纸包装材料与制品
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第二章 包装纸和纸板 (Packaging Paper and Board)
第一节 造纸原料
纸和纸板的生产过程：
原料 纸浆 纸或纸板 制浆 造纸
一、造纸原料的种类
针叶木：云杉、红松、 马尾松等 木材 阔叶木：杨木、桦木等 植物纤维原料 龙须草 非木材 禾草：稻麦草、芦苇、 、树皮等 一次原料 韧皮、籽毛类：棉、麻 、铁丝 金属纤维：铜丝、铝丝 非植物纤维原料 无机纤维：石棉、玻璃 纤维 合成纤维：涤纶、腈纶 造纸原料 、锦纶 楞纸板箱、废水泥袋、 废报纸、印刷厂边角等 ） 二次原料：废纸（废瓦
(4)化学法制浆工艺 根据蒸煮过程分类：间歇式和连续式蒸煮。以回转 式蒸球为例。
（5）漂白 用适当的漂白剂通过氧化，还原或分解等反 应，使纸张中残留的木素和树脂等进一步溶出， 或在保留木素的情况下，使有色物质退色，以获 得适当的白度的具有一定物化性能的纸浆。
a.白度：白色或接近白色的纸和纸板表面对蓝光的 反射率相对于蓝光照射标准白板表面时反射率之 比，称为白度，以%表示。
a 半纤维素也是一种碳水化合物，与纤维素不同的 是： 主要由木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖 等种基团构成的支链高分子化合物，聚合度约为200 b 化学性能更活泼，易水解、降解、氧化
(2) 作用
提高阻隔性能如不透气、不透光，提高吸收性等
3
木素
C C C
C C C
C C C
OCH3 OH 愈创木基丙烷
结构 厚度，μm 纤维素 0 10 35 55 55
(%)
木素 90 70 40 15 5
半纤维素 10 20 25 35 40
ML P S1 S2 S3
1～2 0.03～0.10 0.10～0.20 0.50～0.80 0.07～0.10
第二节 制浆工艺
一、定义
将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆(Pulping)，获 得的产品称为纸浆（pulp)。
二、备料
制浆前把粗长的木材、禾草切成小块的料片并去除杂质
（树皮、树节、草根、草叶等）的操作。一般木材要切成长
15-20mm，厚3-5mm,宽不超过20mm的木片，禾草类为30mm 长的草段。
三、制浆
一般的制浆过程： 化学法 原料 备料 原料储存 备料 蒸煮 磨浆 料片 制浆 机械法 纸浆
化学机械法
二、造纸植物纤维原料的生物结构
1 粗视结构（肉眼辨别）
树皮、形成层、木质部、树芯年轮 造纸
2 纤维与细胞（光学纤维经辨别）
3 微细纤维（电子显微镜辨别）
三、造纸植物纤维的化学组分
1 纤维素
H CH2OH H OH H HO H H OH O O OH H H O CH2OH O H OH H H CH2OH H OH H H H OH O O H OH H OH H n-2
H3CO OH 紫丁香基丙烷
OCH3
OH 对—羟基苯基丙烷
(1) 组成：网络状高分子化合物，其化学成分主要为对羟苯 基、愈疮木基、紫丁香基。 (2) 性能： 它是一种胶质，主要存在于胞间层、初生壁中，起粘合 剂作用； 与酸、碱易生成水滤物。
(3) 作用：适量时可提高纸和纸板挺度。
4 少量成分
松香、胶质、脂肪、无机物等
2
O H OH CH2OH
(1)主要性能特点
● 吸水 ● 在酸和或碱性条件下发生水解和降解 ● 易发生氧化反应，结果甙键断裂或未端基氧化剥离(剥皮 反应) ● 羟基中的氢易为其它基团取代而硝化(--OONO2)、醚化 (-OCOCH3)
(2) 作用
提高纸张强度
2 半纤维素 (1) 半纤维素的组成与性能
洗涤 筛选 漂白
1 化学法制浆(CP, Chemical Pulping)
1 化学法制浆(CP, Chemical Pulping)
（1）原理 用化学药液蒸煮料片，在高温下化学药剂与料片中的木 素反应生成水溶物，使纤维分离分散成为浆料。 （2）特征
这种方法制得的纸浆大致保留了纤维的天然长度，去除
b.漂白方法 氧化性漂白： 漂白剂：ClO2，NaClO，H2O2 ，Ｃl2 特点：漂白白度高，稳定性好，永久漂白，但破坏纤维 素。 还原性漂白： 漂白剂：Na2S2O4 ，ZnS2O4 特点：漂白稳定性差，短时漂白，但不破坏纤维素。
了大部分木素，能用来生产强度高、柔软的高档纸；缺点 是得率低，污染大。 得率=百度文库浆/原料×100%
（3）化学法制浆方法比较 种类 化学法 药品成分 石灰法 特征 适用原料 纸浆用途
Ca(OH) 2 脱胶、脂强，禾草、棉、 纸板、证券 脱木素差 麻 纸、卫生纸 NaOH 碱法 烧碱法 脱木素强 芦苇、阔 文化用纸 叶木 硫酸盐法 NaOH+Na2 脱木素强，对 针叶木、 高档文化用 S 纤维破坏小 竹、芦苇 纸和包装纸 酸法 亚硫酸盐 Na2SO3、 脱木素强，对 所有原料 文化用纸 MgSO3 等 纤维破坏小 法
灰分/% 0.42 0.36 0.33 0.32 0.82 0.41 13.39 6.04 3.68 1.10 3.20 0.20
其它/% 8.31 8.38 4.31 15.84 0.64 12.30 13.38 5.66 3.62 2.47 5.36 2.80
针叶木纤维细胞中化学成分的分布
化学成分
5 化学成分在纤维中的分布
胞间层主要是木素，S1层----纤维素、木素，S2层----纤 维素
四、化学成分在纤维中的分布
常用造纸原料的化学组成
原料 纤维素/% 半纤维素/% 木素/% 53.12 10.46 27.69 红松 52.55 11.27 27.44 落叶松 51.86 15.08 28.42 马尾松 43.24 23.50 17.10 杨木 53.43 21.2 23.91 桦木 44.16 10.69 32.44 柏木 39.12 22.45 11.66 稻草 40.40 25.56 22.34 麦草 50.97 22.15 19.58 芦苇 44.35 21.41 30.67 毛竹 50.23 19.21 11.00 棉杆 96.00 1.00 0 棉花
第一节 造纸原料
纸和纸板的生产过程：
原料 纸浆 纸或纸板 制浆 造纸
一、造纸原料的种类
针叶木：云杉、红松、 马尾松等 木材 阔叶木：杨木、桦木等 植物纤维原料 龙须草 非木材 禾草：稻麦草、芦苇、 、树皮等 一次原料 韧皮、籽毛类：棉、麻 、铁丝 金属纤维：铜丝、铝丝 非植物纤维原料 无机纤维：石棉、玻璃 纤维 合成纤维：涤纶、腈纶 造纸原料 、锦纶 楞纸板箱、废水泥袋、 废报纸、印刷厂边角等 ） 二次原料：废纸（废瓦
(4)化学法制浆工艺 根据蒸煮过程分类：间歇式和连续式蒸煮。以回转 式蒸球为例。
（5）漂白 用适当的漂白剂通过氧化，还原或分解等反 应，使纸张中残留的木素和树脂等进一步溶出， 或在保留木素的情况下，使有色物质退色，以获 得适当的白度的具有一定物化性能的纸浆。
a.白度：白色或接近白色的纸和纸板表面对蓝光的 反射率相对于蓝光照射标准白板表面时反射率之 比，称为白度，以%表示。
a 半纤维素也是一种碳水化合物，与纤维素不同的 是： 主要由木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖 等种基团构成的支链高分子化合物，聚合度约为200 b 化学性能更活泼，易水解、降解、氧化
(2) 作用
提高阻隔性能如不透气、不透光，提高吸收性等
3
木素
C C C
C C C
C C C
OCH3 OH 愈创木基丙烷
结构 厚度，μm 纤维素 0 10 35 55 55
(%)
木素 90 70 40 15 5
半纤维素 10 20 25 35 40
ML P S1 S2 S3
1～2 0.03～0.10 0.10～0.20 0.50～0.80 0.07～0.10
第二节 制浆工艺
一、定义
将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆(Pulping)，获 得的产品称为纸浆（pulp)。
二、备料
制浆前把粗长的木材、禾草切成小块的料片并去除杂质
（树皮、树节、草根、草叶等）的操作。一般木材要切成长
15-20mm，厚3-5mm,宽不超过20mm的木片，禾草类为30mm 长的草段。
三、制浆
一般的制浆过程： 化学法 原料 备料 原料储存 备料 蒸煮 磨浆 料片 制浆 机械法 纸浆
化学机械法
二、造纸植物纤维原料的生物结构
1 粗视结构（肉眼辨别）
树皮、形成层、木质部、树芯年轮 造纸
2 纤维与细胞（光学纤维经辨别）
3 微细纤维（电子显微镜辨别）
三、造纸植物纤维的化学组分
1 纤维素
H CH2OH H OH H HO H H OH O O OH H H O CH2OH O H OH H H CH2OH H OH H H H OH O O H OH H OH H n-2
H3CO OH 紫丁香基丙烷
OCH3
OH 对—羟基苯基丙烷
(1) 组成：网络状高分子化合物，其化学成分主要为对羟苯 基、愈疮木基、紫丁香基。 (2) 性能： 它是一种胶质，主要存在于胞间层、初生壁中，起粘合 剂作用； 与酸、碱易生成水滤物。
(3) 作用：适量时可提高纸和纸板挺度。
4 少量成分
松香、胶质、脂肪、无机物等
2
O H OH CH2OH
(1)主要性能特点
● 吸水 ● 在酸和或碱性条件下发生水解和降解 ● 易发生氧化反应，结果甙键断裂或未端基氧化剥离(剥皮 反应) ● 羟基中的氢易为其它基团取代而硝化(--OONO2)、醚化 (-OCOCH3)
(2) 作用
提高纸张强度
2 半纤维素 (1) 半纤维素的组成与性能
洗涤 筛选 漂白
1 化学法制浆(CP, Chemical Pulping)
1 化学法制浆(CP, Chemical Pulping)
（1）原理 用化学药液蒸煮料片，在高温下化学药剂与料片中的木 素反应生成水溶物，使纤维分离分散成为浆料。 （2）特征
这种方法制得的纸浆大致保留了纤维的天然长度，去除
b.漂白方法 氧化性漂白： 漂白剂：ClO2，NaClO，H2O2 ，Ｃl2 特点：漂白白度高，稳定性好，永久漂白，但破坏纤维 素。 还原性漂白： 漂白剂：Na2S2O4 ，ZnS2O4 特点：漂白稳定性差，短时漂白，但不破坏纤维素。
了大部分木素，能用来生产强度高、柔软的高档纸；缺点 是得率低，污染大。 得率=百度文库浆/原料×100%
（3）化学法制浆方法比较 种类 化学法 药品成分 石灰法 特征 适用原料 纸浆用途
Ca(OH) 2 脱胶、脂强，禾草、棉、 纸板、证券 脱木素差 麻 纸、卫生纸 NaOH 碱法 烧碱法 脱木素强 芦苇、阔 文化用纸 叶木 硫酸盐法 NaOH+Na2 脱木素强，对 针叶木、 高档文化用 S 纤维破坏小 竹、芦苇 纸和包装纸 酸法 亚硫酸盐 Na2SO3、 脱木素强，对 所有原料 文化用纸 MgSO3 等 纤维破坏小 法
灰分/% 0.42 0.36 0.33 0.32 0.82 0.41 13.39 6.04 3.68 1.10 3.20 0.20
其它/% 8.31 8.38 4.31 15.84 0.64 12.30 13.38 5.66 3.62 2.47 5.36 2.80
针叶木纤维细胞中化学成分的分布
化学成分
5 化学成分在纤维中的分布
胞间层主要是木素，S1层----纤维素、木素，S2层----纤 维素
四、化学成分在纤维中的分布
常用造纸原料的化学组成
原料 纤维素/% 半纤维素/% 木素/% 53.12 10.46 27.69 红松 52.55 11.27 27.44 落叶松 51.86 15.08 28.42 马尾松 43.24 23.50 17.10 杨木 53.43 21.2 23.91 桦木 44.16 10.69 32.44 柏木 39.12 22.45 11.66 稻草 40.40 25.56 22.34 麦草 50.97 22.15 19.58 芦苇 44.35 21.41 30.67 毛竹 50.23 19.21 11.00 棉杆 96.00 1.00 0 棉花