛选、清洗和浸泡等工艺处理，以去除杂质和残留物。
2.打浆：将干纤维放入打浆机中加水混合，通过高速旋转的刀片和筛网的作用，将纤维打散成细小的纤维丝。
3.混合：将不同种类的纤维丝混合在一起，以获得所需的纸张特性，如强度、柔韧性、吸水性等。
4.造纸：将混合好的纤维浆液均匀地倒在造纸机的网纱上，利用压力和吸水力将水分从纤维浆中排出，使纤维成为纸张。
5.干燥：将湿纸张送入干燥机中，利用高温和风力将其干燥至所需的干度。
6.加工：将干燥的纸张进行切割、压光、压花等加工工艺，以获得最终的纸张成品。
需要注意的是，粉碎干纤维制造纸的方法存在一定的污染问题，如废水处理和固废处理等需要进行相关的环保措施。
同时，在节约资源和提高纸张品质的背景下，
越来越多的造纸厂家选择采用新型的纤维材料和生产工艺来生产纸张。
野生植物纤维造纸过程
野生植物纤维造纸过程野生植物制文化用纸，按其纤维情况，可分为两大类。
一类是草料（包括冬茅草、丝茅草、龙须草，笋壳叶等）；一类是竹料（包括芦苇、各种小竹子等）。
兹将操作过程介绍如下：1．选料原料要全干，没有霉坏，梳去枯死的草衣（稻草还要切去穗尾），扎成约两斤重的小捆。
并将草杆搥碎或压碎，使浸料时能够均匀浸发。
2．浸料将选好的草放在浸料池里，用清水浸泡。
使草料中的胶质和色素部分被溶解除去。
如果浸得好，胶质等清除得多，以后浆灰和碱煮时就可以节省石灰和碱，并可以缩短浆煮时间。
浸料时，要使水面高过草料一寸多；浸泡五天，把原水放掉,另换清水；这样连续换2～3次；浸的总时间，夏天约十天，冬天约15～20天，以浸泡到草料的捆内与表面都呈白色为度。
3．浆灰发酵先用相当于未浸前原干草料重量50%的生石灰(角灰) 放在浸料池里，加清水搅和成石灰乳，要搅得均匀，充分成乳。
然后把浸好的草料，分扎浸入浆池，注意使所有的草捆都能均匀地浸到浆，不使有草漏灰（未浸浆）的现象。
浸约24小时，然后把它捞出，堆放在池边上。
堆要堆得紧，避免透风。
成堆后还要泼上一些石灰乳，以增加热度。
另用其他的草把堆封盖好，防止透入空气，以免灰浆结块，造成纸浆含砂影响抄纸。
（石灰浆的化学成份是氢氧化钙，与空气中的碳酸气遇合就生成固体的碳酸钙。
碳酸钙难溶于水，形成硬砂，使纸张产生颗粒现象，所以在浆灰发酵时，必须注意不使灰浆草料与空气接触）。
发酵一个星期（就是堆沤一星期）就须翻一次堆。
使草料内外发酵均匀。
翻堆后四周仍应泼上石灰水，增加热度。
四天后就可进行初蒸（如果草料已发酵成熟，也就是用手轻拧就可使料成丝状时，则可不进行初蒸进行搥洗）。
4．初蒸及搥洗如需蒸的草料，则在发酵过后即将草料装入蒸煮大甑初蒸。
装甑时要注意料要装得疏松一些，留一些气孔。
约蒸24小时停火；但仍放在甑内保温24小时再取出洗涤，然后进行搥打或压。
将草杆搥压成丝状再进行洗涤，以洗净黄水为止。
然后堆放池边待水滤干再进行碱煮。
木质纤维素 造纸
木质纤维素造纸木质纤维素是一种重要的造纸原料，它是由植物细胞壁中的纤维素组成。
纤维素是植物细胞壁的主要成分，具有结构坚韧、耐磨损的特点。
利用木质纤维素进行造纸可以生产出高质量的纸张，被广泛应用于书籍、报纸、包装等领域。
造纸的过程可以分为纤维素提取、纤维素化学处理和纸张制造三个主要步骤。
首先，从木材中提取纤维素需要进行机械加工和化学处理。
机械加工包括磨浆和筛选，通过将木材切割和研磨，使纤维素从木材中分离出来。
化学处理则包括漂白和清洁，通过使用化学试剂去除木材中的杂质和色素。
提取得到的纤维素经过化学处理后，可以得到纯净的纤维素浆料。
在纸张制造过程中，纤维素浆料会被稀释成纤维素悬浮液，并通过过滤和吸附的方式去除其中的杂质。
接下来，纤维素悬浮液会通过纸张机械来形成纸张的基本结构。
纸张机械包括纸浆搅拌器、纸浆输送带和纸张成型机等设备，通过这些设备的协同作用，纤维素悬浮液会逐渐形成纸张的纤维网络。
在纸张成型过程中，纤维素纤维会相互交织在一起，形成纸张的基本结构。
同时，通过与纤维素纤维之间的相互吸附和纤维素之间的物理力学作用，纸张的强度和稳定性得到了提高。
最后，纸张会经过压光和涂布等工艺进行加工，使其具有更好的光泽和平滑度。
木质纤维素造纸的优点主要体现在其原料的丰富性和可再生性上。
木材作为一种广泛分布的植物资源，可以通过可持续的林业管理得到充分利用。
此外，纤维素是一种天然的有机物质，相对于合成纤维素来说更加环保和可降解。
然而，木质纤维素造纸也存在一些挑战和问题。
首先，纤维素的提取和化学处理过程需要大量的能源和化学试剂，这对环境造成了一定的压力。
其次，由于纤维素的结构特殊，造纸过程中需要使用大量的水和能源，这对造纸厂的运行成本和环境影响也带来一定的挑战。
木质纤维素造纸是一种重要的纸张制造技术，它利用木质纤维素作为原料，通过提取、化学处理和制造等步骤，生产出高质量的纸张产品。
尽管存在一些挑战和问题，但木质纤维素造纸仍然具有广泛的应用前景和可持续发展的潜力。
造纸纤维湿重名词解释
造纸纤维湿重名词解释
造纸纤维湿重是指在制浆过程中，测定纤维在含水状态下的重量。
在造纸工业中，纸浆通常是在湿润的状态下进行加工和生产的，因此需要测定纤维在含水状态下的重量。
这个重量通常是以湿重单
位来表示，以区别于纤维在干燥状态下的重量。
测定纤维在湿重状态下的重量对于造纸工艺具有重要意义。
它
可以帮助造纸厂确定纤维在湿润状态下的含水量，从而控制纸浆的
浓度和湿度，保证纸张的质量和生产效率。
此外，纤维的湿重也是
计算纤维的收率和纤维损耗率的重要参数，对于控制生产成本和资
源利用具有重要意义。
在实际操作中，测定纤维的湿重通常通过一系列标准化的实验
方法来进行，如TAPPI标准或ISO标准等。
这些方法通常涉及将纤
维样品在一定条件下加水浸泡，然后通过离心或滤纸等手段将纤维
分离并测定其湿重。
通过这些方法，可以准确地获得纤维在湿重状
态下的重量，为造纸工艺的控制和优化提供重要的数据支持。
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这种方法制得的纸浆大致保留了纤维的天然
长度，去除了大部分木素，能用来生产强度高、
柔软的高档纸； 缺点：得率低，污染大。
（一）制浆
化学法制浆方法比较
种类 碱法 化学法 石灰法 药品成分 Ca(OH) 2 特征 适用原料 纸浆用途
脱胶、脂强，脱 禾草、棉、麻 纸板 木素差
烧碱法 硫酸盐法
NaOH
框式摇摆筛
离心式筛浆机
化学法制浆工艺
碱回收
利用加热、蒸发和燃烧有机物的方 法将废液中的无机物如Na2S和 Na2CO3进行苛化（即加入 Ca(OH)2），最终废液中生成 NaOH，重新送入蒸煮工段使用。
减少了造纸废液对环境的污染
循环利用化学药剂 回收利用废液中的木素
化学法制浆工艺
施胶(Sizing)
施胶方法：
纸内施胶：将胶料直接加入纸浆内
以松香胶为例，先将松香加碱和蒸汽熬成胶料， 然后加入打浆后的纸浆中，用明矾作用将松香 粒子沉淀在纤维上，在干燥高温下松香熔化堵 塞毛细孔。
表面施胶：用一种或两种施胶剂涂于纸的单面 或双面使其有较高的憎水性
主要施胶剂为淀粉及其衍生物等
生物法制浆
以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然 后用机械法或化学机械法制浆。 生物处理的目的：有选择性地分解（降解）原料
中的木素，尽可能减少碳水化合物的损失。从而
降低磨浆能耗，减轻废水污染，提高纸浆强度。
主要采用：白腐菌、漆酶等（研究阶段）
（二）造纸（papermaking）
造纸就是将制得的纸浆分散开来后获得交织均 匀的薄片。
化学法 机械法 料片 制浆 化学机械法 生物法
纸浆
（一）制浆
化学法制浆(CP,Chemical Pulping)
原理： 用化学药液蒸煮料片，在高温下化学药剂与料片中的 木素反应生成水溶物，使纤维分离分散成为浆料。
①
②
③
木素从植物原料中溶解在水溶液中，可采用的方法： 增加木素的脂肪族和芳香族羟基或羧基的数量，来提高其亲水 性； 降解木素大分子为较小的能溶解在水中的碎片； 把亲水取代基与木素大分子相连接，使它的衍生物可溶于水中
脱木素强
芦苇、阔叶木 文化用纸
NaOH+Na2S 脱木素强， 对纤 针叶木、竹、 高 档 文 化 用 维破坏小 芦苇 纸和包装纸 文化用纸
酸法
亚硫酸盐法 MSO3
脱木素强， 对纤 所有原料 维破坏小
化学法制浆工艺
化学药液 ↓ 原料→备料→装锅→蒸煮(升温、放汽、保温)→ 黑液 ↑ 放锅→洗涤→筛选→漂白→纸浆(漂白浆) ↓ ↑ 本色浆 漂白剂
打浆与调料
打浆目的
宏观：增加纤维之间的接触面积，增强纤维间的交织力
微观：游离出更多的羟基，利于分子链间的氢键结合
氢键结合
水分子结构是一个四 面体。氧原子位于四 面体的中心，两个氢 原子和两个孤电子队 占据四面体的角顶。 O—H键之间的键角 被压缩到104. 5度。
纤维间氢键的形成过程 ----通过水分子形成的水桥连接
化学预处理（浸渍）是用化学药剂将原料的非纤维 成分溶解掉，实现纤维的软化，使纤维组织松弛， 更适于磨浆。
APMP 碱性过氧化氢化学机械浆
APMP工艺是将制浆与漂白结合在一起同时完成的 工艺过程：主要是浸渍和磨浆 洗后木片 常压预汽蒸 一段螺旋压榨、预浸 常压预蒸仓 二段螺旋压榨、预浸 常压预蒸仓 一段常压磨浆 洗涤脱水 二段常压磨浆 消潜 筛选 APMP特点：杨木APMP与BCTMP相比较有能耗低、化学药 品消 耗较低、白度和强度较高的特点；但针叶木 APMP与BCTMP相比 较未表现出明显优势。
溶出原料中的木素，使原
料分离成单根的纤维，增 加纤维的比表面积（单位 重量纤维的表面积）。
（一）制浆
制浆的要求： 制浆的要求：
在纤维尽量不受或少受损失的前提下，消耗较少的动力， 将植物纤维分离成单体纤维，使浆料具备一定的比表面积 和交织性能，为纤维之间的重新结合创造条件。
制浆的基本过程
备料
制浆
化学法制浆工艺
蒸煮过程：主要是脱木素的过程。（蒸煮曲线）
⑴ 蒸煮温度：155～180℃ ⑵ 蒸煮时间：1.5h~2h ⑶ 蒸煮设备：间歇式和连续式、通常使用立式的蒸煮锅
蒸煮条件的确定
在100°C以前，蒸煮液浓度有所下降，但木素基本没 有溶出，此阶段碱液向原料内部浸透，主要溶解的物 质是原料的淀粉、果胶、脂肪、树脂及低分子量的半 纤维素。 初始脱木素阶段：100~150°C这一升温阶段，蒸煮 液浓度继续下降，但木素溶出仅26.6%（对原木素）。 大量脱木素阶段：150~175°C（最高温度），木素 溶出63.2%（对原木素），此时，木片已分散成浆。 残余木素脱除阶段：碱液浓度继续下降，但木素溶出 只有8%（对原木素），这一阶段碳水化合物降解较多。
化学成分在纤维中的分布
木素 ML 90% P 70% 纤维素 半纤维 素 — 10% 10% 35% 55% 55% 20% 25% 35% 40%
S1 40% S2 15% S3 5%
二、制浆造纸
二、制浆造纸
造 纸
制 浆
植物
纸浆
纸
（一）制浆
什么是制浆？ 将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆，获 得的产品称为纸浆。 制浆目的：
施胶(Sizing)
(四)胶料分子定向排列 如果是两亲分子，胶料分子必须良好定向于纤 维表面，它们的非极性基团朝向外面以形成疏 水性的纤维表面。
随机
O C O
H O C O
O C
O H
极性
C O O H H O
非极性 H O H O
HO O C
O
HH H O O
H H O
极性
施胶(Sizing)
（一）制浆
通常采用的化学试剂为：
石灰法：Ca(OH)2
化学药剂
烧碱法：NaOH
碱法制浆 酸法制浆
硫酸盐法：NaOH+Na2S
亚硫酸盐法：SO32-
碱法制浆蒸煮原理
SH-
SH-
OH-
SH 、OH 等离子和木素发生亲核反 应，使木素大分子的醚键断裂， 大分子变成小分子，并且亲液性
-
-
的酚羟基增加，木素的亲液性增
浆和木片磨木浆。
原理：通过机械摩擦、剪切、撕裂、切割等作用将原料分 散成纤维 特点：得率高，无污染。因保留了所有成分(杂细胞、木素) 及对纤维的切断，使得用这种浆生产的纸强度低、发脆， 漂后发黄等。
⑴ 磨石磨木浆(SGW)
将一定长度的原木送入磨 木机内，利用原木与高速 旋转的磨石之间的摩擦力， 在磨石的挤压、剪切和摩 擦作用下，使原木离解成 单根纤维，再用水把纤维 从磨石表面冲刷下来，即 成磨木浆。 磨石
运输：原料特点、运输设备
照明：照明灯塔、埋设电缆
注意：堆垛方法、堆垛规格、堆垛间距
备料
三、原木的贮存 1. 水上贮存：均匀水分，防止腐烂，简化搬运 操作；沉底与污泥问题等 2. 地面贮存：降低水分与树脂含量，腐烂变质 问题； 注意：堆垛方法、堆垛规格、堆垛间距
备料
削片机
（一）制浆
制浆方法：
纤维形态：中空、壁厚、细长 呈纺锤状
长1～5.6mm(禾草、木材纤维)， 宽0.008～0.012mm
一、纤维细胞 壁的结构 胞间层 middle lamella 初生壁 primary wall 次生壁外层 secondary wall 1
次生壁中层 S2
次生壁内层 S3
料箱
⑵ 木片磨木浆（RMP）
指木片在两个相对旋转 的磨盘间，利用磨盘与 木片及木片与木片之间 的摩擦力，使木片先被 破坏成火柴状，这些火 柴状的小木条经过相互 间的摩擦而离解成单根 纤维制成的纸浆。 料口
磨盘
化学机械法制浆(Semi-chemical Pulping) 先用温和的化学法处理原料，然后磨解成浆。 特点：两段制浆，包括化学预处理和机械后处理 两个阶段。
洗涤
筛选 纸浆
漂白
（一）制浆
备料：制浆前把粗长的木材、禾草切成小块的料 片并去除杂质的操作。 备料的基本过程： 1 ．原料的贮存 2．原料的处理 3．处理后料片的输送和贮存
备燃、雷击、人为事故等
排水：保证排水沟畅通；注意垛基构造
通风：通风道、垛间距离、垛的长度方向
强，使木素自木片中溶出。
（一）制浆
酸法制浆蒸煮原理
SO32-或HSO3-和木素发生
亲核反应，生成木素磺
酸，木素磺酸与溶液中
的盐基结合，生成木素
磺酸盐，从木片中溶解
出来。
化学法制浆中纤维素的分解
1、碳水化合物的降解反应：剥皮反应， 100°C以上开始；碱性水解， 150°C以上开始
（一）制浆
化学浆的特点：
漂白：除去浆中的残留木素或者改变木素发色基团的以提 高纸浆的白度
白度：白色或接近白色的纸和纸板表面对蓝光的反射率相 对于蓝光照射氧化镁标准白板表面时反射率之比，称为白 度，以%表示。
未漂浆
漂白浆
化学法制浆工艺
漂白方法：
a.氧化性漂白：利用氧化剂除去浆中残留木素及发色物质
特点：漂白白度高，稳定性好，保持持久，纸和纸板 长期存放不褪色
施胶(Sizing)
(一)施胶剂必须能产生疏水性纤维表面 施胶剂应能增加纸页的疏水性，分子结构上 应有疏水性基团。 施胶剂分子的疏水部分伸出纤维表面也是必 要的。这样，液体分子与纸页表面接触时将遇 到疏水的施胶剂分子，而不是亲水的纤维素和 半纤维素分子。