植物纤维造纸打浆原理

发布时间:2022-09-15 15:22:46 来源:火狐体育官方网站网址下载

  目录 界说 打浆进程纸浆纤维改动进程 打浆元件 界说 打浆进程纸浆纤维改动进程 打浆元件 打开 英语:beating 修改本段界说 修改本段 界说 打浆又称叩解。是运用机械效果处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具 有习惯在造纸机上出产所要求的特性,并使所出产的纸张能到达预期质量 的操作进程。 运用物理办法,对水中纸浆纤维进行机械或流体处理,使纤维遭到剪 切力,改动纤维的形状,使纸浆取得某些特性,以确保抄成的纸到达预期 的质量要求,这一进程就称之为“打浆”。 打浆进程中纤维除了受机件的剪切、搓弄和整理等效果外,一起纤维 的细胞壁还发生位移、变形与决裂等现象而吸水润胀,发生细纤维化,使 纸浆具有柔软性、可塑性,也使纤维素分子链中的羟基添加与氢链结合机 会,进步了纤维间的结合力。按打浆效果,可分为黏状打浆和游离打浆。 按出产方式,可分为间歇打浆和接连打浆。 打浆原因 由于纸浆纤维挺而有弹性,如不加任何处理就用来抄纸,则在网上成 形时难以散布均匀,抄出的纸张硬度很低。别的,未经打浆的纸浆,尚含 有未别离的纤维束,这些纤维束挺硬,有的太长,有的太粗,缺少必要的 切短和别离,如用其抄纸,则所得产品疏松、多孔,外表粗糙、强度很低, 不能满意运用要求。通过打浆处理的纸浆出产的纸,则安排严密均匀,强 度较大。 打浆办法 首要分为游离打浆和黏状打浆。

  游离打浆是以堵截效果为主,纸浆的浓度较低。此办法的打浆机的刀 刃较锋利,刀刃的齿距较密,在打浆时纤维简单被堵截,使所抄造出的纸 张会呈现密度小而膨松、不透明、伸缩性小,油墨简单附着等特性。不过, 此办法所抄造出来的纸张,其外表滑润度较低,并简单起毛。 黏状式打浆办法是用决裂磨溃等原理。其所用的纸浆浓度较高,而打 浆机的刀刃较钝,刀刃齿距较稀少,堵截纤维时简单发生犬牙交织的现象, 使所抄造出来的纸张具有的物理特性较强,纸质严密,纸张外表滑润度佳, 透明度较高且不易起挠等特性。但纸张的伸缩性较大,对油墨吸收效果较 差。 打浆前史 中国古代,人们运用棍棒、石臼等东西来舂捣桑皮和竹麻等质料,来 取得所需求的纸浆。 古代埃及人用木棍捶打莎草和芦苇,使纤维外表发生天然半纤维素胶 粘剂,来强化纤维结合力和物理强度。 修改本段打浆进程纸浆纤维改动进程 修改本段 打浆进程纸浆纤维改动进程 打浆对纤维的效果和纤维的改动除压溃、搓弄、疏解以外,首要分为 以下五部分:细胞壁的位移和变形,初生壁和次生壁外层的破除,吸水润 胀,细纤维化和横向堵截等。但这几种效果不是截然分隔,而是彼此交织 进行的,现分述如下: 细胞壁的位移和变形 用偏光显微镜能够观察到纤维上的亮点,即微纤维的位移。未打浆的 纤维有位移,而开端打浆后呈现了新的位移点,跟着打浆进程的进行,位 移点逐渐扩展并变得更明晰。 发生位移的原因是由于纤维在打浆进程中遭到机械效果力,使次生壁 中层必定方位上的微纤维发生曲折变形,微纤维之间空地有所添加,这就 为纤维吸收更多的水发明了条件。开端这个变形是很小的,今后逐渐变大。 尽管由于初生壁和次生壁外层还没有去除,对次生壁中层的位移和进一步 润胀遭到约束,但吸水变形可使纤维变得柔软,对去除初生壁和次生壁外 层具有重要效果。 初生壁和次生壁外层的破除 初生壁在蒸煮和漂白的进程中去掉一部分,但仍存有适当数量。未去 掉初生壁的纤维,显得润滑、挺硬,不易吸水润胀。这是由于初生壁中含

  有较多木素,并呈网状的结构,它尽管能吸水,但润胀程度很低。初生壁 的外层很薄,它紧紧地包围着能够很好润胀的初生壁中层,因而,也有必要 在打浆中将其除去,使次生壁中层的细纤维别离出来,才干到达纤维的充 分润胀和细纤维化效果。 初生壁和次生壁外层的破除,是运用打浆设备的机械效果力和纤维之 间的彼此冲突,呈膜状或碎片的方式除去的。当然,打浆进程中不行能将 每根纤维的初生壁和次生壁外层彻底去除,依据打浆程度的不同,去除的 多少也不同。不同品种的纤维初生壁及次生壁外层的除去难易程度也不相 同,如草浆比木浆去除要困难,硫酸盐木浆比亚硫酸盐木浆的去除要困难, 因而形成打浆时细纤维化的难易程度不同。 纤维的吸水润胀 在初生壁未打破之前,纤维的吸水润胀程度较慢。跟着打浆的进行, 初生壁及次生壁外层不断被打破,纤维的吸水润胀加速,纤维直径可敏捷 润胀到本来直径的两倍。吸水润胀后的纤维变得柔软可塑,外外表积增大, 内部安排结构松懈,分子间内聚力下降,有利于细纤维化的进行。 纤维在打浆进程中所以能发生吸水润胀,是由于纤维素和半纤维素分 子结构中存在有无定形区和很多羟基,与水分子发生极性招引,水分子进 入无定形区,使纤维素分子链间间隔增大、纤维外外表积增大,然后引起 吸水润胀。一般半纤维素含量多的纤维易吸水润胀,木素含量高的纤维不 易吸水润胀,因而,漂白后的纸浆纤维较未漂浆吸水润胀好。 细纤维化 纤维在打浆的进程中遭到打浆设备的机械效果而发生纤维的纵向分 裂,外表别离出细微纤维,纤维两头帚化起毛的现象,称为细纤维化。 一般以为,纤维的细纤维化是在纤维吸水润胀今后开端的。由于吸水 润胀,致使内聚力减小,次生壁的层与层之间发生滑动,使纤维变得柔软 可塑,称为内部细纤维化。而纤维外表的分丝帚化,别离出很多细微纤维, 添加了纤维的外外表积,称为外部细纤维化。 纤维的细纤维化,首要是次生壁中层发生,由于细纤维在它上面的排 列多是近似平行的,易于润胀和割裂帚化。但有必要是在次生壁外层彻底除 掉或部分除去的情况下,才干发生较好的细纤维化。纤维的细纤维化和纤 维的吸水润胀是彼此促进的。吸水润胀为纤维的细纤维化发明了有利条件; 反之,纤维的细纤维化又能促进纤维更进一步的吸水润胀。 横向堵截

  打浆进程中,由于打浆设备的刀片或磨齿间的剪切效果,使纤维遭到 堵截。一起在打浆压力较大、浓度较高的情况下,纤维之间彼此冲突,也 会形成纤维的横向堵截。 长纤维经适当地堵截,能够进步纸张的安排均匀性和滑润性。但过火 遭到堵截,纸的强度就会下降。一般对棉浆、麻浆等长纤维浆料,在打浆 时要求有较多的堵截;对针叶木浆(纤维均匀长度为 2~3 毫米)在打浆时, 应依据纸张物理性能要求,将纤维堵截到必要的程度,对较短的阔叶木浆 和草类浆(纤维均匀长度为 0.7~1.1 毫米),则不期望有过多的堵截。 在同一打浆条件下,吸水润胀得很好,纤维具有杰出的柔软性和可塑 性,就不简单遭到堵截,而易于分丝帚化。反之吸水润胀欠好,纤维挺硬, 则简单遭到堵截。 总结 上述五个方面的效果是指单根纤维而言的,即指一根纤维在打浆进程 中或许遭到的会集效果。在实践出产中,打浆处理的纤维数量是无法估量 的,由于打浆中各种条件的约束,每根纤维遭到的效果不行能彻底一致。 如有一部分纤维在打浆时或许吸水润胀和细纤维化效果都较好,而另一部 分纤维或许遭到较严峻的堵截效果;也或许有一部分纤维在打浆初期初生 壁和次生壁外层就决裂,而另一部分纤维直至打浆后期没有决裂。假如这 种现象严峻,就阐明打浆效果不良,有必要采纳有用办法,力求把浆打得均 匀一些。 修改本段打浆元件 修改本段 打浆元件 简介 通过蒸煮或机械磨解、挑选和漂白今后的纸浆,还不能直接用来抄纸。 由于纸浆中的纤维缺少必要的柔耐性,纤维与纤维间的结合力还不行抱负, 假如用它抄纸,纸张会疏松多孔、外表粗糙、强度低,不能满意运用的要 求。磨片是磨浆机的“心脏”,直接对纸浆纤维发生剪切、压溃、拉伸、 冲突等效果力来改动纤维形状,满意抄造适配性。 作业原理 “三分造纸,七分打浆”,打浆便是运用磨片齿纹机械效果办法处理 纸浆中的纤维,使其疏解、适度堵截和分丝帚化;更重要的是纤维在打浆 时吸水润胀,使之具有较高的弹性和塑性,满意造纸机出产的要求,以使 出产的纸张能到达预期的质量目标。

  磨片规划一向沿用比刀缘负荷(SEL)理论,我国南通华严磨片研讨中心 和奥地利安德里兹等组织的研讨实践事例标明要充分考虑比外表负荷及流 变效应等要素。比刀缘负荷理论是以磨浆机转刀齿与定刀齿齿缘交会单位 长度上冲击剪切絮聚纤维的有用负荷来描绘和表征打浆特性。详细是由磨 浆机的有用功率(净功率)N、 转速 n 以及磨片每转堵截长 L 三个方面决议的。 磨片分类 锥形磨片、圆盘磨片、热磨机磨片、疏解机磨片、热涣散磨片等。 每个标准的磨片别离稀有种到数十种齿型。 造纸磨片现有 HYCut fin 、Broom fin 、Soft fin 、Ease fin 四大 类别。 优化磨片的效果 我国南通华严磨片研讨中心对打浆工段进行磨片优化实践,在数百例 实践出产中,不同的浆料、不同的纸种,不同的工艺和不同的目标,选用 不同的磨片齿型。优化后的磨片齿形更能习惯详细工艺需求,有利于进步 纤维质量、成纸质量及下降打浆电耗。 磨片原料 磨片规划选用适合的齿型以到达既定的打浆参数,还有必要具有杰出的 耐磨性能和抗冲击耐性。纵观 100 多年来,全球规模的磨片制作和运用的 发展中,石材、灰口铁、镍硬白口铁、高铬铸铁、镍铬合金、多元合金、 不锈钢、碳化钨、高分子聚乙烯、改性尼龙、陶瓷、金刚砂等资料都得到 过选用,鉴于耐磨性和经济性考虑,现在多元合金磨片和高铬铸铁磨片因 杰出的耐磨性能处于主导地位。具有外表粗粒的多元合金磨片倾向于对纤 维更好的分丝帚化效果;特钢磨片倾向于纤维更剧烈的堵截效果。 磨片选型

  南通华严多元合金磨片四大系列 HY Cut fin 切开鳍系列 适合偏游离状打浆,较低动力消 耗状态下快速下降长纤维湿重, 利于进步匀度。

  适合于短纤维浆种,堵截效果较 弱,坚持纤维长度,利于削减湿 重丢失。 适合于多浆种,疏解与泵送才能 强,下降电耗,利于进步出率 。 适合于偏粘状打浆,对纤维分丝 帚化效果较强,利于打浆度的提 升。



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