包裝紙和紙板ppt課件

.,第二章包裝紙和紙板(PackagingPaperandBoard),.,第一節(jié)造紙?jiān)?.,紙和紙板的生產(chǎn)過程：,.,一、造紙?jiān)系姆N類,.,二、造紙植物纖維原料的生物結(jié)構(gòu)1粗視結(jié)構(gòu)（肉眼辨別）樹皮、形成層、木質(zhì)部、樹芯年輪,造紙,.,纖維與細(xì)胞（光學(xué)纖維經(jīng)辨別）,.,微細(xì)纖維（電子顯微鏡辨別）,.,三、造紙植物纖維的化學(xué)組分纖維素,.,主要性能特點(diǎn)吸水在酸和或堿性條件下發(fā)生水解和降解易發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)果甙鍵斷裂或未端基氧化剝離(剝皮反應(yīng))羥基中的氫易為其它基團(tuán)取代而硝化(-OONO2)、醚化(-OCOCH3)(2)作用提高紙張強(qiáng)度,.,2半纖維素(1)半纖維素的組成與性能a半纖維素也是一種碳水化合物，與纖維素不同的是：主要由木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖等種基團(tuán)構(gòu)成的支鏈高分子化合物，聚合度約為200b化學(xué)性能更活潑，易水解、降解、氧化(2)作用提高阻隔性能如不透氣、不透光，提高吸收性等,.,3木素,.,(1)組成：網(wǎng)絡(luò)狀高分子化合物，其化學(xué)成分主要為對羥苯基、愈瘡木基、紫丁香基。(2)性能：它是一種膠質(zhì)，主要存在于胞間層、初生壁中，起粘合劑作用；與酸、堿易生成水濾物。(3)作用：適量時可提高紙和紙板挺度。,.,4少量成分松香、膠質(zhì)、脂肪、無機(jī)物等5化學(xué)成分在纖維中的分布胞間層主要是木素，S1層-纖維素、木素，S2層-纖維素,.,四、化學(xué)成分在纖維中的分布常用造紙?jiān)系幕瘜W(xué)組成,.,針葉木纖維細(xì)胞中化學(xué)成分的分布,.,第二節(jié)制漿工藝,.,.,一、定義將造紙?jiān)戏稚閱胃w維的過程叫制漿(Pulping)，獲得的產(chǎn)品稱為紙漿（pulp)。二、備料制漿前把粗長的木材、禾草切成小塊的料片并去除雜質(zhì)（樹皮、樹節(jié)、草根、草葉等）的操作。一般木材要切成長15-20mm，厚3-5mm,寬不超過20mm的木片，禾草類為30mm長的草段。,.,三、制漿一般的制漿過程：,原料儲存?zhèn)淞险糁笙礈旌Y選漂白,磨漿,.,化學(xué)法制漿(CP,ChemicalPulping),.,化學(xué)法制漿(CP,ChemicalPulping)（1）原理用化學(xué)藥液蒸煮料片，在高溫下化學(xué)藥劑與料片中的木素反應(yīng)生成水溶物，使纖維分離分散成為漿料。（2）特征這種方法制得的紙漿大致保留了纖維的天然長度，去除了大部分木素，能用來生產(chǎn)強(qiáng)度高、柔軟的高檔紙；缺點(diǎn)是得率低，污染大。得率=紙漿/原料100%,.,（3）化學(xué)法制漿方法比較,.,(4)化學(xué)法制漿工藝根據(jù)蒸煮過程分類：間歇式和連續(xù)式蒸煮。以回轉(zhuǎn)式蒸球?yàn)槔?.,（5）漂白用適當(dāng)?shù)钠讋┩ㄟ^氧化，還原或分解等反應(yīng)，使紙張中殘留的木素和樹脂等進(jìn)一步溶出，或在保留木素的情況下，使有色物質(zhì)退色，以獲得適當(dāng)?shù)陌锥鹊木哂幸欢ㄎ锘阅艿募垵{。a.白度：白色或接近白色的紙和紙板表面對藍(lán)光的反射率相對于藍(lán)光照射標(biāo)準(zhǔn)白板表面時反射率之比，稱為白度，以%表示。,.,.,b.漂白方法氧化性漂白：漂白劑：ClO2，NaClO，H2O2，l2特點(diǎn)：漂白白度高，穩(wěn)定性好，永久漂白，但破壞纖維素。還原性漂白：漂白劑：Na2S2O4，ZnS2O4特點(diǎn)：漂白穩(wěn)定性差，短時漂白，但不破壞纖維素。,.,2機(jī)械法制漿(MP,MechanicalPulping)(1)原理通過機(jī)械摩擦、剪切、撕裂、切割等作用將原料分散成纖維。(2)特點(diǎn)得率高，無污染。因保留了所有成分(雜細(xì)胞、木素)及對纖維的切斷，使得用這種漿生產(chǎn)的紙強(qiáng)度低、發(fā)脆，漂后發(fā)黃等。,.,.,(3)生產(chǎn)工藝通過鏈?zhǔn)侥ツ緳C(jī)、磨石磨木機(jī)或盤磨機(jī)磨解原木或木片。(以鏈?zhǔn)侥ツ緳C(jī)為例。它由料箱、送料鏈條、磨石等組成),.,鏈?zhǔn)侥ツ緳C(jī),.,化學(xué)機(jī)械法制漿(Semi-chemicalPulping)原理先將原料用低濃度的化學(xué)藥液在較低溫度下作短時間蒸煮處理，使原料松弛、松軟，然后用盤磨機(jī)磨制成漿。(2)特點(diǎn)得率介于化學(xué)漿和機(jī)械漿之間，只能得到本色漿。,.,第三節(jié)造紙工藝,.,造紙定義將制得的紙漿分散開來通過抄造技術(shù)制得交織均勻的薄片。造紙方法,目前以濕法造紙為主。,.,打漿施膠、加填、染色稀釋、精選抄制烘干壓光整理,涂布,超級壓光,造紙工藝流程,.,一、打漿與調(diào)料1.打漿(Beating)（1）原理與作用利用物理機(jī)械方法處理漿料，使纖維經(jīng)擠壓、摩擦、揉搓、剪切等作用，互相分離成單根纖維；并且使纖維脫出ML、P、S1層，分絲帚化，以利于紙頁成型時纖維柔軟地互相交織在一起，增加接觸面積，提高機(jī)械纏繞力和化學(xué)結(jié)合力，增強(qiáng)紙張強(qiáng)度與緊度。,.,打漿的必要性：未經(jīng)打漿的紙漿抄造的紙張缺乏足夠的柔曲性，疏松，多孔，表面粗糙，強(qiáng)度低，不能滿足印刷對紙張的質(zhì)量要求。打漿的結(jié)果：增加了纖維的比表面積，纖維表面游離出大量的親水性羥基（OH）；使纖維變得具有高度的柔軟性和可塑性，利于紙頁在成型時，增加纖維的交織。其共同作用的結(jié)果是利于形成更多的氫鍵，提高了成紙的強(qiáng)度，降低了紙的不透明度、撕裂度和吸收性。b.打漿機(jī)槽式打漿機(jī)、盤磨機(jī)、磨漿機(jī)。,.,2施膠(Sizing)通過向紙漿沖加入耐水性膠料或在紙幅表面涂膠，使紙張獲得抗拒液體擴(kuò)散和滲透的能力。a施膠的作用纖維交織成紙時形成眾多毛細(xì)孔，結(jié)果紙張吸潮、印刷效果劣。膠料填塞毛細(xì)孔，阻止水分滲入。b施膠方法以松香膠為例：先將松香加堿和蒸汽熬成膠料，然后加入打漿后的紙漿中，用明礬作用將松香粒子沉淀在纖維上，在干燥高溫下松香熔化堵塞毛細(xì)孔。石蠟、瀝青亦可作為施膠劑。,.,3加填(Fill)向紙漿中加入適當(dāng)?shù)臒o機(jī)填料，以改善紙頁的光學(xué)性能(不透明)、印刷性能(表面干滑、均勻、吸墨性好)，降低成本?；?成分:MgO30.6%,SiO262%,白度96.8%,粒度0.25-5)；瓷土(成分:Al2O339%,SiO245%,白度82%,粒度0.5-10)；另外還可加：CaCO3，TiO2，BaSO4。*但是，加入填料會使紙張強(qiáng)度降低，加入量在240%。,.,4添加助留助濾劑留著細(xì)小纖維、填料提高濾水速度主要的助劑介紹（PAM、殼聚糖、球形聚電解質(zhì)刷狀物）,.,4調(diào)濃及其它處理染色：根據(jù)要求可加入適當(dāng)染料制成希望色澤的紙張?jiān)鰪?qiáng)：加入增強(qiáng)劑(羧甲基纖維素，CMC)、耐磨、抗?jié)駝?脲醛、三聚氰胺樹脂)等調(diào)濃至0.11.5%,.,二、造紙機(jī)(Papermaker)造紙機(jī)主要有長網(wǎng)造紙機(jī)、圓網(wǎng)造紙機(jī)等。1長網(wǎng)造紙機(jī),.,流漿箱：以穩(wěn)定的流速、均勻地將漿料迸上銅網(wǎng)。(2)成型網(wǎng)部：漿料在網(wǎng)上脫水，形成厚薄均勻的濕紙幅。定量(Grammage)、厚度(Thickness)的形成正面(Feltside)反面(Wireside)的形成：紙幅接觸網(wǎng)的一面為反面，由于細(xì)小纖維流失而顯粗糙；正面較平整，從而產(chǎn)生了兩面差?？v向(Machinedirection)、橫向(Crossdirection)的形成：沿紙幅運(yùn)行的方向?yàn)榧埖目v向，另一為橫向。,.,(3)壓榨部：擠壓脫水，增加紙頁緊度，干度達(dá)30-40%。(4)干燥部：蒸發(fā)水分，干度達(dá)88-96%。烘缸直徑達(dá)1.5-6m，表面溫度為70-105(5)壓光：提高緊度、平滑度、光澤度及不透氣性(6)整理：卷取、復(fù)卷、裁切、分選、打包等,.,圓網(wǎng)造紙機(jī)(CylinderMachine)(1)構(gòu)成由網(wǎng)槽、圓網(wǎng)、毛布、伏輥、壓榨、烘缸等構(gòu)成(2)單圓網(wǎng)造紙機(jī)：主要用于生產(chǎn)薄紙(3)多圓網(wǎng)造紙機(jī)：可用于生產(chǎn)厚紙板多層紙板帶水印的紙和紙板,.,.,第四節(jié)紙和紙板的性能及測試方法,.,一、包裝紙和紙板的種類,.,雞皮紙,銅版紙,牛皮紙,.,二、紙和紙板的商品形式及規(guī)格1、平板紙(1)規(guī)格787*1092mm850*1168mm880*1230mm(2)計數(shù)1令=500張(英1000)1件(約250Kgf)(3)平版紙的分切開：對、四、八、十六、三十二、六十四,.,(5)手工紙的計量25張/合4(8)合/刀2刀/碼20碼/擔(dān)(50Kgf)；三尺(1000*550)四尺(1380*690)；六尺(1800*970)八尺(2480*1240)；,(4)復(fù)印紙規(guī)格（A類規(guī)格B類規(guī)格）,.,2、卷筒紙直徑：750-850mm幅寬：B:7878508801092116812301575mmW:250-1000Kgf怎樣計算紙卷的紙張長度：式中G-定量3、卷盤紙用于卷煙、容器盒、紙軸、復(fù)合罐等制造，寬度在60-300mm之間。,.,三、包裝紙和紙板的性能外觀性能：塵埃、透明點(diǎn)、斑點(diǎn)、裂口等治?。粡?qiáng)度性能：耐破度、撕裂強(qiáng)度、戳穿強(qiáng)度等；物理性能：定量、厚度、水分等；表面性能：平滑度、耐磨性、印刷強(qiáng)度、掉毛；透氣與吸收性能：吸收水、墨；光學(xué)性能：白度、光澤度、透明性；適印性能：印刷適性、拉毛速度、尺寸穩(wěn)定性；衛(wèi)生、化學(xué)性能：衛(wèi)生指標(biāo)、防銹、離子含量、灰分、pH。,.,四、測試標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測試準(zhǔn)備1、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)：GB、GB/T(推薦性標(biāo)準(zhǔn))部、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：QB、ZB、HB、ZBY2、國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISOTheInternationalOrganizationforStandardization美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)ASTMAmericanStandardforTestingMaterial德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DINDeutschIndustricNorm日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISJapaneseIndustrialStandard,.,3、測試準(zhǔn)備（1）儀器調(diào)試a取樣工具：試樣刀、筆等；b恒溫恒濕控制(231502%RH)。（2）取樣隨機(jī)抽樣卷筒去掉3-5層，取樣后標(biāo)注縱橫向、正反面平板紙從件中間抽取,試樣刀,.,（3）縱橫向、正反面判別a縱橫向判別(MD、CD)試條法：兩自由端分開時上縱下橫撕裂法：平滑裂口為縱向，鋸齒狀裂口為橫向浸水干燥法：卷曲軸向?yàn)榭v向測試法：強(qiáng)度大的方向?yàn)榭v向；伸長率大的為橫向觀察纖維方向b正反面判別觀察法：網(wǎng)痕、平滑度浸水干燥法：浸水時卷曲時內(nèi)弧為正面，干燥時相反,正面反面,.,（4）標(biāo)準(zhǔn)大氣予處理a標(biāo)準(zhǔn)大氣(TestingAtmospheres)231502%RHb處理時間：4-48h先將試樣置于40烘箱中30min,或置于硅膠干燥器內(nèi)24h在標(biāo)準(zhǔn)大氣下處理：紙4-6h,紙板10-48h保持空氣循環(huán)流動,.,五、測試方法1定量(Grammage)單位面積紙和紙板的質(zhì)量，g/m2表示，或：1b/1000ft2=4.8881g/m21b/3000ft2=1.627g/m2(1)試樣與儀器100*100mm取20張,10張為一組電子分析天平(2)操作步驟取樣分組稱量并記錄(3)計算G=M/A式中M-試樣重量,g;A-試樣面積,m2,.,2厚度(Thickness)紙和紙板在兩測量板間受一定壓力(100kPa)直接測量的厚度,mm(1)試樣與儀器100*100mm，取20個試樣厚度計(2)操作步驟取樣每個試樣測五個點(diǎn)，然后取均值(3)計算取平均值，保留三位有效數(shù)字,.,3緊度(Apparentdensity)單位體積紙和紙板的質(zhì)量，g/m3D=式中G-定量,g/m2，T-厚度,mm,.,4水分(Moisturecontent)紙和紙板在100-105下烘干至恒重時，所減少的重量與試樣原重量之比，%(1)試樣與儀器取試樣50g；水分測量儀、恒溫箱。(2)操作步驟記錄初始質(zhì)量W1；加熱10分鐘左右使溫度升高到105C，記下質(zhì)量W2；計算水分M=（W1-W2）/W1。,.,抗張性能(Tensilepropertics)紙和紙板所能承受的最大拉力，N(1)試樣與儀器15250mm縱橫向各10條抗張強(qiáng)度儀(拉力機(jī))、取樣刀(2)操作步驟調(diào)整試樣夾距至100mm夾緊試樣啟動，至試樣拉斷記錄數(shù)據(jù)(包括試樣伸長值),.,(3)計算抗張強(qiáng)度(Tensilestrength)紙和紙板橫截面長度所能承受的最大張力，N/m,.,裂斷長(Breakinglength)紙和紙板在自身重量作用下斷裂時的長度，以m或km表示抗張指數(shù)(TensileIndex)抗張強(qiáng)度除以定量，Nm/gI=S/G式中I-抗張指數(shù),Nm/gS-抗張強(qiáng)度,N/mG-定量,g/m2,.,伸長率(Tensilestretch)紙和紙板斷裂時的伸長對原試樣長度的比率，%,.,伸長率高，韌性好。-紙袋紙尤為重要?？箯垙?qiáng)度、耐破度等指標(biāo)不能全面衡量紙的質(zhì)量。-人工合成高分子與紙張復(fù)合的紙袋紙。,.,6耐破度(Burst,Burstingstrength)紙和紙板所能承受的均勻增大的最大壓力，KPa(1)試樣與儀器100100mm正反面各10個Muller繆倫耐破度儀壓縮機(jī)(夾緊試樣，0.20.3Mpa)工作部：氣缸、活塞、膠膜、傳感器顯示器：測試結(jié)果(2)操作步驟起動壓縮機(jī)至規(guī)定壓力-夾緊試樣-測試啟動-記錄數(shù)據(jù),.,(3)計算耐破度,.,7耐折度(Foldingendurance)紙或紙板在一定張力下所能經(jīng)受往復(fù)(MIT:135,Schopper:180)雙折次數(shù)，次(1)試樣與儀器15100mm縱橫向各10個Schopper耐折度儀(2)操作步驟釋放張力-夾緊試樣-施加張力-啟動-記數(shù)(3)計算取平均值，保留整數(shù),.,挺度(Bendingstiffness)測試挺度方法有多種，國際上較為通用共振法；國家標(biāo)準(zhǔn)為泰伯法(Taber)，即：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，彎曲一端夾緊的試樣至15角時的力矩，mNm(1)試樣與儀器3870mm縱橫向各5條泰伯爾挺度儀(2)操作步驟選擇砝碼-夾緊試樣-順、逆時針彎曲-記錄(3)計算S=nR式中S-挺度，mNm