一、什么叫打漿:凡漿料中的纖維受到機(jī)械剪切力的作用均稱為打漿。
二、打漿的目的
利用物理的方法,對水中懸浮的紙漿進(jìn)行機(jī)械式流體處理時(shí)纖維受到剪切力,改變纖維形態(tài),使紙漿獲得某些特性(如機(jī)械強(qiáng)度、物理性能和一些膠性質(zhì)),以保證抄成的紙和紙板能取得預(yù)期的質(zhì)量要求。
通過打漿控制紙料上網(wǎng)的濾水性,以改善紙頁的勻度和強(qiáng)度。
打漿是物理變化,打漿作用對指將所產(chǎn)生的纖維結(jié)構(gòu)和膠體性質(zhì)的變化,都屬于物理變化,不引起纖維的化學(xué)變化或產(chǎn)生新的物質(zhì)。
三、打漿的作用
1. 細(xì)胞壁的位移和變形。
2. 初生壁和次生壁外層的破除。
3. 切斷或變形。
4. 細(xì)纖維化。
四、打漿與紙張性質(zhì)的關(guān)系
(一)術(shù)語
1. 打漿度(°SR或叩解度):反應(yīng)漿料脫水的難易程度。
2. 濕重(g):測定打漿度時(shí)纖維掛在框架上的重量,它間接的表示纖維長度。
3. 纖維長度:用顯微鏡在顯微測微尺下測量纖維的長度。
4. 水化度:漿料煮沸前后測得的打漿度之差,表示經(jīng)打漿后的纖維吸水潤脹的程度。
1. 纖維結(jié)合力
隨著打漿度的增加,纖維潤脹和細(xì)纖維化增加,纖維的比表面積增大,游離出更多的羥基,促進(jìn)纖維間的氫鍵結(jié)合,使纖維的結(jié)合力不斷上升。
2. 裂斷長
影響裂斷長的因素很多,主要是纖維結(jié)合力和纖維平均長度,同時(shí)纖維的交織排列和纖維自身的強(qiáng)度等也有關(guān)。
在打漿初期裂斷長上升很快,以后逐漸緩慢,到一定數(shù)值之后,產(chǎn)生轉(zhuǎn)折和下降的現(xiàn)象。
因?yàn)榇驖{初期纖維結(jié)合力上升,裂斷長隨之提高,到了后期,纖維平均長度開始下降,裂斷長隨之下降。
轉(zhuǎn)折現(xiàn)象產(chǎn)生的早晚與打漿方式有關(guān),如果用重刀打漿,纖維長度下降快,裂斷長提早出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,反之,輕刀打漿,纖維的切斷少,有利于提高裂斷長的提高,出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的時(shí)間也晚。
3. 耐破度
與裂斷長相似,影響耐破度的主要因素也是纖維結(jié)合力和纖維平均長度,以及纖維本身強(qiáng)度和纖維交織情況等。
由于紙張?jiān)谄屏褧r(shí),不僅受到拉力,同時(shí)也受到撕力作用的影響,在打漿度比較高時(shí),隨著纖維平均長度的降低,施耐破度曲線比裂斷長曲線下降更快一些。
4. 耐折度
影響因素是纖維平均長度、纖維結(jié)合力、與裂斷長曲線相似。
但由于纖維的平均長度對耐折度影響較大,所以耐折度曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)壁裂斷長出現(xiàn)要早。
5. 撕裂度
主要影響因素是纖維的平均長度,其次是纖維結(jié)合力,纖維排列方向,纖維強(qiáng)度和纖維交織情況等。
打漿初期,由于纖維結(jié)合力提高,纖維長度下降不多,故撕裂度顯著上升。隨后由于纖維長度的下降,造成撕裂度逐漸下降。
6. 緊度
影響緊度的因素很多,主要是紙料的打漿度、種類、纖維素含量、壓榨、壓光等。
一般來說,紙漿的打漿度越高,半纖維素含量越多,加壓越大,成紙的緊度越大。
7. 不透明度
影響因素主要是纖維結(jié)合力,打漿度高,纖維結(jié)合緊密,纖維間空隙少,使光線的散射光減少,通過的光線較多,紙張的透明性增加,不透明度降低。
8. 伸長率和伸縮性
主要影響因素有打漿方式,紙漿的種類,半纖維素的含量,纖維本身的強(qiáng)度和彈性,纖維長度和紙頁干燥時(shí)所受的張力大小等。
紙張的伸長率和伸縮性都是隨著打漿度的提高而上升。
9. 吸收性和透氣度
主要影響因素是打漿度、纖維的化學(xué)組成、半纖維素的含量等。
隨著打漿度的提高,增加了氫鍵結(jié)合和纖維結(jié)合力,減少了紙頁中氣孔的大小和數(shù)量,使紙頁的吸收性和透氣性下降。
五、打漿方式
1. 術(shù)語
1)游離打漿:是以降低纖維長度為主的一種打漿方式。
2)粘狀打漿:是以纖維吸水潤脹,細(xì)纖維化為主的打漿方式。
2. 打漿方式
1)長纖維游離打漿
以疏解為主,適當(dāng)?shù)那袛啵M量保留纖維的長度,不要求過多的細(xì)纖維化,這種漿料脫水性好,成紙的特性是吸收性好,透氣度大,細(xì)纖維長,成紙的勻度欠佳,紙面不甚平滑,不透明度高,有較好的撕裂強(qiáng)度和耐破度,紙張的尺寸穩(wěn)定性好,變形較小,這種紙料多用于生產(chǎn)有較高機(jī)械強(qiáng)度的紙張。如牛皮包裝紙、電纜紙、工業(yè)濾紙等。
2)長纖維粘狀打漿
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,有滑膩性并盡可能避免纖維切斷,使纖維保持一定長度,這種漿料因打漿度高,脫水困難,纖維長上網(wǎng)時(shí)容易絮聚,影響成紙的勻度,需采用低濃上網(wǎng),成紙的強(qiáng)度大,吸收性小,可用來生產(chǎn)高級薄型紙,如仿羊皮紙、字典紙、電話紙和防油紙、描圖紙等。
3. 短纖維游離打漿
要求纖維有較多的切斷,避免紙漿潤脹和細(xì)纖維化,這種紙料脫水容易,紙的組織均勻,紙質(zhì)較松軟,強(qiáng)度不大,吸收性強(qiáng),這種漿適于抄造如濾紙、吸墨紙、鋼紙?jiān)垺⒔n絕緣紙等,吸收性強(qiáng)、組織勻度要求高的紙種。
4. 短纖維粘狀打漿
要求纖維高度細(xì)纖維化,潤脹水化,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)那袛?,使纖維素柔軟可塑有滑膩感,這種紙料上網(wǎng)脫水困難,成紙勻度好,吸收性小,有較大的強(qiáng)度,適合于抄造卷煙紙,電容器紙和證券紙等。
抄紙的基本術(shù)語
1. 抄造方式、方法和設(shè)備分類
按紙的抄造方法分為濕法和干法兩種,前者是將纖維分散在水中,稱為懸浮液,后者是用空氣為介質(zhì)使之成為懸浮體進(jìn)行抄造,如無紡布紙,濕法抄紙?jiān)O(shè)備按網(wǎng)部的不同結(jié)構(gòu),分為網(wǎng)紙機(jī)、圓網(wǎng)紙機(jī)和夾網(wǎng)紙機(jī)三大種。
長網(wǎng)造紙機(jī)生產(chǎn)能力高,成紙的質(zhì)量也高,圓網(wǎng)造紙機(jī)的生產(chǎn)能力低,成紙性能在很多方面不如長網(wǎng)機(jī),但它的結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小,投資少,上馬快,操作和維修也方便,所以過去我國小型紙廠普遍應(yīng)用。
夾網(wǎng)造紙機(jī)是現(xiàn)代發(fā)展起來的新型紙機(jī),紙料由流箱噴出后,馬上被兩床網(wǎng)子夾入成形輥,在成形輥的擠壓及網(wǎng)的離心力的作用下進(jìn)行脫水。
適于高速抄造(700~1000米/分甚至更高),由于兩網(wǎng)夾著脫水,不易受纖維原料的種類及濾水度影響,適應(yīng)性強(qiáng)。
2. 造紙機(jī)的速度
1)抄紙車速:簡稱抄速,指造紙卷紙機(jī)上卷紙的線速度,m/min。
2)工作車速:造紙機(jī)在生產(chǎn)不同紙種時(shí)生產(chǎn)操作速度的范圍。
3)抄紙最高車速:工作車速的基礎(chǔ)上可提高大約20%潛力的車速。
4)設(shè)計(jì)車速:從機(jī)械設(shè)計(jì)和零構(gòu)件強(qiáng)度角度來考慮造紙機(jī)能走到的最大工作車速。一般的講,它比最高車速還可提高20~40%。
5)爬行車速:為了滿足抄紙生產(chǎn)操作和維護(hù)檢修的需要,要求造紙機(jī)和完成整理機(jī)械都要有一個(gè)速度特別低的運(yùn)行車速。一般造紙機(jī)的爬行車速只有12~25m/min。
3. 抄紙寬度:
簡稱抄寬,又叫紙幅毛寬,指紙機(jī)上實(shí)際生產(chǎn)出來的紙的寬度,凈紙寬度即生產(chǎn)出來的成品紙的寬度(mm)。
抄寬=凈紙寬度+紙卷兩邊切去的寬度
=凈紙寬度+(2×20-25mm)
4. 抄造率
指卷紙機(jī)生產(chǎn)出來的紙卷總重量與紙卷
重量和損紙的總重量之比,以百分率表示。
紙機(jī)抄造量:即抄造率(%)=紙機(jī)抄造量+抄造損紙量
5. 成品率:合格品產(chǎn)量與抄造量之比,以百分率表示。
6. 軌距:造紙機(jī)的一個(gè)主要結(jié)構(gòu)參數(shù),安裝造紙機(jī)械主機(jī)機(jī)架底軌或底板的中心距離。
7. 紙機(jī)傳動(dòng)方位:紙機(jī)按它傳動(dòng)位置的方位可分左手機(jī)和右手機(jī)兩類紙機(jī),按照在紙機(jī)之后,面向濕部望去,如果的傳動(dòng)裝置在觀察者的右邊稱為右手機(jī)(Y型紙機(jī)),反之則稱為左手機(jī)(Z型紙機(jī))。
1. 紙料的稀釋
一般,成漿池中的紙料濃度為2.5~3.5%,如此高的濃度,既不能使纖維均勻分散,也難以除掉其中的雜質(zhì),因此需要用水稀釋,使紙料在低濃度狀態(tài)下形成良好的分散液,同時(shí)有利于凈化和篩選。
稀釋的方法有兩種,即調(diào)漿箱內(nèi)稀釋法和調(diào)漿箱外稀釋法。
2. 紙料的篩選和凈化
凈化:是為了除掉紙料中比重大的雜質(zhì),如金屬、煤渣、沙粒等。
凈化操作設(shè)備的原理,都是利用重度差來選分雜質(zhì)的。
篩選:是為了除掉紙料中比重小而體積大的雜質(zhì),如漿團(tuán)、纖維束、草屑等。
篩選操作設(shè)備的原理,都是利用幾何尺寸及形狀的差異來選分雜質(zhì)的。
3. 紙料的除氣
紙料并不是單純由纖維和填料等固體物質(zhì)懸浮在水中所形成的懸浮系,而且紙料中還含有空氣,由于紙料中的空氣對紙機(jī)的操作及成紙質(zhì)量都有危害,所以以生產(chǎn)和質(zhì)量管理的角度書寫需要對紙料進(jìn)行除氣。
除氣的方法:一是消除已混入紙料內(nèi)的空氣,一般采用物理或化學(xué)法,一是預(yù)防和避免空氣向紙漿中混入。用除氣器裝備除氣。
紙料的流送和上網(wǎng)
一、紙料的流動(dòng)狀態(tài)
隨著濃度的增加和流速不同,紙料的流動(dòng)可分為塞流,混流和湍流三種流動(dòng)狀態(tài)。
二、流漿箱:是造紙?jiān)O(shè)備的主要部件。
(一)作用和基本要求:
1. 沿紙機(jī)橫向均勻的分布紙料。
2. 能有效地分散纖維。
3. 噴漿穩(wěn)定。
4. 剛性好,不易變形,便于清洗、操作和維修。不生銹,流道平滑、沒有死角,不產(chǎn)生掛漿等現(xiàn)象。
(二)流漿箱的形式
1. 敞開式;2. 封閉式;3. 斂流式;4. 斂流氣墊結(jié)合式;5. 稀釋水式
三、長網(wǎng)部(以長網(wǎng)紙機(jī)為例)
(一)網(wǎng)部的作用
主要作用是使?jié)窦堩摮尚?。而為了形成組織均勻的紙頁,在凈化篩選之前將紙料用大量的水進(jìn)行稀釋,以使其在低濃下,保持均勻的分散狀態(tài),因此在成形的過程中,就要脫掉這些水。
(二)紙料的上網(wǎng)
紙料上網(wǎng)后,最好還保持流漿箱中達(dá)到的均勻分散,各部分等速度前進(jìn)的狀態(tài),也就是說上網(wǎng)時(shí)不存在大的擾動(dòng),是自有表面在總體上是平穩(wěn)的,而在內(nèi)部可存在微湍動(dòng)。
在這種狀態(tài)下,最好是緩慢而均勻的脫水,待紙料在網(wǎng)面上形成一定的濾層后,再均勻的加速脫水,形成組織均勻的紙頁,否則若上網(wǎng)即大量脫水,此時(shí)網(wǎng)孔張開,大量纖維將隨白水一道濾到網(wǎng)下,使成紙的兩面差加大。
(三)紙頁的成形和脫水
紙料沖流漿箱堰口噴出,從著網(wǎng)點(diǎn)形成脫水和成型。網(wǎng)部脫水主要靠脫水元件,和整飾輥及搖振裝置等,成形靠紙料著網(wǎng)點(diǎn)的調(diào)節(jié)和控制。
為了控制上網(wǎng)段的脫水量和防止過多的脫水,在胸輥和第一個(gè)案輥之間常常設(shè)置成形板或成形箱。其作用是控制脫水量,改善紙頁的脫水和成型。
壓榨部
一、壓榨部的作用
1. 主要是在網(wǎng)部脫水的基礎(chǔ)上,借助于機(jī)械壓力盡可能多的脫掉是紙頁中的水分,以便在干燥只是盡可能少的消耗蒸汽。
2. 將網(wǎng)部揭下來的濕紙頁,傳送到烘缸部去干燥。
3. 在壓榨脫水的同時(shí),增加紙中纖維的結(jié)合力,提高紙的緊度和強(qiáng)度,減少紙機(jī)的斷頭損失。
4. 消除紙的網(wǎng)痕,提高紙面的平滑度和減少紙的兩面性。
將濕紙從伏輥處造紙網(wǎng)上揭下來傳遞到壓榨部有兩類方式:開放引紙和閉式引紙(包括粘紙引紙和真空引紙)
干燥部
一、干燥部的作用
主要是繼壓榨部后脫除濕紙的水分,另外也同時(shí)起到下列三種作用:提高紙的強(qiáng)度,增加紙的平滑度和完成紙的施膠。
二、干燥時(shí)紙頁質(zhì)量的影響
(一)紙頁的收縮
進(jìn)入干燥部的濕紙頁中有三種不同形式的水分,即游離毛細(xì)管水和結(jié)合水,干燥時(shí),首先去掉的是纖維間的游離子,其次是纖維微孔中的毛細(xì)管水,最后才是纖維細(xì)胞壁中部分的結(jié)合水。
干燥時(shí),紙的柔性,塑性強(qiáng)度發(fā)生變化,并且產(chǎn)生收縮。
(二)干燥時(shí)紙頁的收縮對成紙性質(zhì)的影響
由于干燥時(shí)紙的縱向拉長,成紙的可伸長性減小,耐破度下降,耐折度開始增加,但是隨著紙的水分減少,纖維塑性的下降,所以升到最高點(diǎn)以后轉(zhuǎn)為下降。
干燥不僅影響紙的機(jī)械強(qiáng)度,還會(huì)影響紙的緊度,吸收性,透氣度,平滑度和施膠度等其他性質(zhì)。
快速升溫的高溫強(qiáng)化干燥,將會(huì)增加紙的松軟性,氣孔率,吸收性和透氣度,減少紙的緊度,透明度和機(jī)械強(qiáng)度。反之,緩慢升溫的低溫干燥,結(jié)果恰恰相反。
壓光及卷取
一、壓光的目的
是使紙頁經(jīng)過壓光后提高紙張的光澤度、平滑度及緊度,得到厚度均勻的紙張。
二、卷取
卷紙機(jī)是抄紙聯(lián)動(dòng)機(jī),是造紙系統(tǒng)的最后一個(gè)設(shè)備。
卷紙的質(zhì)量好壞是影響以后生產(chǎn)過程正常操作的重要因素。
生產(chǎn)中卷紙要求卷筒松緊均勻,應(yīng)當(dāng)避免兩端松緊不一和卷芯起皺等缺點(diǎn)。
紙的完成與整理
紙的完成與整理包括超級壓光、復(fù)卷、切紙、選紙、數(shù)紙、打包和貯存等過程
一、超級壓光
為了進(jìn)一步提高紙的平滑度和光澤度,同時(shí)增加紙的緊度和改善厚度均勻性的一項(xiàng)工藝過程。
一般對要求平滑度和緊度較高的印刷紙、書寫紙則需要經(jīng)超級壓光機(jī)壓光。
二、卷筒紙的整理
(一)復(fù)卷
抄紙經(jīng)普通壓光后,卷成圓筒狀的紙卷。由于兩側(cè)邊緣不整齊或紙幅過寬或紙內(nèi)有紙病。
斷頭等為了適應(yīng)紙張的進(jìn)一步加工或印刷的需要,必須縱切重卷而成紙筒。如果需要級壓光,則待超級壓光后再行復(fù)卷。
(二)整理
1、切紙
書寫紙、印刷紙和紙板等,需要切成平板紙。
2、造紙和數(shù) 紙
經(jīng)平板切紙機(jī)切成平板后,需要進(jìn)行選紙和數(shù)紙。選紙主要用于剔除不合質(zhì)量要求的紙張。
數(shù)紙:一般選定紙后按500張為一定進(jìn)行數(shù)紙。
3. 包裝和打件
經(jīng)過銷售運(yùn)營商到達(dá)消費(fèi)者手中。