紙張的基礎(chǔ)知識(shí)

1、關(guān)于紙張的基礎(chǔ)知識(shí)第一頁，共59頁幻燈片 第一篇 承印材料 第二頁，共59頁幻燈片第一章 紙張的基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn) 第一節(jié) 概述第二節(jié) 紙張基本組成植物纖維第三節(jié) 輔料第四節(jié) 造紙工藝簡(jiǎn)介第五節(jié) 紙頁的涂布加工第六節(jié) 紙張的結(jié)構(gòu)第三頁，共59頁幻燈片第一節(jié) 概述一、紙的發(fā)展簡(jiǎn)史二、紙張的概念 紙和紙板的統(tǒng)稱，它是以處理的纖維為主要成分，結(jié)合使用目的加入適量的添加劑，在網(wǎng)上或簾上交織形成的纖維間相互黏結(jié)的薄片物質(zhì)。 具有一定強(qiáng)度+多孔性第四頁，共59頁幻燈片三、紙張的分類和規(guī)格1、分類 按造紙工藝分類：手工紙和機(jī)制紙；普通紙和加工紙等 按造紙?jiān)戏诸悾褐参锛?，合成纖維紙，礦物纖維紙，金屬纖維紙等 按

2、紙張?zhí)匦苑诸悾河泄饧埡蜔o光紙；涂料紙和非涂料紙；絕緣紙和普通紙等 按紙張用途分類：文化用紙，生活用紙，包裝用紙等第五頁，共59頁幻燈片p紙張和紙板區(qū)別 紙張和紙板的區(qū)別沒有統(tǒng)一的規(guī)定，一般通過定量、層數(shù)和厚度區(qū)分。 定量在225g/m2以下為紙張，在225g/m2以上為紙板； 單層單層纖維交織成薄片物為紙張；兩層兩層以上的纖維交織而成的薄片物為紙板； 厚度在0.25mm以下為紙張，在0.25mm以上為紙板。第六頁，共59頁幻燈片p產(chǎn)品用途分類第七頁，共59頁幻燈片2、紙張規(guī)格p GB147-89印刷、書寫和繪圖用原紙尺寸，將印刷用紙分為卷筒紙和平板紙兩大類。p 卷筒紙 卷筒紙寬度尺寸(mm)：

3、1575、1562、1400、1280、1230、1092、1000、900、880、787。允許偏差3mm。 卷筒紙長(zhǎng)度(m)：卷筒新聞紙和印刷紙的長(zhǎng)度6000。)()/()(10)(26mmmgkgm卷筒紙寬度定量紙卷重量紙卷長(zhǎng)度第八頁，共59頁幻燈片 平板紙的幅度尺寸(mm): 10001400、9001280、880 1230、787 1092、850 1168、889 1194等。 還有常見的幅度尺寸：690 960、787 960、880 1092。允許偏差3mm，偏斜度3mm。p平板紙第九頁，共59頁幻燈片p紙張常用的開法第十頁，共59頁幻燈片第十一頁，共59頁幻燈片四、紙張的計(jì)

4、量p 紙和紙板的計(jì)量單位：定量、令量p 定量：?jiǎn)挝幻娣e的紙或紙板具有的質(zhì)量，以g/m2表示p 令量 1令=500張（全張紙8801230) 令量即為：500張全張紙的重量。是平板紙常用的計(jì)量單位。500)g(1000500定量單張紙的面積重量令數(shù)定量單張紙面積令量第十二頁，共59頁幻燈片第二節(jié)、紙張的基本組成-植物纖維 一、造紙植物纖維原料的種類 1、木材纖維原料p針葉木（軟木，長(zhǎng)纖） p闊葉木（硬木，短纖） 特點(diǎn)：纖維長(zhǎng)短不一，約2.53mm，纖維聚合度5000左右，可制成各種漿料，如磨木漿、硫酸鹽木漿和亞硫酸鹽木漿等，是制造文化用紙的主要原料。第十三頁，共59頁幻燈片2、非木材纖維原料p莖

5、桿纖維原料：稻草、竹、蘆葦、玉米桿等p韌皮纖維材料：各種麻類及某些樹種的樹皮等p籽毛纖維材料：如棉纖維。第十四頁，共59頁幻燈片 莖稈纖維類：纖維大多短而細(xì)小，長(zhǎng)約0.52mm，纖維聚合度3000左右，多與木漿一起制造中、低檔文化用紙和包裝用紙。 韌皮纖維類：纖維粗而長(zhǎng)，長(zhǎng)約2530mm，纖維聚合度36000左右。常用于制造有價(jià)證券紙和較薄且緊密地印刷紙。 籽毛纖維類：纖維長(zhǎng)2040mm，聚合度12000左右，具有較高的強(qiáng)度和柔韌性，主要用于制造鈔票紙及其他高級(jí)紙張。p非木材纖維原料特點(diǎn)第十五頁，共59頁幻燈片3、再生纖維原料 （混合廢紙、舊報(bào)紙、廢布、瓦楞紙箱、廢棉胎等） 節(jié)約森林資源，保護(hù)

6、生態(tài)環(huán)境 第十六頁，共59頁幻燈片p幾種纖維比較亞麻木棉絲微細(xì)纖維第十七頁，共59頁幻燈片二、植物纖維結(jié)構(gòu)ML：胞間層P：初生壁S：次生壁p外層S1p中層S2p內(nèi)層S3 W：瘤層請(qǐng)見p4第十八頁，共59頁幻燈片三、植物纖維的組成及性能1、纖維素2、半纖維素3、木質(zhì)素4、少量果膠、樹脂、無機(jī)礦物質(zhì)等第十九頁，共59頁幻燈片1、 纖維素 是不溶于水和多數(shù)有機(jī)溶劑的碳水化合物，其分子式為(C6H10O5)n，每個(gè)分子單元上含有三個(gè)自由羥基-OH。 由于含有大量的羥基(可明顯形成氫鍵)，親水性很好，且有膨潤性(膨潤導(dǎo)致失去彈性而柔軟性增強(qiáng))，但無水溶性； 應(yīng)盡量不破壞纖維素，以保證各種植物纖維的纖維素

7、在紙張性能中起主導(dǎo)作用。第二十頁，共59頁幻燈片2、 半纖維素 是植物中與纖維共存的多糖結(jié)構(gòu)。 半纖維素的羥基更具有游離性，因而半纖維素的吸水、潤脹能力大于纖維素。 紙漿中要保留一定量的半纖維素：對(duì)打漿及紙張性能都有好處提供極性基團(tuán)，打漿過程中增加纖維的潤脹和纖維細(xì)化，提高纖維的柔軟性，提高紙張強(qiáng)度； 但半纖維素含量過高，紙張尺寸穩(wěn)定性較差，易因環(huán)境溫濕度變化產(chǎn)生吸濕性而發(fā)生變形。第二十一頁，共59頁幻燈片3、木質(zhì)素 由三種基本的苯丙烷結(jié)構(gòu)單元通過C-O、C-C鍵連接的立體網(wǎng)狀分子。 在化學(xué)結(jié)構(gòu)上極不穩(wěn)定，在光、熱、空氣、酸、堿的作用下，都會(huì)引起木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化，使纖維發(fā)黃、變脆，使紙張質(zhì)

8、地變脆，機(jī)械強(qiáng)度下降，顏色發(fā)黃，影響紙張的白度。 木質(zhì)素起到黏結(jié)纖維的作用，因此要解離纖維，必須去除木質(zhì)素-化學(xué)制漿的原理。第二十二頁，共59頁幻燈片p不同造紙纖維原料的化學(xué)組成第二十三頁，共59頁幻燈片 要盡可能保持植物纖維中的纖維素成分 適當(dāng)保留半纖維素成分 必須去除木質(zhì)素成分p在造紙過程中為什么？第二十四頁，共59頁幻燈片填料：白色粉末狀的無機(jī)礦物質(zhì)，加填量最多可達(dá)25%。加填：造紙時(shí)加入填料，填充纖維間交織的空隙和紙張 凹凸不平的表面，工業(yè)上稱之為加填。方法：使用白色粉沫狀的礦物質(zhì)和水調(diào)成懸浮液，再在 打漿機(jī)或其它適當(dāng)?shù)胤郊尤?。填料特點(diǎn)： 1) 顆粒細(xì)膩而均勻 2) 色純而白度高 3)

9、 具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性 4) 透明度小而折射率大 5) 成本低第三節(jié)、輔料 一、填料第二十五頁，共59頁幻燈片p常用填料的性質(zhì)和組成第二十六頁，共59頁幻燈片p 加填作用：1) 增加紙張的平滑度、不透明度、緊度和白度；2) 提高紙張的定量和降低成本；3) 可在紙張中形成更多細(xì)小的毛細(xì)孔，且填料粒子比纖維易被油墨潤濕，因而可改善紙張對(duì)油墨的親和力。p 過量加填副作用1)紙張強(qiáng)度降低、施膠效果下降，在印刷中易發(fā)生掉毛、掉粉現(xiàn)象，而脫落下來的毛、粉易傳遞到橡皮布或印版上，造成糊版現(xiàn)象；2) 填料有摩擦作用，會(huì)磨損印版，使印版的耐印力下降。第二十七頁，共59頁幻燈片p不同紙張的加填量不同紙張的加填量紙

10、張名稱 加填量 新聞紙26%凸版紙 530%膠版紙1025%字典紙2030%第二十八頁，共59頁幻燈片二、膠料 p施膠的目的 1）紙張獲得一定抗拒液體滲透的能力； 2）防止印刷時(shí)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)散和書寫時(shí)發(fā)生洇水； 3）提高紙張的機(jī)械性能和表面強(qiáng)度。紙張為什么容易吸水？ 1) 由植物纖維交織而成的紙張，纖維間存在大量的空隙 2) 紙張的纖維間存在著大量的毛細(xì)孔 3) 纖維中含有大量的纖維素和半纖維素第二十九頁，共59頁幻燈片p 施膠方法：內(nèi)部施膠+表面施膠(施膠效果) 重施膠+輕施膠(膠料加入量)：施膠量一般約占漿料重量的0.259% 內(nèi)部施膠：在造紙過程中向紙漿中加入膠料，使膠料沉淀在纖維上再抄造成具

11、有憎液性的紙和紙板 松香、聚烷基烯酮膠料、石蠟、松香乳劑、瀝青膠等 第三十頁，共59頁幻燈片p 表面施膠：將紙或紙板浸入成膜性膠料溶液中，在紙面上形成部分連續(xù)的薄膜，從而使紙張具有憎液性 作用：用以改善紙張的表面性能，使吸墨性、勻均性得到提高，表面平滑度也提高，同時(shí)也提高了紙張的表面強(qiáng)度和挺度。 表面施膠膠料：改性淀粉、動(dòng)物膠、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、甲基纖維素、石蠟?zāi)z。第三十一頁，共59頁幻燈片三、色料 包括顏料和染料。色料可改變和調(diào)整紙張的顏色，又稱為調(diào)色和染色 減光法和加光法請(qǐng)見p8第三十二頁，共59頁幻燈片常用色料 堿性染料-鹽基槐黃、鹽基玫瑰紅、鹽基品藍(lán)等； 酸性染料-酸性金黃、酸性

12、桃紅、酸性湖藍(lán)、酸性青蓮等； 直接染料-直接大紅、直接橘黃、直接品藍(lán)等。第三十三頁，共59頁幻燈片四、其它化學(xué)助劑1、濕強(qiáng)劑2、干強(qiáng)劑3、助留劑4、消泡劑5、抗水劑第三十四頁，共59頁幻燈片第四節(jié)、造紙工藝簡(jiǎn)介p將植物纖維原料加工處理成細(xì)小的纖維，并加入適量的添加劑抄制成薄膜狀物質(zhì)的過程。p制漿+造紙-兩大工藝流程。制漿：利用化學(xué)、機(jī)械或化學(xué)機(jī)械兩者相結(jié)合的方法將植物原料離解，變成以纖維素為主體的漂白漿或本色漿的生產(chǎn)過程。造紙：將紙漿通過各種加工過程制得紙張的過程。第三十五頁，共59頁幻燈片p制漿工藝請(qǐng)見p92 離解離解4 篩選篩選5 漂漂白白第三十六頁，共59頁幻燈片p制漿第三十七頁，共59

13、頁幻燈片p 制漿方法：機(jī)械法、化學(xué)法、化學(xué)機(jī)械法 機(jī)械法：機(jī)械法：利用機(jī)械摩擦力磨解植物原料而得到纖維漿料的方法； 機(jī)械木漿(磨木漿)、機(jī)械草漿 磨木機(jī)磨漿篩選本色磨木漿 原料儲(chǔ)存?zhèn)淞?蒸煮處理磨木機(jī)磨漿篩選褐色磨木漿 第三十八頁，共59頁幻燈片機(jī)械漿特點(diǎn) (1) 得漿率高達(dá)9098% ； (2) 環(huán)境污染小，設(shè)備和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低 ；(3) 紙張組織均勻，質(zhì)地松軟，可壓縮性強(qiáng)，吸收性好，不透明度高；(4) 機(jī)械強(qiáng)度較差(纖維短小、木質(zhì)素未被除去)、彈性較小、伸縮性大、易發(fā)黃發(fā)脆。 第三十九頁，共59頁幻燈片磨木漿機(jī)（ Bauer double disc refiner， early 19

14、50s）第四十頁，共59頁幻燈片 藥液 漂白劑原料 切片 蒸煮 洗滌 篩選 漂白 蒸汽化學(xué)法：將化學(xué)藥品與植物纖維原料放入蒸煮容器中蒸煮，將原料中的木質(zhì)素溶解除去，使原料纖維彼此分離出來成漿的方法。第四十一頁，共59頁幻燈片 化學(xué)漿：堿法制漿+酸法制漿(化學(xué)試劑) 堿法制漿：NaOH+Na2S 硫酸鹽漿：由堿法制得的化學(xué)漿；纖維粗而堅(jiān)韌，物理強(qiáng)度好，抗熱性好，不透明度差，漂白難； 用途：抄制紙袋紙、電纜紙、電容器紙、包裝紙，印刷用紙和文化用紙等第四十二頁，共59頁幻燈片 酸法制漿：亞硫酸+亞硫酸氫鈣 亞硫酸鹽漿：由酸法制得的化學(xué)漿，特點(diǎn)是纖維長(zhǎng)，并有良好的結(jié)合力，漂白容易，纖維雖硬但具有一定的

15、韌性，它的機(jī)械強(qiáng)度不如堿法制得的纖維好。 用途：抄制新聞紙、凸版紙、各種高級(jí)書寫紙、印刷用紙、證券紙等。第四十三頁，共59頁幻燈片化學(xué)機(jī)械法：采用半化學(xué)法和化學(xué)機(jī)械法兩種。 制漿時(shí)首先用化學(xué)藥品對(duì)原料進(jìn)行預(yù) 處理，然后再用機(jī)械方法進(jìn)一步磨解。 特點(diǎn)：得漿率較高，可達(dá)60%-85%；但纖維 束較多，木質(zhì)素還大量存在。 用途：可抄制新聞紙、包裝紙和各種包裝紙板等。第四十四頁，共59頁幻燈片 打漿 加入調(diào)料 紙料的稀釋和精選 紙頁的抄造 紙張的完成整理階段- 壓光、涂布、復(fù)卷、成令p造紙第四十五頁，共59頁幻燈片打漿紙漿為什么要進(jìn)行打漿？1）成束纖維2）纖維長(zhǎng)短不一3）纖維粗細(xì)不一 打漿作用 （1）

16、增加纖維間結(jié)合力； （2）提高紙張強(qiáng)度； （3）增加紙張平滑度和緊度； （4）降低吸收性和不透明度。第四十六頁，共59頁幻燈片 紙料濃度調(diào)節(jié) 紙漿 儲(chǔ)漿池 調(diào)節(jié)箱 塵砂箱 篩漿機(jī) 充分?jǐn)嚢杈鶆?調(diào)料的加入：向打漿完畢后得到的漿料中加入各種輔料，填料、膠料、色料等 紙料稀釋和精選 根據(jù)紙張厚度和定量進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)，紙料含量0.51% 精選目的：進(jìn)一步除去紙料中的塵埃和雜質(zhì)及殘存的纖維束第四十七頁，共59頁幻燈片紙頁的抄造 抄紙即為由紙漿形成紙頁的過程。 方法：濕法造紙和干法造紙送入紙漿 濕紙 濕紙 干紙 成品紙含水99% 含水85% 含水65% 含水3%-5%請(qǐng)見p12第四十八頁，共59頁幻燈片第

17、五節(jié) 紙頁的涂布加工（1）涂布加工的目的及對(duì)紙張的影響；（2）印刷涂料紙（銅版紙）的種類（3）印刷涂料紙的生產(chǎn)第四十九頁，共59頁幻燈片p 涂料紙：即銅版紙p 涂布加工：利用瓷土、碳酸鈣、鈦白、膠黏劑和助劑等配制成白色涂料，在涂布設(shè)備上將涂料涂敷在原紙表面，再經(jīng)過干燥和壓光，制得的顏色潔白、表面光滑、具有良好吸收性和印刷性能的涂料紙。p 分單面涂布紙+雙面涂布紙p涂布量：1520g/m2第五十頁，共59頁幻燈片p涂布加工作用： 使凹凸不平的紙張表面平滑度和均勻性得到改善，吸墨性提高；同時(shí)還可以改善紙張的光澤度，改善紙張的形穩(wěn)性和不透明性。p涂料紙的生產(chǎn)：原紙的制備 涂料制備 涂布機(jī)涂布 干燥

18、壓光和表面整理 分切或復(fù)卷第五十一頁，共59頁幻燈片非涂料紙和涂料紙的顯微表面第五十二頁，共59頁幻燈片非涂料紙和涂料紙的網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)未涂料紙網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)涂料紙網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)第五十三頁，共59頁幻燈片第六節(jié) 紙張的結(jié)構(gòu) p構(gòu)成紙張的元素及它們?cè)谡麄€(gè)紙頁中的排列和分布。紙張的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、具有多相復(fù)雜的結(jié)構(gòu)元素；2、結(jié)構(gòu)元素在三個(gè)方向上分布各向異性；3、具有孔隙結(jié)構(gòu)；4、結(jié)構(gòu)元素之間存在結(jié)合力，構(gòu)成紙張強(qiáng)度基礎(chǔ)；5、多數(shù)紙張結(jié)構(gòu)具有雙面性。第五十四頁，共59頁幻燈片p紙張的正面和反面 請(qǐng)見p241.紙張兩面性2.紙張兩面不勻的現(xiàn)象3.對(duì)印刷紙質(zhì)量的影響4.克服紙張兩面性的措施： 采用立式加網(wǎng)造紙機(jī)第五十五頁，共59頁幻燈片紙張的兩面性對(duì)印刷的影響紙張兩面平滑度和施膠度的差別，造成紙張兩面對(duì)油墨的接受性和吸收性不同。 當(dāng)紙張兩面吸收性差別較大時(shí)，印品兩面墨跡深淺不一，甚至?xí)l(fā)生透印故障。紙張的正面平滑度較高，著墨效果較好，但表面強(qiáng)度較反面低，在印刷中更易發(fā)生拉毛現(xiàn)象。相反，紙張的反面較粗糙， 著墨效果較正面差，但表面強(qiáng)度高，在印刷中不易發(fā)生拉毛現(xiàn)象。 在實(shí)際印刷中也發(fā)現(xiàn)，與紙張正面接觸的橡皮布表面的堆粉堆毛現(xiàn)象要比反面嚴(yán)重得多。第五十六頁，共59頁