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文檔簡介
1、包裝材料學(xué) Materials for Packing Goods (packaging material) 第二章第二章 包裝紙和紙板包裝紙和紙板 Packaging Paper and BoardPackaging Paper and Board 1 紙和紙板紙和紙板 紙和紙板是一種古老的包裝材料,即使在現(xiàn)代工業(yè)包紙和紙板是一種古老的包裝材料,即使在現(xiàn)代工業(yè)包 裝中,特別是在塑料的沖擊下,仍然占據(jù)著重要位置。裝中,特別是在塑料的沖擊下,仍然占據(jù)著重要位置。 (1) 用于包裝的紙和紙板占紙和紙板總產(chǎn)量的用于包裝的紙和紙板占紙和紙板總產(chǎn)量的55%; (2) 在所有包裝材料中紙包裝材料占在所有包
2、裝材料中紙包裝材料占40 50%; 預(yù)計(jì)到預(yù)計(jì)到2010年紙類包裝材料與紙容器的產(chǎn)量將分別增年紙類包裝材料與紙容器的產(chǎn)量將分別增 加到加到2700萬噸和萬噸和3600萬噸。萬噸。 不論是過去,現(xiàn)在和將來,紙都會(huì)是一種主要包不論是過去,現(xiàn)在和將來,紙都會(huì)是一種主要包 裝材料,因?yàn)榧埦哂衅涮攸c(diǎn)。裝材料,因?yàn)榧埦哂衅涮攸c(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn): 原料來源廣泛,價(jià)格低廉,易大批量生產(chǎn)。原料來源廣泛,價(jià)格低廉,易大批量生產(chǎn)。 重量輕,易加工,耐高低溫性能較好。重量輕,易加工,耐高低溫性能較好。 易裝潢印刷(吸收油墨)。易裝潢印刷(吸收油墨)。 易回收再利用(綠色環(huán)保)。易回收再利用(綠色環(huán)保)。 缺點(diǎn):缺點(diǎn):
3、阻隔性、強(qiáng)度低(加工紙解決)。阻隔性、強(qiáng)度低(加工紙解決)。 耐水性差(加工紙解決)。耐水性差(加工紙解決)。 一、紙和紙板的制造過程一、紙和紙板的制造過程 造紙:造紙: 就是將植物纖維(主料),經(jīng)過加工處理并添加就是將植物纖維(主料),經(jīng)過加工處理并添加 有關(guān)物質(zhì)(膠料、填料、顏料),而制得紙張的整個(gè)有關(guān)物質(zhì)(膠料、填料、顏料),而制得紙張的整個(gè) 過程。過程。 基本工藝過程:基本工藝過程: 造紙 紙或紙板 制漿 紙漿原料 (一)(一)原料原料 1990年主要用漿種比例 14% 58% 28% 2002年主要用漿種比例 21% 32% 47% 木漿 用量 非木 漿用 量 廢紙 漿用 量 我國造
4、紙工業(yè)纖維原料結(jié)構(gòu)的變化我國造紙工業(yè)纖維原料結(jié)構(gòu)的變化 1、纖維種類:植物、非植物原料和廢紙。、纖維種類:植物、非植物原料和廢紙。 2021-4-25第二章包裝紙和紙板造紙 我國廢紙利用快速增長的原因:我國廢紙利用快速增長的原因: 、國家政策支持;、國家政策支持; 、造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)調(diào)整;、造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)調(diào)整; 、纖維原料短缺;、纖維原料短缺; 、廢水處理投資少、成本低;、廢水處理投資少、成本低; 、廢紙?zhí)幚碓O(shè)備較成熟可靠、投資少、見效快;、廢紙?zhí)幚碓O(shè)備較成熟可靠、投資少、見效快; 、提高產(chǎn)量、降低成本;、提高產(chǎn)量、降低成本; 、減少森林砍伐、保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡;、減少森林砍伐、保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡;
5、 2021-4-25第二章包裝紙和紙板造紙 1針葉木(軟木):云杉;紅松;落葉松。針葉木(軟木):云杉;紅松;落葉松。 、木材類木材類 (30%) 2 闊葉木(硬木):楊木;樺木;楓木。闊葉木(硬木):楊木;樺木;楓木。 1 禾草類:甘蔗楂;稻;麥草;蘆葦禾草類:甘蔗楂;稻;麥草;蘆葦 。 、非木類非木類 2 竹類:毛;楠;慈竹竹類:毛;楠;慈竹 (70%) 3 其他:棉;麻(亞、大、紅等);皮。其他:棉;麻(亞、大、紅等);皮。 植物原料植物原料 (2)非植物原料)非植物原料 無機(jī)纖維無機(jī)纖維 玻璃、陶瓷(耐熱紙);石棉(濾紙,吸附性);玻璃、陶瓷(耐熱紙);石棉(濾紙,吸附性); 碳、金屬
6、纖維(導(dǎo)電性)碳、金屬纖維(導(dǎo)電性) 生產(chǎn)時(shí):生產(chǎn)時(shí): 拉成絲、切成段,單獨(dú)或與植物纖維混合,適合在拉成絲、切成段,單獨(dú)或與植物纖維混合,適合在 特殊商品的包裝。特殊商品的包裝。 特點(diǎn):特點(diǎn): 具有良好的絕緣、隔熱、吸附或?qū)щ姷男阅?。具有良好的絕緣、隔熱、吸附或?qū)щ姷男阅堋?合成纖維合成纖維 主要包括:主要包括: 、粘膠纖維;、粘膠纖維; 、聚烯烴(、聚烯烴(PE、PP、PVC等)纖維;等)纖維; 、尼龍(、尼龍(PA)纖維;)纖維; 、滌綸(、滌綸(PET)纖維等。)纖維等。 特點(diǎn):特點(diǎn): 機(jī)械強(qiáng)度較高,防潮耐水,耐腐蝕,尺寸穩(wěn)定性機(jī)械強(qiáng)度較高,防潮耐水,耐腐蝕,尺寸穩(wěn)定性 好等,非常適合于
7、商品包裝使用(如茶葉袋濾紙)。好等,非常適合于商品包裝使用(如茶葉袋濾紙)。 (3)廢紙)廢紙 某種意義上講,仍屬于植物纖維原料,有人稱二次纖某種意義上講,仍屬于植物纖維原料,有人稱二次纖 維,是造紙的重要原料來源之一(因不需要制漿手續(xù),維,是造紙的重要原料來源之一(因不需要制漿手續(xù), 分選后直接用于造紙)。分選后直接用于造紙)。 占造紙?jiān)希赫荚旒堅(jiān)希?我國為我國為40%左右;發(fā)達(dá)國家為左右;發(fā)達(dá)國家為50%以上。以上。 使用時(shí)要分類:使用時(shí)要分類: 用于高檔紙生產(chǎn),需分選和用于高檔紙生產(chǎn),需分選和 脫墨;脫墨; 一般用于瓦楞芯一般用于瓦楞芯 原紙生產(chǎn)。原紙生產(chǎn)。 特點(diǎn):特點(diǎn): 節(jié)約能源,
8、降低成本。但反復(fù)使用會(huì)質(zhì)量下降。節(jié)約能源,降低成本。但反復(fù)使用會(huì)質(zhì)量下降。 2021-4-25第二章包裝紙和紙板造紙 1、節(jié)約原料,增加生成、節(jié)約原料,增加生成 全世界木材年需求量全世界木材年需求量20億億M3以上,年增長率不低于以上,年增長率不低于25; 生產(chǎn)生產(chǎn)1t再生新聞紙漿比生產(chǎn)再生新聞紙漿比生產(chǎn)1t磨木漿節(jié)約木材磨木漿節(jié)約木材2M3,生產(chǎn),生產(chǎn)1t高白高白 度廢紙脫墨漿比生產(chǎn)度廢紙脫墨漿比生產(chǎn)1t漂白化學(xué)漿節(jié)約木材漂白化學(xué)漿節(jié)約木材5M3 。 2、減少污染,保護(hù)環(huán)境、減少污染,保護(hù)環(huán)境 廢水的污染負(fù)荷輕,耗水量少,無廢氣污染,減少木材砍廢水的污染負(fù)荷輕,耗水量少,無廢氣污染,減少木材
9、砍 伐率,有利于生態(tài)平衡和保護(hù)環(huán)境。伐率,有利于生態(tài)平衡和保護(hù)環(huán)境。 3、節(jié)省能源,降低能耗、節(jié)省能源,降低能耗 生產(chǎn)1T再生新聞紙漿比生產(chǎn)1T磨木漿節(jié)約能耗75左右, 生產(chǎn)1T高白度脫墨漿較生產(chǎn)1T化學(xué)漿節(jié)約能耗50以上。 4、節(jié)約投資,降低成本、節(jié)約投資,降低成本 投資只需原漿漿廠的2530,廢水處理設(shè)施的投資低于 原漿漿廠,廢紙漿的原材料成本、能耗、投資低,其生產(chǎn)成本 比原漿低。 廢紙回用的意義:廢紙回用的意義: 2021-4-25第二章包裝紙和紙板造紙 目前,造紙所用的原料除特殊要求外,大目前,造紙所用的原料除特殊要求外,大 部分還是植物纖維原料;部分還是植物纖維原料; 下面重點(diǎn)介紹。
10、下面重點(diǎn)介紹。 2021-4-25第二章包裝紙和紙板造紙 2、植物纖維原料的形態(tài)和結(jié)構(gòu)、植物纖維原料的形態(tài)和結(jié)構(gòu) 植物纖維原料的形態(tài)植物纖維原料的形態(tài) 自然界的植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的,在生長過程中,自然界的植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的,在生長過程中, 細(xì)胞不斷長大變粗,細(xì)胞壁加厚,由于細(xì)胞在植物體細(xì)胞不斷長大變粗,細(xì)胞壁加厚,由于細(xì)胞在植物體 內(nèi)的位置、生理機(jī)能不同,隨著生長分化,它們的形內(nèi)的位置、生理機(jī)能不同,隨著生長分化,它們的形 狀多種多樣。狀多種多樣。 下圖;為植物細(xì)胞各種形態(tài)示意圖下圖;為植物細(xì)胞各種形態(tài)示意圖 : 圖圖2-1 植物細(xì)胞各種形態(tài)示意圖植物細(xì)胞各種形態(tài)示意圖 纖維與細(xì)胞(光學(xué)纖維
11、經(jīng)辨別)纖維與細(xì)胞(光學(xué)纖維經(jīng)辨別) 厚壁細(xì)胞(又稱造紙纖維):厚壁細(xì)胞(又稱造紙纖維): 上圖左邊部分,它們是一種中空細(xì)長,呈紡錘狀,上圖左邊部分,它們是一種中空細(xì)長,呈紡錘狀, 富有撓曲性和柔韌性。在植物體內(nèi)起到機(jī)械支撐作用。富有撓曲性和柔韌性。在植物體內(nèi)起到機(jī)械支撐作用。 在成紙后具有良好物理強(qiáng)度的造紙纖維。在成紙后具有良好物理強(qiáng)度的造紙纖維。 薄壁細(xì)胞(造紙上稱雜細(xì)胞):薄壁細(xì)胞(造紙上稱雜細(xì)胞): 上圖右邊部分,它們壁薄短小,不適合造紙,只上圖右邊部分,它們壁薄短小,不適合造紙,只 會(huì)在制漿造紙過程中增加化學(xué)藥品和能量的消耗,并會(huì)在制漿造紙過程中增加化學(xué)藥品和能量的消耗,并 在洗滌過
12、程中流失。在洗滌過程中流失。 原料原料纖維含量纖維含量 (%) 平均長度平均長度 (mm) 平均寬度平均寬度 (m ) 雜細(xì)胞含量雜細(xì)胞含量 (%) 稻草稻草460.928.154 麥草麥草62.11.3212.937.9 蘆葦蘆葦64.51.129.735.5 甘蔗渣甘蔗渣64.31.7322.535.7 毛竹毛竹68.82.0016.231.2 馬尾松馬尾松98.53.61501.5 紅松紅松98.23.6254.31.8 山楊山楊76.70.8617.423.3 白樺白樺73.31.2118.726.7 棉桿棉桿71.30.8327.728.7 表2-1 常用造紙?jiān)系睦w維含量及形態(tài)常用
13、造紙?jiān)系睦w維含量及形態(tài) 植物纖維結(jié)構(gòu)植物纖維結(jié)構(gòu) 木材纖維細(xì)胞沿樹木木材纖維細(xì)胞沿樹木 軸向緊密排列著,用電子軸向緊密排列著,用電子 顯微鏡觀察,其細(xì)胞壁可顯微鏡觀察,其細(xì)胞壁可 分為胞間層(分為胞間層(ML) ,初生,初生 壁壁(P)和次生壁和次生壁(S) 。 如圖,如圖,2-2所示。所示。 圖圖2-2 植物纖維細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖植物纖維細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖 (ML) (P) (S1) (S2) (S3) 纖維細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)纖維細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu) : 胞間層(胞間層(ML): 是相鄰纖維細(xì)胞的連接層(是相鄰纖維細(xì)胞的連接層(12m 厚),主要成厚),主要成 分是木素,極少數(shù)是纖維。分是木素,極少數(shù)是纖維
14、。 初生壁初生壁 (P): 是細(xì)胞壁的外層,緊貼著胞間層,厚度很薄是細(xì)胞壁的外層,緊貼著胞間層,厚度很薄 (0.10.3 m ),含有較多的木素和半纖維素,是一),含有較多的木素和半纖維素,是一 層多孔薄膜,微細(xì)纖維在其上為不規(guī)則的網(wǎng)狀排列,層多孔薄膜,微細(xì)纖維在其上為不規(guī)則的網(wǎng)狀排列, 像套筒一樣束在次生壁上,有礙次生壁和外界接觸,像套筒一樣束在次生壁上,有礙次生壁和外界接觸, 有礙纖維的潤漲和細(xì)纖維化,故在打漿中,將其打碎有礙纖維的潤漲和細(xì)纖維化,故在打漿中,將其打碎 破除。破除。 次生壁次生壁 (S) 是細(xì)胞壁的內(nèi)層??煞譃椋菏羌?xì)胞壁的內(nèi)層??煞譃椋?1外層外層 (S1) 由多層細(xì)纖維組
15、成,是初生壁與次生壁中層的過由多層細(xì)纖維組成,是初生壁與次生壁中層的過 渡層(渡層(0.11m),化學(xué)組成與初生壁層接近,微纖維),化學(xué)組成與初生壁層接近,微纖維 排列方向幾乎與纖維軸向垂直(纏繞角排列方向幾乎與纖維軸向垂直(纏繞角70 90 );); 它和初生壁層都會(huì)限制中層的潤漲和細(xì)纖維化,打漿它和初生壁層都會(huì)限制中層的潤漲和細(xì)纖維化,打漿 時(shí)需打碎破除。時(shí)需打碎破除。 2中層中層 (S2) 由多層細(xì)纖維組成,是纖維細(xì)胞壁的主體,厚度大由多層細(xì)纖維組成,是纖維細(xì)胞壁的主體,厚度大 約約 310m,占細(xì)胞壁厚,占細(xì)胞壁厚70%80%; 中層纖維素和半纖維素含量高,木素含量少,是打中層纖維素和
16、半纖維素含量高,木素含量少,是打 漿的主要對象。漿的主要對象。 3 內(nèi)層內(nèi)層 (S3) 由層數(shù)不多的細(xì)纖維組成,厚度很薄約由層數(shù)不多的細(xì)纖維組成,厚度很薄約0.1m, 占纖維壁占纖維壁10%; 內(nèi)層纖維含量高,木素含量低,打漿中一般不考內(nèi)層纖維含量高,木素含量低,打漿中一般不考 慮該層。慮該層。 細(xì)胞壁不是單一的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁不是單一的結(jié)構(gòu),下面為基本組成順序:下面為基本組成順序: 植物纖維細(xì)胞壁植物纖維細(xì)胞壁 細(xì)纖維細(xì)纖維 微細(xì)纖維微細(xì)纖維 次微次微 細(xì)纖維細(xì)纖維 原細(xì)纖維原細(xì)纖維 纖維素晶體纖維素晶體 葡萄糖基經(jīng)氧葡萄糖基經(jīng)氧 橋聯(lián)結(jié);橋聯(lián)結(jié); 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)厚度,厚度,(m) 化學(xué)成分化學(xué)成分 (
17、%) 纖維素纖維素半纖維素半纖維素木素木素 ML (胞間層)(胞間層) P (初生壁)(初生壁) S1(次生壁外層)(次生壁外層) S2(次生壁中層)(次生壁中層) S3(次生壁內(nèi)層)(次生壁內(nèi)層) 12 0.030.10 0.100.20 0.500.80 0.070.10 0 10 35 55 55 10 20 25 35 40 90 70 40 15 5 表2-3 針葉木纖維細(xì)胞中化學(xué)成分的分布針葉木纖維細(xì)胞中化學(xué)成分的分布 表表2-4 針葉木纖維結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分分布針葉木纖維結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分分布 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 厚度厚度 (m) 化學(xué)成分(化學(xué)成分(%) 纖維素纖維素半纖維素半纖維素木素木素 胞
18、間層胞間層 (ML) 1201090 初生壁初生壁 (P) 0.030.10102070 次生壁外次生壁外 (S1 )0.100.20352540 次生壁中次生壁中 (S2 )0.500.80553510 次生壁內(nèi)次生壁內(nèi) (S3 )0.070.1055405 3、造紙植物纖維原料的化學(xué)組成、造紙植物纖維原料的化學(xué)組成 盡管纖維組成較為復(fù)雜,但主要是有纖維素、半盡管纖維組成較為復(fù)雜,但主要是有纖維素、半 纖維素、木素(約占纖維素、木素(約占90%左右);及少量其他成(單左右);及少量其他成(單 寧、果膠質(zhì)、樹脂、蠟、脂肪、色素)分組成。寧、果膠質(zhì)、樹脂、蠟、脂肪、色素)分組成。 (1)纖維素)
19、纖維素 纖維素是纖維細(xì)胞的主要成分,在造紙?jiān)现屑s占纖維素是纖維細(xì)胞的主要成分,在造紙?jiān)现屑s占 30%60%。是由大量葡萄糖基依據(jù)。是由大量葡萄糖基依據(jù)1,4- 苷鍵連接而苷鍵連接而 成的鏈狀高分子化合物,其結(jié)構(gòu)式如下:成的鏈狀高分子化合物,其結(jié)構(gòu)式如下: O C H 2O H O H H O H H H H H O H O H H C H 2O H O O O C H 2O H O O H H O H O H O H H C H 2O H H H O H O H H H H H H H O H O H n-2 2 簡寫為(簡寫為(C 6H 10O 5)n ;n葡萄糖基個(gè)數(shù),稱葡萄糖基個(gè)數(shù),
20、稱 為聚合度。為聚合度。 其中,天然纖維素的聚合度在其中,天然纖維素的聚合度在10000以上,紙漿中以上,紙漿中 纖維素的聚合度在纖維素的聚合度在1000左右。左右。 纖維素來源不同,纖維素來源不同,n不同,木質(zhì):不同,木質(zhì):3000;棉:;棉: 12000;亞麻:;亞麻:36000。 聚合度越大,纖維強(qiáng)度越大。在造紙過程中,纖聚合度越大,纖維強(qiáng)度越大。在造紙過程中,纖 維素應(yīng)多保留少破壞,以提高紙的強(qiáng)度。維素應(yīng)多保留少破壞,以提高紙的強(qiáng)度。 纖維素大分子中,每個(gè)基環(huán)上和兩個(gè)末端基上的纖維素大分子中,每個(gè)基環(huán)上和兩個(gè)末端基上的 羥基對其性質(zhì)的影響:羥基對其性質(zhì)的影響: 基環(huán)上基環(huán)上C 2 、
21、C 3上的仲醇羥基,上的仲醇羥基,C 6上的伯醇羥上的伯醇羥 基,可以發(fā)生氧化、酯化、醚化反應(yīng),分子間形成氫基,可以發(fā)生氧化、酯化、醚化反應(yīng),分子間形成氫 鍵、吸水、潤漲、接枝共聚等。鍵、吸水、潤漲、接枝共聚等。 兩個(gè)末端葡萄糖基中,兩個(gè)末端葡萄糖基中,C 4上多一個(gè)仲醇羥基,上多一個(gè)仲醇羥基, C 1上多一個(gè)苷羥基,此羥基上的氫原子容易轉(zhuǎn)位,與上多一個(gè)苷羥基,此羥基上的氫原子容易轉(zhuǎn)位,與 氧環(huán)的氧結(jié)合,使環(huán)式結(jié)構(gòu)變?yōu)殚_鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。因此,氧環(huán)的氧結(jié)合,使環(huán)式結(jié)構(gòu)變?yōu)殚_鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。因此, 第一碳原子便變成醛基,故苷鍵具有潛在的還原性。第一碳原子便變成醛基,故苷鍵具有潛在的還原性。 由于苷羥基的存在,
22、纖維素大分子對水解作用的由于苷羥基的存在,纖維素大分子對水解作用的 穩(wěn)定性降低,在酸性介質(zhì)中與水作用,可使苷鍵斷裂,穩(wěn)定性降低,在酸性介質(zhì)中與水作用,可使苷鍵斷裂, 纖維大分子降解。聚合度纖維大分子降解。聚合度 (n)從從10000以上,下降為以上,下降為 20003000。 (2)半纖維素)半纖維素 也是一種長鏈高分子的化合物,在原料中約占也是一種長鏈高分子的化合物,在原料中約占 10%30%。 與纖維素的區(qū)別與纖維素的區(qū)別:分子鏈不是由單一葡萄糖基組成,分子鏈不是由單一葡萄糖基組成, 而是由不同的糖基混合組成的鏈狀分子結(jié)構(gòu),如:木糖、而是由不同的糖基混合組成的鏈狀分子結(jié)構(gòu),如:木糖、 半乳
23、糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖等。并且,由于原半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖等。并且,由于原 料不同,復(fù)合聚糖的組成不同。料不同,復(fù)合聚糖的組成不同。 特點(diǎn)特點(diǎn):和纖維素相比,聚合度低(和纖維素相比,聚合度低(200左右),易水左右),易水 解和降解。解和降解。 作用作用:適當(dāng)保留半纖維素,可提高木材的利用率和適當(dāng)保留半纖維素,可提高木材的利用率和 紙頁的吸收性、不透明性、不透氣性、耐折度。紙頁的吸收性、不透明性、不透氣性、耐折度。 (3)木素)木素 廣泛存在于木化植物中,是一種填充在胞間層、廣泛存在于木化植物中,是一種填充在胞間層、 微細(xì)纖維之間的粘合劑,占造紙?jiān)系奈⒓?xì)纖維之間的粘合劑,占
24、造紙?jiān)系?0%30%。 木素的結(jié)構(gòu)木素的結(jié)構(gòu) 它是由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元,通過醚鍵和碳碳鍵連接,它是由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元,通過醚鍵和碳碳鍵連接, 形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然高分子化合物。其分形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然高分子化合物。其分 子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。 木素分子結(jié)構(gòu)單元:木素分子結(jié)構(gòu)單元: OH OCH3 C C C 愈創(chuàng)木基丙烷 OH OCH3 C C C H3CO 紫丁香基丙烷 OH C C C 對羥基苯基丙烷 (甲基芳基醚鍵)(甲基芳基醚鍵) (-烷基醚鍵) H H H ( (芳基醚鍵) ( 芳基醚鍵芳基醚鍵) ( 烷基醚鍵烷基醚鍵) 木素的化學(xué)性質(zhì)木素的化學(xué)性質(zhì) 在化學(xué)制漿時(shí),
25、木素是要求除掉的物質(zhì)。在化學(xué)制漿時(shí),木素是要求除掉的物質(zhì)。 從木素的結(jié)構(gòu)來看:從木素的結(jié)構(gòu)來看: 有些鍵比較穩(wěn)定。有些鍵比較穩(wěn)定。 如:木素中連接兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元的如:木素中連接兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元的C-C鍵和二芳醚鍵是鍵和二芳醚鍵是 穩(wěn)定的。穩(wěn)定的。 有些鍵較易參與化學(xué)反應(yīng)。有些鍵較易參與化學(xué)反應(yīng)。 如:如:-芳基醚鍵、芳基醚鍵、-芳基醚鍵、芳基醚鍵、-烷基醚鍵、甲基烷基醚鍵、甲基-芳芳 基醚鍵?;焰I。 木素與不同種類的化學(xué)試劑(酸、堿、鹽)木素與不同種類的化學(xué)試劑(酸、堿、鹽) 作用,可發(fā)生親核、親電取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)。作用,可發(fā)生親核、親電取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)。 其中:其中: 親核取代反應(yīng)(親核取代
26、反應(yīng)(HO、SH、S),是化學(xué)),是化學(xué) 制漿脫木素的主反應(yīng),發(fā)生在苯丙烷結(jié)構(gòu)單元的制漿脫木素的主反應(yīng),發(fā)生在苯丙烷結(jié)構(gòu)單元的 側(cè)鏈上;側(cè)鏈上; 而紙漿漂白時(shí)(而紙漿漂白時(shí)(H2O2、Na2O2),木素發(fā)生),木素發(fā)生 親電取代和氧化反應(yīng)。親電取代和氧化反應(yīng)。 木素的作用:木素的作用: 使纖維之間、纖維細(xì)胞壁內(nèi)連接起來(粘使纖維之間、纖維細(xì)胞壁內(nèi)連接起來(粘 合作用);合作用); 使紙頁具有一定的挺度使紙頁具有一定的挺度,這對紙板和瓦楞原這對紙板和瓦楞原 紙而言,是十分重要的紙而言,是十分重要的 。 表2-2 常用造紙?jiān)系幕瘜W(xué)組成常用造紙?jiān)系幕瘜W(xué)組成 原料原料纖維素纖維素/% 半纖維素半纖
27、維素/%木素木素/%灰分灰分/%其它其它/% 紅松紅松53.1210.4627.690.428.31 落葉松落葉松52.5511.2727.440.368.38 馬尾松馬尾松51.8615.0828.420.334.31 楊木楊木43.2423.5017.100.3215.84 樺木樺木53.4321.223.910.820.64 柏木柏木44.1610.6932.440.4112.30 稻草稻草39.1222.4511.6613.3913.38 麥草麥草40.4025.5622.346.045.66 蘆葦蘆葦50.9722.1519.583.683.62 毛竹毛竹44.3521.4130.6
28、71.102.47 棉桿棉桿50.2319.2111.003.205.36 棉花棉花96.001.0000.202.80 (二)制漿(二)制漿 定義:是從植物體中提取纖維素的過程。定義:是從植物體中提取纖維素的過程。 目的:是將造紙植物纖維原料分散成單根纖維,目的:是將造紙植物纖維原料分散成單根纖維, 使之適合于紙張抄造的要求。使之適合于紙張抄造的要求。 分類:分類: 化學(xué)制漿(重點(diǎn)介紹)化學(xué)制漿(重點(diǎn)介紹) 制漿方法制漿方法 機(jī)械制漿機(jī)械制漿 化學(xué)機(jī)械法制漿化學(xué)機(jī)械法制漿 微生物法微生物法 綠色制漿綠色制漿 無污染化學(xué)制漿無污染化學(xué)制漿 化學(xué)法制漿:化學(xué)法制漿: 是一種歷史悠久,技術(shù)成熟的制
29、漿方法。是一種歷史悠久,技術(shù)成熟的制漿方法。 定義:將化學(xué)藥品配成藥液(蒸煮液),然后與備好定義:將化學(xué)藥品配成藥液(蒸煮液),然后與備好 的原料一起在蒸煮器內(nèi)高壓蒸煮,所得紙漿稱為化學(xué)漿,的原料一起在蒸煮器內(nèi)高壓蒸煮,所得紙漿稱為化學(xué)漿, 這種方法叫做化學(xué)制漿法。這種方法叫做化學(xué)制漿法。 堿氯法堿氯法 亞硫酸鹽法亞硫酸鹽法 化學(xué)制漿方法化學(xué)制漿方法 石灰法石灰法 堿法堿法 燒堿法(適應(yīng)禾草類)燒堿法(適應(yīng)禾草類) 硫酸鹽法硫酸鹽法 表表2-5 制漿方法的比較制漿方法的比較 種類種類方法方法藥品成分藥品成分特征特征適用原料適用原料紙漿用途紙漿用途 堿法堿法 石灰法石灰法Ca(OH) 2脫膠、脂
30、強(qiáng),脫膠、脂強(qiáng), 脫木素差脫木素差 禾草、棉、禾草、棉、 麻麻 紙板、證券紙、紙板、證券紙、 衛(wèi)生紙衛(wèi)生紙 燒堿法燒堿法NaOH脫木素強(qiáng)脫木素強(qiáng)蘆葦、闊葉蘆葦、闊葉 木木 文化用紙文化用紙 硫酸鹽法硫酸鹽法NaOH+Na2S 脫木素強(qiáng),對脫木素強(qiáng),對 纖維破壞小纖維破壞小 針葉木、竹、針葉木、竹、 蘆葦蘆葦 高檔文化用紙高檔文化用紙 和包裝紙和包裝紙 酸法酸法 亞硫酸鹽法亞硫酸鹽法Na2SO3、 MgSO3 等等 脫木素強(qiáng),對脫木素強(qiáng),對 纖維破壞小纖維破壞小 所有原料所有原料文化用紙文化用紙 2 硫酸鹽法制漿的特點(diǎn):硫酸鹽法制漿的特點(diǎn): 對原料的適用性廣(針葉木、闊葉木、禾草類對原料的適用性
31、廣(針葉木、闊葉木、禾草類 等);等); 紙漿質(zhì)量好、強(qiáng)度高(特別適合于包裝紙和紙紙漿質(zhì)量好、強(qiáng)度高(特別適合于包裝紙和紙 板的生產(chǎn));板的生產(chǎn)); 廢液回收技術(shù)成熟(回收化學(xué)藥品,節(jié)約能源,廢液回收技術(shù)成熟(回收化學(xué)藥品,節(jié)約能源, 減輕環(huán)境污染)減輕環(huán)境污染); 紙漿得率低(紙漿得率低(50%);(機(jī)械:(機(jī)械:90%,化學(xué)機(jī),化學(xué)機(jī) 械:械:70%) 硫酸鹽法制漿的基本過程硫酸鹽法制漿的基本過程: 硫酸鹽法制漿的基本過程:硫酸鹽法制漿的基本過程: 備料備料 蒸煮蒸煮 洗滌洗滌 篩選篩選 漂白。漂白。 1、備料、備料 是指在制漿前對植物纖維原料進(jìn)行的加工處理,是指在制漿前對植物纖維原料進(jìn)行
32、的加工處理, 以滿足蒸煮工序需要的過程以滿足蒸煮工序需要的過程 。 以木材原料的備料為例:以木材原料的備料為例: 鋸斷鋸斷去皮去皮 除節(jié)除節(jié) 削片削片篩選篩選 ,等工序。,等工序。 削片:削片: 是化學(xué)法制漿備料的重要環(huán)節(jié),木片質(zhì)量好壞直是化學(xué)法制漿備料的重要環(huán)節(jié),木片質(zhì)量好壞直 接影響紙漿的質(zhì)量。接影響紙漿的質(zhì)量。 木片的要求:木片的要求: 長短、厚薄一致整齊。長短、厚薄一致整齊。 長:長:1520mm 規(guī)格規(guī)格 厚:厚:35mm 寬:不限寬:不限 為什么要削成一定規(guī)格的小木片?為什么要削成一定規(guī)格的小木片? 是為了便于化學(xué)藥品(蒸煮液)浸透纖維而溶出是為了便于化學(xué)藥品(蒸煮液)浸透纖維而溶
33、出 木素。木素。 蒸煮液滲透的途徑,與液體在樹中的蒸煮液滲透的途徑,與液體在樹中的 輸導(dǎo)路線輸導(dǎo)路線 相同:相同: 藥液藥液細(xì)胞腔細(xì)胞腔細(xì)胞壁紋孔細(xì)胞壁紋孔纖維間纖維間反應(yīng);反應(yīng); 首先,在一定溫度和壓力的作用下,使蒸煮液滲首先,在一定溫度和壓力的作用下,使蒸煮液滲 透到細(xì)胞腔,然后,從一根纖維到另一根纖維,通過透到細(xì)胞腔,然后,從一根纖維到另一根纖維,通過 纖維壁上的紋孔進(jìn)入纖維間的區(qū)域而進(jìn)行反應(yīng)。纖維壁上的紋孔進(jìn)入纖維間的區(qū)域而進(jìn)行反應(yīng)。 2、蒸煮、蒸煮 是化學(xué)制漿的關(guān)鍵工藝操作。是化學(xué)制漿的關(guān)鍵工藝操作。 除掉(溶解掉)木素;除掉(溶解掉)木素; 目的目的 適當(dāng)保留半纖維素;適當(dāng)保留半纖
34、維素; 盡量保留纖維素;盡量保留纖維素; (1)木素與纖維壁的結(jié)構(gòu))木素與纖維壁的結(jié)構(gòu) 在纖維細(xì)胞的生長期內(nèi),纖維次生壁的形成一直在纖維細(xì)胞的生長期內(nèi),纖維次生壁的形成一直 在與木素的單元相結(jié)合,這不僅導(dǎo)致無規(guī)則、各種各在與木素的單元相結(jié)合,這不僅導(dǎo)致無規(guī)則、各種各 樣的木素結(jié)構(gòu),而且貫穿整個(gè)纖維壁,因此,木素與樣的木素結(jié)構(gòu),而且貫穿整個(gè)纖維壁,因此,木素與 纖維壁是一種互相穿透的化學(xué)結(jié)構(gòu)。纖維壁是一種互相穿透的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 蒸煮液中的主要成分蒸煮液中的主要成分 硫酸鹽法蒸煮液中,主要成分是硫酸鹽法蒸煮液中,主要成分是 NaOH 和和 Na 2S。 Na 2S: 俗稱俗稱“硫化堿硫化堿”,在水溶
35、液中呈堿性。因?yàn)閮r(jià)格便宜,可部,在水溶液中呈堿性。因?yàn)閮r(jià)格便宜,可部 分代替分代替 NaOH 使用使用; 在在 NaOH 和和 Na 2S 的水溶液中,由于的水溶液中,由于 Na 2S 的離解,溶液的離解,溶液 中同時(shí)存在中同時(shí)存在 OH-、HS-、S2- 等基團(tuán)。等基團(tuán)。 水解反應(yīng):水解反應(yīng): Na 2S + H 2O HS - + OH - H +S 2- 木素大分子的解聚過程木素大分子的解聚過程 蒸煮液中的蒸煮液中的OH-、HS-、S2-基團(tuán),具有很強(qiáng)的親核基團(tuán),具有很強(qiáng)的親核 性。這些親核試劑對木素結(jié)構(gòu)中的醚鍵產(chǎn)生親核進(jìn)攻,性。這些親核試劑對木素結(jié)構(gòu)中的醚鍵產(chǎn)生親核進(jìn)攻, 使木素結(jié)構(gòu)單
36、元的使木素結(jié)構(gòu)單元的位和位和位的醚鍵斷裂,木素大分子位的醚鍵斷裂,木素大分子 發(fā)生堿化與硫化裂解反應(yīng),分子變小。發(fā)生堿化與硫化裂解反應(yīng),分子變小。 OH-、HS-、S2-基團(tuán)基團(tuán) 木素醚鍵 木素醚鍵 親核進(jìn)攻 親核進(jìn)攻 、 、位位 醚鍵斷 醚鍵斷 裂裂 堿化、硫化 堿化、硫化 解聚 解聚 硫酸鹽法的得來:硫酸鹽法的得來: 在廢液回收中,在廢液回收中,Na 2S的損失需要加入廉價(jià)的硫酸的損失需要加入廉價(jià)的硫酸 鈉來補(bǔ)充藥品,故稱為硫酸鹽法。鈉來補(bǔ)充藥品,故稱為硫酸鹽法。 蒸煮設(shè)備蒸煮設(shè)備 根據(jù)蒸煮操作工藝過程,有間歇式和連續(xù)式蒸煮。根據(jù)蒸煮操作工藝過程,有間歇式和連續(xù)式蒸煮。 常用間歇回轉(zhuǎn)式蒸煮
37、器常用間歇回轉(zhuǎn)式蒸煮器-蒸球(蒸球(1414、2525、40 40 )。)。 3 m 圖圖 2-3 蒸球蒸球 3、洗漿、洗漿 是指纖維與廢液分離的過程。是指纖維與廢液分離的過程。 保證紙漿的清潔;保證紙漿的清潔; 目的目的 有利于化學(xué)藥品的回收;有利于化學(xué)藥品的回收; 有利于廢液的無污染處理。有利于廢液的無污染處理。 廢液的主要成分:廢液的主要成分: 木漿;糖類(葡萄糖、木糖、半乳糖);化學(xué)藥木漿;糖類(葡萄糖、木糖、半乳糖);化學(xué)藥 品等。共有品等。共有1560的物質(zhì)溶解在廢液中。的物質(zhì)溶解在廢液中。 置換法置換法逆流方式逆流方式 洗漿方法洗漿方法 稀釋脫水法稀釋脫水法 壓榨法壓榨法 洗漿原
38、則:以最少的清熱水,洗出最高濃度的廢洗漿原則:以最少的清熱水,洗出最高濃度的廢 液。液。 4、漂白、漂白 經(jīng)洗滌后的紙漿可直接用來生產(chǎn)包裝紙和紙板,經(jīng)洗滌后的紙漿可直接用來生產(chǎn)包裝紙和紙板, 這種漿稱為本色漿。如果生產(chǎn)白度要求較高的包裝紙這種漿稱為本色漿。如果生產(chǎn)白度要求較高的包裝紙 和紙板,必須經(jīng)過漂白。和紙板,必須經(jīng)過漂白。 漂白:漂白: 就是在不過分影響紙漿強(qiáng)度和造紙性能的前提下,就是在不過分影響紙漿強(qiáng)度和造紙性能的前提下, 盡可能除去殘余木素和有色物質(zhì),使之達(dá)到希望的白盡可能除去殘余木素和有色物質(zhì),使之達(dá)到希望的白 度。度。 白度:白度: 是質(zhì)量檢測指標(biāo),測定方法多種,常用藍(lán)光法;是質(zhì)
39、量檢測指標(biāo),測定方法多種,常用藍(lán)光法; 它是指白色或接近白色的紙或紙板表面對藍(lán)光的它是指白色或接近白色的紙或紙板表面對藍(lán)光的 反射率,以相對藍(lán)光照射氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)板表面的反射百反射率,以相對藍(lán)光照射氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)板表面的反射百 分率來表示。分率來表示。 漂白的方法:漂白的方法: 還原法還原法 使用還原性漂白劑,選擇性地破壞紙漿中的有色使用還原性漂白劑,選擇性地破壞紙漿中的有色 基團(tuán)結(jié)構(gòu),使紙漿變白?;鶊F(tuán)結(jié)構(gòu),使紙漿變白。 常用還原性漂白劑:常用還原性漂白劑:ZnS 2O 4、Na 2S 2O4連二連二 亞硫酸鈉亞硫酸鈉。 特點(diǎn):特點(diǎn): 不發(fā)生脫木素作用,也不與纖維素反應(yīng),只是脫不發(fā)生脫木素作用,也不與
40、纖維素反應(yīng),只是脫 色,將發(fā)色物質(zhì)分子上的發(fā)色基團(tuán)變?yōu)闊o色基團(tuán)。色,將發(fā)色物質(zhì)分子上的發(fā)色基團(tuán)變?yōu)闊o色基團(tuán)。 一般稱為表面漂白,白紙易返一般稱為表面漂白,白紙易返“黃黃”。 氧化法氧化法 使用氧化性漂白劑,氧化破壞木素及有色物質(zhì),使用氧化性漂白劑,氧化破壞木素及有色物質(zhì), 使其溶解,除去有色基團(tuán),使紙張長期不褪色。使其溶解,除去有色基團(tuán),使紙張長期不褪色。 缺點(diǎn):缺點(diǎn): 它會(huì)或多或少地使纖維中的纖維素、半纖維素氧它會(huì)或多或少地使纖維中的纖維素、半纖維素氧 化,降低它們的聚合度?;档退鼈兊木酆隙?。 氧化性漂白劑:氧化性漂白劑: NaClO、Ca(ClO)、ClO2 二氧化氯二氧化氯 、Na
41、2O2 過氧化鈉過氧化鈉.; ; 漂白工藝:漂白工藝: 為防止纖維素被氧化,提高紙漿白度,一般采用為防止纖維素被氧化,提高紙漿白度,一般采用 多段漂白工藝。即采用較為緩和的氧化手段分多次來多段漂白工藝。即采用較為緩和的氧化手段分多次來 完成漂白。完成漂白。 如:要使白度達(dá)到如:要使白度達(dá)到95%以上,需采用以上,需采用10段以上的段以上的 超級(jí)漂白工藝(緩和氧化、多段漂白、提高白度)。超級(jí)漂白工藝(緩和氧化、多段漂白、提高白度)。 (三)抄造(三)抄造 定義:將制得的紙漿纖維經(jīng)適當(dāng)處理后,在造紙機(jī)上定義:將制得的紙漿纖維經(jīng)適當(dāng)處理后,在造紙機(jī)上 抄造成紙或紙板的過程。抄造成紙或紙板的過程。 濕
42、法:紙漿濕法:紙漿+水;水; 抄造方法抄造方法 干法:紙漿干法:紙漿+空氣空氣 (噴膠使纖維結(jié)合);(噴膠使纖維結(jié)合); 泡沫成形:紙漿泡沫成形:紙漿+泡沫;泡沫; 目前,濕法造紙應(yīng)用廣泛;目前,濕法造紙應(yīng)用廣泛; 1、濕法抄造的原理、濕法抄造的原理 是以水作為紙漿的懸浮介質(zhì),使纖維充分分散,是以水作為紙漿的懸浮介質(zhì),使纖維充分分散, 然后由造紙機(jī)成紙。然后由造紙機(jī)成紙。 2、濕法抄造的基本工藝過程。、濕法抄造的基本工藝過程。 打漿打漿 調(diào)料調(diào)料 造紙機(jī)造紙機(jī) (1)打漿)打漿 制漿后的纖維,雖然去掉了胞間層和木素,但是,制漿后的纖維,雖然去掉了胞間層和木素,但是, 還夾雜還夾雜 纖維束,纖維
43、細(xì)胞的初生壁還保留著纖維束,纖維細(xì)胞的初生壁還保留著,使單根,使單根 纖維表面光滑、本身硬挺,造不出具有使用價(jià)值的紙纖維表面光滑、本身硬挺,造不出具有使用價(jià)值的紙 頁。頁。 打漿的目的打漿的目的 1疏解纖維素成單根纖維。疏解纖維素成單根纖維。 2把纖維切成適當(dāng)長度,并使兩端帚化發(fā)毛。把纖維切成適當(dāng)長度,并使兩端帚化發(fā)毛。 3是裂解纖維壁層結(jié)構(gòu),使纖維暴露更多羥是裂解纖維壁層結(jié)構(gòu),使纖維暴露更多羥 基以利結(jié)合?;岳Y(jié)合。 打漿的原理打漿的原理 采用機(jī)械手段,使水中的纖維產(chǎn)生擠壓、摩擦、采用機(jī)械手段,使水中的纖維產(chǎn)生擠壓、摩擦、 剪切、沖擊等作用,使纖維受到彎曲、扭曲、壓潰、剪切、沖擊等作用,使
44、纖維受到彎曲、扭曲、壓潰、 撕裂和裂斷等力的作用,使纖維束分散,纖維次生壁撕裂和裂斷等力的作用,使纖維束分散,纖維次生壁 破壞。破壞。 優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn): 在宏觀上,有利于纖維間相互纏繞,增加交織強(qiáng)在宏觀上,有利于纖維間相互纏繞,增加交織強(qiáng) 度和結(jié)合力,提高抗張強(qiáng)度、耐破度、耐折度、平滑度和結(jié)合力,提高抗張強(qiáng)度、耐破度、耐折度、平滑 度、緊度。度、緊度。 在微觀上,使微細(xì)纖維之間足夠接近,形成纖維在微觀上,使微細(xì)纖維之間足夠接近,形成纖維 素分子鏈間的氫鍵。素分子鏈間的氫鍵。 缺點(diǎn):降低纖維的平均長度,影響紙張的性質(zhì)缺點(diǎn):降低纖維的平均長度,影響紙張的性質(zhì)。 水橋的形成:水橋的形成: 打漿時(shí),首先在
45、分子鏈之間,通過水分子作用形打漿時(shí),首先在分子鏈之間,通過水分子作用形 成水橋,將纖維素分子鏈上的羥基組成適當(dāng)排列。成水橋,將纖維素分子鏈上的羥基組成適當(dāng)排列。 氫鍵形成:氫鍵形成: 紙張干燥時(shí),由于水的表面張力作用,將纖維拉紙張干燥時(shí),由于水的表面張力作用,將纖維拉 攏靠近在一起。在水分子最后被蒸發(fā)掉時(shí),相鄰羥基攏靠近在一起。在水分子最后被蒸發(fā)掉時(shí),相鄰羥基 已足夠接近,從而形成氫鍵。已足夠接近,從而形成氫鍵。 氫鍵結(jié)合的條件:氫鍵結(jié)合的條件: 氧原子相距小于氧原子相距小于30nm(2.552.75) 水橋水橋 氫鍵結(jié)合氫鍵結(jié)合 微 H H O 微 O O H H H HO O 細(xì) HO O
46、 OH H 細(xì) H H O OH O O 干燥時(shí),脫水干燥時(shí),脫水 H H H HO O 纖 HO O OH H 纖 H H O OH O O H H H HO O 維 HO O OH H 維 H H O O O H 打漿時(shí)紙頁強(qiáng)度的影響打漿時(shí)紙頁強(qiáng)度的影響 打漿是造紙的關(guān)鍵步驟,它決定紙頁的最后性質(zhì)。打漿是造紙的關(guān)鍵步驟,它決定紙頁的最后性質(zhì)。 紙頁強(qiáng)度的影響因素:紙頁強(qiáng)度的影響因素: 1 纖維本身強(qiáng)度;纖維本身強(qiáng)度; 2 纖維結(jié)合的數(shù)量、分布。纖維結(jié)合的數(shù)量、分布。 打漿不足:纖維結(jié)合數(shù)量少;打漿不足:纖維結(jié)合數(shù)量少; 一般說來一般說來 打漿過度:纖維切斷多;打漿過度:纖維切斷多; 因此,
47、根據(jù)紙頁性質(zhì)的不同要求,適度打漿,以因此,根據(jù)紙頁性質(zhì)的不同要求,適度打漿,以 免對紙頁產(chǎn)生不良的影響。免對紙頁產(chǎn)生不良的影響。 打漿度打漿度: 是衡量打漿程度的一種重要指標(biāo),由打漿度儀來是衡量打漿程度的一種重要指標(biāo),由打漿度儀來 測定。測定。 基本原理:基本原理: 就是測定水中漿料懸浮液的濾水性能。就是測定水中漿料懸浮液的濾水性能。 表示方法:表示方法: 我國采用肖伯爾我國采用肖伯爾瑞格勒度值表示,瑞格勒度值表示, 計(jì)算公式:計(jì)算公式: 打漿度打漿度=(1000 側(cè)管流出的水量)側(cè)管流出的水量)/10(SR) 測定方法:測定方法: 取含取含2g絕干漿的懸浮液絕干漿的懸浮液1000ml,然后過
48、濾,如果,然后過濾,如果 濾水時(shí)間短,濾水多,說明打漿度?。环粗?,打漿度濾水時(shí)間短,濾水多,說明打漿度小;反之,打漿度 高。高。 打漿與紙張物理性質(zhì)的關(guān)系打漿與紙張物理性質(zhì)的關(guān)系 1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 1.結(jié)合力結(jié)合力 2.裂斷長裂斷長 3.耐折度耐折度 4.撕裂度撕裂度 5.平均纖維長度平均纖維長度 6.吸收性吸收性 7.透氣度透氣度 8.收縮率收縮率 9.緊度緊度 打漿度(打漿度(SR) 各項(xiàng)指標(biāo)與最大值的比例(各項(xiàng)指標(biāo)與最大值的比例(%) 204060801000 圖圖2-4 打漿與紙張物理性質(zhì)的關(guān)系打漿與紙張物理性質(zhì)的關(guān)系 (2)調(diào)料)調(diào)料 是施膠、加填、染色和添加其
49、他助劑等幾個(gè)工藝是施膠、加填、染色和添加其他助劑等幾個(gè)工藝 過程的總稱。過程的總稱。 也就是味改善紙和紙板的滲透性、適印性也就是味改善紙和紙板的滲透性、適印性 等性能,等性能, 在紙漿中加入輔料的過程。在紙漿中加入輔料的過程。 調(diào)料目的:調(diào)料目的: 在打漿過程中,加入適量的膠料、填料和增強(qiáng)劑在打漿過程中,加入適量的膠料、填料和增強(qiáng)劑 等。主要是從不同角度改進(jìn)紙的某些性能。等。主要是從不同角度改進(jìn)紙的某些性能。 添加劑(助劑)在紙頁中的作用:添加劑(助劑)在紙頁中的作用: 膠料膠料 石蠟、松香、瀝青等疏水性物質(zhì);石蠟、松香、瀝青等疏水性物質(zhì); 作用:提高紙頁抗拒液體滲透的能力,使之具有作用:提高
50、紙頁抗拒液體滲透的能力,使之具有 不洇水、防潮性能。不洇水、防潮性能。 1 抗水(包裝用紙板);抗水(包裝用紙板); 2 抗墨水(書寫紙);抗墨水(書寫紙); 3 抗油(食品包裝紙);抗油(食品包裝紙); 不洇水的好處不洇水的好處 4 抗油墨(印刷紙);抗油墨(印刷紙); 5 抗水蒸氣(紙袋紙);抗水蒸氣(紙袋紙); 6 抗血(鮮肉包裝紙)抗血(鮮肉包裝紙) 填料填料 瓷土(瓷土(Al 2O 3 2SiO 22H 2O),滑石粉),滑石粉 (3MgO 4SiO2 H 2O),碳酸鈣(),碳酸鈣(CaCO3)。)。 作用:作用: 1 降低成本;降低成本; 2 改善紙頁的不透明性、平滑度;改善紙頁
51、的不透明性、平滑度; 3 增加吸濕性;增加吸濕性; 4 提高適印性;提高適印性; 注意:加填過多會(huì)影響紙的強(qiáng)度。高強(qiáng)度包裝紙注意:加填過多會(huì)影響紙的強(qiáng)度。高強(qiáng)度包裝紙 和紙板一般不加填或少加填。和紙板一般不加填或少加填。 增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑 非松香類施膠劑,一般做表面施膠。非松香類施膠劑,一般做表面施膠。 如;淀粉、如;淀粉、CMC、天然植物膠、醋酸纖維素、三、天然植物膠、醋酸纖維素、三 聚氰胺甲醛樹脂等。聚氰胺甲醛樹脂等。 作用:作用: 1 提高紙頁的干強(qiáng)度提高紙頁的干強(qiáng)度 淀粉、淀粉、CMC、天然植物膠、合成樹脂等。、天然植物膠、合成樹脂等。 2 提高濕強(qiáng)度提高濕強(qiáng)度 醋酸纖維素、三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂。醋酸纖維素、三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂。 其他:其他: 色料、助劑等。色料、助劑等。 (3)造紙機(jī)(抄紙機(jī))造紙機(jī)(抄紙機(jī)) 經(jīng)過打漿和調(diào)料后的紙漿,濃度調(diào)至經(jīng)過打漿和調(diào)料后的紙漿,濃
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