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造纸企业打浆工艺培训 2006 年3月2 造纸原料简介一分类 1. 植物纤维: a. 木材纤维(针叶木、阔叶木) b. 禾本科茎杆纤维:竹类草类 c. 韧皮纤维:亚麻红麻桑皮 d. 叶纤维:龙须草剑麻菠萝叶 e. 种毛纤维:棉花 2. 动物纤维:羊毛蚕丝 3. 矿物纤维: 石棉纤维玻璃纤维 4. 合成纤维:粘胶纤维醋酸纤维尼龙维尼龙等等二、纤维细胞壁的结构?胞间层——厚 1~2 微米,纤维素极少,主要成分是木素。?初生壁——细胞壁的外层,含较多木素和半纤维素,不吸水能透水,不易润张。 P层?次生壁——细胞壁的内层, 又分为三层, 即次生壁的外层 S1 、中层 S2 、内层 S3 。外层与初生壁成分相似, 需破除。中层纤维素和半纤维素含量高, 木素含量少, 中层是打浆的主要对象。内层在打浆过程中不予考虑。第一节打浆的基本概念利用物理的方法处理水中的纸浆纤维,使其具有适应造纸机抄造上所要求的特性, 而抄出来的纸张又能达到质量要求的一项工艺过程称为打浆。一、打浆的目的和意义 1 、分散纤维,改变纤维的表面状态; 2 、满足同种原料生产多种纸的需要; 3 、满足不同浆种生产同种纸的需要。二、打浆术语 1 、纸浆——是造纸工业上对用以造纸的纤维原料的统称,可以是本色的或是漂白的。 2 、碎浆——在干纸浆中加进足够量的水并将其处理成悬浮液的形式,使纤维充分分散成为浆状物的过程。 3 3 、浆料和纸料——浆料是指未经打浆处理的纸浆。纸料则是指经过纸料制备系统处理后, 能满足所生产的纸张的特性要求和造纸机抄造性能要求,可供造纸机使用的纸浆。 4 、打浆、精浆和磨浆——都是指浆料纤维在两相对运动的机械之间按所控制的条件经受反复处理的过程, 因此三者的过程基本上是相同的, 只是叫法不同而已, 主要是由处理设备的不同而有不同的叫法。 5 、配浆——是指按一定的比例将若干种性质不尽相同的纸浆以及其它添加物进行混合的过程。 6 、打浆度——也叫叩解度。表示纸浆滤水快慢的程度,衡量打浆情况的一个指标。 7 、游离度——也是表示纸浆滤水性能的一个指标。与打浆度不同之处只是测定方法的差别。 8 、纤维长度——通常是指纸料中纤维的平均长度。 9 、纤维湿重——是间接表示纤维长度的一个指标。使一定量的稀释纸料通过框架,称量挂在框架上的湿纤维重量即为纤维湿重。 10、纤维帚化率——是指纸料中经打浆后纤维受到分丝帚化的数目占总纤维数目的比率。 11、保水值——指在一定条件下用高速离心机甩去纸料中的游离水而保留纤维内的结合水, 用以表示纤维润胀和细纤维化的程度, 从而间接的衡量纤维之间结合力的大小和预计到成纸的强度。用结合水量对绝干纤维量%表示,即: 保水值=( 甩干后湿浆重-绝干重) / 绝干重× 100 % 三、打浆前后纸浆性质的变化经打浆的机械作用之后, 只是浆料的物理性质发生了变化, 而化学性质基本上是不变的亦即打浆过程是一个物理过程。打浆过程中, 浆料的纤维束被疏解分散成单根纤维, 纤维的初生壁和次生壁外层受到破坏, 纤维发生了润胀和细纤维化, 也有部分纤维被横向切断, 纤维的比表面积增加, 平均长度降低, 纤维变得柔软可塑,因而反映整个浆料滤水性能降低。 4 第二节打浆理论一、打浆对纤维和杂细胞的作用(一)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这两层的破除为纤维细胞壁的进一步润胀扫除了障碍。 3 、润胀难以润胀的 P 层和 S1 层被破除后, S2 层便开始润胀,由于 S2 层的各向异性的结构,因而有可能发生润胀。润胀的结果,有使纤维直径增大的趋势,并变得柔软可塑。又因吸水润胀,纤维的比容有所增加,使纤维细胞壁的结构变得松弛, 降低了细纤维之间的内聚力, 为打浆机械的进一步细纤维化作用提供了基础。胀与纤维中所含的亲水性物质(即半纤维素)有关。 4 、细纤维化作用是指纤维的纵向分裂和帚化作用。纵向分裂——从纵向将纤维劈开。帚化——是指纤维两端的分丝和起毛现象。又分外帚化和内帚化。外帚化: 是指将纤维外表面上细纤维间的结合力破坏, 使细纤维分裂出来,纤维表面积增加,同时游离出细纤维上面的羟基。内帚化: 是指将纤维细胞壁中细纤维之间的连接破坏, 游离出纤维里面的羟基,使 S2 层中的细纤维发生滑动而变得柔软可塑, 进一步吸水润胀。细纤维化作用为纸张强度和紧度的提高创造了条件, 是打浆作用的最终结果。 5 、横向切断是指纤维受到足够大的剪切作用而发生断裂的现象。在打浆过程中纤维经受上面所讲的五个方面的作用的主要原因是外力,这些作用在纤维上的外力可以分为两类: 第一类是挤压、弯曲、摩擦和扭曲力,这一类的力主要是造成纤维的吸水润胀和细纤维化作用。第二类是剪切力,主要是造成纤维的横向切断。这两类外力除了主要来自打浆设备的飞刀辊与底刀的