包裝印刷紙板的制造培訓(xùn)課程

包裝印刷紙板的制造培訓(xùn)課程2023/11/822023/11/822023/11/822023/11/82

第六章紙板的制造

第一節(jié)概述紙板的概念：定量、厚度、用途ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)明，紙的定量小于250g/m2的被認(rèn)為是紙，定量大于250g/m2的可稱為紙板。世界也有些地方按厚度、特性和用途來區(qū)分紙和紙板。分類：包裝紙板：箱紙板、牛皮箱紙板、瓦楞紙、白紙板其它紙板：液體包裝紙板、過濾紙板、建筑用紙板、電氣絕緣用紙板等。2023/11/83發(fā)展方向：輕型化、用再生紙漿制造、外觀質(zhì)量的提高。

第二節(jié)紙板的特點及質(zhì)量控制一、紙板結(jié)構(gòu)特點1）分層結(jié)構(gòu)：面層、襯層、芯層、底層層單一組成的纖維層2023/11/842023/11/842023/11/842023/11/84面層指網(wǎng)面的反面（即正面）掛面層高質(zhì)量纖維的面層（常為白色）底層在外層（面層或掛面層）和中間層之間的纖維層背層掛面層反面的纖維層2023/11/85常用紙板品種紙板品種定量/g?m2典型配比特殊要求典型用途白紙板200~800面層：原漿底層：機(jī)械漿中間層：廢紙背層：機(jī)械漿和化學(xué)漿混合抗彎性能印刷性能層間結(jié)合強(qiáng)度挺度普通包裝紙盒箱紙板150~300面層：原漿（牛皮漿）其余：廢紙抗彎性能耐破強(qiáng)度層間結(jié)合強(qiáng)度瓦楞箱紙板外層掛面紙板150~300從100%原漿至75%原漿與25%廢紙的結(jié)合抗壓能力耐破強(qiáng)度瓦楞箱紙板外層食品紙板200~600100%原漿（單層或多層）抗彎性能印刷性能層間結(jié)合強(qiáng)度挺度所有食品特別是冷凍食品的高質(zhì)量容器液體包裝紙板200~400100%原漿（表面涂布和/或覆以薄片）抗彎性能印刷性能層間結(jié)合強(qiáng)度挺度各種液體包括牛奶的容器2023/11/862）根據(jù)不同用途要求，各層可使用不同的漿料。3）使不同漿料的特點得到充分的發(fā)揮。4）多層抄造紙板可以高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)高定量的紙板。5）多層抄造紙板可提高紙板的機(jī)械強(qiáng)度，采用低定量、多層抄造是紙板成形的發(fā)展方向。二、紙板的質(zhì)量控制

1、漿料的選擇和配比既要保證質(zhì)量，又要做到最經(jīng)濟(jì)從經(jīng)濟(jì)核算的觀點出發(fā)，質(zhì)量較好的紙漿做面層和背層，低質(zhì)紙漿抄制中間層，各層選擇合適的漿料化學(xué)漿、半化學(xué)漿、化學(xué)機(jī)械漿、磨木漿、廢紙漿

2023/11/872023/11/872023/11/872023/11/872、漿料的洗滌、凈化和篩選3、合理打漿4、抄造流送漿速、上網(wǎng)漿濃、除氣

層合順序、水系統(tǒng)控制5、加強(qiáng)層間結(jié)合各層打漿度和水分的差別、

細(xì)小組分的分布

壓榨、

干燥、

增強(qiáng)劑的使用2023/11/882023/11/882023/11/882023/11/88

第三節(jié)紙板生產(chǎn)過程和方法一、連續(xù)式紙板機(jī)

1、多圓網(wǎng)紙板機(jī)2023/11/892023/11/892023/11/892023/11/892、超成形紙板機(jī)2023/11/8102023/11/8102023/11/8102023/11/8103、長網(wǎng)疊網(wǎng)紙板機(jī)2023/11/8112023/11/8112023/11/8112023/11/8114、壓榨高效，高強(qiáng)度，，熱壓榨

5、干燥：烘缸數(shù)較多二、間歇式、半連續(xù)式紙板機(jī)第七章紙和紙板的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)第一節(jié)紙和紙板的結(jié)構(gòu)一、概述

1、概念紙張是由纖維物質(zhì)復(fù)雜地纏繞交織而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)體。

2、結(jié)構(gòu)特點（1）復(fù)雜的結(jié)構(gòu)要素成分（2）結(jié)構(gòu)間的結(jié)合力（3）多孔結(jié)構(gòu)（4）三維結(jié)構(gòu)（5）兩面性二、纖維之間的結(jié)合理論氫鍵結(jié)合理論高分子材料界面的粘結(jié)力：化學(xué)主價鍵力（30kcal/mole）、氫鍵結(jié)合力(5kcal/mole)、范德華力(2kcal/mole)、色散力。紙頁干燥、吸水后強(qiáng)度發(fā)生巨大變化，并且可以逆轉(zhuǎn)。Brougton和Wang的實驗：用一系列不同極性的液體浸漬紙頁，紙頁的強(qiáng)度與液體的極性成反比，而與液體的表面張力無關(guān)。

氫鍵結(jié)合理論Brougton和Wang的實驗：紙頁在水中成型后，分別采用三種方法干燥：正常干燥，冷凍后升華，用有機(jī)溶劑取代水后蒸發(fā)。發(fā)現(xiàn)后兩種處理后紙頁強(qiáng)度都比較低。Cbell的實驗：紙分別用水，甲醇，丙醇三種液體浸漬，強(qiáng)度降低依次減小。Nissan的實驗：將纖維表面乙?；S著乙?；潭鹊脑黾?，紙頁強(qiáng)度降低。部分溶出理論在溶液中纖維表面高分子鏈段部分溶解，在接觸區(qū)域相互擴(kuò)散，在溶劑脫除后粘結(jié)在一起。植物纖維表面在水中部分溶解，但不溶于丙酮或非極性溶劑，所以在水中能形成強(qiáng)度好的紙頁，在丙酮和非極性溶劑中不能形成強(qiáng)度良好的紙張。醋酸纖維正好相反。紙頁的固化機(jī)理纖維在紙機(jī)上沉積成紙頁后，隨著水分的脫除，在表面張力的作用下，纖維之間的距離越來越小，表面張力在纖維之間產(chǎn)生的壓強(qiáng)越來越大，當(dāng)纖維表面的羥基距離小到以內(nèi)時，纖維表面羥基中的氧原子與相鄰纖維中的氫原子形成氫鍵結(jié)合，使纖維之間相互結(jié)合，從而使紙張具有一定的強(qiáng)度。纖維有效結(jié)合面積、結(jié)合鍵密度、纖維交織次數(shù)、紙頁單位體積結(jié)合鍵數(shù)量對紙張的各種性能有直接的影響。纖維尺寸、幾何形狀對纖維結(jié)合的影響。纖維可塑性及潤漲性對纖維結(jié)合的影響。半纖維素對纖維結(jié)合的影響半纖維素使纖維細(xì)胞壁的可塑性更好，纖維表面的結(jié)合更為良好。半纖維素分子由于分子量低，分子鏈段更為柔順，使得半纖維素和纖維素通過羥基形成氫鍵結(jié)合更為容易。Aiken實驗：在破布漿中添加木糖可顯著增加紙張強(qiáng)度，而添加乙?；哪咎秋@著降低紙張強(qiáng)度。針葉木的半纖維素對于纖維結(jié)合的貢獻(xiàn)比闊葉木大。Klinstedt發(fā)現(xiàn)紙張強(qiáng)度與堿溶半纖維素含量更相關(guān)，而與戊糖含量關(guān)系不大。半纖維素含量太高也會降低紙張強(qiáng)度。

纖維素對纖維結(jié)合的影響纖維素分子量越大，纖維可以在機(jī)械力的作用下充分潤漲，細(xì)纖維化，增加纖維之間的結(jié)合面積和結(jié)合強(qiáng)度，從而制造出強(qiáng)度更高的紙張。木素對纖維結(jié)合的影響木素分子阻礙水進(jìn)入纖維細(xì)胞壁，限制了纖維的潤漲和塑化。木素分子阻礙纖維素之間氫鍵的形成。木素分子使纖維更加挺硬，纖維之間的交織結(jié)合減弱。水是植物纖維結(jié)合的關(guān)鍵水使纖維潤漲和塑化。水的表面張力可以使紙張在干燥過程中纖維結(jié)合得更為緊密。水是氫鍵形成的介質(zhì)，并且可以破壞纖維之間的氫鍵。三、紙張結(jié)構(gòu)性能1、兩面差（1）纖維幾何特征差異造成的兩面差◆大纖維未沉積或少量沉積之前，細(xì)小纖維從成型網(wǎng)穿過?！舸?、小纖維沉積速度的差異。◆在成型后由于真空箱或案棍的作用。（2）染色后兩面差（3）填料引起的兩面差2、縱橫差纖維在成紙過程中，纖維的排列呈一定的方向性，造成紙張強(qiáng)度、吸水膨脹、斷裂伸長率也呈一定的方向性。主要是由于漿速和網(wǎng)速的差異造成。園網(wǎng)紙機(jī)的縱橫差大于長網(wǎng)紙機(jī)長網(wǎng)紙機(jī)紙張網(wǎng)面縱橫差大于毯面判斷縱橫向的幾種方法：◆肉眼判斷◆改變紙的水分，紙張的變形◆抗張強(qiáng)度差異◆耐破破壞裂縫方向◆挺度差異3、紙的豎向（Z向）紙張豎向結(jié)構(gòu)特點影響紙張豎向強(qiáng)度的因素豎向性質(zhì)對紙張性能的影響4、勻度：纖維在紙張中分布的均勻性影響的主要因素包括：流送介質(zhì)的流體力學(xué)狀態(tài)、流送介質(zhì)的物化特性、纖維的物化特性纖維的分散因子：相當(dāng)于纖維長度的球體所含纖維的根數(shù)。5、定量：單位面積紙張的重量吸濕性對紙張定量的影響。定量波動主要受勻度和漿料流送設(shè)備穩(wěn)定性影響。定量波動對紙張性能的重要影響：價格強(qiáng)度厚度電學(xué)性能光學(xué)性能平滑度、摩擦因數(shù)、表面強(qiáng)度、表面導(dǎo)電率、表面液體吸收性、水分含量、塵埃度、耐久性、吸濕潤漲性。6、緊度（松厚度）、多孔性和透氣性緊度是指單位體積的紙張重量。影響緊度的主要因素：纖維的物化特性流送介質(zhì)的物化特性纖維的打漿處理網(wǎng)部脫水成型工藝壓榨壓光紙張的其它組分緊度對紙張的抗張強(qiáng)度、耐破度、撕裂度、透氣性、多孔性、吸油墨性、不透明度、電性能、形穩(wěn)性、模量、脆性等有顯著影響。多孔性表示紙張的孔隙率和孔徑分布。孔隙有三種形式：turepores,recess,voids孔隙率=1-紙張的相對密度/纖維的相對密度孔徑分布通過汞法、氮法測定。透氣度是指紙張在一定壓力作用下，單位面積單位時間透氣的多少。影響透氣性的主要因素包括紙張的緊度，纖維的幾何形狀，紙張的三維結(jié)構(gòu)7、平滑度平滑度表示紙張表面輪廓的粗燥程度。平滑度影響紙張的手感、書寫的流利性、印刷質(zhì)量。影響平滑度的主要因素有纖維的種類、打漿、網(wǎng)案搖振、網(wǎng)目、壓榨、壓光、填料、表面施膠、涂布等。8、尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性是指紙張水分變化引起紙張尺寸的變化。影響紙張尺寸穩(wěn)定性的主要因素：纖維的吸水性、纖維之間的結(jié)合、纖維吸水變形、紙張內(nèi)部應(yīng)力等。1、抗張強(qiáng)度、零距抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度指紙張抵抗張力的強(qiáng)度。零距抗張強(qiáng)度夾試樣的兩夾具之間的距離為零時測得的抗張強(qiáng)度。影響纖維抗張強(qiáng)度的主要因素有：纖維強(qiáng)度、纖維之間結(jié)合強(qiáng)度、纖維的長度。1/抗張強(qiáng)度=1/纖維強(qiáng)度+1/結(jié)合強(qiáng)度交織因子：單根纖維交織的幾率零距抗張強(qiáng)度主要與纖維本身的強(qiáng)度有關(guān)，紙張的實際抗張強(qiáng)度很少超過零距抗張強(qiáng)度的75%。未漂硫酸鹽漿：14000m未漂亞硫酸漿：7700m未漂堿法漿：4600m濕紙頁抗張強(qiáng)度三、紙張強(qiáng)度性能2、撕裂強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度指用反向平行的撕力施加在與其垂直的紙面上，持續(xù)地撕開一個裂口，所需的最低作用力。影響撕裂強(qiáng)度的主要因素：參與撕裂過程纖維的數(shù)量：與材料的柔韌性和纖維的長度有關(guān)纖維的交織次數(shù)：與纖維的長徑比有關(guān)纖維之間的結(jié)合力3、耐破度耐破度通過一個橡膠鼓膜作用在紙張上，用夾盤將紙張圓形面積的周邊緊壓住，逐漸增加液壓，當(dāng)擴(kuò)張力超過紙張的最大伸長度時紙張被頂破時壓力表的讀數(shù)?？梢詫⒛推贫葴y試看作是紙張所有方向同步測試抗張強(qiáng)度。4、環(huán)壓強(qiáng)度影響環(huán)壓強(qiáng)度的主要因素：纖維的模量，纖維之間的結(jié)合力。5、耐折度耐折度指在一定張力作用下，紙張可折疊次數(shù)。折疊過程使纖維的結(jié)合逐漸松弛，從而降低其抗張強(qiáng)度，當(dāng)降低到固定張力時，紙張被拉斷。因此影響耐折度的主要因素有：纖維的長度，紙張的模量，纖維的結(jié)合力。6、柔軟度、挺度、可壓縮性挺度指抵抗沿厚度方向受力變形的能力。柔軟度與挺度成反比。影響柔軟度的主要因素包括纖維的模量、纖維的幾何特征、纖維的結(jié)合力、紙張的密度等。7、表面強(qiáng)度最常用的表面強(qiáng)度是印刷紙張的抗拉毛強(qiáng)度，是指防止纖維、小纖維束、涂料粒子從紙張表面脫離的性能。未加工的紙張的表面強(qiáng)度主要決定與纖維之間的結(jié)合力。液體吸收性能和水汽穿透性幾乎所有的紙產(chǎn)品都在一定程度與液體相接觸，因此紙張抗液體滲透或者吸收液體的能力是紙張的重要性能。液體吸收性能主要影響因素：液體對纖維表面的潤濕特性、多孔性液體吸收性能測定：測定紙張吸收一定容積液體的時間、一定時間周期內(nèi)吸收液體的容積、測定液體滲入紙張表面的速率。水汽穿透性主要指空氣中的水汽穿過紙張的速率。水汽穿透性主要影響因素：多孔性、纖維表面對水的潤濕性。紙張的耐久性紙張的耐久性主要表現(xiàn)在三個方面：返黃、強(qiáng)度下降、纖維素降解影響的主要因素：木素、半纖維素、纖維素、光線、熱、濕度、PH值等光學(xué)性能紙張的光學(xué)性能包括：色澤、白度（亮度）、不透明度、光澤度等光線照在紙張上，一部分反射，一部分透過，還有一部分被紙張吸收。紙張光澤度指紙張表面鏡面反射和漫反射之比。漫反射的光線決定紙張的顏色和白度（亮度）。白度是指一個不透明的測試紙疊的漫反射因數(shù)比率，除以純氧化鎂表面的反射因數(shù)。（顏料、填料、漿料對紙張的白度都有影響。）白色度是指白色光總的反射率和反射波段的分布均勻性。透明度：除散射透過的光線之外，紙張透過光線的能力。T=(Rw-R0)/Rw×100%不透明度：紙張阻止光線透過的能力。不透明度=R0/R∞×100%紙張