打浆的作用(课堂参照)
磨浆PPT教学课件
（四）耐折度 (Folding Strength)
----纸页在一定的张力下承受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）
(五)撕裂度 (Tearing Strength)
磨（打） 浆
概述
打浆—— 浆料中的纤维受到剪切力的作用。
包括机械打浆、超声波打浆和水力打 浆等。
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。
----纸页抗撕裂的能力。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）
（六）紧度 (Density)
紧度指纸页紧密的程度，用（g/cm3）表 示。该指标也可用紧度的倒数--松厚度 （Bulk）表示, 单位为(cm3/g)。该指标主要 受纤维结合力的影响。
曲线特征： 随打浆程度的增加，曲线不断上升。
（七）不透明度 (Opacity)
不透明度是指纸页不透光的程度，该 指标对印刷纸尤为重要。该指标主要受纤 维结合力的影响。
曲线特征： 随打浆程度增加，曲线不断下降。
（八）伸长率和伸缩性
(Stretch Ratio)
伸长率是指纸页受到张力至断裂时， 伸长的百分率。而纸的伸缩性是指纸张浸 入水中或在不同湿度下尺寸的变化。 纸浆的上述指标均随打浆度的提高而上升。 曲线特征：
造纸打浆介绍
利用物理方法处理悬浮于水 中的纸浆纤维，使其具有造纸机 生产所要求的特性，生产出符合 质量要求的纸和纸板，这一操作 过程，称为打浆。
打浆
１、细纤维化：纤维在打浆过程中受到 打浆设备的机械作用而产生纤维的 纵向分裂，表面分离出细小纤维， 纤维两端帚化起毛的现象，称为细 纤维化。 ２、长纤维经适当地切短，可以提高纸 张的组织均匀性和平滑性。但过分 的切短，纸的强度就会降低。
５、透气度：纸张的透气度是随着打浆度增长而降的。 ６、吸收性：纸张的吸收性也是随着打浆度的增长而降 低，打浆对吸收性的影响情况基本上与透气度同。 7、 不透明度：影响纸张不透明的因素主要是纤维结合 力。打浆度越高的纸料，纤维在纸机上干燥由于表 面张力的作用极易靠拢在一起，促进氢键的形成和 纤维结合力的提高。 ８、 紧度：随着打浆度的上升所抄成纸张的紧度也不断 增加，一般是开始增加得很快，以后逐渐减慢，趋 向平稳。
制造磨盘的材料有哪几种? 它们对磨浆质量有何影响?
盘磨机低浓磨浆主要是通过磨齿对纤维的直接作用来实现的。 磨齿的材质直接影响到磨盘的使用寿命、磨浆效率、成浆质量、 动力消耗和噪音等。 磨齿的材质有金属和非金属两大类，主要是白口铁、冷激铸铁及 各种合金钢，一般在3~8毫米之间，使用寿命30~60天。 玄武岩石磨是对各种长纤维粘状浆连续打浆生产各种强度好的薄 型纸的一种非金属磨盘。 使用玄武岩石磨打浆的特点是纤维分丝帚化好，切断少，成纸强 度好，同时打浆度上升快，磨浆电耗低，台时产量高，噪音低， 是制造打粘状浆磨盘的好材料。
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
2、湿重与纤维平均长度：湿重是指在用肖氏打浆 度仪检查打浆质量时，积存在湿重框架上的湿浆 重量。它是间接表示纤维平均长度的快速测定值。 纤维愈长，则挂在湿重框架上的纤维越重，也就 是湿重越大。即纤维长度的本身重量与水化度， 打浆时纤维初切短了，因此减少了积存在框架上 纤维数量；同时又因打浆增大了纤维的水化度， 提高纤维的含水量。
造纸原理与工程（1）
背诵资料打浆的任务：（1）用物理方法改变纤维的形态，使纸浆获得某些特征（如机械强度、物理性能），以保证抄造出的产品取得预期的质量要求。
（2）控制纸料在网上的滤水性能，以适应纸机生产需要。
打浆对纤维的作用：1.1.细胞壁的位移和变形细胞壁的位移和变形2.2.初生壁初生壁p 层和次生壁外层s1的破除3.3.吸水润吸水润胀）胀）4.4.4.细纤维化细纤维化5.5.切断切断6.6.产生纤维碎片产生纤维碎片7.7.打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长；纤维表打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长；纤维表面部分半纤维素的溶解四种打浆方式：1、长纤维游离打浆以疏解为主，尽可能将纤维分散成单纤维，只需适当的加以切断，尽量保持纤维长，不要求过多的细纤维化。
浆料特性：浆料脱水性好，成纸吸收性好，透气度大，因纤维长，匀度、平滑度差，不透明度高，耐破和撕裂强度较好，尺寸稳定性好，变形性小。
这种浆料多用于生产有较高强度的纸张。
2、长纤维黏状打浆要求纤维高度细纤维化，良好的润胀水化，使纤维柔软可塑，有滑腻性，并尽可能地避免纤维切断，使纤维保持一定的长度。
浆料特性：因打浆度高，脱水困难；纤维长上网时容易絮聚，影响成纸的匀度，需采用低浓上网；成纸强度大，吸收性小，可用来生产高级薄型纸。
3、短纤维游离打浆要求纤维有较多的切断，要求纤维有较多的切断，避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性：避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性：避免纸浆纤维润胀和细纤维化浆料特性：脱水脱水容易，纸的组织均匀纸页较松软，强度不大，吸收性强4、短纤维黏状打浆要求纤维高度细纤维化润胀水化并适当切断，使纤维柔软可塑有滑腻感浆料特性：脱水困难，成纸均匀好有较大的强度松香胶施胶机理:松香胶是阴离子性的，因此必须借助沉淀剂将松香胶沉淀定着在纤维表面。
AKD 的施胶机理:AKD 分子中含有疏水基团和反应活性基团。
施教时，反应活性基团与纤维羰基发生酯化反应，形成共价结合，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，此时疏此时疏水基团转向纤维表面之外，使纸获得憎液性能。
2 打浆
（七）打浆的其他作用
• 使纤维扭曲
• • • • 卷曲 压缩（微压缩） 伸长 半纤维素的溶出等
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打浆对杂细胞的作用
• 木材的杂细胞中，木射线细胞在纸浆中残留 量很少。阔叶木的导管虽然含量较多，但在 打浆过程中容易被打碎，因而在纸料中残留 量很少。 • 禾草类的杂细胞含量较多，薄壁细胞含量较 高，但壁很薄，导管两端都是平直的，壁也 较薄，故打浆过程中容易成为碎片存在于纸 料中，使纸料滤水困难。石细胞属非纤维状 的厚壁细胞，尺寸较小，易于在制浆洗涤过 程洗去。表皮细胞一般在打浆过程中不易被 打碎。
7
• 次生壁外层（S1, secondary wall 1）
由若干层细纤维的同心层组成，厚度为0.1-1 m，是P层与S2层的过渡层，其化学成分 与P层接近。微纤维排列的方向与纤维轴向 呈70—90度角，不规则交错地缠绕在纤维壁 上。 S1层微纤维的结晶度较高，对化学和机械作 用的阻力较大，会限制S2层的润胀和细纤维 化，故打浆时也需将此层打碎破除。
• 次生壁内层（S3, secondary wall 3）
由层数不多的细纤维同心层组成，厚度
约0.1 m，在纤维壁中所占比例不到10%，
木素含量低，纤维素含量高。该层的化学性
能稳定，微纤维的排列与S1层相似，与纤维
轴向呈70—90度角。
在打浆中一般不考虑S3层。
10
纤维 (fiber) 的组成
33
(2)纸浆中杂细胞的破碎。杂细胞一般较粗短， 在打浆过程中容易被打成碎片，尤其是薄壁 细胞，在打浆过程中更易破碎。 (3)纤维横向被切断产生碎片。纤维在打浆过程 中，横向切断如果发生在两端部，则被切断 的部分成为碎片。不过这种碎片数量不多。 • 这些碎片的存在，一方面影响纸料的滤水性 能，特别是草类纤维，因杂细胞含量多， 产 生的碎片也多，所以滤水性能差。另一方面， 这些碎片的存在会影响到纸页的物理强度。
2 3第二章打浆12节概述打浆原理
一、课题：打浆第一节概述第二节打浆原理二、目的：通过本课程学习，使学生能够熟知造纸车间为什么要打浆？打浆目的和任务是什么？掌握介绍打、配浆工艺流程；打浆的基本术语及打浆对纤维的作用，重点掌握打浆与纸张质量特性的关系。
并通过讨论与提问多种方式结合的学习使同学们对造纸工艺有基本的感官认识与了解，并能激发同学们对将来工作的兴趣与热情。
三、课时：4h，第2次第1周星期三2月19日C25、26（5.6节）第3次第1周星期五2月21日C25、26（3.4节）四、课型：新课五、教具：多媒体、教鞭、白板笔及未、已叩浆料六、重点：打浆基本术语、打浆对纤维的作用、打浆与纸张质量特性的关系七、难点：打浆与纸张质量特性的关系（有点抽象）八、教学过程：导入：回顾：上节课，我们学习了整个纸车间基本流程，我们共同来回顾以下。
打浆——配浆——高位箱——流浆箱——网部——压榨部（普通压榨、施胶压榨）———干燥部（前干燥、后干燥）——压光卷取部（普通压光、软辊压光）——复卷——打包——成品入库那么，打浆为第一道工序，我准备了12节课与同学们进行共同学习打浆这章节。
正式上课过程：（讲授为主，辅以图表并结合提问与思考）课程大纲：（详细内容见课件）我们第二章打浆章节主要将学习以下7个方面的内容：⏹1、介绍打浆基本理论（重）⏹2、介绍两种常用打浆设备⏹3、介绍打、配浆工艺流程（重）⏹4、介绍工艺流程所涉及主要设备、工艺参数、注意事项（重、难）⏹5、举例说明打浆方式的选用⏹6、浆部各岗位日常工艺巡检内容⏹7、浆部案例介绍那么本次课程主要学习打浆的基本理论，4h,分两次课，主要包括：⏹一、为什么要打浆？（重）⏹二、打浆的目的和任务是什么？⏹三、打浆的工艺流程？（重）⏹四、打浆基本术语有哪些？（重）⏹五、打浆对纤维的作用有哪些？（重）⏹六、打浆与纸张质量特性的关系（重、难）一、打浆的定义⏹1、打浆的定义(此处拿出浆与纸出来)⏹打浆：利用物理的方法，对水中悬浮的纸浆进行机械处理，使纤维受到剪切力，改变纤维的形态，使纸浆获得某些特性（如机械强度、物理性能等），以保证抄成的纸和纸板能取得预期的质量要求。
打浆
制造磨盘的材料有哪几种? 它们对磨浆质量有何影响?
盘磨机低浓磨浆主要是通过磨齿对纤维的直接作用来实现的。 磨齿的材质直接影响到磨盘的使用寿命、磨浆效率、成浆质量、 动力消耗和噪音等。 磨齿的材质有金属和非金属两大类，主要是白口铁、冷激铸铁及 各种合金钢，一般在3~8毫米之间，使用寿命30~60天。 玄武岩石磨是对各种长纤维粘状浆连续打浆生产各种强度好的薄 型纸的一种非金属磨盘。 使用玄武岩石磨打浆的特点是纤维分丝帚化好，切断少，成纸强 度好，同时打浆度上升快，磨浆电耗低，台时产量高，噪音低， 是制造打粘状浆磨盘的好材料。
５、透气度：纸张的透气度是随着打浆度增长而降的。 ６、吸收性：纸张的吸收性也是随着打浆度的增长而降 低，打浆对吸收性的影响情况基本上与透气度同。 7、 不透明度：影响纸张不透明的因素主要是纤维结合 力。打浆度越高的纸料，纤维在纸机上干燥由于表 面张力的作用极易靠拢在一起，促进氢键的形成和 纤维结合力的提高。 ８、 紧度：随着打浆度的上升所抄成纸张的紧度也不断 增加，一般是开始增加得很快，以后逐渐减慢，趋 向平稳。
打浆
什么叫打浆
利用物理方法处理悬浮于水 中的纸浆纤维，使其具有造纸机 生产所要求的特性，生产出符合 质量要求的纸和纸板，这一操作 过程，称为打浆。
打浆
１、细纤维化：纤维在打浆过程中受到 打浆设备的机械作用而产生纤维的 纵向分裂，表面分离出细小纤维， 纤维两端帚化起毛的现象，称为细 纤维化。 ２、长纤维经适当地切短，可以提高纸 张的组织均匀性和平滑性。但过分 的切短，纸的强度就会降低。
造纸生产中使用阳离子淀粉，应注意哪些问题？ 使用阳离子淀粉时，应注意以下几点： （1）加入顺序和地点：因阳离子淀粉带正电荷， 应先加松香和填料，待混合均匀后再加入，最后 加矾士；如先加矾士，则矾士中的铝离子就会首 先与带负电的纤维结合，使阳离子淀粉与纤维结 合发生困难，不能牢固困难，不能牢固地吸附在 纤维表面。 （2）添加方式：由于阳离子淀粉对纤维、填料等 的吸附是瞬间进行的，因此加入时要均匀，防止 局部加入量过大，影响吸附的均匀性，添加浓度 以小于1%为宜。
2 打浆
Ⅲ.盘磨机在选择和使用中注意的问题：
盘磨机的直径与转速
a.直径大，生产能力大；当直径一定时，转速↑，生产能力↑。 b.线速：< 1200 m/min，切断作用强；
=1500m/min，切断、帚化作用相当； > 1800m/min，帚化作用强； > 2100m/min，对纤维和纸片的硫解作用强。
选择原则：在满足一定产量纸浆要求时， 采用较小磨盘直径，较低转速，降低动力消耗。
纤维素含量高、很薄，不考虑。
二、纤维在打浆中的变化
1.细胞壁的位移和变形
机械作用→产生弯曲，位移，变形。 水分子易溶入S2层使之润胀，有利于P层和S1层破除。
纤维次生壁的位移
2.初生壁（P）和次生壁（S1）外层的破除
P层和S1层中木素含量较多，其存在影响S2层的吸水润胀。
3.切断或变形
横向切断：纤维受到打浆设备剪切和摩擦作用而横向断裂。 有利于纤维润胀，分丝帚化。
吸收性强，纸质松软，交织力差。 应用：滤纸，吸墨纸
长纤维粘状打浆
要求：高度细纤维化，润胀，避免切断。 特点：纸料脱水困难，易絮聚（一般采用低浓上网）
成纸强度大，吸收性小。 应用：钞票纸，仿羊皮纸，字典纸
短纤维粘状打浆
要求：高度细纤维化，润胀，并适当切断。 特点：纸料网上脱水困难，成纸匀度好，
锥形磨浆机 圆柱精浆机
盘磨机
连续式
现代打浆技术发展趋势：
连续化，大型化，多用化，高效率，集中自动控制。
一、槽式打浆机
结构
浆槽
罩盖
底刀
飞刀 辊
洗鼓
特点
✓ 占地面积大，电耗高，效率低，间歇操作； ✓ 适应性广。
【了解内容】 分类
荷兰式打浆机；伏特式打浆机； EDJ式打浆机；瓦格纳式打浆机等
造纸打浆介绍
打浆度、湿重与纤维平均长度、保水值
2、湿重与纤维平均长度：湿重是指在用肖氏打浆 度仪检查打浆质量时，积存在湿重框架上的湿浆 重量。它是间接表示纤维平均长度的快速测定值。 纤维愈长，则挂在湿重框架上的纤维越重，也就 是湿重越大。即纤维长度的本身重量与水化度， 打浆时纤维初切短了，因此减少了积存在框架上 纤维数量；同时又因打浆增大了纤维的水化度， 提高纤维的含水量。
⑤ppE树脂无毒，可用于各种医疗卫生纸、食品包 装用纸等。而MF树脂因含有残留的甲醛，只能 用于工业用纸。 ⑥ppE湿强剂的损纸和回抄废纸容易处理，它可以 在pH10~11和适当加温的条件下疏解成浆,如果加 入1%的次氯酸钠,疏解效果更好.而处理三聚氰胺 湿强损纸时,要在pH3.5~4.5、温度90℃以上条件 下进行，或者用蒸煮方法处理。 ＊加入ppE树脂系热固化型树脂，在刚下机的纸中， 由于树脂尚未完全固化，达不到最佳的湿强效果， 需要两星期的老化过程才能完成。如果要很快知 道纸的湿强度，可把下机纸样放在110℃的供箱 内烘30分钟后测定。
制造磨盘的材料有哪几种? 它们对磨浆质量有何影响?
盘磨机低浓磨浆主要是通过磨齿对纤维的直接作用来实现的。 磨齿的材质直接影响到磨盘的使用寿命、磨浆效率、成浆质量、 动力消耗和噪音等。 磨齿的材质有金属和非金属两大类，主要是白口铁、冷激铸铁及 各种合金钢，一般在3~8毫米之间，使用寿命30~60天。 玄武岩石磨是对各种长纤维粘状浆连续打浆生产各种强度好的薄 型纸的一种非金属磨盘。 使用玄武岩石磨打浆的特点是纤维分丝帚化好，切断少，成纸强 度好，同时打浆度上升快，磨浆电耗低，台时产量高，噪音低， 是制造打粘状浆磨盘的好材料。
什么叫纸的湿强度？ 造纸用的增湿强剂主要有哪些？
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一、打浆的作用和意义
在传统的制浆造纸中，经过洗选、漂白和净化后，未经打浆的浆料中含有很多纤维束。
由于纤维太粗太长，表面光滑挺硬而富有弹性，纤维的比表面积小又缺乏结合性能。
如将未打浆的纸浆直接用来抄造，在网上很难获得均匀的分布，成纸疏松多孔，表面粗糙容易起毛，结合强度甚低，纸页性能差，故不能满足使用要求。
打浆主要有两大任务：
（1）利用物理方法，对水中悬浮的纸浆进行机械或流体处理，使纤维受到剪切力，改变纤维的形态，使纸浆获得某些特征（如机械强度、物理性能和一些胶体性质），以保证抄成的纸和纸板能取得预期的质量要求。
（2）通过打浆控制纸料在网上滤水性，以适应造纸机生产的需要，使纸页能获得良好的成形，以改善纸页的匀度和强度。
打浆的作用主要表现在以下五个方面：
（1）细胞壁的位移和变形
打浆的机械作用是次生壁中层的细纤维同心层发生位移和变形，使细纤维之间的间隙增大，水分子更容易渗入，为纤维的润胀创造了有利条件，使纤维变得柔软，对初生壁和次生壁外层的破除起到了重要的促进作用。
（2）初生壁和次生壁外层的破除
由于初生壁和初生壁外层木素含量较多，能透水而不能润胀，并
紧紧地束缚在次生壁中层，使次生壁中层的细纤维得不得松散和润胀。
需要通过打浆的机械作用和纤维之间的相互摩擦将初生壁和次生壁外层破除，才能使次生壁中层充分的润胀和细纤维化。
（3）切断和变形
切断是指纤维横向发生断裂的现象。
主要是纤维受到打浆设备的剪切力和纤维之间相互摩擦造成纤维横向断裂的结果。
纤维的切断与润胀有一定的关系。
纤维吸水润胀后具有良好的柔韧性，纤维就不容易被切断。
反正纤维润胀不良而挺硬时，则容易被切断。
纤维切断后，断口增加，有利于水分的渗入，又能促进纤维的润胀作用。
纤维切断后在断口处留下许多锯齿形的末端，有利于纤维的分丝帚化和细纤维化。
长纤维经适当切断后，可以提高纸张的匀度和平滑度，但多度切短会降低纸张的强度，特别是撕裂度。
所以应根据纸种的要求和原料的特性，严格控制纤维切断的程度。
（4）吸水润胀
“润胀”是指高分子化合物在吸收液体的过程中，伴随着体积膨胀的物理现象。
纤维也能吸水润胀。
在造纸工业中以往常称为纤维的“水化”或“润胀水化”。
打浆的“水化”是纤维与水分子的物理连接作用。
纤维润胀是打浆过程中一个重要问题，纤维润胀以后，其内聚力下降，纤维内部的组织结构变得更为松弛，使纤维的比容和表面积
增加，纤维变得柔软可塑，甚至产生油腻的感觉，纤维润胀后其直径可以膨胀增大2~3倍，有利于纤维的细纤维化，能有效的增加纤维间的接触面积，提高成纸的强度，使透气度下降。
（5）细纤维化
纤维的细纤维化是在细胞壁初生壁和次生壁外层被破除时开始的，并在纤维吸水润胀以后大量产生。
细纤维化包括纤维的外部细纤维化和内部细纤维化。
外部细纤维化是指：纤维纵向产生分裂两端帚化，纤维表面分丝起毛，像绒毛附在纤维的表面，这种表面的纤维化，使细纤维松脱出来，分离出大量的细纤维、微纤维、微细纤维。
从而大大地增加了纤维的外比表面积促进了氢链结合。
纤维的内部细纤维化是指：在纤维发生润胀以后，在次生壁同心层之间彼此产生滑动，使纤维的刚性下降弹性削弱，塑性增加，纤维变得柔软而有可塑性。
纤维的外部细纤维化和内部细纤维化均有利于纤维的结合，提高成纸的强度、紧度和匀度等性能，对纸页的性质影响极大，是打浆的重要作用之一。
打浆与纸张性质的关系
打浆对纸张的性质有重要的影响。
随着打浆的进行，发生两个基本变化及纤维结合力的不断增加和平均长度的不断下降。
造成了纸张的一系列性质随之发生改变。
其变化规律可以分为三大类：第一类曲线逐步上升如结合力、紧度和收缩率等曲线；第二类曲线逐步下降如纤维平均长度、透气度和吸收性等曲线；第三类曲线是打浆前期曲线上升并逐渐缓慢，然后出现转折和下降，如各种强度曲线。
总的说来，打浆就是通过物理的作用改变纤维的形态改变浆料的性质，通过控制浆料的性质进而控制成纸的各种性质。
“三分造纸，七分打浆”根据成纸性质要求选择正确的浆料配比并通过适当的打浆工艺打浆是制造出理想成纸的必要条件。