淺談影響紙張不透明度的因素

1、造紙產品主要是用作生產資料,其中一半以上用于印刷材料,因此大部分紙張必須能夠提供不透明性。紙張的不透明性,就本質說是紙張“光學均一性”結構對光散色的結果,在紙中形成不透明性的機理有:反射、折射、衍射和吸收。影響紙張不透明度的因素很多,主要因素為纖維結合力,此外,顏料的性狀和用量,助留劑的使用,紙的定量、紙機壓榨和壓光的線壓力等,也對不透明度有影響,紙的各個指標都是相互制約的,而造紙的過程就是使所有的原材料的性能都達到最大化,使各個指標達到一個平衡。結合生產實踐,從以下幾個方面談談影響紙張不透明度的因素。1原料1植物細胞本身是無色透明的,植物纖維之所以不透明,是因為含有木素、樹脂和其它使纖維不透

2、明、并帶有由白色到深褐色的物質。2木素含量多、半纖維素含量少的漿種可提高紙張的不透明度。磨木漿及盤磨機械漿中木素含量高,光散色系數大,不透明度高,化學漿中木素含量低,光散色系數小,不透明度低。并且木素含量多的紙漿不易打漿,纖維之間結合力差,故不透明度好,反之,半纖維素含量少,纖維之間結合力差,不透明度也好。3幾乎含有原木所有成分的磨木漿纖維是最不透明的,所以,在紙的配比中加入磨木漿,有助于提高紙的不透明度。4在各種紙漿中,西班牙草紙漿具有最大的不透明度,其次是闊葉木漿、針葉木漿、最后是草漿。與棉漿相比,亞麻或大麻纖維能使紙張有更多的不透明度。5麻類纖維原料最大的特點是纖維含量高,纖維細長、強度

3、高、纖維彈性好,用麻類纖維原料生產的紙,紙質柔軟細膩,不透明度高。6闊葉木漿纖維細小,比表面積較大,所以反光折光好,不透明度高,泰國的桉木透氣度指標雖很大,但其纖維太細小,強度低,在短纖維原料中,綜合強度和不透明度指標,葡萄牙和巴西的桉木為最佳短纖維原料。而實際生產中,要結合其它指標綜合考慮。7纖維細胞壁厚腔小的纖維比較僵硬,纖維之間結合差,抄成紙的強度低,但紙質較疏松,透氣性好,吸水性好,不透明度好。8不同漿種在打漿與未打漿狀態(tài)下的不透明度對比(表1。表1不同漿種不透明度對比2顏料顏料的晶形、顆粒大小、大小分布以及分散性能等,均影響紙張的不透明性。紙張中顏料的性能是由許多因素組合在一起決定的

4、,例如質量平衡、顏料留駐率、電荷化學性質以及散色等,使所有性能都達到最大化是非常重要的。顏料種類的選擇要考慮到施膠及生產成本等因素。2.1顏料提供不透明性的機理(表2表2不透明性的機理圖1示意圖2.2紙中成分的折射率紙內部不透明性絕大部分來源于折射率的不同,顆粒大小對于整個顏料散射的貢獻不大。紙中折射率最小的成分是空氣1.00,也是性能價格比最好的遮光劑,折射率最大的是金紅石型鈦白粉2.72.表3紙中成分的折射率2.3顏料在紙配料中要有良好的分散當顏料與一種具有較低折射率的介質(最好是空氣接觸時,其較高的折射率才能被充分利用,當顏料接觸到另一個顏料顆粒時,散射效率就會降低。實際上有5個或更多的

5、顏料顆粒相互接觸時,估計總的散射效率將會減少淺談影響紙張不透明度的因素陳振芬(牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司,黑龍江牡丹江157013中圖分類號:TS77文獻標識碼:B紙漿種類相對不透明度%燒堿法西班牙草漿未打漿經打漿10095硫酸鹽樺木漿未打漿經打漿85 84亞硫酸鹽針葉木漿未打漿經打漿8478草漿未打漿經打漿82866973機理描述影響因素反射光從顆粒表面反射折射率折射光進入并離開一個顆粒時發(fā)生彎曲折光指數衍射光從小顆粒附近通過時發(fā)生彎曲顆粒尺寸吸收光被一種材料吸收組成組分折射率組分折射率金紅石鈦白粉2.72三水氫氧化鋁1.57銳鈦型鈦白粉2.55淀粉1.53沉淀碳酸鈣1.66聚乙烯醇1.54

6、研磨碳酸鈣1.56沉淀氧化硅1.45高嶺土1.57水1.33煅燒高嶺土1.59空氣1.00滑石粉1.57纖維素1.53淺談影響紙張不透明度的因素實用技術Practical Technolagy53South W est Pulp And Paper2006.Vol.35,No.3西南造紙2006年第35卷第3期50%,所以說,保持顏料良好分散是充分地應用鈦白粉散射能力的關鍵,不良的分散將會造成局部的擁擠,顏料顆粒變得很緊密地包裹在一起,降低顏料的折射、反射和散射效率,提高紙張的不透明度。機器調節(jié)、稀釋、漿料的使用、加入點以及添加順序等這些過程的目標都是為了最大化顏料在原料中的分散程序。如進口碳

7、酸鈣具有分散性好的優(yōu)點,可以保證紙張的均一性,折光性好,從而使紙張的不透明度高。2.4不同顏料對不透明度的貢獻不同碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉、白炭黑及瓷土等顏料在紙中加填均可提高紙的不透明度,由于它們的粒子形狀、粒子大小及折射率不同,所以對不透明度的貢獻也不同。對同一種顏料來說,顆粒的大小能夠影響紙張的不透明度的高低,顆粒越小,在同一用量下對提高紙張不透明度也越大,同時,顏料的顆粒細,覆蓋能力就越大。但是顏料粒子不能太細,否則保留率太低,并因光線繞射,透明性也大。在同等質量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積最大,折射率最高,金紅石型二氧化鈦在白色顏料中折射率最高,性能也最佳。鈦白粉應該是最后一個加入到

8、造紙機中的助劑,因它是貢獻不透明性的主要顏料。2.5提高顏料的含量可改進紙張的不透明度紙張不透明度的提高與填料的加入量并不是成比例的關系。提高顏料的含量可改進紙張的不透明度,但會造成紙張機械強度的降低及產生掉毛掉粉現象。為了保持顏料有較高的存留率,必須克服電荷需求,當顏料粒子非常小的時候,則無法通過過濾機理來實現經濟保留,所以,必須使用助留劑系統(tǒng),通常是使用一種相反電荷的聚合物或淀粉助留體系,將顏料附著到纖維矩陣網絡中,每一種造紙成分都具有各自的電荷需求。3打漿的影響3.1紙的緊度越高,從紙內擠出的空氣越多,紙層中空氣介質越少,紙反而接近于均質,光線的折射少,易于透過紙層。紙的透明性越大,所以

9、可以通過減少打漿程度來改進紙的不透明度。3.2當打漿度升高時,由于纖維結合力增大,故紙頁在干燥時,因表面張力的作用,使纖維極易靠攏,促進氫健的形成和結合力的提高,與此同時,紙張發(fā)生收縮,緊度增大,于是就減小了“光學均一性”結構,使不透明度下降。4紙頁成形的影響4.1用陶瓷脫水板代替案輥,改進紙頁勻度,可提高不透明度。4.2復合壓榨取代普通壓榨,采用可控中高輥壓光機,改善紙頁緊度狀況,降低壓榨、壓光各部線壓力來提高不透明度。4.3采用聚酯成形網及白水回收系統(tǒng)來提高細小纖維保留率,提高紙頁不透明度。4.4隨著紙頁表面粗糙度的提高,光散射增加,紙面越粗糙,紙越不透明,紙面的網紋和毯紋也增加紙的粗糙度

10、,因此紙的不透明度增加,可以假定認為,在紙的定量變化不大的范圍內,紙的不透明度與每平方米的克重成正比。4.5干毯貼缸越緊,紙越透明,可通過降低干毯貼缸程度來提高不透明度。4.6細小纖維的光散色系數比中長纖維組分大1倍以上,纖維在成形網上分布均勻,致密,無針孔,不透明度高。漿料篩份和相對的光散射指標,以磨木漿為例(表4磨木漿的篩份相對光散射指標長纖維327中等長纖維494中等長纖維和細小纖維混合物828細小纖維1260表4漿料篩粉與相對的光散射指標淺談影響紙張不透明度的因素Practical Technolagy實用技術從泰格制造到泰格創(chuàng)造近日,從湖南泰格林紙集團傳來訊息,由岳紙股份公司成功研制

11、開發(fā)出的新產品48.5g/m 2彩印超級軟壓光紙,經在印刷車速每小時4萬份的海德堡M600高速商業(yè)輪轉機上連續(xù)印刷10萬份不需擦版,填補了該項產品的國內市場空白。這是泰格集團充分發(fā)揮比較優(yōu)勢,做好技術創(chuàng)新、產品開發(fā)及應用文章結出的又一碩果。在2006年全國兩會上,全國人大代表、泰格林紙集團董事長王祥呼吁:企業(yè)作為國家創(chuàng)新的主體,其創(chuàng)新能力的強弱,直接關系到企業(yè)的興衰存亡,企業(yè)要把提升自主創(chuàng)新能力放到更加突出的位置,堅持源于市場,又高于市場,走“調整、開發(fā)、創(chuàng)造、組織與實現”的自主創(chuàng)新之路,力爭掌握具有自主知識產權的關鍵技術,形成現實生產力,努力變“中國制造”為“中國創(chuàng)造”。近年來,泰格集團依托

12、本集團國家級技術中心這一創(chuàng)新主體,以“高起點、高質量、高品位、高技術含量”為方針、堅持“生產一代、開發(fā)一代、研究一代、構思一代”的新產品開發(fā)策略,注重市場調研和產品的長遠發(fā)展,堅持持續(xù)的技術創(chuàng)新,努力由“泰格制造”向“泰格創(chuàng)造”轉型,成功實現了產品的升級更新?lián)Q代。到目前泰格集團成功組織實施了30項國家及省部級技術創(chuàng)新與新產品開發(fā)工作,共計開發(fā)國家級與省級新產品21個,其中國家級新產品4個,省級新產品17個;申報專利27項,獲國家授權專利15項;獲國家級科技進步獎1項、省部級科技進步獎5項,項目年平均創(chuàng)經濟效益9590萬元,創(chuàng)新技術已成為企業(yè)發(fā)展壯大的孵化器。特別是2005年,該集團成功開發(fā)研制

13、出的精質輕量涂布紙、高級彩印新聞紙、超級軟壓光紙、改良新聞紙、高白靜電復印紙、高級筆記本紙、熱敏原紙等7個新產品中,精質輕量涂布紙、高級彩印新聞紙獲得“2005年省級新產品”稱號,輕型印刷紙獲得“2005年國家重點新產品”稱號。要想做創(chuàng)新型企業(yè),就必須要建立運行高效的自主創(chuàng)新機制。自2000年開始,泰格集團就把建立技術創(chuàng)新的激勵機制落到實處,項目立項緊密結合生產實踐,采用項目招標制和項目負責人制,先由廣大科技人員自由選題,然后經過科技發(fā)展委員會批準,再通過招標的方式確定項目負責人。同時設立科技創(chuàng)新貢獻獎,每年由集團拿出100多萬元專門獎勵在科技攻關中做出貢獻的科技人員。近3年來共拿出300多萬元對實施的260多個項目進行了獎勵,極大地調動了員工的創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)的激情,形成了良好的創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)氛圍。在職稱評聘中打破論資排輩框框,采用“能者上、庸者下”的動態(tài)機制。每月從科技人員的工作能力、工作態(tài)度、工作業(yè)績等方面進行細化、量化考評,在月考評的基礎上,進行排序,并與工資獎金掛鉤,每年按一定的比例進行優(yōu)勝劣汰,在內部形成人才合理流動的局面。在科研經費的投入上,該集團按銷售收入的比例提取并逐年增加。目前研究開發(fā)經費支出額已達到了銷售額的3.5%以上,2005年用在技術開發(fā)費已達1.2億元。與此同時,為了使創(chuàng)新“輻射”到每一位員工,該公司于2000年開始,在全集團內開展小改小革合理化建議,形成了一種人