造紙工藝及技術(shù)課件

造紙工藝及技術(shù)造紙工藝及技術(shù)1紙是如何制造出來的，其基本工藝流程如何？紙與紙板的區(qū)別，常見的有那些？紙或紙板有那些基本的性能？如何根據(jù)用途來確定其質(zhì)量要求？紙是如何制造出來的，其基本工藝流程如何？2第一章緒論造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位

是與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類文明建設(shè)息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)；紙的消費(fèi)是衡量國家現(xiàn)代化水平和文明建設(shè)的重要標(biāo)志。

第一章緒論造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位3國內(nèi)外造紙工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1、紙和紙板總產(chǎn)量及人均消費(fèi)量

世界總產(chǎn)量：近4億噸（07年）中國總產(chǎn)量：0.839億噸（08年，居世界第一位）世界人均消費(fèi)量：56.3kg/（人·年）（08年）發(fā)達(dá)國家人均消費(fèi)量：＞300kg/（人·年）中國人均消費(fèi)量：50kg/（人·年）（預(yù)計(jì)2010年達(dá)世界人均）湖北省08年產(chǎn)量超100萬噸，國內(nèi)排名13位國內(nèi)外造紙工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢4

2、國內(nèi)造紙工業(yè)現(xiàn)狀

已基本建立比較完整的造紙工業(yè)技術(shù)研究開發(fā)、人才培養(yǎng)、裝備制造、產(chǎn)品生產(chǎn)和市場銷售等體系。國際造紙跨國公司的進(jìn)入和我國造紙工業(yè)大力引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)，有力地推動我國造紙工業(yè)的發(fā)展。目前我國已具備從造紙生產(chǎn)和消費(fèi)大國向世界造紙強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。 2、國內(nèi)造紙工業(yè)現(xiàn)狀53、現(xiàn)代造紙工業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢是資金密集型、技術(shù)密集型、能源密集型和大規(guī)模型產(chǎn)業(yè)。具有生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)、工藝流程復(fù)雜、能源消耗高、原材料處理量大、污染負(fù)荷重、投資大的特點(diǎn)。生產(chǎn)規(guī)模大型化、產(chǎn)品高檔化、技術(shù)裝備現(xiàn)代化、生產(chǎn)清潔化和水資源的節(jié)約利用是當(dāng)今世界造紙工業(yè)發(fā)展的主要趨勢。3、現(xiàn)代造紙工業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢64、國內(nèi)造紙工業(yè)存在的主要問題

√造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)不合理，木漿比重低

√紙和紙板總量不足，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理

√企業(yè)規(guī)模小

√技術(shù)裝備落后

√水資源消耗大

√環(huán)境污染嚴(yán)重

4、國內(nèi)造紙工業(yè)存在的主要問題7造紙領(lǐng)域的發(fā)展主要表現(xiàn)紙的品種種類多打漿方面連續(xù)打漿；高濃打漿造紙助劑方面種類增加抄紙方面低定量；中性造紙；中性施膠紙機(jī)裝備方面大型化、高速化白水回用方面白水循環(huán)進(jìn)一步封閉P2造紙領(lǐng)域的發(fā)展主要表現(xiàn)P28一、紙和紙板的分類

1.紙和紙板的概念紙是一種特殊的材料，由纖維（主要是植物纖維）和其他固體顆粒物質(zhì)（如膠料、填料、助劑等非纖維添加物質(zhì)）交織結(jié)合而成的、具有多孔性網(wǎng)狀物性的特殊薄張材料。

紙和紙板的區(qū)別：在于它的定量和厚度。我國：一般定量200g/m2以下，厚度500μm以下稱紙；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦標(biāo)準(zhǔn)：定量超過250g/m2稱為紙板。P3一、紙和紙板的分類P392.不同的分類方法原料植物纖維紙、合成纖維紙、礦物纖維紙和金屬纖維紙抄造方式手工紙、機(jī)制紙整理包裝方式平板紙、卷筒紙、盤卷紙定量和厚度紙和紙板紙面的光滑程度毛面紙、半有光紙、有光紙用途文化用紙、包裝用紙、技術(shù)用紙、裝飾用紙P42.不同的分類方法P410造紙工藝及技術(shù)課件11造紙工藝及技術(shù)課件12T5另外根據(jù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用要求再補(bǔ)充以下方面內(nèi)容：五、紙和紙板的規(guī)格（一）原紙尺寸（卷筒紙和平板紙）T5另外根據(jù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用要求再補(bǔ)充以下方面內(nèi)容：13T6

（二）紙的幅面尺寸

國家標(biāo)準(zhǔn)：A、B、C三組

國際標(biāo)準(zhǔn)：為國家標(biāo)準(zhǔn)A組0～6組號（A0～A6）規(guī)則：（1）各組內(nèi)每號尺寸可對折成鄰近號尺寸（2）各組內(nèi)的用紙幅面均為相似形

（三）紙的偏斜度一般不超過3mm。T6（二）紙的幅面尺寸國際14T7

六、印刷與紙和紙板（一）印刷方法的分類和特點(diǎn)

印刷方法分為壓印式印刷法非壓印式印刷法凸版印刷凹版印刷平版印刷（膠版、石版）如噴墨印刷、靜電復(fù)印等T7六、印刷與紙和紙板壓印式印刷法凸版印刷如噴墨印15T8

（二）印刷對造紙工業(yè)發(fā)展的要求

√適應(yīng)印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高的要求進(jìn)一步提高紙張強(qiáng)度（抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度）和勻度。

√適應(yīng)印刷品質(zhì)量和檔次提高的要求進(jìn)一步提高印刷紙的檔次和質(zhì)量，如勻度及定量、厚度、松密度和水分的均勻性，表面結(jié)合強(qiáng)度、平滑度和印刷適性等，同時降低紙張的定量。

√適應(yīng)新的印刷方法、印刷油墨、印刷工藝和印刷設(shè)備的要求不斷研究和開發(fā)新產(chǎn)品和提高現(xiàn)有產(chǎn)品對上述要求的適應(yīng)性。T8（二）印刷對造紙工業(yè)發(fā)展的要求16T8

七、包裝與紙和紙板在塑料、金屬、玻璃及紙和紙板四大包裝材料中，紙和紙板是最主要的包裝材料，用量最多。

當(dāng)前包裝紙材料的發(fā)展情況：開發(fā)適于綠色包裝需求的紙、紙板和紙制品發(fā)展高檔次、高質(zhì)量包裝紙和紙板包裝用紙和紙板低定量化和發(fā)展重型化包裝紙箱T8七、包裝與紙和紙板當(dāng)前包裝紙材料的17二、紙和紙板的性質(zhì)和質(zhì)量要求外觀質(zhì)量物理性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)印刷性能電氣性質(zhì)P5二、紙和紙板的性質(zhì)和質(zhì)量要求P518（一）外觀質(zhì)量塵埃、針眼、破洞、透明點(diǎn)半透明點(diǎn)、皺紋、褶子條痕、筋道泡泡紗、網(wǎng)印、毯印、斑點(diǎn)漿疙瘩、裂口色澤（一）外觀質(zhì)量19（二）物理性質(zhì)1.一般性質(zhì)水分灰分定量厚度緊度或松厚度縱橫向正反面2.吸收功能施膠度抗水性透氣度（二）物理性質(zhì)203.表面性質(zhì)平滑度耐磨性掉毛、掉粉4.機(jī)械強(qiáng)度性質(zhì)抗張強(qiáng)度裂斷長伸長率耐破度耐折度撕裂度紙板環(huán)壓強(qiáng)度紙板壓縮彈性3.表面性質(zhì)21（三）光學(xué)性質(zhì)白度亮度光澤度透明度及不透明度（四）印刷性能平滑度施膠度可壓縮性尺寸穩(wěn)定性吸油性表面強(qiáng)度挺度（三）光學(xué)性質(zhì)22（五）電氣性質(zhì)相對介電常數(shù)耐電壓強(qiáng)度介質(zhì)損失角導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)（五）電氣性質(zhì)23三、紙與紙板的生產(chǎn)方法及流程濕法造紙和干法造紙貯漿池打漿貯漿池添料凈化、脫氣篩漿流漿箱網(wǎng)部壓榨部干燥部壓光部卷取膠料、填料、助劑等超級壓光包裝纖維回收回收纖維回收白水水力碎漿機(jī)損紙損紙損紙三、紙與紙板的生產(chǎn)方法及流程貯貯添凈篩流網(wǎng)壓干壓卷膠料、填料24第二章打漿第一節(jié)打漿的任務(wù)打漿的概念紙料纖維受到剪切力的作用剪切力：來自機(jī)械的作用和流體的作用打漿：源自間歇式槽式打漿機(jī)磨漿：源自連續(xù)式盤磨打漿機(jī)打漿的任務(wù)1）改變纖維形態(tài)2）控制紙料在網(wǎng)上的濾水性能P10第二章打漿第一節(jié)打漿的任務(wù)P1025第二節(jié)打漿理論一、纖維細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)（一）纖維細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)P11第二節(jié)打漿理論P(yáng)1126二、纖維在打漿中的變化揉搓、疏解漿料細(xì)胞壁產(chǎn)生位移和變形、P層和S1層的破除、纖維的切斷纖維的吸水潤脹和細(xì)纖維化產(chǎn)生纖維碎片、卷曲、壓縮和伸長P12二、纖維在打漿中的變化P12271.細(xì)胞壁的位移和變形S2層中的細(xì)纖維同心層發(fā)生位移與變形纖維之間的間隙增大，水容易進(jìn)入纖維吸水潤脹，纖維柔軟2.初生壁和次生壁的破除打漿的機(jī)械作用和纖維之間的相互摩擦3.切斷和變形纖維橫向斷裂分絲化1.細(xì)胞壁的位移和變形284.吸水潤脹潤脹內(nèi)部組織松弛，有利于細(xì)纖維化，增加纖維間接觸面積，提高成紙強(qiáng)度，降低透氣度5.細(xì)纖維化外部細(xì)纖維化內(nèi)部細(xì)纖維化6.纖維的其他變化纖維碎片纖維扭曲、卷曲、壓縮和伸長4.吸水潤脹29T35

其剪切力來自：機(jī)械作用和流體作用四、磨（打）漿機(jī)理T35其剪切力來自：機(jī)械作用和流體作用四30打漿前打漿后打打31三、纖維結(jié)合力紙頁強(qiáng)度纖維自身的強(qiáng)度、纖維的結(jié)合力、纖維的平均長度、紙中纖維的分布和排列（一）氫鍵理論打漿的機(jī)械作用增加了纖維的比表面積游離出大量的游離羥基在纖維間形成水橋水蒸發(fā)后，纖維靠攏氫氧原子形成氫鍵P14三、纖維結(jié)合力打漿的機(jī)械作用增加了纖維的比表面積游離出大量的32T62

一、纖維結(jié)合力（四種）氫鍵結(jié)合力化學(xué)主價鍵力——纖維素分子鏈葡萄糖基之間的鍵力極性鍵吸引力——范德華吸引力表面交織力√

（一）纖維與纖維之間的氫鍵結(jié)合

步驟一：通過水分子形成的水橋連接T62一、纖維結(jié)合力（四種）氫鍵結(jié)合力√（一330.5～2％的羥基形成氫鍵結(jié)合；98％以上的羥基在纖維內(nèi)部形成氫鍵。

步驟二：單層水分子形成的氫鍵結(jié)合當(dāng)紙料在網(wǎng)上濾水后，經(jīng)過壓榨進(jìn)一步脫出水分，使兩纖維間的距離靠攏，在纖維間形成了比較有規(guī)則的單層水分子連接的氫鍵結(jié)合。

步驟三：過程完成，形成氫鍵結(jié)合紙頁經(jīng)加熱干燥進(jìn)一步脫除水分，水分蒸發(fā)時，纖維受水的表面張力作用，使紙頁收縮，纖維進(jìn)一步靠攏，從而使纖維素分子間的羥基距離小于2.8?，最終形成了氫鍵結(jié)合。0.5～2％的羥基形成氫鍵結(jié)合；34（二）影響纖維結(jié)合力的因素1.打漿的影響吸水溶脹、細(xì)纖維化，提高纖維的柔軟性和可塑性，增加了纖維的比表面積，增加了氫鍵的數(shù)量，提高結(jié)合力2.紙漿種類的影響化學(xué)木漿、棉漿、草漿、機(jī)械漿依次變差3.纖維化學(xué)組成和形態(tài)的影響半纖維素木漿含量纖維素的聚合度纖維長度4.添加劑的影響親水性物質(zhì)，增加結(jié)合力疏水性物質(zhì)，降低結(jié)合力P15（二）影響纖維結(jié)合力的因素P1535四、打漿過程質(zhì)量控制打漿質(zhì)量的檢查漿料濃度、打漿度、濕重纖維長度、水化度、保水值和篩分析1.打漿度表示紙漿脫水難易程度。反映纖維被切斷、分裂、潤脹和細(xì)纖維化等打漿作用的效果肖伯爾打漿度儀2.纖維長度顯微鏡法——直接表示框架法（濕重g）——間接表示P16四、打漿過程質(zhì)量控制P16363.保水值和篩分析保水值表示纖維打漿后的水化及潤脹的程度。紙張的緊度、裂斷長、耐破度、耐折度等隨著保水值的增加而直線上升。篩分析使纖維按長度得到分級，測出各級纖維的長度和所占百分率。保水值＝（濕漿重－干漿重）×100干漿重3.保水值和篩分析保水值＝（濕漿重－干漿重）×100干漿重37五、打漿與紙張性質(zhì)的關(guān)系裂斷長耐破度耐折度撕裂度緊度其他P17五、打漿與紙張性質(zhì)的關(guān)系P1738造紙工藝及技術(shù)課件39第三節(jié)打漿工藝一、打漿方式長纖維游離狀打漿、短纖維游離狀打漿、長纖維黏狀打漿、短纖維黏狀打漿長纖維游離磨（打）漿長纖維粘狀磨（打）漿短纖維游離磨（打）漿短纖維粘狀磨（打）漿P19第三節(jié)打漿工藝一、打漿方式長纖維游離磨（打）漿40一般：打漿度小于30o

SR稱為高度游離漿打漿度為30～50o

SR稱為游離漿或中等漿打漿度為50～70o

SR稱為粘狀漿打漿度為70～85o

SR稱為高粘狀漿或大于85o

SR

所以，游離漿(或粘狀漿)和游離打漿(或粘狀打漿)概念不同表示打漿的程度表示打漿作用的方向式一般：打漿度小于30oSR411、長纖維游離磨（打）漿以疏解為主，要求將纖維分散成單纖維，只需適當(dāng)?shù)募右郧袛?，盡量保持纖維長，不要求過多的細(xì)纖維化。漿料特性：漿料脫水性好，成紙吸收性好，透氣度大，因纖維長，勻度、平滑度差，不透明度高，耐破和撕裂強(qiáng)度較好，尺寸穩(wěn)定性好，變形性小。這種漿料多用于生產(chǎn)有較高強(qiáng)度的紙張。

例：牛皮包裝紙

定量40～110g/m2原料未漂KP漿纖維平均長度1.8～2.4mm打漿度22～40o

SR1、長纖維游離磨（打）漿例：牛皮包裝紙422、長纖維粘狀磨（打）漿要求纖維高度細(xì)纖維化，良好的潤脹水化，使纖維柔軟可塑，有滑膩性，并盡可能地避免纖維切斷，使纖維保持一定的長度。漿料特性：因打漿度高，脫水困難；纖維長上網(wǎng)時容易絮聚，影響成紙的勻度，需采用低濃上網(wǎng)；成紙強(qiáng)度大，吸收性小，可用來生產(chǎn)高級薄型紙。例如：①仿羊皮紙（機(jī)械零件包裝紙）②描圖紙（中等長纖維粘狀漿）定量55g/m2定量50g/m2原料未漂亞硫酸鹽木漿原料漂白亞硫酸鹽木漿打漿度90oSR纖維平均長度1.2～1.6mm打漿度85～90oSR2、長纖維粘狀磨（打）漿①仿羊皮紙（機(jī)械零件包裝紙）43P44

又如：紙袋紙

定量80g/m2纖維平均長2.0～2.4mm打漿度20～25o

SR

為什么紙袋紙會是這樣？因?yàn)榧埓堄袃蓚€重要質(zhì)量要求：①很高的強(qiáng)度（耐破度、撕裂度）②良好的透氣度為保證透氣度和上網(wǎng)脫水良好－→打漿度不能高（屬游離漿）但又不能采用游離打漿，否則：切斷纖維－→不利撕裂度不能很好細(xì)纖維化→不利耐破度

∴

紙袋紙打漿度雖低，但仍采用長纖維粘狀打漿方式P44又如：紙袋紙443、短纖維游離磨（打）漿要求纖維有較多的切斷，避免紙漿纖維潤脹和細(xì)纖維化漿料特性：脫水容易，紙的組織均勻紙頁較松軟，強(qiáng)度不大，吸收性強(qiáng)例：吸墨紙定量100g/m2原料棉漿或摻部分木漿纖維長度0.7～1.0mm打漿度20～30oSR3、短纖維游離磨（打）漿例：吸墨紙454、短纖維粘狀磨（打）漿要求纖維高度細(xì)纖維化，潤脹水化并適當(dāng)切斷，使纖維柔軟可塑有滑膩感漿料特性：脫水困難，成紙均勻好有較大的強(qiáng)度例：卷煙紙定量22g/m2纖維長度0.9～1.4mm打漿度88～92oSR原料麻漿或木漿4、短纖維粘狀磨（打）漿例：卷煙紙46T44游離漿與粘狀漿的磨（打）漿方法

游離漿——打漿時間短，濃度低，壓力大，刀片薄，以一次下重刀為宜。粘狀漿——打漿時間長，濃度高，刀片厚，先輕刀疏解，再分幾次下刀，逐步加重壓力。

T44游離漿與粘狀漿的磨（打）漿方法47二、影響打漿的因素（一）打漿比壓和刀間距打漿比壓：單位面積上漿料所收的壓力。決定打漿效率。與刀間距關(guān)系密切。刀間距越小，比壓越大，纖維的切斷作用大，打漿度上升快。刀間距大，比壓小，切斷少，纖維潤脹好，分絲帚化多。比壓的控制以調(diào)整打漿濃度、刀間距等因素實(shí)現(xiàn)。P20二、影響打漿的因素P2048（二）打漿濃度分為低濃、中濃和高濃打漿。1.低濃打漿打漿濃度對打漿方式和質(zhì)量有重要影響。打漿濃度高，纖維切斷作用小，分絲帚化好，提高產(chǎn)量，降低能耗。反之，恰好相反。游離打漿漿濃：3%~4%黏狀打漿漿濃：>5%P21（二）打漿濃度P21492.高濃打漿依靠纖維間的摩擦、擠壓、揉搓和扭曲，產(chǎn)生大量的熱，使?jié){料軟化，有利于漿料的離解。纖維長度變化不大，短纖維和細(xì)小纖維碎片減少，纖維呈扭曲狀，成紙撕裂度、收縮率、韌性、緊度和不透明度提高。不適于長纖維打漿，是與草類和闊葉木打漿。3.中濃打漿原理和高濃打漿相似草漿中濃打漿效果好木漿中濃打漿2.高濃打漿50（三）通過量和時間間歇式打漿，打漿時間控制通過量連續(xù)打漿，可通過量控制打漿度打漿效率=通過漿量（kg/h）×△°SR（四）打漿溫度過高的溫度導(dǎo)致纖維的結(jié)合力和強(qiáng)度及施膠度下降打漿溫度不超多45℃，打高粘度漿不超過60℃（三）通過量和時間51（五）刀片厚度和材質(zhì)刀片薄，比壓大，有利于纖維的切斷，適于打游離漿，反之，適于打黏狀漿。鋼刀打游離漿，高粘度漿采用石刀。（六）紙料種類和組成纖維細(xì)長，長寬比大的，打漿纖維結(jié)合面大，強(qiáng)度高。紙漿中半纖維素含量高，木素含量低，打漿性能良好。（五）刀片厚度和材質(zhì)52三、各種漿料的打漿性能棉麻漿長度長，采用切斷能力強(qiáng)的半漿機(jī)先打半漿，切斷，然后再打成漿的設(shè)備。針葉木漿根據(jù)需要進(jìn)行切斷闊葉木避免切斷草漿保持纖維長度，輕打、快打三、各種漿料的打漿性能53第四節(jié)打漿設(shè)備一、打漿機(jī)間歇式和連續(xù)式打漿設(shè)備間歇式：槽式打漿機(jī)連續(xù)式錐形磨漿機(jī)圓柱精漿機(jī)盤磨機(jī)第四節(jié)打漿設(shè)備一、打漿機(jī)54二、連續(xù)打漿設(shè)備效率高、能耗低、設(shè)備外形小、占地小，便于高濃化、專用化和集中管理，應(yīng)用廣泛1.錐形磨漿機(jī)二、連續(xù)打漿設(shè)備552圓柱精漿機(jī)3圓盤磨漿機(jī)1盤磨機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)立式、臥式單盤磨、雙盤磨、三盤磨單流式、雙流式2圓柱精漿機(jī)56造紙工藝及技術(shù)課件57造紙工藝及技術(shù)課件582.盤磨機(jī)打漿的原理離心力使盤磨盤齒面形成漿膜。漿料從中心進(jìn)入，在高速回轉(zhuǎn)的盤磨帶動下，沿螺旋漸開線走向圓周。過程中，漿料纖維經(jīng)受離心力、扭轉(zhuǎn)力、剪切力、拉壓力和水力沖擊等作用，結(jié)果引起漿料纖維的疏解分離、橫向切斷、縱向分裂、吸水潤脹和細(xì)纖維化等變化。漿料雖在盤磨間停留幾秒鐘，就能完成漿料的磨（打）漿作用。盤磨兩盤間的特殊機(jī)械作用，使?jié){料纖維具有切斷少，分絲帚化多的特點(diǎn)。2.盤磨機(jī)打漿的原理593.盤磨機(jī)的選擇和使用（1）直徑和轉(zhuǎn)速（2）磨盤的結(jié)構(gòu)和齒形的選擇（3）磨齒材質(zhì)的選擇（4）磨漿電流的控制P283.盤磨機(jī)的選擇和使用P2860T49齒型分為：疏解型和帚化型。一般：

▲以疏解纖維、輕微打漿為主的——采用細(xì)溝細(xì)齒和淺齒；▲以切斷作用為主的——采用較小的齒寬；

▲以帚化為主的——采用較大的齒寬。

同一磨盤上可分為：粗磨區(qū)精磨區(qū)擋壩（封閉圈）——防止?jié){料“短路”工程塑料磨盤T49齒型分為：疏解型和帚化型。一般：擋壩61（3）磨齒材質(zhì)的選擇（4）磨漿電流的控制三、打漿輔助設(shè)備（一）水力碎漿機(jī)1.作用及特點(diǎn)用于漿板、廢紙和損紙的處理，為打漿做準(zhǔn)備疏解能力強(qiáng)、占地小、產(chǎn)量大、效率高，不切斷纖維2.類型、結(jié)構(gòu)及工作原理立式、臥式；單轉(zhuǎn)盤、雙轉(zhuǎn)盤和多轉(zhuǎn)盤；間歇式、連續(xù)式由轉(zhuǎn)盤和槽體組成轉(zhuǎn)盤的產(chǎn)生的離心力，使?jié){料或廢紙受到強(qiáng)烈的沖擊和水力剪切作用，受到刀片的機(jī)械作用和漿料之間的摩擦，使?jié){料碎解，纖維分散P30（3）磨齒材質(zhì)的選擇P30623.水力碎漿機(jī)生產(chǎn)中的控制因素轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速溫度漿濃碎解時間pH（二）高頻疏解機(jī)疏解草漿、木漿、棉短絨漿和廢紙漿對纖維的切斷作用小齒盤式、空盤式等3.水力碎漿機(jī)生產(chǎn)中的控制因素631、紙張機(jī)械強(qiáng)度性質(zhì)有那些?２、影響纖維結(jié)合力的因素?３、打漿方式有那些及各種方式有那些特點(diǎn)?４、連續(xù)打漿設(shè)備有那些，并簡單介紹其特點(diǎn)？1、紙張機(jī)械強(qiáng)度性質(zhì)有那些?64造紙工藝及技術(shù)造紙工藝及技術(shù)65紙是如何制造出來的，其基本工藝流程如何？紙與紙板的區(qū)別，常見的有那些？紙或紙板有那些基本的性能？如何根據(jù)用途來確定其質(zhì)量要求？紙是如何制造出來的，其基本工藝流程如何？66第一章緒論造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位

是與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類文明建設(shè)息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)；紙的消費(fèi)是衡量國家現(xiàn)代化水平和文明建設(shè)的重要標(biāo)志。

第一章緒論造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位67國內(nèi)外造紙工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1、紙和紙板總產(chǎn)量及人均消費(fèi)量

世界總產(chǎn)量：近4億噸（07年）中國總產(chǎn)量：0.839億噸（08年，居世界第一位）世界人均消費(fèi)量：56.3kg/（人·年）（08年）發(fā)達(dá)國家人均消費(fèi)量：＞300kg/（人·年）中國人均消費(fèi)量：50kg/（人·年）（預(yù)計(jì)2010年達(dá)世界人均）湖北省08年產(chǎn)量超100萬噸，國內(nèi)排名13位國內(nèi)外造紙工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢68

2、國內(nèi)造紙工業(yè)現(xiàn)狀

已基本建立比較完整的造紙工業(yè)技術(shù)研究開發(fā)、人才培養(yǎng)、裝備制造、產(chǎn)品生產(chǎn)和市場銷售等體系。國際造紙跨國公司的進(jìn)入和我國造紙工業(yè)大力引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)，有力地推動我國造紙工業(yè)的發(fā)展。目前我國已具備從造紙生產(chǎn)和消費(fèi)大國向世界造紙強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。 2、國內(nèi)造紙工業(yè)現(xiàn)狀693、現(xiàn)代造紙工業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢是資金密集型、技術(shù)密集型、能源密集型和大規(guī)模型產(chǎn)業(yè)。具有生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)、工藝流程復(fù)雜、能源消耗高、原材料處理量大、污染負(fù)荷重、投資大的特點(diǎn)。生產(chǎn)規(guī)模大型化、產(chǎn)品高檔化、技術(shù)裝備現(xiàn)代化、生產(chǎn)清潔化和水資源的節(jié)約利用是當(dāng)今世界造紙工業(yè)發(fā)展的主要趨勢。3、現(xiàn)代造紙工業(yè)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢704、國內(nèi)造紙工業(yè)存在的主要問題

√造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)不合理，木漿比重低

√紙和紙板總量不足，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理

√企業(yè)規(guī)模小

√技術(shù)裝備落后

√水資源消耗大

√環(huán)境污染嚴(yán)重

4、國內(nèi)造紙工業(yè)存在的主要問題71造紙領(lǐng)域的發(fā)展主要表現(xiàn)紙的品種種類多打漿方面連續(xù)打漿；高濃打漿造紙助劑方面種類增加抄紙方面低定量；中性造紙；中性施膠紙機(jī)裝備方面大型化、高速化白水回用方面白水循環(huán)進(jìn)一步封閉P2造紙領(lǐng)域的發(fā)展主要表現(xiàn)P272一、紙和紙板的分類

1.紙和紙板的概念紙是一種特殊的材料，由纖維（主要是植物纖維）和其他固體顆粒物質(zhì)（如膠料、填料、助劑等非纖維添加物質(zhì)）交織結(jié)合而成的、具有多孔性網(wǎng)狀物性的特殊薄張材料。

紙和紙板的區(qū)別：在于它的定量和厚度。我國：一般定量200g/m2以下，厚度500μm以下稱紙；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦標(biāo)準(zhǔn)：定量超過250g/m2稱為紙板。P3一、紙和紙板的分類P3732.不同的分類方法原料植物纖維紙、合成纖維紙、礦物纖維紙和金屬纖維紙抄造方式手工紙、機(jī)制紙整理包裝方式平板紙、卷筒紙、盤卷紙定量和厚度紙和紙板紙面的光滑程度毛面紙、半有光紙、有光紙用途文化用紙、包裝用紙、技術(shù)用紙、裝飾用紙P42.不同的分類方法P474造紙工藝及技術(shù)課件75造紙工藝及技術(shù)課件76T5另外根據(jù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用要求再補(bǔ)充以下方面內(nèi)容：五、紙和紙板的規(guī)格（一）原紙尺寸（卷筒紙和平板紙）T5另外根據(jù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用要求再補(bǔ)充以下方面內(nèi)容：77T6

（二）紙的幅面尺寸

國家標(biāo)準(zhǔn)：A、B、C三組

國際標(biāo)準(zhǔn)：為國家標(biāo)準(zhǔn)A組0～6組號（A0～A6）規(guī)則：（1）各組內(nèi)每號尺寸可對折成鄰近號尺寸（2）各組內(nèi)的用紙幅面均為相似形

（三）紙的偏斜度一般不超過3mm。T6（二）紙的幅面尺寸國際78T7

六、印刷與紙和紙板（一）印刷方法的分類和特點(diǎn)

印刷方法分為壓印式印刷法非壓印式印刷法凸版印刷凹版印刷平版印刷（膠版、石版）如噴墨印刷、靜電復(fù)印等T7六、印刷與紙和紙板壓印式印刷法凸版印刷如噴墨印79T8

（二）印刷對造紙工業(yè)發(fā)展的要求

√適應(yīng)印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高的要求進(jìn)一步提高紙張強(qiáng)度（抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度）和勻度。

√適應(yīng)印刷品質(zhì)量和檔次提高的要求進(jìn)一步提高印刷紙的檔次和質(zhì)量，如勻度及定量、厚度、松密度和水分的均勻性，表面結(jié)合強(qiáng)度、平滑度和印刷適性等，同時降低紙張的定量。

√適應(yīng)新的印刷方法、印刷油墨、印刷工藝和印刷設(shè)備的要求不斷研究和開發(fā)新產(chǎn)品和提高現(xiàn)有產(chǎn)品對上述要求的適應(yīng)性。T8（二）印刷對造紙工業(yè)發(fā)展的要求80T8

七、包裝與紙和紙板在塑料、金屬、玻璃及紙和紙板四大包裝材料中，紙和紙板是最主要的包裝材料，用量最多。

當(dāng)前包裝紙材料的發(fā)展情況：開發(fā)適于綠色包裝需求的紙、紙板和紙制品發(fā)展高檔次、高質(zhì)量包裝紙和紙板包裝用紙和紙板低定量化和發(fā)展重型化包裝紙箱T8七、包裝與紙和紙板當(dāng)前包裝紙材料的81二、紙和紙板的性質(zhì)和質(zhì)量要求外觀質(zhì)量物理性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)印刷性能電氣性質(zhì)P5二、紙和紙板的性質(zhì)和質(zhì)量要求P582（一）外觀質(zhì)量塵埃、針眼、破洞、透明點(diǎn)半透明點(diǎn)、皺紋、褶子條痕、筋道泡泡紗、網(wǎng)印、毯印、斑點(diǎn)漿疙瘩、裂口色澤（一）外觀質(zhì)量83（二）物理性質(zhì)1.一般性質(zhì)水分灰分定量厚度緊度或松厚度縱橫向正反面2.吸收功能施膠度抗水性透氣度（二）物理性質(zhì)843.表面性質(zhì)平滑度耐磨性掉毛、掉粉4.機(jī)械強(qiáng)度性質(zhì)抗張強(qiáng)度裂斷長伸長率耐破度耐折度撕裂度紙板環(huán)壓強(qiáng)度紙板壓縮彈性3.表面性質(zhì)85（三）光學(xué)性質(zhì)白度亮度光澤度透明度及不透明度（四）印刷性能平滑度施膠度可壓縮性尺寸穩(wěn)定性吸油性表面強(qiáng)度挺度（三）光學(xué)性質(zhì)86（五）電氣性質(zhì)相對介電常數(shù)耐電壓強(qiáng)度介質(zhì)損失角導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)（五）電氣性質(zhì)87三、紙與紙板的生產(chǎn)方法及流程濕法造紙和干法造紙貯漿池打漿貯漿池添料凈化、脫氣篩漿流漿箱網(wǎng)部壓榨部干燥部壓光部卷取膠料、填料、助劑等超級壓光包裝纖維回收回收纖維回收白水水力碎漿機(jī)損紙損紙損紙三、紙與紙板的生產(chǎn)方法及流程貯貯添凈篩流網(wǎng)壓干壓卷膠料、填料88第二章打漿第一節(jié)打漿的任務(wù)打漿的概念紙料纖維受到剪切力的作用剪切力：來自機(jī)械的作用和流體的作用打漿：源自間歇式槽式打漿機(jī)磨漿：源自連續(xù)式盤磨打漿機(jī)打漿的任務(wù)1）改變纖維形態(tài)2）控制紙料在網(wǎng)上的濾水性能P10第二章打漿第一節(jié)打漿的任務(wù)P1089第二節(jié)打漿理論一、纖維細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)（一）纖維細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)P11第二節(jié)打漿理論P(yáng)1190二、纖維在打漿中的變化揉搓、疏解漿料細(xì)胞壁產(chǎn)生位移和變形、P層和S1層的破除、纖維的切斷纖維的吸水潤脹和細(xì)纖維化產(chǎn)生纖維碎片、卷曲、壓縮和伸長P12二、纖維在打漿中的變化P12911.細(xì)胞壁的位移和變形S2層中的細(xì)纖維同心層發(fā)生位移與變形纖維之間的間隙增大，水容易進(jìn)入纖維吸水潤脹，纖維柔軟2.初生壁和次生壁的破除打漿的機(jī)械作用和纖維之間的相互摩擦3.切斷和變形纖維橫向斷裂分絲化1.細(xì)胞壁的位移和變形924.吸水潤脹潤脹內(nèi)部組織松弛，有利于細(xì)纖維化，增加纖維間接觸面積，提高成紙強(qiáng)度，降低透氣度5.細(xì)纖維化外部細(xì)纖維化內(nèi)部細(xì)纖維化6.纖維的其他變化纖維碎片纖維扭曲、卷曲、壓縮和伸長4.吸水潤脹93T35

其剪切力來自：機(jī)械作用和流體作用四、磨（打）漿機(jī)理T35其剪切力來自：機(jī)械作用和流體作用四94打漿前打漿后打打95三、纖維結(jié)合力紙頁強(qiáng)度纖維自身的強(qiáng)度、纖維的結(jié)合力、纖維的平均長度、紙中纖維的分布和排列（一）氫鍵理論打漿的機(jī)械作用增加了纖維的比表面積游離出大量的游離羥基在纖維間形成水橋水蒸發(fā)后，纖維靠攏氫氧原子形成氫鍵P14三、纖維結(jié)合力打漿的機(jī)械作用增加了纖維的比表面積游離出大量的96T62

一、纖維結(jié)合力（四種）氫鍵結(jié)合力化學(xué)主價鍵力——纖維素分子鏈葡萄糖基之間的鍵力極性鍵吸引力——范德華吸引力表面交織力√

（一）纖維與纖維之間的氫鍵結(jié)合

步驟一：通過水分子形成的水橋連接T62一、纖維結(jié)合力（四種）氫鍵結(jié)合力√（一970.5～2％的羥基形成氫鍵結(jié)合；98％以上的羥基在纖維內(nèi)部形成氫鍵。

步驟二：單層水分子形成的氫鍵結(jié)合當(dāng)紙料在網(wǎng)上濾水后，經(jīng)過壓榨進(jìn)一步脫出水分，使兩纖維間的距離靠攏，在纖維間形成了比較有規(guī)則的單層水分子連接的氫鍵結(jié)合。

步驟三：過程完成，形成氫鍵結(jié)合紙頁經(jīng)加熱干燥進(jìn)一步脫除水分，水分蒸發(fā)時，纖維受水的表面張力作用，使紙頁收縮，纖維進(jìn)一步靠攏，從而使纖維素分子間的羥基距離小于2.8?，最終形成了氫鍵結(jié)合。0.5～2％的羥基形成氫鍵結(jié)合；98（二）影響纖維結(jié)合力的因素1.打漿的影響吸水溶脹、細(xì)纖維化，提高纖維的柔軟性和可塑性，增加了纖維的比表面積，增加了氫鍵的數(shù)量，提高結(jié)合力2.紙漿種類的影響化學(xué)木漿、棉漿、草漿、機(jī)械漿依次變差3.纖維化學(xué)組成和形態(tài)的影響半纖維素木漿含量纖維素的聚合度纖維長度4.添加劑的影響親水性物質(zhì)，增加結(jié)合力疏水性物質(zhì)，降低結(jié)合力P15（二）影響纖維結(jié)合力的因素P1599四、打漿過程質(zhì)量控制打漿質(zhì)量的檢查漿料濃度、打漿度、濕重纖維長度、水化度、保水值和篩分析1.打漿度表示紙漿脫水難易程度。反映纖維被切斷、分裂、潤脹和細(xì)纖維化等打漿作用的效果肖伯爾打漿度儀2.纖維長度顯微鏡法——直接表示框架法（濕重g）——間接表示P16四、打漿過程質(zhì)量控制P161003.保水值和篩分析保水值表示纖維打漿后的水化及潤脹的程度。紙張的緊度、裂斷長、耐破度、耐折度等隨著保水值的增加而直線上升。篩分析使纖維按長度得到分級，測出各級纖維的長度和所占百分率。保水值＝（濕漿重－干漿重）×100干漿重3.保水值和篩分析保水值＝（濕漿重－干漿重）×100干漿重101五、打漿與紙張性質(zhì)的關(guān)系裂斷長耐破度耐折度撕裂度緊度其他P17五、打漿與紙張性質(zhì)的關(guān)系P17102造紙工藝及技術(shù)課件103第三節(jié)打漿工藝一、打漿方式長纖維游離狀打漿、短纖維游離狀打漿、長纖維黏狀打漿、短纖維黏狀打漿長纖維游離磨（打）漿長纖維粘狀磨（打）漿短纖維游離磨（打）漿短纖維粘狀磨（打）漿P19第三節(jié)打漿工藝一、打漿方式長纖維游離磨（打）漿104一般：打漿度小于30o

SR稱為高度游離漿打漿度為30～50o

SR稱為游離漿或中等漿打漿度為50～70o

SR稱為粘狀漿打漿度為70～85o

SR稱為高粘狀漿或大于85o

SR

所以，游離漿(或粘狀漿)和游離打漿(或粘狀打漿)概念不同表示打漿的程度表示打漿作用的方向式一般：打漿度小于30oSR1051、長纖維游離磨（打）漿以疏解為主，要求將纖維分散成單纖維，只需適當(dāng)?shù)募右郧袛?，盡量保持纖維長，不要求過多的細(xì)纖維化。漿料特性：漿料脫水性好，成紙吸收性好，透氣度大，因纖維長，勻度、平滑度差，不透明度高，耐破和撕裂強(qiáng)度較好，尺寸穩(wěn)定性好，變形性小。這種漿料多用于生產(chǎn)有較高強(qiáng)度的紙張。

例：牛皮包裝紙

定量40～110g/m2原料未漂KP漿纖維平均長度1.8～2.4mm打漿度22～40o

SR1、長纖維游離磨（打）漿例：牛皮包裝紙1062、長纖維粘狀磨（打）漿要求纖維高度細(xì)纖維化，良好的潤脹水化，使纖維柔軟可塑，有滑膩性，并盡可能地避免纖維切斷，使纖維保持一定的長度。漿料特性：因打漿度高，脫水困難；纖維長上網(wǎng)時容易絮聚，影響成紙的勻度，需采用低濃上網(wǎng)；成紙強(qiáng)度大，吸收性小，可用來生產(chǎn)高級薄型紙。例如：①仿羊皮紙（機(jī)械零件包裝紙）②描圖紙（中等長纖維粘狀漿）定量55g/m2定量50g/m2原料未漂亞硫酸鹽木漿原料漂白亞硫酸鹽木漿打漿度90oSR纖維平均長度1.2～1.6mm打漿度85～90oSR2、長纖維粘狀磨（打）漿①仿羊皮紙（機(jī)械零件包裝紙）107P44

又如：紙袋紙

定量80g/m2纖維平均長2.0～2.4mm打漿度20～25o

SR

為什么紙袋紙會是這樣？因?yàn)榧埓堄袃蓚€重要質(zhì)量要求：①很高的強(qiáng)度（耐破度、撕裂度）②良好的透氣度為保證透氣度和上網(wǎng)脫水良好－→打漿度不能高（屬游離漿）但又不能采用游離打漿，否則：切斷纖維－→不利撕裂度不能很好細(xì)纖維化→不利耐破度

∴

紙袋紙打漿度雖低，但仍采用長纖維粘狀打漿方式P44又如：紙袋紙1083、短纖維游離磨（打）漿要求纖維有較多的切斷，避免紙漿纖維潤脹和細(xì)纖維化漿料特性：脫水容易，紙的組織均勻紙頁較松軟，強(qiáng)度不大，吸收性強(qiáng)例：吸墨紙定量100g/m2原料棉漿或摻部分木漿纖維長度0.7～1.0mm打漿度20～30oSR3、短纖維游離磨（打）漿例：吸墨紙1094、短纖維粘狀磨（打）漿要求纖維高度細(xì)纖維化，潤脹水化并適當(dāng)切斷，使纖維柔軟可塑有滑膩感漿料特性：脫水困難，成紙均勻好有較大的強(qiáng)度例：卷煙紙定量22g/m2纖維長度0.9～1.4mm打漿度88～92oSR原料麻漿或木漿4、短纖維粘狀磨（打）漿例：卷煙紙110T44游離漿與粘狀漿的磨（打）漿方法

游離漿——打漿時間短，濃度低，壓力大，刀片薄，以一次下重刀為宜。粘狀漿——打漿時間長，濃度高，刀片厚，先輕刀疏解，再分幾次下刀，逐步加重壓力。

T44游離漿與粘狀漿的磨（打）漿方法111二、影響打漿的因素（一）打漿比壓和刀間距打漿比壓：單位面積上漿料所收的壓力。決定打漿效率。與刀間距關(guān)系密切。刀間距越小，比壓越大，纖維的切