打浆工艺：打浆与纸张性质的关系.doc

在打浆过程中存在着一对矛盾，一方面增加了纤维的结合力，另一方面却降低了纤维的平均 长度，这一对矛盾一直存在着，而对纸张的某一指标来说，某一方面起着主导作用，而对另 一指标，也可能另一方面起着主导作用，这就需要根据具体情况进行具体研究、具体分析一般来说，由于打浆增加了纤维结合力，降低了纤维平均长度，所以它一方面能够提高 纸的扩张强度、耐破度和耐折度，同时增加了纸的平滑性、挺硬性和紧度，但是另一方面却 降低了纸的撕裂度和不透明性以及增加纸的收缩性举例来说，透明性对印刷用纸来说是不 利的，但在制造要求透明性高的描图纸时，却又正是所需要的因此作为打浆工作者来说， 必须根据客观实际的需要，善于运用和控制打浆的作用，尽量避免它对纸张所产生的不良影 响为了进一步掌握打浆过程起见，现采用含100%纤维素的纸料，观察在打浆过程中纸张 物理性能的变化，如图2-1-21所示图 2-1-21打浆与纸张物理性质的关系1-纤维结合力2裂断长3耐折度4-撕裂度5平均纤维长度6吸收7-透气度8收缩率9紧度从图中可以看出，随着打浆的进行，纤维结合力不断增长，而平均长度不断下降，并且 在打浆初期，纤维结合力的上升和纤维长度的下降是以较快的速度发展着的。

至于后期，两 者速度均逐渐减慢，由于在打浆过程中两者发展的速度不同，因而对纸张性质各自产生不同 程度的影响现就各种指标分别讨论如下：（一） 裂断长裂断长是纸和纸板抗张强度的一种表示方法纸张裂断长的提高有赖于纤维结合力的增 长，而纤维结合力的增大则取决于纤维比表面的增长，取决于纸料的打浆度通常，在打浆初期裂断长上升很快，以后渐渐缓慢下来，并且升到一定数值之后，裂断 长即会下降，出现转折现象当打浆比压较大时，这一转折现象更为明显产生转折的原因， 主要是受到纤维结合结合力和平均纤维长度两者变化的影响在打浆初期，主要影响纸张裂 断长的是纤维结合力；随着打浆时间的延长，纤维结合力虽然也继续有所提高，但是由于纤 维平均长度的继续下降，也会影响到裂断长的变化这种对比关系，自然就会使纸张的裂断 长产生转折点，而转折现象产生的早晚则与打浆方式有密切的关系此外，纤维本身的强度 和在造纸机铜网上形成纸张的过程，也会在一定程度上直接影响纸张的裂断长二） 撕裂度撕裂度与裂断开有所不同，影响纸张撕裂度主要是纤维平均长度，其次才是纤维结合力、纤 维强度等不论用那种纸料抄出的纸，在纸料打浆度还不很高的时候，撕裂度一般都是随着 打浆度的增高而增大，这是由于纤维结合力的增长所致。

也就是说，在这个阶段，纤维比表面已有很大的增加，因而纤维结合力的增加所起的作用大大超过纤维长度减少的作用，所以 撕裂度曲线出现上升趋势，但因纤维长度是影响撕裂度的最主要因素，所以在纸料打浆度并 没有提高多少的情况下，撕裂度就已经达到了最高点其后，随着纤维长度的继续减小，并 转为主导作用的方面，撕裂度即发生转折下降从图2-1-21可以看到，转折点出现最早， 这就说明，纤维平均长度是影响撕裂度的主要因素三） 耐折度不论那一种原料的纸料，纸张的耐折度都同样是随着打浆的进行而有所提高，其发展趋势又 与裂断长性质相似，即在达到最高值以后出现转折纤维结合力对耐折度的影响，不如对裂 断长影响那么大；但是，纤维平均长度却对耐折度有很大的影响，具体表现在耐折度很容易 达到转折点，也就是说，在纸料打浆并不太高的情况下，耐折度即发生转折为了保证纸张具有较高的耐折度，打浆时应注意提高吸水润胀和细纤维化的程度，并尽 可能避免纤维的切断作用因此采用轻刀打浆是适宜的耐折度除了受纤维平均长度和纤维 结合力两者影响之外，还与纤维的弹性有关纤维弹性大，纸的耐折度高，而纤维的弹性又 与纸张的含水量有密切的关系当水分含量较多时，耐折度随着弹性的增加而增加，但当水 分含量达到一定限度后，又会使纤维结合力下降。

不过一般的情况是，纸张最初一定限度内 增加含水量时，纤维结合力损失不大，纸的耐折度将会随着纤维的弹性增加而上升，待含水 量达到一定数量以后，由于增加纤维含水量所增进的纤维强度，对耐折度来讲，不如因为纤 维之间产生大量水桥而使结合力下降的影响之深，这当然就使其产生转折现象从图2-2-21中以及从以上的解释均可看出，裂断长、撕裂度和耐折度三项指标的曲线 形状相似，所不同的是转折点出现的迟早问题，其中以撕裂度的转折点出现最早，这是由于 纤维长度对撕裂度的影响最大的缘故四） 耐破度纸张耐破度的变化情况一般与裂断长相似，主要影响它的因素也是纤维结合力，其次才 是纤维平均长度、纤维本身强度和纤维交织情况等因为影响耐破度和裂断长的因素完全相同，表现在曲线形状上也很相似，如图2-1-22 所示但是，耐破度曲线后部有下降较严重的现象，则是由于测定耐破度时，纸张不仅受到 拉力，同时也受到撕力作用，所以在打浆度比较高的时候，耐破度下降程度大于纸张的裂断 长五）透气度纸张的透气度是随着打浆的增长而降低的在打浆过程中，纤维结合力逐渐增大，纤维外表面积亦逐渐增加此透气度曲线下降 极快，如图2-1-22所示，接近于抛 图 2-1-22裂断长，耐破度与打浆度的关系 物线的形状。

纸张透气度一般在70~90SR时接近于零，即是说在这时已经完全头皮化了纸张达 到完全不透气的时间迟早，首先决定于纸料种类以含有较多半纤维素的草浆或本色化学木 浆制成的纸张，其透气度一般是比较低的；会有较多机械木浆的透气度则较大，其原因是机 械木浆含有较多的木素，而木素的存在是不利于纤维的润胀作用，结果成纸就显得疏松多孔六） 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 相同这是由于以打浆度高的纸料抄成的纸一般结合较为紧密，纤维的比表面积较大，致使 气孔大为减小，结果吸收性能大为降低吸收性的大小又与纤维的纯度和半纤维素含量有关 纸料中a纤维素含量高，吸收性能大；反之半纤维素含量高的纸料，由于在打浆过程中容 易分丝和细纤维化，所以吸收性能低七） 不透明度影响纸张不透明度的因素主要是纤维结合力打浆度越高的纸料，纤维在纸机上干燥时 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与此同时，纸 张发生收缩，并降低了纸的透气性和不透明度若纸页中纤维之间存有空气，使光线在其里 面受到多次折射，也会提高纸张的不透明度打浆度越高，折射面越小，纸越透明，而不透 明度越低。

为此，在生产不透明度在的纸张时，宜于采用半纤维素少的纸浆作为原料，并且 纸料的打浆度要低一些八） 紧度纸张的紧度对纸张性质和物理强度均有一定的影响紧度在的纸张,其透气度必然较低， 不透明度较差，同时，在一定范围内其裂断长一耐破度均较高，而撕裂度则较小随着打浆度的上升，所抄成的纸张紧度和伸缩性也不断增加据一些研究工作报导，打 浆度与纸张的紧度等性质的关系如表2-1-4所示由表2-1-4看出，随着打浆时间的增加，纸料的打浆度开始增加得很快，随后逐渐减慢， 这是由于到达打浆后期，纤维已高度吸水润胀和细纤维化，变成很粘的纸料，并且柔软可塑， 进一步吸水润胀和细纤维化比较困难，但抄成的纸张紧度和密度大大地增加，透气度和多孔 性则在为降低这也是一些薄页纸（如电容器纸、防油纸等），要求高粘状打浆、打浆度很 高的原因表 2_1_4打浆度与纸的性质关系纸的性质序号打浆时间（小时）打浆度（SR）厚度（毫米）强度（公斤/厘米2）伸长度（%）备注1015.20.350.113.0试验的物料是2121.50.190.673.1漂白亚硫酸盐7782.00.122.753.581286.00.114.003.1102489.50.104.403.2浆,抄出的纸的 定量是相同的12 4696.0 0.08 4.005.9试验的物料是漂白亚硫酸盐浆,抄出的纸的定量是相同的影响纸张紧度的因素很多,最主要的是纸料的打浆度、打浆方式、纸料种类、半纤维素 含量、网上脱水情况以及抄纸湿压和压光等。

凡是纸料打浆度越高，半纤维素含量越多，则 纸张紧度越大九）收缩性纸张的收缩性在很大程度上取决于打浆特性和纸料种类一般说来，凡纤维长而又经过 良好打浆的纸料，抄成纸后，收缩性都是比较高的伸长率实际上是纸张拉断时的极限应变， 伸长率越大表示纸的韧性越好，纸张就不易破损这一指标对纸袋纸等具有重要的意义例 如，对静态强度和动态强度要求高的水泥袋纸，除了需要纤维长，强度高的硫酸盐纸浆作为 原料外，还要求使用长纤维打浆方法，并在纸机上也采取适当措施，尽量提高纸的收缩率 从而增加了水泥袋纸的韧性，降低在装袋、运输、搬动时的破损率另一方面，如在生产要求伸缩变形不在的纸种，如胶版印刷和画报纸，除了在纸料品种 的配比方面加以研讨外，还要特别注意到打浆工艺的制订，务必要做到打浆时间短一些，纤 维长度不能过长，打浆度不宜过高，借以保证成品纸张取。