打漿工藝概述：影響打漿的因素-

1、打漿的影響因素很多,例如打漿比壓、打漿時間、紙料濃度、紙料性質(zhì)、刀間距離、刀的特性、打漿溫度、紙料PH值以及打漿時添加物料等都足以影響打漿。為了正確考慮打漿的內(nèi)在聯(lián)系,合理地制訂打漿工藝規(guī)程,打出合乎紙張質(zhì)量要求的紙料,因此有必要對上述因素加以討論。(一打漿比壓單位打漿面積上所受的力稱為打漿比壓。打漿比壓是決定打漿方式的首要因素。也就是說,打漿究竟是屬于游離狀打漿或粘狀打漿的范疇,先決條件在于打漿比壓。正確地決定比壓,也是能否縮短打漿時間,提高紙料質(zhì)量和節(jié)約電耗的關(guān)鍵。在纖維潤脹以前迅速落下刀輥,亦即采用較高的打漿比壓和較小的刀距,在較低濃度下將纖維切短,這就是游離的漿;反之,粘狀打漿是在較高

2、濃度、較低打漿比壓的情況下進行的。在粘狀打漿過程中,纖維獲得較充分的潤脹,具有一定彈性,因此大部分纖維只受到揉搓和壓擠,僅有小部分被切斷。在一般情況,減小打漿比壓可以避免過多切斷纖維,但是降低比壓的結(jié)果,又會延長打漿時間,所以一般打漿都是在盡可能不影響紙料性質(zhì)的條件下,適當增加比壓,因此提高打漿效率和節(jié)省動力消耗。打漿所用的比壓大小,決定于紙漿種類和纖維性質(zhì)。以不同纖維原料種類生產(chǎn)不同紙張時,所要求的打漿比壓范圍大體概括如表2-1-5所示。表2-1-5打漿比壓與紙張種類的關(guān)系纖維原料種類紙張種類打漿比壓(公斤/厘米2未漂亞硫酸鹽木漿2號及3號書寫印刷紙35中等緊度的薄型文化用紙 1380100

3、克/米2的打孔卡片紙、書皮紙 57漂白亞硫酸鹽木漿復寫紙類薄紙 0.51.01號及2號書寫紙、印刷紙 24繪圖紙、地圖紙、圖畫紙、吸水紙516未漂硫酸鹽木漿電氣絕緣紙48牛皮紙、紙袋紙1012破布漿吸水紙 38漂白亞硫酸鹽葦漿印刷紙 27漂白堿法草漿有光紙、印刷紙25除了比壓大小之外,達到指定打漿比壓的時間快慢也很重要。一般說來,如果采用的是逐步增加打漿比壓的辦法,其結(jié)果是纖維吸水潤脹程度大,切斷作用小。這種打漿方法適用于要求強度較高,而伸縮性不占重要地位的紙類。如果延長打漿時間,這種打漿辦法適于生產(chǎn)薄頁紙。相反,如果采用迅速增加打漿比壓的辦法,結(jié)果是纖維潤脹分裂作用小,切斷作用大,這種辦法適

4、用于一般書寫紙和印刷紙的打漿。如果打漿一開始,就急速增加比壓,打漿作用以切斷纖維占絕對優(yōu)勢,這種打漿辦法只能應用在濾紙、吸墨紙等一類要求吸收性能較好的紙類。一般來說,飛刀與底刀之間比離較大,刀片之間的纖維層較厚,每根纖維所受作用力較小,即打漿比壓較小。所以粘狀打漿時,刀間距離不能小于0.08毫米,否則刀片會受到過多的磨損。(二打漿濃度紙料的濃度對打漿的質(zhì)量有很大的影響。根據(jù)近年來打漿工藝的發(fā)展,打漿濃度可分為低濃、中濃、高濃三種,有人認為10%以下的濃度稱為低濃打漿,1020%的濃度稱為中濃打漿,而高濃打漿的濃度在2030%甚至更高。在低濃打漿的范疇內(nèi),打漿濃度較高,則進入飛刀與底刀之間的漿層

5、較厚,纖維數(shù)量增多,有利于促進纖維間的擠壓和揉搓作用,有助于纖維分散、潤脹和細纖維化。同時,單根纖維所分擔承受的壓力也相應減小,從而減少了纖維的切斷作用。由此可見,打漿濃度較高,適合于粘狀打漿的要求。例如,某廠生產(chǎn)水泥袋紙在用錐形精漿機進行打漿,將打漿濃度由原來的34%提高到56%,在同樣成漿打漿度情況下,紙的耐破度和撕裂度均有顯著提高。游離狀打漿則要求切斷纖維,而不希望纖維過多吸水潤脹,打漿濃度可控制低一些。總之,在低濃打漿的范疇內(nèi),紙料濃度的大小,應根據(jù)打漿方式、紙料性質(zhì)和打漿設備構(gòu)造等而決定。對于打漿機來說,在打粘狀漿或一般紙料時,濃度也應大一些,但也要考慮到設備結(jié)構(gòu)的限制,例如舊式打漿

6、機紙料的濃度可達56%,新型打漿機的濃度還可高一些。而一般連續(xù)打漿設備,則多受漿泵和進料操作的限制,不易提高打漿濃度。不應該指出,提高打漿濃度,既可以提高單位時間的產(chǎn)漿量,降低單位產(chǎn)量的電耗,從而降低生產(chǎn)的成本,在經(jīng)濟上的合理性是不應忽視的。為此,不論是間歇或連續(xù)打漿,在設備條件允許下,根據(jù)生產(chǎn)紙種的質(zhì)量要求,應盡量保持最大可能的打漿濃度。中濃打漿(濃度1020%雖能有助于提高紙張強度,但效果既不甚顯著,且動力消耗又高,因此未能在工業(yè)生產(chǎn)中獲得應用。早在二十多年前,在實驗室進行的高濃打漿(2030%的研究,就已指出,高濃打漿能膩予紙張以較高的撕裂度、伸長率和耐破度等。到了六十年代,隨著連續(xù)打漿

7、設備結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,高濃打漿設備也漸趨成熟,促進了高濃打漿在工業(yè)生產(chǎn)中的實現(xiàn)。高濃打漿目前是采用附有強制喂料裝置的盤式磨漿機,以解決漿料濃度大,流動性差等問題。一般可采用螺旋推進器作為喂料裝置,將紙料推進高濃盤磨機中進行打漿。如前述在打漿過程中,纖維受到刀片的沖擊、壓潰和纖維彼此之間的摩擦作用,其初生壁和次生壁外層得到破壞,從而促進纖維的吸水潤脹和細纖維化。在低濃打漿時,由于大量的水在纖維間起著潤滑作用,因此纖維間的摩擦力很小,對纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)不易產(chǎn)生影響。低濃打漿主要靠底盤刀片的作用,因此要求磨盤刀片之間的縫隙必需保持在單根纖維厚度左右,務使纖維受到劇烈的摩擦作用。但是由于打漿設備在使用過程

8、中會發(fā)生不均勻磨損,致使整個磨盤刀片間隙不可能完全一致。間隙太小處,纖維受到過度的壓潰和切斷;間隙過大處,纖維又得不到必要處理。因此,低濃打漿不易取得均勻的打漿效果。高濃打漿的情況則與此迥然不同。高濃打漿主要依靠磨盤間紙料的相互摩擦,而不是靠磨盤本身的作用,因此磨盤間的間隙可以加大,從而避免了纖維的過度壓潰和切斷。從纖維篩分組成和纖維形態(tài)的觀察,可以明顯地看出經(jīng)過高濃打漿和低濃打漿的紙料存在著顯著的差別。測定結(jié)果表明,高濃打漿時纖維長度變化不大,而低濃打漿時,長纖維比例大大降低,短纖維和細小纖維比例顯著增加,因而打漿度上升較快,其濾水性能也較差。在纖維形態(tài)方面,經(jīng)過高濃打漿的纖維細纖維化程度要

9、比低濃打漿的大得多。另外,經(jīng)過高濃打濃的纖維多呈扭曲狀,而低濃打漿的纖維則呈寬帶狀。由于高濃打漿能夠更多地保持纖維的長度和強度,因此紙漿的撕裂度要比低濃打漿的高得多。同時,由于經(jīng)高濃打漿后纖維多呈扭曲狀,纖維具有很高的收縮能力,因此紙張的收縮率得到大大改善,這種情況對水泥袋紙、高速輪轉(zhuǎn)印刷紙等紙種具有重要的意義?；谏鲜鲈?在造紙機上對紙袋進行干燥時,紙張的收縮率有較大幅度的增加,其結(jié)果是紙張韌性和耐破度得到一定程度的提高,而抗張強度則可能有降低,如表2-1-6所示。綜上所述,由于抗張強度變化不大,而伸長率有著較大幅度的增加,最終表現(xiàn)在紙韌性上在為提高,這點對紙袋的使用性能是極為重要的。表2

10、-1-6高低濃度不同打漿方式的比較紙張性質(zhì)低濃打漿高濃打漿高濃+低濃打漿橫向撕裂度(克/張 150 250 200橫向伸長率(% 6.1 8.6 9.5橫向抗張力(克/厘米 288 288 270橫向韌性(公斤.米/米2 12.7 18.7 20.9耐破度(公斤/厘米2 12.8 13.2 13.5對長纖維漿來說單純采取高濃打漿的處理方式,纖維沒有能夠得到足夠的適當切斷作用,不易保證成紙的勻度,因此,可以考慮采用兩段打漿的方法,即在高濃打漿之后,再經(jīng)過低濃打漿處理。兩段打漿既能體現(xiàn)高濃打漿的優(yōu)點,又能達到低濃均整和節(jié)約用電的目的。只要高濃和低濃兩個階段取得良好的配合而使纖維受到最小損傷,紙張的

11、強度和質(zhì)量都會比單獨用高濃打漿或低濃打漿要高得多,此點可由表2-1-6看出。目前用于高濃打漿的幾種型式的盤磨機,均要求較高的制造精密度,并且磨盤材料必須選用優(yōu)質(zhì)的,這類盤磨機生產(chǎn)能力較大,電耗也高?？偟膩砜?高濃打漿是個技術(shù)方向,特別適用于處理厚壁纖維的馬尾松和落葉松等漿料,而對闊葉木漿和草類紙漿等短纖維,更能發(fā)揮其效果,為利用短纖維漿生產(chǎn)高強度紙張開辟了新途徑。但高濃打漿也存有一些問題,例如動力消耗較大,紙張的緊度大,不透明度,尺寸的穩(wěn)定性和挺度均較差,這些情況是值得注意的。圖2-1-23示出一種高濃盤磨機打漿流程,它適用于作為生產(chǎn)水泥袋紙的第一段打漿用,而第二段打漿仍用一般的低濃錐形磨漿機

12、。圖2-1-23高濃盤磨機打漿流程1-真空過濾機 2-真空過濾機水封池(80米3 3-真空泵 4-消音器 5-活底料倉 6-送料器 7-喂料器 8-高濃盤磨機(23%濃度 9-貯漿池(220米3(三打漿溫度打漿時,由于纖維與刀片表面以及纖維彼此之間的摩擦作用,產(chǎn)生摩擦熱,這些熱量積聚在紙料中,造成漿溫上升。打漿時間較長,漿溫可能升高較多。溫度升高的大小隨打漿情況不同而有差異。游離狀打漿處理一般紙料由于打漿時間較短,因此紙料中積聚熱不大,溫度上升不大顯著。粘漿時間較長,往往易于出現(xiàn)升溫較多的現(xiàn)象,例如,電容器紙用漿的打漿時間長達24小時左右,紙料中積聚熱較大,溫度上可能上升至60以上。紙料溫度過

13、高,可能產(chǎn)生以下幾種副作用:(1影響紙料施膠效果,導致施膠效果的下降； （2）從亞硫酸鹽木漿中游離出樹脂，增加樹脂障礙； （3）可能引起纖維產(chǎn)生脫水， 纖維的吸水潤脹作用大大降低，致使必須延長打漿時間，以達到要求的打漿度； （4）影響 紙張的物理強度。以亞硫酸鹽為例，在 20和 60溫度下分別處理紙料，使其打漿最后均 達 50。SR，抄成漿張，測定其物理強度，發(fā)現(xiàn)在打漿溫度為 60時，其裂斷長將比 20 打漿時降低 22.7%，耐折度低 74.3%,耐破度低 43.2%,而只有吸水性能和透氣度獲得提高。 這主要是由于較高的溫度易引起紙料的脫水作用， 使纖維素與纖維素之間一些氫鍵破裂， 紙 料潤

14、脹程度大大降低， 在打漿過程中機械的切短作用大大加強， 最終引起了紙張中纖維結(jié)合 力的降低。 在工廠生產(chǎn)過程中，因季節(jié)和地區(qū)的不同，對打漿效果也是有影響的。通常發(fā)現(xiàn)夏季因 溫度高而給打漿工序帶來一些麻煩，嚴重時，還需要考慮采用降溫措施。冬季溫度較低，則 不存在漿溫過高的問題。 （四） 通過量 在間歇式打漿操作中，每次處理漿量恒定不變，打漿效果主要取決于打漿比壓、打漿濃 度和打漿時間，如前述，打漿時間的長短又決定于打漿方法（比壓和濃度） ，以及對打漿質(zhì) 量的要求。采取連續(xù)打漿操作時，打漿效應則主要決定于打漿比壓、打漿濃度、連續(xù)打漿設 備的臺數(shù)以及單位時間紙料的通過量。在其他條件相同的情況下，增加

15、通過量，相應地會縮 短纖維受到打漿處理的時間。如果采取提高漿濃的同時，以增加紙料通過量，那又是另一個 問題。 （五） 刀質(zhì)和刀厚 游離狀打漿宜于采用薄刀；反之，粘狀打漿，則以采用厚刀較為適宜。厚刀比較不易切 斷纖維，而較易對纖維進行分絲細纖維化。如欲制造高粘狀的紙料，則以石刀為最適宜，一 般石刀的厚度比鋼刀的大。 由于紙料和生產(chǎn)紙種的不同， 打漿設備的刀片應根據(jù)實際情況選用不同的材料。 鋼刀切 斷纖維作用大， 而石刀最適于粘狀打漿。 選用鋼刀或石刀， 這也要根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求來決定。 （六） 紙料種類和化學組成的影響 各種不同纖維原料，經(jīng)過不同方式的制漿手段，也會制得化學組成各不相同的紙漿。這 種纖維結(jié)構(gòu)和化學組成的區(qū)別，往往導致紙漿的打漿性能的差異。在第二節(jié)“打漿理論”中， 已就紙漿的化學組成對打漿的影響，有所闡述。在這里，還應該著重指出，當紙漿中 -纖 維素含量較多，半纖維素含量較少時，纖維不易取得潤脹和細纖維化作