纸料的流体和造纸湿部化学特性

绪论简述造纸生产流程及任务打浆——添料——纸料前处理和流送——纸的抄造和整理a、打浆：对纸浆纤维进行必要的切短和细纤维化处理，以便取得生产纸或纸板所要求的物理性质和机械强度等性能。

b、添料：添加色料、填料、胶料、助剂等；为了减少墨水对纸的浸渍、改善纸的白度、不透明度和印刷性能、改变纸的颜色或色调以及赋予纸特定的性质（例如提高干、湿强度等），需要在打浆的同时或在打浆后的贮浆池中加入胶料、填料、色料和其它助剂进行添料。

c、纸料前处理和流送：净化、精选、流浆箱中的布浆、整流、上网；打浆、添料后的纸料中难免混入金属或非金属杂质、纤维束或浆团和空气，需要对纸料进行净化、筛选、脱气等前处理，以免影响成品纸的质量和给造纸过程带来困难。

纸料的流体特性，使得纸料很容易输送到各个工段。

d、纸（纸板）的抄造和整理：净化、筛选、脱了气的纸料流送进入流浆箱，均匀分布在造纸机网部脱水，首先抄成湿纸，接着经过压榨→干燥→压光→卷取→切纸→选纸或复卷→打包→入库。

第一章打浆1．什么叫打浆？打浆——利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应纸机生产上要求的特性，并使所生产纸能达到预期的质量。

2．打浆的目的和任务是什么？打浆前后浆料性质有什么变化？打浆的主要任务：（一）改变纤维的形态，使纸浆获得某些特性（如机械强度、物理性能和胶体性质），以保证纸页的抄造质量。

（二）通过打浆调节和控制纸料在网上的滤水性能，以适应造纸机生产的需要，使纸页获得良好的成形，改善纸页的匀度和强度指标。

打浆作用的性质：打浆是物理变化，打浆作用对纸浆产生的纤维结构和胶体性质的变化，都属于物理变化，并不引起纤维的化学变化或产生新的物质。

注：打浆作用会使纤维表面暴露一些新的基团，但这是纤维本身原有的，与化学变化无关。

3．打浆对纤维的作用原理是什么？六种主要作用：（一）细胞壁的位移和变形（二）初生壁和次生壁外层的破除（三）吸水润胀（四）细纤维化（五）横向切断或变形（六）产生碎纤维片4．纤维结合力有哪几种？试用氢键理论解释纸页的强度是如何获得的？纸的强度取决于①成纸中纤维间的结合力②纤维本身的强度③纸中纤维的分布和排列方向，而最终决定纸页强度的，是成纸中纤维间的结合力。

绪论及造纸湿部化学制浆造纸助剂：指在制浆造纸过程中为了提高纸浆或纸张的某些特性、降低物料消耗和改善操作条件等，向物料中加入的少量化学物质的总称。

造纸湿部化学：论述了造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及白水循环过程中产生的相互作用与作用的规律，研究上述因素对纸机运行和纸产品质量的影响机理。

湿部化学助剂的应用主要目的：一是为了获得纸张的各种特殊性能，二是为了提高生产效率和改善纸机的运行性能。

湿部化学对纸张性能和纸机运行性的影响：对纸张性能的影响：结构性能（定量、厚度、匀度、两面性等）；机械性能（抗张强度、撕裂度、耐破度等）；表面性能（色泽、亮度、光泽度、平滑度等）；防护和阻力性能（施胶度、适印性）；耐久性能（耐久性）湿部化学对纸机运行稳定性的影响主要表现在以下几个方面：（1）纸料的滤水性；（2）沉淀和结垢。

（3）泡沫的形成。

造纸湿部化学研究的内容：主要包括造纸湿部化学的基本理论、造纸湿部化学品、湿部化学测量与控制及其应用三大部分。

造纸助剂的分类：（包括按造纸助剂的用途分类及按湿部助剂来分类）。

造纸湿部－造纸生产中从纸浆流送到形成湿纸幅的部分，主要包括上浆系统、纸机网部和压榨部。

胶体及胶体体系的特征：处于分散状态的特殊物质，或指该物质的分散状态。

粒径1~100nm（也有1~1000nm）范围属胶体颗粒（至少有一维尺寸）。

胶体粒子具有较高的比表面积和表面电荷，其分散状态是处于粗大分散状态（悬浮液）和分子分散状态（真溶液）之间的一种分散状态。

类胶体：超过1um当粒子分散度时，也具有胶体性质。

胶体是物质存在的一种特殊状态，不是一种特殊物质。

表面电位与Zeta电位：表面电位是系统静电电荷和粒子表面综合作用的结果，是理论上定性描述湿部化学现象的参数之一，没有实际意义。

Zeta电位双电层理论中滑动面上的电位，其大小利用界面动电现象测定，是湿部化学系统控制的重要控制参数。

造纸湿部化学原理及其应用本文详细阐述了造纸湿部化学的基本原理及其在现代造纸工业中的应用。

湿部化学涉及纸浆悬浮液中的多种组分在湿状态下的相互作用，对纸张的最终性能有着至关重要的影响。

文章从纤维间的相互作用、添加剂的功能、胶体与界面化学等方面进行了深入探讨，并结合实际应用案例，分析了湿部化学在优化纸张性能、提高生产效率及减少环境污染等方面的作用。

关键词：造纸；湿部化学；纤维相互作用；添加剂；胶体与界面化学一、引言造纸术作为中国古代四大发明之一，对人类文明的发展产生了深远的影响。

随着科技的进步，现代造纸工业已经发展成为一个高度技术化和自动化的产业。

在这个过程中，湿部化学作为造纸科学的核心部分，发挥着不可替代的作用。

湿部化学主要研究纸浆悬浮液中的纤维、填料、添加剂和水在湿状态下的相互作用及其对纸张性能的影响。

二、造纸湿部化学的基本原理（一）纤维间的相互作用在纸浆悬浮液中，纤维是构成纸张的基本单元。

纤维间的相互作用决定了纸张的强度、松厚度和其他物理性能。

纤维间的相互作用力主要包括氢键、范德华力和机械交织力等。

在湿部化学中，通过调节纸浆的pH值、添加助剂等方式，可以改变纤维表面的电荷分布和润湿性，从而影响纤维间的相互作用。

（二）添加剂的功能造纸过程中使用的添加剂种类繁多，包括助留剂、助滤剂、增强剂、施胶剂等。

这些添加剂在湿部化学中起着至关重要的作用。

例如，助留剂可以提高细小纤维和填料的留着率，增强剂可以增加纸张的强度，施胶剂则可以改善纸张的防水性能。

添加剂的选择和使用对纸张的最终性能有着直接的影响。

（三）胶体与界面化学胶体与界面化学是湿部化学的重要理论基础。

纸浆悬浮液中的纤维、填料和添加剂都可以看作是胶体粒子。

这些胶体粒子在悬浮液中的稳定性、聚集状态和相互作用都受到胶体化学原理的支配。

界面化学则研究不同相之间的相互作用，如纤维与水、纤维与添加剂、添加剂与水等界面上的吸附、润湿和分散等现象。

三、造纸湿部化学的应用（一）优化纸张性能通过湿部化学的调控，可以优化纸张的多种性能。

第一篇纸料制备概述一、纸料的概念纸料---指经过制备系统后由一种或几种造纸用纤维或非纤维物质混合的纤维悬浮液。

Pulp, Furnish 和Stock 的区别Pulp----纸浆，泛指经制浆系统处理后的浆料和经制备系统处理后的纸料Furnish----纸料，即经过制备系统处理后的纸料，但意义着重多种纸浆的配料Stock----纸料，也是指经过制备系统处理后的纸料，但着重经过净化、筛选得到的合格的、可以上网的纸料二、纸料制备（一）纸料制备纸料到达造纸机前所有处理过程的总称。

包括打浆、施胶、染色、加填和添加化学助剂等工序过程。

目的：使抄造的纸和纸板达到预期的质量要求。

（二）纸料制备的工序1、浆板或损纸的疏解对纤维只进行疏解，而没有切断作用。

主要设备：水力碎浆机。

2、浆料的磨浆（打浆）施予浆料一种剪切力以改变纤维的形态，从而获得某种纤维特性，使抄造的纸页满足预期的质量要求。

主要设备：盘磨机、打浆机等。

3、配浆将两种或两种以上浆料按一定的比例混合。

目的：为便于抄造，为了达到某种特殊纸页特性，或为了节省高级纤维资源。

4、非纤维物质的添加目的：为满足抄纸过程和成纸功能的需要。

主要添加物：施胶剂、填料、干强剂、湿强剂、助留剂、助滤剂等。

5、纸料制备的主要流程干浆板、损纸浆料水力碎浆机打浆或磨浆储浆池配浆打浆或磨浆储浆池造纸机流浆箱纸料稀释调浆箱成浆池非纤维添加物白水溢流造纸原理与工程第一章纸料的流体和造纸湿部化学特性第一节纸料的组成和特性一、纸料的组成纸料以纤维悬浮液的形式存在，是一种固、气、液三相共存的特殊体系二、主要成分及其性质（一）水纸料悬浮液的介质，也是重要的组分。

主要作用有：1、润湿浆料，为打浆中的纤维润涨提供基础2、稀释纸料，为纸料输送3、稀释纸料，为纤维分散和纸页成形提供前提条件4、为纤维间的氢键结合起到桥梁的作用(二)纤维与细小纤维纤维----纸料悬浮液的主体，受表面基团影响，带有负电荷“细小纤维”----指通过200目网孔（75μm）的细小组分，包括许多非纤维类物质特点1）粒径小，比表面积大，因此具有胶体的特性2）粒子表面带有负电荷，对湿部化学品有很强的吸附能力纤维和细小纤维均具有离子交换行为纤维的离子交换行为主要来自酸性的半纤维素。

造纸湿部化学测量与控制及应用造纸制浆湿部化学的经典之作,对于制浆内部的湿部化学性质以及制浆纤维内成型,结合给出了机理性说明,是一部不可多得的好书,也是本人千辛万苦得来的一部好书。

造纸湿部化学测量与控制及应用张军辉(黑龙江省有色金属地质勘查局702队,牡丹江157021)[摘要] 介绍了造纸湿部化学的基本理论、湿部电荷测量的方法,及如何利用这些方法进行纸机的湿部化学控制。

[关键词] 湿部化学;Zeta电位;胶体滴定随着现代造纸工业的飞速发展,各种新的生产工艺和化学助剂不断涌现,造纸湿部化学也同时得到了迅速的发展。

现在造纸湿部化学的研究也越来越多地引起了人们的重视。

造纸湿部化学主要论述造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及在白水循环过程中产生的相互间反应与作用的规律,其结果直接影响到纸机的运行是否正常和纸产品的质量。

造纸湿部化学研究的内容主要包括造纸湿部化学理论,造纸湿部化学品,造纸湿部化学测量与控制及应用。

本文主要结合生产现状对造纸湿部化学测量与控制作简单介绍。

1 造纸湿部化学基本理论1.1 造纸湿部纸料配料组分的胶体化学特性造纸湿部纸料悬浮液是一个多相性体系,其配料组成的粒子属于粗分散体系,具有胶体大小的尺寸,另外还有高的比表面积和比表自由能,而且大多数反应都发生在这些粒子之间,这是造纸湿部纸料配料的胶体化学重要特性。

因此湿部化学的所有理论都是基于这一特性进行展开的。

它的基本理论就是运用胶体化学和表面化学的理论来论述造纸配料中的各组分的特性以及作用规律。

从热力学观点来讲,胶体可分为两类:亲液胶体和憎液胶体。

而造纸湿部纸料配料是以水为介质的,因此造纸湿部纸料可分为亲水体系和疏水体系,疏水体系包括分散在水中的填料固体颗粒、细小纤维、松香胶料等,溶解于水中的淀粉、助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂等则属于亲水体系。

亲水体系是大分子溶液,属于亲水[1]的一种稳定体系。

造纸湿部化学品一、造纸湿部化学 (2)1、基本原理 (2)2、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产 (2)3、湿部化学与造纸工作者 (2)二、纸张增干强剂 (2)（一）纸页结构 (2)（二）纸页强度性质 (3)（三）增干强剂 (3)1、常用增干强剂 (3)2、增强剂作用机理 (3)3、羧甲基纤维素增干强剂 (4)4、植物胶作为增干强剂 (4)5、PAM增干强剂 (4)6、淀粉增强剂 (5)三、增湿强剂 (6)（一）湿强剂的作用机理 (7)（二）湿强剂具备条件 (7)（三）脲醛树脂（U-F树脂） (7)（四）三聚氰胺甲醛树脂（M-F树脂） (7)（五）三聚氰胺甲醛树脂和脲-醛树脂的比较 (8)（六）聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE树脂） (8)（七）湿强损纸处理 (9)（八）特殊湿强剂 (9)四铝盐在造纸中的重要作用 (9)五浆内施胶 (9)（一）浆内施胶与表面施胶 (9)（二）施胶剂作用机理 (9)（三）分散松香胶施胶 (10)1、酸性施胶技术 (10)2、中性施胶技术 (10)3、AKD施胶技术 (10)4、ASA施胶 (11)六填料 (11)1、填料作用 (11)2、填料性质 (11)3、填料应用技术 (12)七助留助滤剂 (13)（一）助留剂 (13)（二）助滤剂 (13)（三）助留助滤剂 (14)八造纸用色料 (15)（一）调色、染色剂 (15)（二）荧光增白剂 (16)一、造纸湿部化学造纸湿部化学是造纸配料各组分的表面和胶体化学，其论述造纸配料中各组分在纸机网部滤水、留着、成行以及在白水循环过程中相互作用规律的科学，关系到纸机操作性能和最终产品的质量。

1、基本原理（1）纤维、填料、细小纤维的凝聚；（2）溶解的聚合物在纤维、细小纤维和填料的吸附；（3）树脂和胶体分子之间的凝聚；（4）树脂和胶体在纤维、细小纤维和填料的吸附；（5）悬浮和溶解的阴离子物质负电荷的中和；（6）溶解的无机盐和不溶的离子产物之间的平衡确定；（7）表面活性剂形成胶束的扩展；（8）纤维、细小纤维和淀粉对水的吸附。

《造纸工艺学》 Paper making Principles and Engineering ..第一篇纸料制备 ..纸料的流体和造纸湿部化学特性 ..磨浆 ..非纤维添加物质的应用 ..第二篇纸和纸板抄造 ..供浆系统和白水系统 ..纸的抄造 ..纸板的制造 ..纸和纸板的结构及性质课程介绍课程的基本要求圆角矩形标注: 掌握基本概念掌握基本原理与工艺了解生产方法、工艺及设备的发展了解实际生产掌握基本概念掌握基本原理与工艺了解生产方法、工艺及设备的发展了解实际生产绪论流程图: 资料带: 纸的概念、组成、生产方法造纸工业在国民经济中的地位国内外造纸工业的现状和发展纸和的分类及用途纸和纸板的性能指标纸与印刷纸的概念、组成、生产方法造纸工业在国民经济中的地位国内外造纸工业的现状和发展纸和的分类及用途纸和纸板的性能指标纸与印刷 ..主要介绍的内容绪论纸是什么？ ..（一）纸是一种特殊的材料。

..纸是由纤维和其他固体颗粒物质交织结合而成的多孔性网状结构薄型材料。

（二）纸是由植物纤维为主体的纤维物质构成的。

辅料：胶料、填料、染料等各种助剂。

加工方法：手工、机械（各种造纸机）厚薄均匀：纤维，辅料分布均匀（纸质量核心） .. （三）纸的生产过程 .. 打浆添料净化、筛选上网、抄造一、造纸工业在国民经济中的地位 ..与国民经济发展和人类文明建设相关的重要基础原材料。

–反映国力和文化发展水平。

用于印刷、包装、建材、化工、电子、能源、交通等。

..造纸工业是“朝阳工业”。

－绿色环保材料 ..国际上认为是六大支柱产业之一。

二、国内外造纸工业的现状和发展 ..现状和发展 1、产量大幅提高–1979年全国纸和纸板产量430万吨–1990年全国纸和纸板产量1800万吨–2000年全国纸和纸板产量3000万吨–2003年全国纸和纸板产量4300万吨，人均消费37 公斤–2004年全国纸和纸板产量4950万吨，人均消费42 公斤 ..2、技术装备的现代化 ..3、品种增加和产品高档化 ..存在问题 ..1、原料结构不合理，木浆比例低 ..2、产品结构不合理 ..3、水资源消耗大，污染严重 ..我国吨浆纸的综合能耗为1.55～1.7t标准煤，世界先进水平为0．85t；我国浆纸综合水耗约 100m3，其中吨纸水耗50m3，而世界先进水平吨浆纸综合水耗为35m3，吨纸水耗10m3。