造纸原理部分问题详解
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造纸过程实际问题解决办法一、脱水变化1.需要维持均匀的浆料温度(1) 温度提高脱水能力提高;(2) 浆料温度高也会影响其它特性。
2.检查系统有无表面活性剂或泡沫(1) 表面活性剂能改进脱水能力,但过量会产生大量泡沫;(2) 浆料中带气会降低脱水率;(3) 调节表面活性剂或消泡剂的用量。
3.灰分或填料量发生变化(1) 填料不吸水但有时会提高脱水率;(2) 填料聚集在管道里会影响脱水;(3) 要保持均匀的灰分和首程留着率。
4.浆料特性可能发生变化(1) 游离度高的浆料脱水快;(2) 在许可的范围内优化打浆度以使脱水率最大化。
5.系统表面电荷发生变化(1) 离子环境会影响大多数化学品的留着;(2) 表面电荷影响絮聚。
6.絮凝影响(1) 絮凝剂具有降低纤维的水合作用,为此可以提高脱水率;(2) 絮凝剂可以作为脱水助剂,多数脱水助剂也可作为絮凝剂。
7.细小纤维含量变化(1) 细小纤维含量高会阻碍脱水;(2) 良好的首程细小纤维留着对同一的操作和有效的材料应用(化学添加剂)至关重要。
二、真空箱真空度变化1.确保:(1) 真空箱头放置正确;(2) 换成型网时未堵塞真空箱;(3) 真空泵或供应线的故障未造成真空源的波动;(4) 密封坑的液位控制正常;(5) 成型网定位相对正确,在整个纸机上精确水平定位。
2.在浆料供应正常的条件下,确认定量稳定(1) 浓度均匀吗?(2) 浆泵入口的液位或定量阀以上部位稳定吗?3.回到系统中的细小纤维量有变化吗?4.流浆箱液位控制是否正常不正常会导致总压头的变化,而改变真空箱真空度。
5.检查冲浆泵入口的液位(1) 如果液位有变化,流浆箱流量会有变化,也会影响真空箱真空度。
6.如果问题仍不能排除,那么只有以下4中可能:(1) 调节进纸机的水量,必要时太高或降低唇板,以保持压头的稳定(2) 调节打浆度(3) 调节脱水元件:如果使用湿真空箱,可以调节真空箱前的脱水;对于可调式案板,调节案板的角度能够改变脱水。
一、单选题(每小题1分,共10分)1、合格木片一般长为( C )A、15-25mmB、20-30mmC、15-20mmD、10-15mm2、表示由苛化绿液制成的溶液的名称是( B )A、黑液B、白液C、绿液D、红液3、快速热臵换蒸煮技术中,蒸煮过程有( B )次黑液臵换A、二次B、三次C、四次D、五次4、NSSC为( A )A、中性亚硫酸盐法半化学浆B、碱性亚硫酸钠法半化学浆C、压力盘磨机械浆D、化学预热机械浆5、压力筛的心脏( D )A、筛孔B、筛鼓C、筛框D、筛板6、全无氯简称为( B )A、ECFB、TCFC、TEFD、TFC7、高的率浆的得率在( C )A、65%-85%B、80%-90%C、50%-65%D、<50%8、在APMP制浆过程中,预处理药液中不可加入( D )A、EDTAB、三聚磷酸钠C、硅酸钠D、碳酸钠9、碱法蒸煮时,不属于碳水化合物碱性水解结果的是( C )A、纸浆平均聚合度下降强度降低B、制浆得率下降C、纸浆铜价下降D、粘度下降10、以下不属于高得率浆的是( C )A、半化学浆B、机械浆C、化学浆D、化学机械浆二、填空题(每小题0.5分,共22分)1、原木的贮存,有水上贮存和地面贮存两种方式2、备料工艺分为干法备料、全湿法备料和干湿结合备料三种3、料片的常见输送方式:气流输送、胶带输送机输送、埋刮板输送机输送和斗式提升机输送等4、黑液进入喷放锅的目的: 稀释和降温5、快速热臵换蒸煮RDH技术目标是生产低硬度、低汽耗和低污染的纸浆6、磨浆过程可分为三个区段:破碎区、粗磨区、精磨区7、在机械浆的生产中,主要能量消耗于精磨过程8、洗涤方式可分为单段洗涤和多段洗涤9、消泡方法:消泡剂消泡、高压蒸汽消泡、机械消泡、抽吸消泡、静臵消泡10、较完整的筛选与净化流程一般包括粗选、精选和净化三部分11、发生缩合反应得条件缺碱升温12、化学法包括碱法和亚硫酸盐法13、备料的基本过程为原料的贮存;原料的处理;处理后料片14、漂白是作用于纤维,以提高其白度的化学过程15、未漂白浆的颜色是黄色或咖啡色,经漂白后的纸浆纤维略带黄色至灰白色16、纸张的不透明度取决于光吸收系数、光散射系数和纸的定量17、蒸煮过程或程序大致分为装料、送液、升温、小放气、在最高压力或温度下的保温、大放气和放料三、判断题(每题1分,共8分,正确打∨,错误打×)1、硫酸盐法添加多硫化物制浆,可保护碳水化合物和提高得率(∨)2、木片规格一般为长15-20mm,厚3-7mm,宽5-20mm,木片合格率在90%以上(∨)3、亚硫酸盐法得率比碱法低,蒸煮化学药品成本低,未漂白浆的白度高,纸浆容易漂白(×)4、碱法制浆中碳水化合物的反应基本上与蒸煮液中硫化物的含量有关(×)5、料片的破碎,在盘磨机破碎区首先发生,而良好的纤维化是在离开破碎区后一段时间内完成的,纤维的完全离解与细纤维化,则在精磨区产生的。
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。
造纸基础知识问与答造纸基础知识问答1.现代造纸的原料有哪些?答:现代造纸的原料有植物纤维(木材、竹、草类等),矿物纤维(石棉、玻璃丝等),其他纤维(尼龙,金属丝等),还有用石油裂解得到的高分子材料。
目前用于书写、印刷、包装的纸仍主要以植物纤维为主要原料制成。
2.造纸植物纤维原料的种类有哪些?答:目前造纸工业用植物纤维原料主要可分为两类:木材纤维原料:直接从树木中获得的植物纤维。
非木材纤维原料:又分草类纤维原料、韧皮纤维材料和籽毛纤维材料。
3.纸张常用辅料的组成及作用是什么?答:辅料是指为满足纸张的不同使用性能而添加到纸张中的各种助剂。
辅料由填料、胶料、色料和其他化学助剂组成。
填料能改进纸张的平滑度和不透明度;胶料能使纸张具有抗水性能;色料能增加纸张的白度等;染料能给纸张上色;其他化学助剂可改变纸张的性质,以提供纸张某些特殊用途。
4.胶料的作用是什么?答:用植物纤维生产的纸张,因纤维本身和纤维间存在大量的毛细孔,而且构成纤维的纤维素、半纤维素含有大量亲水的羟基,所以能吸收水或其他液体。
为使纸张不被水或其他液体浸润,需在纸中加入具有抗液性胶体物质或成膜物质,即胶料,给予纸张抗液体渗透和扩散的性能。
在造纸工业中施加胶料的工艺过程称为施胶。
5.施胶有哪些方法?答:根据施胶效果的不同,施胶方法分为内部施胶和表面施胶两种。
内部施胶是将胶料加入纸浆中,再抄成具有憎液性的纸和纸板。
常用胶料有松香胶料和合成胶料。
表面施胶是在纸张表面涂上一层薄的胶料,从而使纸张具有憎液性能。
常用胶料有淀粉、动物胶、及合成胶料等。
表面施胶主要用于胶版纸、书写纸和有憎液性要求的包装纸和纸板。
6.表面施胶对印刷纸性能的影响有哪些?答:①增加纸张的抗水能力及表面强度,可减少胶印中纸张的掉毛现象;②改进印刷适性,若表面胶料太少,印刷中纸张将吸收油墨中过多的连结料,造成印迹无光泽。
相反,若表面胶料太多,将减慢油墨的干燥速率,导致蹭脏和光亮污点;③增加纸张的可擦性,表面施胶可减少油墨的渗透,因而易于把油墨擦掉,增加了纸面的抗磨擦能力;④增加纸张的强度,如耐破度、耐折度和抗张强度;⑤减少纸张的两面差和变形。
造纸原理一.名词解释1.打浆度:反映浆料脱水的难易程度,综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化等打浆作用的效果2.湿纸强度纸张干燥后再被水润湿完全饱和后所具有的强度。
一般纸张被水完全润湿后保留原强度的3-8%,湿强纸可保留15-40%。
3.着网点堰板喷浆口喷出纸料与网接触处称为着网点。
4.内部细纤维化是指纤维发生润胀后,细胞壁同心层之间彼此产生滑动。
5.全程留着率纸页中固体物质质量与用白水稀释前从调浆箱中流出纸料中固体物质质量的百分比。
二.简答题1.影响干燥的因素蒸汽压力(温度)传热面积缸壁的厚度及材质烘缸内冷凝水和不凝气体的排除缸内、外壁的清洁干毯松紧:空气层会降低α22.湍动与纤维的关系动态平衡的关系湍动可以分散纤维絮聚:当湍动的规模(尺寸)小于纤维絮聚物尺寸湍动可以产生纤维絮聚:当湍动的规模(尺寸)大于纤维絮聚物尺寸3.高速纸机选用案板的原因①真空区长,没有压力最高点,脱水量大、缓和②抽吸力小而均匀,可使纸料获得微湍动,改善纸页的组织提高成纸质量(留着率高,两面差小)③可以改变斜面的长度和后角的大小,控制脱水量和脉动强度④案板能延长网的寿命,尤其对聚酯网更为适宜⑤案板没有转动部分,不需考虑动平衡。
4.影响干纸强度的因素①纤维形态:纤维越长,长宽比越大,柔软性好,纤维本身的强度大,干强大纤维成分:杂细胞不能与纤维很好结合,木素亲水性低使得纤维挺硬,杂细胞和木素降低干强;半纤维的羟基增加氢键结合,提高干强②打浆改变了纤维表面状态,增加氢键结合③抄纸过程:纵横交织越好、匀度越好、干强大④添加疏水物质:降低纤维结合力,填料、内部施胶⑤添加亲水物质:增加纤维结合,提高干强,干强剂、淀粉等5.纸业纵向定量波动对生产的影响及供浆系统消除压力脉冲的方法①造成干燥中纸页收缩不均匀而起皱②影响涂布质量(对刮刀涂布)厚度波动,硬压光后紧度不同,下机吸潮容易翘曲解决方法:①采用低脉冲的冲浆泵和压力筛;②供浆系统中避免空气混入;③应用消除压力脉冲装置:缓冲管(灌),脉动衰减器,稳压灌等6.加填的目的①改善纸页的光学性能②改进纸页的物理性能和印刷性能③满足纸张某些特殊性能的需要④节约纤维原料,降低生产成本三.论述题打浆对纤维的综合作用打浆的任务(1)改变纤维的形态,使纸张获得某些特征(如机械强度、物理性能),以保证纸页的抄造质量。
造纸术的原理和应用原理造纸术是一种将纤维素材料转化为纸张的工艺技术。
以下是造纸术的基本原理:1.纤维素提取:首先,从植物纤维中提取纤维素。
常用的原材料包括树木、竹子、棉花等。
这些原料会经过脱水、破碎和筛选等处理,将纤维素颗粒分离出来。
2.纤维混合:将提取出的纤维素与其他添加剂(如胶凝物、草酸等)混合,以增加纸张的强度和耐用性。
3.纤维分散:混合纤维素的材料会通过打浆机进行破碎、分散和搅拌,使纤维素颗粒均匀分散在水中。
4.纤维沉积:通过纸浆制造机将纤维素水浆均匀地铺在网状的筛网上。
水分逐渐从纤维素分离出来,形成纸张的基本结构。
5.纤维压制:通过压榨机对纸张进行压制,使其排水并更紧密地结合。
6.纤维干燥:将压制后的纸张送入干燥室,通过热风或直接加热来除去余水,使纸张完全干燥。
7.纸张加工:最后,对干燥的纸张进行切割、研磨、漂白和涂覆等加工工序,以满足不同的需求。
应用造纸术的应用非常广泛,纸张是现代社会中不可或缺的一部分,下面是造纸术的一些主要应用领域:1.书写和印刷:纸张是最常见的书写和印刷媒介,用于制作书籍、杂志、报纸、教科书等。
2.包装:纸张在包装行业中占据重要地位。
用于制作纸箱、纸袋、纸盒、包装纸等各种包装材料。
3.办公用品:纸张用于制作各种办公用品,如文件夹、笔记本、便签纸、名片等。
4.艺术和手工制作:纸张在艺术和手工制作领域被广泛应用,如绘画、剪纸、折纸、贺卡制作等。
5.文化传承:纸质文物的保存和传承也离不开造纸术。
许多重要的历史文献、书籍和画作都通过纸张来记录和传承。
6.包装材料:纸张在食品、电子、医药等行业起着重要的保护和隔离作用。
包装材料如纸板、纸袋、纸盒等用于包装产品。
7.过滤材料:纸张在工业生产中被用作过滤材料,如空气过滤器、液态过滤器等。
总结一下,造纸术通过将纤维素转化为纸张,为我们提供了广泛的应用场景。
纸张在书写、印刷、包装、办公用品、艺术和手工制作、文化传承、包装材料和过滤材料等领域都发挥着重要的作用。
本文摘自再生资源回收-变宝网()分析:造纸常见六大问题变宝网小编为大家整理出造纸需注意事项和造纸过程常见六大问题。
1、板材表面气鼓、起泡问题。
纸面石膏板表面起泡、起鼓主要是因为生产中料浆太稀或者发泡剂使用不当、护面纸投气性差等原因所致。
有时起泡的直径不足1cm,但几乎遍布整个板面,这主要是石膏料浆太稀或发泡剂的泡沫稳定性较差,大泡较多,从而使大量气泡集中在表面形成大的气泡,特别是放置一段时间,板材吸湿受潮以后,气泡才更加明显。
有的气泡较大,有时比较有规律,如沿边部呈一条直线;也有的气泡个数较少,也很难确定其,规律性,这与护面纸的投气性偏低且不均匀,层间结合力偏低有关。
纸透气性偏低,使得其中的水分不易蒸发而护面纸的层间结合力偏低,在生产或储存过程中出现局部粘结不良或纸面分层,从而导致了板材表面起鼓,严重的表现为大面积不粘。
2、板材易变形现象。
随着纸面石膏板行业及相关行业的发展与竞争,护面纸、石膏板的单位质量都有了一定程度的降低。
首先,护面纸定量的降低,纸收缩率偏大,使得护面纸紧度不够,从而导致纸面石膏板的挺度不够,在吸潮后,机易变形;其次,护面纸的透气性如果偏低,透气慢,干燥慢,干燥后的板材吸潮后挠度就大;另外,在成型过程中,如依赖于用水量调节料浆稠度,使得用水量较大,干燥蒸发后会在板材中产生较大的空隙,板材过轻或发软,变形挠度加大。
3、板材表面搓纸现象。
板材表面搓纸,即影响板材的外观质量,也在一定程度上对板材的强度等内在质量指标产生不利影响,以此也不能忽视。
板材表面搓纸的主要影响因素是护面纸。
护面纸的层间结合力较差、纸的含水量过高,在成型吸水过程中,纸的层间结合力会进一步降低,在板材与设备之间,板材之间相对运动的过程中就会因相互摩擦而产生搓纸现象,严重时,搓纸产生的纸球等会对板材表面造成划伤,而引发易断裂等严重质量问题。
因此,纸面石膏板生产过程中应尽量选用水分、吸水性等指标稳定的护面纸。
4、板面波纹、拉沟等不平现象。
适纸氐理与工程思考题(总)••名词解释;怎忠抗张弼度.裂斯长、耐破度、加1纟氏、纸的透明度.洙刷作用、选分作川、纤维的内、外部细纤维化、粘状打浆.打浆比压. 松香的酸值、松香的皂化值、填料留舀率、抄造率、成品瓠匸作车速.喷射角、牟速、施胶度、卬刷纸的表面强度、游离打浆、打浆能力.分散松香胶、迪紙机的轨距.左于纸机与右于纸机、同强微湍流、纤维湿兀刃I I比載荷、布浆器、造纸机的传动速比. 烘缸单位出力.网案出力、压控压榨、流控压榕、剥离你剥离点、洗刷作用.选分作川、工作车速、印刷纸的农面强隊 "五稳…两个一致J □水的封闭循环.剥离功、压榕覘的压区宽必烘缸干燥温度ilh线、纸彊(纸板)的横向、纸张的两雌、纸张(纸板)的紧度.紙的衣面结合强度.加丁纸.复合加丁纸二判断改正题:纸和纸板的印刷性能包括平滑度、施胶肚川你缩性、爬寸稳定性、吸油性、表面强必挺度等。
纸张的机械坝反性质包括抗张憐反、仲长率、谄嘏直、撕翘良、咐折度等。
纸和纸板的外观质量包括尘埃、针眼、孔洞、透明点、皱纹、折子、抗张强度等。
般认为纸张中纤维间的结合主翌是依靠表面交织力将纤维结合在一起。
在木浆的打浆过程屮.要将纤细的初生塞和次牛舉外层破除'纸和纸板的光学性能包括白度、亮甌光泽度、透明度等.纸张撕裂度的大小只打纤维的平均长度右关.而耳纤维间的结合力无关生产卷烟纸的浆料,采用长纤细游离状打浆的方式°高浓打浆时•対纤维的切断作用要比低浓打浆时大「在打浆时,刀片薄,比压大,有利于纤维的切断.适宜打游离浆v反之.厚刀片适宜打粘状浆•用浆打浆対堆干细纤维化的廉因之•是草炎原仪的细胞腔小."层较母,SI层A/S2层之.问粘结紧密。
浓废调节器既可以使纸浆的浓度L1J离调低也能使纸浆的浓陵山低调商。
白色松香胶.褐色松香胶和马来松香胶均居皂化松香胶.在酸性条件下使用。
分散松香胶是•种皂化松香胶。
II前•常用的纸面施胶剂主芟仃銳化淀粉、聚乙烯醇、敖甲基纤维索等。
造纸知识大全解析造纸大全一般问题的查找1.问题的证实---什么样的纸病?出现在哪里?出现的频率?(A)确认纸病的特征____孔洞,裂口,斑点,条痕等.(B)确认频率___连续出现的问题说明是系统问题,辊子,泵叶轮等___不定时的出现为辅料添加剂或备料的问题___零星出现为聚集物的脱落___新出现的问题:应检查操作参数,添加方式和添加量,设备,操作问题等___季节性的出现:可能是树脂或微生物生长的问题___有规律的间隔出现:网子或毛布的问题或东西落在纸上(C)纸病的位置和形状___纸页的正面和反面:纸病出现在成型之后___在纸页的内部:可能是浆料的问题___局限在纸机的操作或传动侧:确认是任意或重复出现___只在纵向重复出现:确认纸病之间的距离2.确认可能的原因___对系统进行分析3.采取补救措施___确定大多数可能的原因4.对补救后的效果进行评估___继续跟踪以确认问题得到解决与损纸有关的问题1.加入伏损池稀释水太多,特别是在伏损池只处理纸边的情况下_____检查喷水控制和水压2.网下白水坑溢流到伏损池____调节网下白水坑的溢流,避免损纸系统进入过多的稀释水3.伏损池处理湿损纸的能力不足____需要对分散设备进行改造,以承受全幅损纸时的分散能力]4.检查损纸处理系统配备的所有泵及控制系统]5.确认泵的能力能否满足较大流量的要求____检查泵吸入端的长度6.检查伏损池的控制配置7.损纸在碎浆机中漂浮___-损纸碎浆机应能淹没损纸,并立即将其碎解___调节喷水管的位置___检查循环___保证足够的搅拌力把损纸拉到转子区8.损纸碎浆机的液位变化___查看液位传感器是否被损纸堵塞9.检查涡轮转子和提取板___调节转子叶片和筛板的间隙___如果筛板堵塞可能导致泵的空转损坏10.检查泵的能力___设计能力不足会导致供料不足___碎浆和泵送能力往往跟不上纸机的改造和速度的提高11. 损纸浆池____保证能力足够,大多数的纸机损纸浆池的能力不够____检查搅拌和控制____保证合适的贮存浓度11.控制系统___保证所有的控制装置的校准和维护___浓度控制不好会影响到整个系统和纸机操作12. 水稀释不稳___对白水要求过大的部分会导致断头___保证合适的白水储存能力打浆与纸的关系问题1.当纸页的灰份太低时,可提高打浆度以封闭纸页来提高填料留着率2.纸页在缸面打飘是由于纸页与缸面的粘附力不够,可提高打浆度来解决这个问题3.纸页粘附烘缸说明纸页结构太紧,这有可能是细小纤维过多, 可通过降低打浆度来得到改善4.浆料游离度大,飘边折痕经常出现,如果其他指标合格,应保证有足够的叩解度。
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。
纤维的结合力有四种:氢键结合力;化学主价键力;极性键吸引力;表面交织力其中,氢键的结合力最重要,与打浆的关系最密切。
打浆的主要目的之一就是增加氢键结合力,从而提高成纸的强度。
纤维间氢键的形成过程(I)----通过水分子形成的水桥连接氢键理论认为,水与羟基极易形成氢键。
经过打浆的纸料纤维,可以通过偶极性水分子与纤维形成纤维-水-水-纤维的松散连接的氢键结合。
纤维间氢键的形成过程(II)----单层水分子形成的氢键结合当纸料在网上滤水后,经过压榨进一步脱出水分,使两纤维间的距离靠拢,在纤维间形成了比较有规则的单层水分子连接的氢键结合,即纤维-水-纤维的氢键结合。
纤维间氢键的形成过程(III)----过程完成,形成氢键结合纸页经加热干燥进一步脱除水分,水分蒸发时,纤维受水的表面力作用,使纸页收缩,纤维进一步靠拢,从而使纤维素分子间的羟基距离小于2.8 Å,最终形成了氢键结合,即纤维-纤维间的氢键结合氢键理论认为,打浆过程的机械作用增大了纤维的外表面,游离出大量极性羟基(-OH+),水与羟基极易形成氢键结合,形成极性水分子的胶体膜,当水分子蒸发时,相邻纤维间的羟基通过相面结合,从而将纤维结合在一起。
这就是纸强度增加的主要原因。
氢键形成的条件:有游离羟基的存在;两羟基之间的距离在2.8 Å以。
纤维的吸水润胀和细纤维化,都会使纤维的游离羟基增加,促进纤维间的氢键结合,从而提高纸页的物理强度。
7.目前打浆设备分为哪几种类型?间歇式主要是槽式打浆机;连续式主要有锥形磨浆机、圆柱磨浆机、圆盘磨浆机8.打浆有哪几方式?根据纤维在打浆中受到不同的切断、润胀、及细纤维化的作用,将打浆方式分为四种类型:长纤维游离状打浆、短纤维游离状打浆、长纤维粘状打浆、短纤维粘状打浆。
9.低浓打浆和高浓磨浆的原理是什么?低浓打浆:主要靠刀片直接对纤维进行冲击、剪切、压溃和摩擦。
高浓打浆原理:与低浓打浆相比,高浓打浆作用不是靠磨盘直接作用于纤维,而是依靠磨盘间高浓浆料间的相互摩擦、挤压、揉搓和扭曲等作用使纤维受到磨浆,同时产生大量的摩擦热,使浆料软化,有利于浆料的解离。
11.什么叫打浆度?打浆度,反映浆料脱水的难易程度,综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化等打浆作用的效果。
13.打浆对纸性质有什么影响?为什么强度(裂断长,撕裂度,耐折度,耐破度)曲线随着打浆度升高出现转折现象?(1)打浆对纸页性质a) 打浆性能曲线逐步上升(如纤维的结合力、紧度和收缩率); b) 与结合力成正比的强度指标,都是先升后降(各种强度曲线);c) 与纸页致密程度有关的指标,均随打浆程度加深而下降(如纤维平均长度、透气度和吸收性)。
(2)打浆存在一组基本矛盾:就是纤维的结合力和纤维的平均长度。
随着打浆度的提高,纤维的结合力不断上升,并有利于提高纸页的各种强度。
但另一方面,随着打浆度的继续提高,纤维的长度不断减短,使纸页的各种指标下降。
(3)打浆与纤维结合力的关系:随着打浆度的增加,纤维润胀和细纤维化增加,纤维的比表面积增大,游离出更多的羟基,促进纤维间的氢键结合,使纤维结合力不断上升。
曲线特征:初期上升很快,逐渐缓慢达到最高点。
(一)裂断长主要受纤维间结合力和纤维平均长度的影响。
同时与纤维的交织排列和纤维自身的强度等也有关。
曲线特征:初期上升很快,中期缓慢并达到最高点,后期下降。
(二)撕裂度:主要受纤维平均长度的影响,其次是纤维结合力、纤维排列方向、纤维强度和纤维交织情况等。
曲线特征:初期上升很快,中期缓慢并达到最高点,后期下降。
(比耐折度下降要早)(三)耐破度 (Bursting Strength)----纸页所能承受的最大压力。
主要受纤维间结合力和纤维平均长度的影响。
同时与纤维的交织排列和纤维自身的强度等也有关。
曲线特征:初期上升很快,中期缓慢并达到最高点,后期下降。
比裂断长的曲线下降早一些,因为纸在破裂时,不仅受到拉力,同时也受到撕力作用的影响。
(四)耐折度---纸页在一定的力下承受180度往复折叠的次数。
主要受纤维平均长度、纤维间结合力、纤维在纸页中的排列,纤维本身的强度和弹性等。
曲线特征:初期上升很快,中期缓慢并达到最高点,后期下降。
(与耐破度曲线相似,转折点出现的更早些)第二章造纸化学品及其应用2.施胶的方法有哪几种?纸施胶(浆施胶);纸面施胶(表面施胶);双重施胶(浆和表面均施胶)5.掌握松香施胶剂的施胶机理(用接触角理论解释纸施胶后为什么能抗水?用配位理论解释胶料是如何附着在纤维上的?施胶效应是如何完成的?)有哪些影响施胶效果的主要因素?施胶效果的产生--接触角理论 p67 图、公式液滴能否在纸面产生扩散使纸润湿主要取决于纸面对液滴的附着力和液滴本身的聚力之间平衡关系;聚力是液滴本身固有的物理性质,一般不予改变。
唯一的方法是降低纸面对液滴的附着力。
而聚力与附着力之间的平衡关系主要决定于液滴与纸面两相间接触角的大小。
sv = sL + Lv cos则cos = (sv -sL )/Lv 当 > 900时, cos < 0,表面不润湿;为使表面不润湿,则应使sv -sL < 0即降低纸面的sv。
配位理论认为,施胶效应是水合铝离子、松香酸和纤维素进行络合反应的结果。
松香胶料中的松香酸阴离子能与水合铝离子作用生成不同结构的松香酸铝共沉淀物水合松香酸铝,带正电的水合松香酸铝络合物被带负电荷的纤维所吸附,与纤维表面的羟基阴离子其络合作用,使松香胶料定着在纤维上,或先被两个松香酸子所取代再与纤维络合。
三个方程式P74 施胶效应的完成——配位理论施胶效应的最后取得是在纸页干燥过程中完成的。
松香胶料是两性分子,松香胶沉淀物定着到纤维表面之后,只有发生取向,使非极性的疏水基团朝外形成定向的规则排列,才能降低纸面的自由能,取得抗液性施胶效果。
配位理论认为:水合铝离子能产生羟连反应,所以水合松香酸铝沉淀物在干燥过程也能产生羟连反应,使单铝变成双铝结合,逐渐失掉配位水,形成网状的凝聚物而连结在一起。
水合松香酸铝又能与纤维素的羧基构成配位键,在干燥过程也产生羟连反应,形成没有活性的大分子,使松香胶沉淀物获得稳定的取向,从而使纸面自由能降低,获得抗液性能。
6.什么是中性施胶和中-碱性造纸?有什么优点?中性施胶是指在pH值大于6的弱酸性,接近于中性或弱碱性条件下进行的施胶。
中-碱性造纸是指在接近于中性或弱碱性条件下进行抄纸。
中性施胶剂就是为适应中性或碱性抄纸而发展起来的。
7.纸加填的目的和作用是什么?常用填料:滑石粉(Talc)、瓷土(又称高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O))、碳酸钙(1)、改变纸的光学性质通过改变折光率和光散射系数,增加纸页的不透明度和亮度,并防止透印。
(2)、改善纸页的表面性能和印刷适性加填可以改善纸页的平滑度和匀度,提高纸页的吸收性和吸墨性,并降低纸页的保水性和变形性。
(3)、赋予纸页某些特殊功能如卷烟纸加碳酸钙,改进透气性,调节燃烧速度。
导电纸加入碳黑,以获得导电性。
(4)、节省纤维原料,降低生产成本填料的价格是几角钱1kg,而纤维原料的价格是几元钱1kg。
因此加填可大大节约纤维用量,并大大降低生产成本。
当然,填料的加入量也不能过大,否则会大大降低纸页的强度指标。
(5)、填料有大的比表面积,能吸附树脂,使纸浆中的树脂不致凝聚成大粒子,因而有助于克服树脂障碍。
加填具有一定的不利影响:加填的纸,由于填料分散于纤维之间,使纸的结构疏松多孔,减少了纤维间相互的接触和氢键结合,使纸页的物理强度下降。
加填使纸印刷时掉粉掉毛现象增加。
加填会降低纸的施胶度,尤其是碱性填料对酸性施胶的危害更大。
8.填料留着率有哪些表示方法?影响填料留着率有哪些主要因素?试述填料的留着机理。
(一)填料留着率填料总留着率指保留在纸页中的填料质量与加入纸浆中填料质量的比。
单程留着率比总留着率低。
影响单程留着率的主要因素有车速、上网纸料浓度、纸页厚度、网案振动、脱水元件性能、真空抽吸程度、成形网形式与特点以及浆料性质等。
影响总留着率的主要因素是白水的循环使用情况。
(二) 填料留着机理填料的留着受纸料脱水过程中吸附、过滤、沉积以及絮凝等综合影响。
1、机械截留说:认为填料是由机械过滤作用,截留在纸浆滤层的。
因而纸的定量越大,纤维的滤层越厚,填料的颗粒越大,则留着率也越高。
但无法解释细小颗粒留着率高的原因。
2、胶体吸附说:认为填料粒子在水中带有负电荷,并吸附铝离子转变带正电荷,与带负电荷的纤维吸附并沉积在纤维的表面上。