打浆的作用

一、打浆的作用和意义

在传统的制浆造纸中，经过洗选、漂白和净化后，未经打浆的浆料中含有很多纤维束。由于纤维太粗太长，表面光滑挺硬而富有弹性，纤维的比表面积小又缺乏结合性能。如将未打浆的纸浆直接用来抄造，在网上很难获得均匀的分布，成纸疏松多孔，表面粗糙容易起毛，结合强度甚低，纸页性能差，故不能满足使用要求。

打浆主要有两大任务：

（1）利用物理方法，对水中悬浮的纸浆进行机械或流体处理，使纤维受到剪切力，改变纤维的形态，使纸浆获得某些特征（如机械强度、物理性能和一些胶体性质），以保证抄成的纸和纸板能取得预期的质量要求。

（2）通过打浆控制纸料在网上滤水性，以适应造纸机生产的需要，使纸页能获得良好的成形，以改善纸页的匀度和强度。

打浆的作用主要表现在以下五个方面：

（1）细胞壁的位移和变形

打浆的机械作用是次生壁中层的细纤维同心层发生位移和变形，使细纤维之间的间隙增大，水分子更容易渗入，为纤维的润胀创造了有利条件，使纤维变得柔软，对初生壁和次生壁外层的破除起到了重要的促进作用。

（2）初生壁和次生壁外层的破除

由于初生壁和初生壁外层木素含量较多，能透水而不能润胀，并

紧紧地束缚在次生壁中层，使次生壁中层的细纤维得不得松散和润胀。需要通过打浆的机械作用和纤维之间的相互摩擦将初生壁和次生壁外层破除，才能使次生壁中层充分的润胀和细纤维化。

（3）切断和变形

切断是指纤维横向发生断裂的现象。主要是纤维受到打浆设备的剪切力和纤维之间相互摩擦造成纤维横向断裂的结果。

纤维的切断与润胀有一定的关系。纤维吸水润胀后具有良好的柔韧性，纤维就不容易被切断。反正纤维润胀不良而挺硬时，则容易被切断。纤维切断后，断口增加，有利于水分的渗入，又能促进纤维的润胀作用。

纤维切断后在断口处留下许多锯齿形的末端，有利于纤维的分丝帚化和细纤维化。

长纤维经适当切断后，可以提高纸张的匀度和平滑度，但多度切短会降低纸张的强度，特别是撕裂度。所以应根据纸种的要求和原料的特性，严格控制纤维切断的程度。

（4）吸水润胀

“润胀”是指高分子化合物在吸收液体的过程中，伴随着体积膨胀的物理现象。纤维也能吸水润胀。在造纸工业中以往常称为纤维的“水化”或“润胀水化”。打浆的“水化”是纤维与水分子的物理连接作用。

纤维润胀是打浆过程中一个重要问题，纤维润胀以后，其内聚力下降，纤维内部的组织结构变得更为松弛，使纤维的比容和表面积

增加，纤维变得柔软可塑，甚至产生油腻的感觉，纤维润胀后其直径可以膨胀增大2~3倍，有利于纤维的细纤维化，能有效的增加纤维间的接触面积，提高成纸的强度，使透气度下降。

（5）细纤维化

纤维的细纤维化是在细胞壁初生壁和次生壁外层被破除时开始的，并在纤维吸水润胀以后大量产生。细纤维化包括纤维的外部细纤维化和内部细纤维化。外部细纤维化是指：纤维纵向产生分裂两端帚化，纤维表面分丝起毛，像绒毛附在纤维的表面，这种表面的纤维化，使细纤维松脱出来，分离出大量的细纤维、微纤维、微细纤维。从而大大地增加了纤维的外比表面积促进了氢链结合。纤维的内部细纤维化是指：在纤维发生润胀以后，在次生壁同心层之间彼此产生滑动，使纤维的刚性下降弹性削弱，塑性增加，纤维变得柔软而有可塑性。

纤维的外部细纤维化和内部细纤维化均有利于纤维的结合，提高成纸的强度、紧度和匀度等性能，对纸页的性质影响极大，是打浆的重要作用之一。

打浆与纸张性质的关系

打浆对纸张的性质有重要的影响。随着打浆的进行，发生两个基本变化及纤维结合力的不断增加和平均长度的不断下降。造成了纸张的一系列性质随之发生改变。其变化规律可以分为三大类：第一类曲线逐步上升如结合力、紧度和收缩率等曲线；第二类曲线逐步下降如纤维平均长度、透气度和吸收性等曲线；第三类曲线是打浆前期曲线上升并逐渐缓慢，然后出现转折和下降，如各种强度曲线。

总的说来，打浆就是通过物理的作用改变纤维的形态改变浆料的性质，通过控制浆料的性质进而控制成纸的各种性质。“三分造纸，七分打浆”根据成纸性质要求选择正确的浆料配比并通过适当的打浆工艺打浆是制造出理想成纸的必要条件。