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文檔簡介

第一篇紙包裝材料第一章造紙工藝第二章紙的結(jié)構(gòu)與性能第三章常用紙包裝材料

主要內(nèi)容NextBack第一章造紙工藝第一節(jié)概述第二節(jié)紙的制造工藝過程一、造紙?jiān)隙⒅茲{三、抄紙NextBack第一節(jié)概述NextBack第一章造紙工藝

從纖維懸浮液中將纖維沉積到適當(dāng)?shù)某尚驮O(shè)備上,經(jīng)干燥制成的平整均勻的薄頁一、紙的定義二、紙的分類(一)按定量或厚度分定量≥200g/m2或厚度≥0.1mm定量<200g/m2或厚度<0.1mm紙紙板:紙:NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝(二)按用途,紙或紙板又進(jìn)一步分為紙NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝三、紙和紙板的規(guī)格尺寸和計(jì)量

寬度尺寸:1575mm、1092mm、880mm、787mm,尺寸誤差不許超過±3mm尺寸:880×1230mm、880×1092mm、787×1092mm、787×960mm、690×960mm、850×1168mm,尺寸誤差不許超過±3mm3、紙和紙板的計(jì)量:1、卷筒紙2、平板紙對(duì)卷筒紙常用噸計(jì)量,平板紙除用噸外,還用令計(jì)量。

1令=500張NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝紙板NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝四、紙和紙板在包裝中的地位紙和紙板在包裝材料中所占比例最大2002年我國主要包裝材料的產(chǎn)量NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝人均紙和紙板的消費(fèi)量是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)水平的重要指標(biāo)2002年美國人均紙和紙板的消費(fèi)量為306.5公斤,居世界第一。日本為242.8公斤,居世界第五。我國僅為29.0公斤,低于世界人均紙和紙板的消費(fèi)量51.8公斤的平均水平. NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝全球主要包裝材料的比例NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝五、紙包裝材料的特點(diǎn)4、無二次環(huán)境污染,易回收利用或降解。主要優(yōu)點(diǎn):1、原料來源豐富,價(jià)格較低廉;3、紙容器易加工成型,結(jié)構(gòu)多樣,印刷裝潢性好,包裝適應(yīng)性強(qiáng);2、紙容器重量較輕,可折疊,有一定的韌性和抗壓強(qiáng)度,彈性良好,有一定的緩沖作用;NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝2、耐水性差;主要缺點(diǎn):1、阻隔性低;NextBack3、強(qiáng)度較低,尤其是濕強(qiáng)度低。第一節(jié)概述第一章造紙工藝五、紙包裝材料的特點(diǎn)六、紙包裝材料在包裝中的應(yīng)用紙盒瓦楞紙箱NextBack紙袋紙漿模塑制品蜂窩紙板等第一節(jié)概述第一章造紙工藝1871年,美國人申請(qǐng)了瓦楞紙板專利,1894年研制成功第一只瓦楞紙箱,1902年雙瓦楞紙箱正式作為鐵路運(yùn)輸包裝箱七、紙包裝材料的發(fā)展史和前景(一)、紙包裝材料的發(fā)展史

公元105年,蔡倫發(fā)明造紙術(shù)

公元8世紀(jì),阿拉伯人獲得造紙術(shù),爾后經(jīng)西班牙、法國傳到世界各地1799年,法國人發(fā)明長網(wǎng)造紙機(jī)。1808年,英國人發(fā)明圓網(wǎng)造紙機(jī)。造紙工業(yè)飛速發(fā)展。NextBack第一節(jié)概述第一章造紙工藝(二)紙包裝材料的發(fā)展前景1.紙包裝材料是公認(rèn)的綠色包裝材料,隨著民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),紙包裝愈來愈受到重視;2.紙包裝材料通過二次加工,朝多功能的方向發(fā)展。3.紙包裝材料朝低定量的方向發(fā)展。NextBack七、紙包裝材料的發(fā)展史和前景第一節(jié)概述第一章造紙工藝造紙第二節(jié)造紙工藝過程

制漿紙漿

植物

紙NextBack

木材廢紙甘蔗棉花

小麥NextBack一造紙?jiān)系诙?jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝造紙?jiān)弦灾参锢w維原料為主,還包括一些合成纖維、金屬纖維和礦物纖維。針葉木:如云杉、冷杉、紅松、馬尾松等闊葉木:如楊木、樺木、桉木、楓木等禾草類:稻麥草、蘆葦、甘蔗渣、竹類等韌皮纖維:如亞麻、紅麻、桑皮等種毛纖維:棉纖維、棉短絨等植物纖維木材非木材廢紙(二次纖維)NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)现参锸怯啥喾N多樣的細(xì)胞組成,其中纖維狀的細(xì)胞是最好的造紙?jiān)?。(一)、植物纖維原料的形態(tài)與性能纖維狀的細(xì)胞是一種厚壁細(xì)胞,簡稱纖維。特點(diǎn)是:中空,細(xì)長,呈紡錘狀。11NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?、木材纖維形態(tài)與性能

纖維細(xì)胞比較單一,雜細(xì)胞少,細(xì)胞壁較薄,纖維較長。針葉木:纖維細(xì)胞主要是管胞,平均長度3-4mm,寬度為0.03mm。NextBack適合抄造強(qiáng)度大的紙和紙板。(一)、植物纖維原料的形態(tài)與性能第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)侠w維細(xì)胞主要是木纖維,除纖維細(xì)胞外,還含有大量的導(dǎo)管等非纖維細(xì)胞,纖維平均長度1.0mm,寬度為針葉木的1/2-1/3。闊葉木適合抄造表面平滑,不透明度高,而強(qiáng)度要求低的紙張。NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?.非木材纖維的形態(tài)與性能

適合于抄造強(qiáng)度要求不高的紙張,或與長纖維木漿配抄。禾草類:纖維細(xì)胞含量少,含有大量的雜細(xì)胞。纖維細(xì)且短,胞腔小,平均長度1.0-1.5mm,平均寬度10-20um。NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?.二次纖維二次纖維是廢紙的回收利用,是混合纖維。NextBack⑴

定義⑵

特點(diǎn)和原纖維相比,纖維短小,強(qiáng)度下降,雜質(zhì)的去除比較復(fù)雜。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack我國目前對(duì)廢紙還沒有一個(gè)很科學(xué)、很詳細(xì)的分類回收辦法,各種高質(zhì)量的廢紙和低質(zhì)量的廢紙混在一起被回收上來,因是混合纖維,缺乏一致性,只能用來生產(chǎn)瓦楞原紙、箱板紙、紙漿模塑制品,或用于多層紙板的芯層等低檔紙制品。⑶用途第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?.二次纖維可以節(jié)約寶貴的森林資源,保護(hù)環(huán)境。NextBack⑷廢紙回收利用的意義⑸廢紙的種類:混合廢紙;舊報(bào)紙;舊瓦楞紙箱;白紙邊;第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?二).植物纖維原料的化學(xué)組成

纖維素

半纖維素

植物纖維木素抽出物

碳水化合物

灰分NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)系湫驮系幕瘜W(xué)成分NextBack化學(xué)成分針葉材闊葉材草類纖維素505040半纖維素203030木素302020第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)侠w維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分,是細(xì)胞壁的骨架物質(zhì)。NextBack纖維素的分子式為(C6H10O5)n,n稱為聚合度,纖維素的來源不同,聚合度不同。

1.

纖維素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)厦總€(gè)基環(huán)上有三個(gè)醇羥基;纖維素分子的兩個(gè)末端羥基性質(zhì)不同,右端的葡萄糖基中第一碳原子上的羥基具有潛在的還原性。(1)纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)NextBack纖維素是由許多D-吡喃式葡萄糖基相互以

1,4-β-甙鍵連接而成的線型高分子化合物。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)嫌捎谶版I的存在,纖維素易發(fā)生水解反應(yīng);由于醇羥基的存在,纖維素易發(fā)生氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)和醚化反應(yīng)。(2)化學(xué)性質(zhì)NextBack在一定條件下,纖維素可與濃堿反應(yīng),生成堿纖維素。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)嫌捎诶w維素含有大量的羥基,使纖維素大分子之間和內(nèi)部存在大量的氫鍵。(3)氫鍵氫鍵-C-OH纖維素分子-C-O

H纖維素分子NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)侠w維素超分子結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為:纖維素是由結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)交錯(cuò)聯(lián)結(jié)而成的二相體系。(4)纖維素的物理結(jié)構(gòu)NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)显诮Y(jié)晶區(qū),纖維素大分子的排列具有完全的規(guī)則性,結(jié)合的比較緊密;NextBack在無定形區(qū),纖維素分子鏈的排列不具有規(guī)則性,結(jié)合的比較松散;結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)無明顯的絕對(duì)界限。(4)纖維素的物理結(jié)構(gòu)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)衔鼭衽c放濕只能發(fā)生在非結(jié)晶區(qū),在結(jié)晶區(qū),由于分子上的羥基形成了氫鍵,所以,水分子不能進(jìn)入。NextBack纖維素的吸濕能力取決于親水性羥基的多少,纖維素的非結(jié)晶區(qū)的多少,以及非結(jié)晶區(qū)內(nèi)大分子排列的疏密程度。

(4)纖維素的物理結(jié)構(gòu)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)息偕珴桑豪w維素本身為白色;②比重:1.5-1.56;(5)纖維素的物理性質(zhì)NextBack③各向異性:纖維素的各個(gè)方向的物理力學(xué)性質(zhì)不同;Z向橫向縱向第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack吸濕現(xiàn)象:纖維素大分子含有大量的羥基,使纖維素大分子之間和內(nèi)部存在大量的氫鍵。羥基是較強(qiáng)的親水性基團(tuán),能吸著空氣中的水分子。(5)纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack干縮濕脹根據(jù)纖維素的物理結(jié)構(gòu),被吸附的水分子只能進(jìn)入非結(jié)晶區(qū)的纖維素分子鏈之間,纖維素水分的減少或增多必然會(huì)改變纖維素分子鏈之間的距離,靠攏或拉開,從而導(dǎo)致收縮或膨脹。因?yàn)槲缘牧u基存在于分子鏈之間,所以,收縮與膨脹也只限于非結(jié)晶區(qū)的分子鏈之間,而不會(huì)發(fā)生在纖維素分子的軸向。(5)纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack滯后現(xiàn)象相對(duì)濕度含水率放濕吸濕在同一相對(duì)濕度下,吸濕時(shí)水分的吸著量低于解吸時(shí)水分的蒸發(fā)量,也就是吸濕時(shí)的平衡含水率低于解吸時(shí)的平衡含水率。(5)纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack纖維素不溶于水,溶于氫氧化銅氨溶液。(5)纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝一造紙?jiān)习肜w維素同纖維素、木素一起構(gòu)成植物細(xì)胞壁。半纖維素增加細(xì)胞壁的剛性。2.半纖維素NextBack⑴半纖維素的定義植物細(xì)胞壁中除纖維素(果膠質(zhì)、淀粉除外)的非纖維素碳水化合物,稱為半纖維素。⑵

半纖維素的作用第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝NextBack半纖維素呈纖絲狀結(jié)構(gòu),半纖維素在細(xì)胞壁中,基本上平行于纖維素排列,在纖維素和木素之間起聯(lián)接的作用。⑶

半纖維素的形態(tài)及排列方式2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝半纖維素不是由一種糖基組成的均一聚糖,而是由不同的幾種糖基組成的聚合物。NextBack常見的幾種糖基有:D-葡萄糖基、D-半乳糖基、D-木糖基、D-甘露糖基、L-阿拉伯糖基、D-葡萄糖醛酸基等。⑷半纖維素的構(gòu)成2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝⑸針葉材與闊葉材的半纖維素NextBack針葉材與闊葉材的半纖維素有些共同點(diǎn),但針葉材的半纖維素在結(jié)構(gòu)上比闊葉材復(fù)雜一些。針葉材主要含有:D-葡萄糖基、D-半乳糖基、D-甘露糖基、D-木糖基、L-阿拉伯糖基、D-葡萄糖醛酸基;闊葉材主要含有:D-葡萄糖基、D-木糖基、D-甘露糖基。2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝④半纖維素的聚合度比纖維素低得多,在150-200之間,易于水解,易溶于氫氧化鈉溶液。⑹纖維素與半纖維素的比較NextBack①纖維素是由單一的糖基組成的均一聚糖,而半纖維素是由兩種或兩種以上不同的糖基組成的聚糖;②纖維素是典型的線型聚糖,而半纖維素主要是線型結(jié)構(gòu),但帶有各種短側(cè)鏈;③半纖維素的吸濕性和潤脹性比纖維素高;2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝3、木素木素是由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然高分子化合物。在細(xì)胞壁中起加固作用。NextBack木素呈球形小粒,集聚成為球形聚集體。木素在140-150℃開始軟化,冷卻后變硬,性脆,易成粉末,在水和有機(jī)溶劑中的溶解度很小。(1)物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝NextBack木素有三種結(jié)構(gòu)單元,愈瘡木基、紫丁香基和對(duì)羥基苯,它們通過醚鍵和碳碳鍵連接,形成木素大分子。各種基本單元的多種連接方式,使木素結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,沒有規(guī)則性。(2)木素的結(jié)構(gòu)3、木素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝NextBack(3)化學(xué)性質(zhì)親核取代反應(yīng):化學(xué)法制漿的基本反應(yīng)。親電取代反應(yīng):紙漿漂白的基本反應(yīng)。氧化反應(yīng):紙漿漂白的基本反應(yīng)。

木素可與多種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng):3、木素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝NextBack酸性介質(zhì)中的親核取代反應(yīng):①具有二烷基醚、烷基芳基醚結(jié)構(gòu)的木素分子生成烊鹽;②醚鍵斷裂,生成正碳離子;③親核試劑攻擊正碳離子,生成可溶性的木素磺酸鹽。堿性介質(zhì)中的親核取代反應(yīng):①苯環(huán)上的酚羥基的氫離子脫出,酚羥基以陰離子形式存在;②苯環(huán)側(cè)鏈上的醚鍵斷裂。(3)化學(xué)性質(zhì)3、木素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝NextBack親核試劑親核性參數(shù)EH2OOH-SO3H-SO32-S2-

1.00

1.652.272.573.08常用的親核試劑的親核性(3)化學(xué)性質(zhì)3、木素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝

—在苯環(huán)上羥基和甲氧基的鄰位或?qū)ξ坏葲]有取代基的位置上進(jìn)行取代反應(yīng),形成氯化木素;

—在苯環(huán)結(jié)構(gòu)單元的側(cè)鏈上進(jìn)行取代反應(yīng),使側(cè)鏈與苯環(huán)斷開;

—使連接苯環(huán)結(jié)構(gòu)單元的烷基芳基醚鍵受氧化作用而斷裂,使木素大分子降解為小分子。NextBack親電試劑與有機(jī)化合物發(fā)生的取代反應(yīng)。親電取代反應(yīng):親電試劑:正氯離子Cl+

。親電取代反應(yīng)的位置:(3)化學(xué)性質(zhì)3、木素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝NextBack次氯酸鹽、二氧化氯、臭氧、過氧化氫等氧化劑作用于木素,使苯環(huán)氧化生成醌,醌進(jìn)一步氧化,導(dǎo)致環(huán)破裂和降解,生成低分子羧酸和二氧化碳。氧化反應(yīng):木素可與多種氧化劑反應(yīng)。(3)化學(xué)性質(zhì)3、木素第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝木素與細(xì)胞壁中其它組分存在著化學(xué)鍵的連接。據(jù)推測,木素與碳水化合物的連接是通過各種醚鍵的形式實(shí)現(xiàn)的。4、木素與碳水化合物的連接NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝(三)纖維結(jié)構(gòu)纖維細(xì)胞初生壁次生壁細(xì)胞腔纖維結(jié)構(gòu)模型S1S2S3NextBack4、木素與碳水化合物的連接第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二、制漿過程也叫纖維分離,將植物纖維原料變成適合于造紙的單根纖維的工藝過程。NextBack制漿:制漿的目的:將植物纖維原料分離成單根的纖維,增加纖維的比表面積(單位重量纖維的表面積)。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程在纖維盡量不受或少受損失的前提下,消耗較少的動(dòng)力,將植物纖維分離成單體纖維,使?jié){料具備一定的比表面積和交織性能,為纖維之間的重新結(jié)合創(chuàng)造條件。以木材制漿為例,制漿的基本過程:NextBack備料制漿洗滌篩選漂白紙漿制漿的要求:第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程N(yùn)extBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程指儲(chǔ)存的原料經(jīng)過一定的處理,以滿足后續(xù)生產(chǎn)需要的過程。(一)備料2、去皮:由于樹皮的纖維含量低,雜質(zhì)含量高,會(huì)降低蒸煮效率,增加蒸煮藥品的消耗,紙漿中塵埃增加,強(qiáng)度降低。因此在生產(chǎn)質(zhì)量要求較高的紙漿時(shí),一般要求去掉外皮。NextBack1.鋸斷:原木必須鋸成一定的長度,以符合后續(xù)工段的要求。削片機(jī)要求原木長度2-2.5m,磨木機(jī)要求原木長度0.6-1.2m。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程3.除節(jié):為了避免木段磨木時(shí)樹節(jié)對(duì)磨石和木漿質(zhì)量的影響,送去磨木機(jī)的木段還需除去樹節(jié)。4.削片:為了適應(yīng)化學(xué)木漿蒸煮和滿足木片磨木漿的生產(chǎn)需要,原木要進(jìn)行削片。木片的長短厚薄要一致。木片規(guī)格一般為:長15-20mm,厚3-5mm,寬度不限,但要求不超過20mm。木片過大難于軟化;木片過小時(shí),被切斷的纖維多,纖維本身強(qiáng)度被削減,漿料成型時(shí)交織能力差,紙的強(qiáng)度低。NextBack(一)備料第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程N(yùn)extBack削片機(jī)(一)備料第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程5.木片篩選和再碎:削片時(shí)總有一些過大木片和碎屑出現(xiàn),木片合格率與原料質(zhì)量、含水率、削片設(shè)備、刀片鋒利程度等因素有關(guān)。碎屑須除掉,木片應(yīng)進(jìn)行篩選,否則難以掌握軟化程度,從而影響漿料的質(zhì)量。經(jīng)篩選的大木片須經(jīng)再碎,再碎后的木片要重新篩選。NextBack6.磁選:為保證纖維分離設(shè)備正常工作,在木片進(jìn)入料倉前必須經(jīng)過電磁吸鐵裝置(磁選器),以清除金屬異物。(一)備料第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程7.木片水洗:木片經(jīng)水洗,清除夾雜在木片中的泥沙、碎石塊、金屬物、塵埃等,同時(shí)可提高木片的含水率。商品木片的含水率較低,且含有泥沙等物,必須進(jìn)行水洗。NextBack(一)備料第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程1、制漿方法的分類堿法

酸法磨石磨木法木片磨木法制漿方法化學(xué)法機(jī)械法化學(xué)機(jī)械法半化學(xué)法化學(xué)機(jī)械法(二)制漿NextBack硫酸鹽法燒堿法(亞硫酸鹽法)第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程利用化學(xué)藥劑在一定的溫度與壓力下,溶解掉木片中的木素及其它雜質(zhì),使纖維分散,成為紙漿。2、化學(xué)法(1)堿法堿法制漿包括燒堿法和硫酸鹽法,其中硫酸鹽法是最主要、應(yīng)用最廣泛的化學(xué)制漿方法。燒堿法:所用的化學(xué)藥劑主要是NaOH,也有少量的NaCO3。適用于闊葉材與草類原料,不適用于針葉材。燒堿法耗堿量大,漂白困難,得率低。燒堿法紙漿所造的紙張較柔軟,不透明度較高。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程硫酸鹽法:所用的化學(xué)藥劑主要是氫氧化鈉和硫化鈉,也有少量的碳酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉。由于堿回收過程中以廉價(jià)的硫酸鈉作為補(bǔ)充藥品,被稱為硫酸鹽法。NextBack用Na2S來蒸煮,蒸煮容易而且效果良好,硫酸鹽法適用于針葉材、闊葉材與草類原料,廢液的堿回收技術(shù)成熟等特點(diǎn),應(yīng)用比較普遍,是最重要的化學(xué)制漿方法。硫酸鹽法所造的紙張,強(qiáng)度較高。但得漿率低,成漿顏色較深,要制成漂白木漿,需采用技術(shù)上較復(fù)雜的多段漂白。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程蒸煮原理:SH-SH-OH-SH-SH-、OH-等離子和木素發(fā)生親核反應(yīng),使木素大分子的醚鍵斷裂,大分子變成小分子,同時(shí),親液性的酚羥基增加,木素的親液性增強(qiáng),使木素自木片中溶出。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程燃燒硫磺,生成的二氧化硫與石灰石和水進(jìn)行反應(yīng),生成亞硫酸氫鈣與亞硫酸的混合液,把木片與該混合液在高溫高壓下進(jìn)行蒸煮,制成紙漿。(2)亞硫酸鹽法NextBack亞硫酸鹽法制成的紙漿,色澤較淺,漂白容易,制造的紙張,白度較高。纖維潤脹能力大,較硫酸鹽法容易打漿,成紙質(zhì)地柔軟,強(qiáng)度較低。目前,該方法制漿所占比例僅占全部化學(xué)漿的5%。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程蒸煮機(jī)理:SO32-或HSO3-和木素發(fā)生親核反應(yīng),生成木素磺酸,木素磺酸與溶液中的鹽基結(jié)合,生成木素磺酸鹽,從木片中溶解出來。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程在化學(xué)制漿過程中,化學(xué)藥劑不但和木素發(fā)生作用,而且也和纖維素和半纖維素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使纖維素大分子的聚合度降低,半纖維素嚴(yán)重降解或溶解。紙漿得率下降?;瘜W(xué)法制漿得率一般在40-50%,所得紙漿比較柔軟,強(qiáng)度高。注意NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程N(yùn)extBack3、機(jī)械法用物理方法將植物纖維原料分散成纖維,生產(chǎn)過程中不使用任何化學(xué)藥品。機(jī)械法分為磨石磨木漿和木片磨木漿。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程將一定長度的原木送入磨木機(jī)內(nèi),利用原木與高速旋轉(zhuǎn)的磨石之間的摩擦力,在磨石的擠壓、剪切和摩擦作用下,使原木離解成單根纖維,再用水把纖維從磨石表面沖刷下來,即成磨木漿。⑴磨石磨木漿(SGW)NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程磨石磨木漿的得率非常高,幾乎包含木材的所有組分,一般用于抄制新聞紙或與化學(xué)木漿配合生產(chǎn)其它印刷用紙。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程指木片在兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的磨盤間,利用磨盤與木片及木片與木片之間的摩擦力,使木片先被破壞成火柴狀,這些火柴狀的小木條經(jīng)過相互間的摩擦而離解成單根纖維制成的紙漿。⑵木片磨木漿(RMP)NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程N(yùn)extBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程木片磨木漿的漿料比較均勻,纖維分離度高,損傷較少,漿料的得率高,對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng),無論針葉材、闊葉材、造材剩余物、加工剩余物、鋸屑、刨花等,均可用木片磨木漿制漿。這種漿的質(zhì)量優(yōu)于磨石磨木漿,不透明度高,印刷性能好,除用于抄制新聞紙外,還可用于抄造其它紙或紙板。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程機(jī)械木漿的生產(chǎn)工藝使木材中的非纖維素組分幾乎都留在紙漿里,由于木素的存在,制得的紙漿略帶黃色,在日光與空氣作用下,紙的顏色會(huì)進(jìn)一步變黃;紙的強(qiáng)度較低,不透明度較高,緊度低,平滑度高,吸墨能力強(qiáng),印刷適應(yīng)性良好。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程4、化學(xué)機(jī)械漿化學(xué)機(jī)械漿是在制漿時(shí)既用化學(xué)方法,又用機(jī)械方法生產(chǎn)出來的紙漿,屬于兩段制漿,包括化學(xué)預(yù)處理和機(jī)械后處理兩個(gè)階段。NextBack化學(xué)預(yù)處理(浸漬)是用化學(xué)藥劑將原料的非纖維成分溶解掉,實(shí)現(xiàn)纖維的軟化,使纖維組織松弛,更適于磨漿?;瘜W(xué)預(yù)處理所用的化學(xué)藥品是Na2SO3及Ca(HSO3)2。機(jī)械后處理是用機(jī)械方法使纖維分離。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程根據(jù)化學(xué)預(yù)處理程度的不同,有以下品種:NextBack中性亞硫酸鹽處理闊葉木,生產(chǎn)瓦楞原紙。半化學(xué)漿的得率可達(dá)到50-80%。

半化學(xué)法:化學(xué)機(jī)械法:化學(xué)機(jī)械漿的得率可達(dá)到85-90%。用于抄造新聞紙、包裝紙或紙板、書寫紙、雜志紙等。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程化學(xué)漿、化學(xué)機(jī)械漿和機(jī)械漿的比較NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程目的:除去化學(xué)蒸煮后的廢液洗滌原理擴(kuò)散過濾擠壓(三)洗滌NextBack洗滌方式:多段洗滌(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程N(yùn)extBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程凈化可除去泥砂、金屬等非纖維性雜質(zhì),根據(jù)雜質(zhì)和纖維的比重不同,利用離心分離的方式除去。(四)篩選和凈化篩選可除去纖維束、碎片、木節(jié)、雜細(xì)胞等纖維性雜質(zhì),原理是依據(jù)雜質(zhì)和纖維的大小和形狀不同,利用過篩的辦法分離。NextBack(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程(五)漂白NextBack經(jīng)化學(xué)蒸煮或機(jī)械磨解等方法制得的紙漿均具有一定的顏色,紙漿的顏色主要來自木素。為了擴(kuò)大紙漿的用途,提高紙漿的白度,必須對(duì)紙漿進(jìn)行漂白處理。紙漿中含有的發(fā)色基團(tuán):羰基及其共軛雙鍵﹑對(duì)醌基﹑鄰醌基。紙漿中含有的助色基團(tuán):醚鍵﹑酚羥基﹑烷氧基﹑羧基﹑磺酸基。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程N(yùn)extBack常用的漂白方法有兩種:⑴溶出木素式漂白使用適當(dāng)漂白劑,通過氧化作用使木素溶出以實(shí)現(xiàn)漂白的目的,提高紙漿的純度與白度;⑵保留木素式漂白以還原性漂白劑使木素及有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)變?yōu)闊o色基團(tuán),使其脫色。這種方法漂白的漿料損失很小,并保留了漿料的特性。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程漂白劑種類:NextBack氧化性漂白劑:Cl2、二氧化氯﹑次氯酸鹽、H2O2﹑O2﹑臭氧。化學(xué)漿用此類方法漂白。還原性漂白劑:聯(lián)二亞硫酸鹽,此類方法用于高得率漿的漂白。(二)制漿第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程

廢紙制漿不同于原生紙漿的制造,它主要包括疏解和除雜。1、疏解(六)廢紙制漿NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝二制漿過程2、廢紙中的雜質(zhì)包括輕的、重的、油墨等,可以通過篩選、凈化和脫墨等手段去除。NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝(六)廢紙制漿二制漿過程紙機(jī)模型三、抄紙過程紙漿在抄紙之前,首先要進(jìn)行打漿和調(diào)料。打漿是利用物理方法處理紙漿中的纖維,使之能適應(yīng)造紙機(jī)的要求并能生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的紙和紙板。(4)使細(xì)胞壁縱向分離,細(xì)纖維化(一)打漿1、打漿的作用:(1)使細(xì)胞壁發(fā)生位移和變形(2)破除初生壁和次生壁的外層(5)橫向切斷纖維(3)使細(xì)胞壁吸水潤漲NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝三抄紙過程N(yùn)extBack未經(jīng)打漿的纖維經(jīng)過打漿的纖維第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝三抄紙過程2、打漿方法:NextBack①游離狀打漿是以切斷作用為主,紙漿的濃度較低。此方法的打漿機(jī)的刀刃較銳利,刀刃的齒距較密,在打漿時(shí)纖維容易被切斷,所抄造出的紙張表面平滑度較高、不透明度較高、伸縮性小,油墨容易附著。分為游離打漿和粘狀打漿。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝三抄紙過程N(yùn)extBack②粘狀打漿方法以縱向分離為主,紙漿濃度較高,而打漿機(jī)的刀刃較鈍,刀刃齒距較稀疏,所抄造出來的紙張的機(jī)械強(qiáng)度較高,紙質(zhì)緊密,紙張的伸縮性較大,對(duì)油墨吸收效果較差。第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝三抄紙過程2、打漿方法:3、打漿對(duì)紙張性能的影響NextBack第二節(jié)造紙工藝過程第一章造紙工藝三

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