一、什么叫打漿:凡漿料中的纖維受到機械剪切力的作用均稱(chēng)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(如機械強度、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期的質(zhì)量要求。
通過(guò)打漿控制紙料上網(wǎng)的濾水性,以改善紙頁(yè)的勻度和強度。
打漿是物理變化,打漿作用對指將所產(chǎn)生的纖維結構和膠體性質(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. 細纖維化。
四、打漿與紙張性質(zhì)的關(guān)系
(一)術(shù)語(yǔ)
1. 打漿度(°SR或叩解度):反應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(cháng)度。
3. 纖維長(cháng)度:用顯微鏡在顯微測微尺下測量纖維的長(cháng)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. 纖維結合力
隨著(zhù)打漿度的增加,纖維潤脹和細纖維化增加,纖維的比表面積增大,游離出更多的羥基,促進(jìn)纖維間的氫鍵結合,使纖維的結合力不斷上升。
2. 裂斷長(cháng)
影響裂斷長(cháng)的因素很多,主要是纖維結合力和纖維平均長(cháng)度,同時(shí)纖維的交織排列和纖維自身的強度等也有關(guān)。
在打漿初期裂斷長(cháng)上升很快,以后逐漸緩慢,到一定數值之后,產(chǎn)生轉折和下降的現象。
因為打漿初期纖維結合力上升,裂斷長(cháng)隨之提高,到了后期,纖維平均長(cháng)度開(kāi)始下降,裂斷長(cháng)隨之下降。
轉折現象產(chǎn)生的早晚與打漿方式有關(guān),如果用重刀打漿,纖維長(cháng)度下降快,裂斷長(cháng)提早出現轉折,反之,輕刀打漿,纖維的切斷少,有利于提高裂斷長(cháng)的提高,出現轉折的時(shí)間也晚。
3. 耐破度
與裂斷長(cháng)相似,影響耐破度的主要因素也是纖維結合力和纖維平均長(cháng)度,以及纖維本身強度和纖維交織情況等。
由于紙張在破裂時(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(zhù)纖維平均長(cháng)度的降低,施耐破度曲線(xiàn)比裂斷長(cháng)曲線(xiàn)下降更快一些。
4. 耐折度
影響因素是纖維平均長(cháng)度、纖維結合力、與裂斷長(cháng)曲線(xiàn)相似。
但由于纖維的平均長(cháng)度對耐折度影響較大,所以耐折度曲線(xiàn)的轉折點(diǎn)壁裂斷長(cháng)出現要早。
5. 撕裂度
主要影響因素是纖維的平均長(cháng)度,其次是纖維結合力,纖維排列方向,纖維強度和纖維交織情況等。
打漿初期,由于纖維結合力提高,纖維長(cháng)度下降不多,故撕裂度顯著(zhù)上升。隨后由于纖維長(cháng)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(lèi)、纖維素含量、壓榨、壓光等。
一般來(lái)說(shuō),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合力,打漿度高,纖維結合緊密,纖維間空隙少,使光線(xiàn)的散射光減少,通過(guò)的光線(xiàn)較多,紙張的透明性增加,不透明度降低。
8. 伸長(cháng)率和伸縮性
主要影響因素有打漿方式,紙漿的種類(lèi),半纖維素的含量,纖維本身的強度和彈性,纖維長(cháng)度和紙頁(yè)干燥時(shí)所受的張力大小等。
紙張的伸長(cháng)率和伸縮性都是隨著(zhù)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(zhù)打漿度的提高,增加了氫鍵結合和纖維結合力,減少了紙頁(yè)中氣孔的大小和數量,使紙頁(yè)的吸收性和透氣性下降。
五、打漿方式
1. 術(shù)語(yǔ)
1)游離打漿:是以降低纖維長(cháng)度為主的一種打漿方式。
2)粘狀打漿:是以纖維吸水潤脹,細纖維化為主的打漿方式。
2. 打漿方式
1)長(cháng)纖維游離打漿
以疏解為主,適當的切斷,盡量保留纖維的長(cháng)度,不要求過(guò)多的細纖維化,這種漿料脫水性好,成紙的特性是吸收性好,透氣度大,細纖維長(cháng),成紙的勻度欠佳,紙面不甚平滑,不透明度高,有較好的撕裂強度和耐破度,紙張的尺寸穩定性好,變形較小,這種紙料多用于生產(chǎn)有較高機械強度的紙張。如牛皮包裝紙、電纜紙、工業(yè)濾紙等。
2)長(cháng)纖維粘狀打漿
要求纖維高度細纖維化,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(cháng)度,這種漿料因打漿度高,脫水困難,纖維長(cháng)上網(wǎng)時(shí)容易絮聚,影響成紙的勻度,需采用低濃上網(wǎng),成紙的強度大,吸收性小,可用來(lái)生產(chǎn)高級薄型紙,如仿羊皮紙、字典紙、電話(huà)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,避免紙漿潤脹和細纖維化,這種紙料脫水容易,紙的組織均勻,紙質(zhì)較松軟,強度不大,吸收性強,這種漿適于抄造如濾紙、吸墨紙、鋼紙原紙、浸漬絕緣紙等,吸收性強、組織勻度要求高的紙種。
4. 短纖維粘狀打漿
要求纖維高度細纖維化,潤脹水化,并進(jìn)行適當的切斷,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(yǔ)
1. 抄造方式、方法和設備分類(lèi)
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(chēng)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(wú)紡布紙,濕法抄紙設備按網(wǎng)部的不同結構,分為網(wǎng)紙機、圓網(wǎng)紙機和夾網(wǎng)紙機三大種。
長(cháng)網(wǎng)造紙機生產(chǎn)能力高,成紙的質(zhì)量也高,圓網(wǎng)造紙機的生產(chǎn)能力低,成紙性能在很多方面不如長(cháng)網(wǎng)機,但它的結構簡(jiǎn)單,占地面積小,投資少,上馬快,操作和維修也方便,所以過(guò)去我國小型紙廠(chǎng)普遍應用。
夾網(wǎng)造紙機是現代發(fā)展起來(lái)的新型紙機,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(zhù)脫水,不易受纖維原料的種類(lèi)及濾水度影響,適應性強。
2. 造紙機的速度
1)抄紙車(chē)速:簡(jiǎn)稱(chēng)抄速,指造紙卷紙機上卷紙的線(xiàn)速度,m/min。
2)工作車(chē)速:造紙機在生產(chǎn)不同紙種時(shí)生產(chǎn)操作速度的范圍。
3)抄紙最高車(chē)速:工作車(chē)速的基礎上可提高大約20%潛力的車(chē)速。
4)設計車(chē)速:從機械設計和零構件強度角度來(lái)考慮造紙機能走到的最大工作車(chē)速。一般的講,它比最高車(chē)速還可提高20~40%。
5)爬行車(chē)速:為了滿(mǎn)足抄紙生產(chǎn)操作和維護檢修的需要,要求造紙機和完成整理機械都要有一個(gè)速度特別低的運行車(chē)速。一般造紙機的爬行車(chē)速只有12~25m/min。
3. 抄紙寬度:
簡(jiǎn)稱(chēng)抄寬,又叫紙幅毛寬,指紙機上實(shí)際生產(chǎn)出來(lái)的紙的寬度,凈紙寬度即生產(chǎn)出來(lái)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
指卷紙機生產(chǎn)出來(lái)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。
紙機抄造量:即抄造率(%)=紙機抄造量+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:造紙機的一個(gè)主要結構參數,安裝造紙機械主機機架底軌或底板的中心距離。
7. 紙機傳動(dòng)方位:紙機按它傳動(dòng)位置的方位可分左手機和右手機兩類(lèi)紙機,按照在紙機之后,面向濕部望去,如果的傳動(dòng)裝置在觀(guān)察者的右邊稱(chēng)為右手機(Y型紙機),反之則稱(chēng)為左手機(Z型紙機)。
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?zhuān)辜埩显诘蜐舛葼顟B(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,即調漿箱內稀釋法和調漿箱外稀釋法。
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。
凈化操作設備的原理,都是利用重度差來(lái)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、纖維束、草屑等。
篩選操作設備的原理,都是利用幾何尺寸及形狀的差異來(lái)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(shū)寫(xiě)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的空氣,一般采用物理或化學(xué)法,一是預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(zhù)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:是造紙設備的主要部件。
(一)作用和基本要求:
1. 沿紙機橫向均勻的分布紙料。
2. 能有效地分散纖維。
3. 噴漿穩定。
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(méi)有死角,不產(chǎn)生掛漿等現象。
(二)流漿箱的形式
1. 敞開(kāi)式;2. 封閉式;3. 斂流式;4. 斂流氣墊結合式;5. 稀釋水式
三、長(cháng)網(wǎng)部(以長(cháng)網(wǎng)紙機為例)
(一)網(wǎng)部的作用
主要作用是使濕紙頁(yè)成形。而為了形成組織均勻的紙頁(yè),在凈化篩選之前將紙料用大量的水進(jìn)行稀釋?zhuān)允蛊湓诘蜐庀拢3志鶆虻姆稚顟B(tài),因此在成形的過(guò)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到的均勻分散,各部分等速度前進(jìn)的狀態(tài),也就是說(shuō)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的,而在內部可存在微湍動(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(yè),否則若上網(wǎng)即大量脫水,此時(shí)網(wǎng)孔張開(kāi),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(yè)的成形和脫水
紙料沖流漿箱堰口噴出,從著(zhù)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(zhù)網(wǎng)點(diǎn)的調節和控制。
為了控制上網(wǎng)段的脫水量和防止過(guò)多的脫水,在胸輥和第一個(gè)案輥之間常常設置成形板或成形箱。其作用是控制脫水量,改善紙頁(yè)的脫水和成型。
壓榨部
一、壓榨部的作用
1. 主要是在網(wǎng)部脫水的基礎上,借助于機械壓力盡可能多的脫掉是紙頁(yè)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(lái)的濕紙頁(yè),傳送到烘缸部去干燥。
3. 在壓榨脫水的同時(shí),增加紙中纖維的結合力,提高紙的緊度和強度,減少紙機的斷頭損失。
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(lái)傳遞到壓榨部有兩類(lèi)方式:開(kāi)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:提高紙的強度,增加紙的平滑度和完成紙的施膠。
二、干燥時(shí)紙頁(yè)質(zhì)量的影響
(一)紙頁(yè)的收縮
進(jìn)入干燥部的濕紙頁(yè)中有三種不同形式的水分,即游離毛細管水和結合水,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管水,最后才是纖維細胞壁中部分的結合水。
干燥時(shí),紙的柔性,塑性強度發(fā)生變化,并且產(chǎn)生收縮。
(二)干燥時(shí)紙頁(yè)的收縮對成紙性質(zhì)的影響
由于干燥時(shí)紙的縱向拉長(cháng),成紙的可伸長(cháng)性減小,耐破度下降,耐折度開(kāi)始增加,但是隨著(zhù)紙的水分減少,纖維塑性的下降,所以升到最高點(diǎn)以后轉為下降。
干燥不僅影響紙的機械強度,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,透明度和機械強度。反之,緩慢升溫的低溫干燥,結果恰恰相反。
壓光及卷取
一、壓光的目的
是使紙頁(yè)經(jīng)過(guò)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
卷紙機是抄紙聯(lián)動(dòng)機,是造紙系統的最后一個(gè)設備。
卷紙的質(zhì)量好壞是影響以后生產(chǎn)過(guò)程正常操作的重要因素。
生產(chǎn)中卷紙要求卷筒松緊均勻,應當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、復卷、切紙、選紙、數紙、打包和貯存等過(guò)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工藝過(guò)程。
一般對要求平滑度和緊度較高的印刷紙、書(shū)寫(xiě)紙則需要經(jīng)超級壓光機壓光。
二、卷筒紙的整理
(一)復卷
抄紙經(jīng)普通壓光后,卷成圓筒狀的紙卷。由于兩側邊緣不整齊或紙幅過(guò)寬或紙內有紙病。
斷頭等為了適應紙張的進(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卷。
(二)整理
1、切紙
書(shū)寫(xiě)紙、印刷紙和紙板等,需要切成平板紙。
2、造紙和數 紙
經(jīng)平板切紙機切成平板后,需要進(jìn)行選紙和數紙。選紙主要用于剔除不合質(zhì)量要求的紙張。
數紙:一般選定紙后按500張為一定進(jìn)行數紙。
3. 包裝和打件
經(jīng)過(guò)銷(xiāo)售運營(yíng)商到達消費者手中。