打浆工艺(5)

纸料PH值以及打浆时添加物料等都足以影响打浆。为了正确考虑打浆的内在联系，合理地制订打浆工艺规程，打出合乎纸张质量要求的纸料，因此有必要对上述因素加以讨论。 （一） 打浆比压

单位打浆面积上所受的力称为打浆比压。打浆比压是决定打浆方式的首要因素。也就是说，打浆究竟是属于游离状打浆或粘状打浆的范畴，先决条件在于打浆比压。正确地决定比压，也是能否缩短打浆时间，提高纸料质量和节约电耗的关键。

在纤维润胀以前迅速落下刀辊，亦即采用较高的打浆比压和较小的刀距，在较低浓度下将纤维切短，这就是游离的浆；反之，粘状打浆是在较高浓度、较低打浆比压的情况下进行的。在粘状打浆过程中，纤维获得较充分的润胀，具有一定弹性，因此大部分纤维只受到揉搓和压挤，仅有小部分被切断。

在一般情况，减小打浆比压可以避免过多切断纤维，但是降低比压的结果，又会延长打浆时间，所以一般打浆都是在尽可能不影响纸料性质的条件下，适当增加比压，因此提高打浆效率和节省动力消耗。打浆所用的比压大小，决定于纸浆种类和纤维性质。以不同纤维原料种类生产不同纸张时，所要求的打浆比压范围大体概括如表2-1-5所示。

表2-1-5 打浆 比 压 与 纸 张 种 类 的 关 系

纤 维 原 料 种 类

纸 张 种 类 2号及3号书写印刷纸

未漂亚硫酸盐木浆

中等紧度的薄型文化用纸 80~100克/米2的打孔卡片纸、书皮纸

复写纸类薄纸

漂白亚硫酸盐木浆

1号及2号书写纸、印刷纸 绘图纸、地图纸、图画纸、吸水纸

电气绝缘纸

未漂硫酸盐木浆

牛皮纸、纸袋纸

破布浆 漂白亚硫酸盐苇浆 漂白碱法草浆

吸水纸 印刷纸 有光纸、印刷纸

10~12 3~8 2~7 2~5

打浆比压(公斤/厘米2)

3~5 1~3 5~7 0.5~1.0 2~4 5~16 4~8

除了比压大小之外，达到指定打浆比压的时间快慢也很重要。一般说来，如果采用的是逐步增加打浆比压的办法，其结果是纤维吸水润胀程度大，切断作用小。这种打浆方法适用于要求强度较高，而伸缩性不占重要

地位的纸类。如果延长打浆时间，这种打浆办法适于生产薄页纸。相反，如果采用迅速增加打浆比压的办法，结果是纤维润胀分裂作用小，切断作用大，这种办法适用于一般书写纸和印刷纸的打浆。如果打浆一开始，就急速增加比压，打浆作用以切断纤维占绝对优势，这种打浆办法只能应用在滤纸、吸墨纸等一类要求吸收性能较好的纸类。

一般来说，飞刀与底刀之间比离较大，刀片之间的纤维层较厚，每根纤维所受作用力较小，即打浆比压较小。所以粘状打浆时，刀间距离不能小于0.08毫米，否则刀片会受到过多的磨损。 （二） 打浆浓度

纸料的浓度对打浆的质量有很大的影响。根据近年来打浆工艺的发展，打浆浓度可分为低浓、中浓、高浓三种，有人认为10%以下的浓度称为低浓打浆，10~20%的浓度称为中浓打浆，而高浓打浆的浓度在20~30%甚至更高。

在低浓打浆的范畴内，打浆浓度较高，则进入飞刀与底刀之间的浆层较厚，纤维数量增多，有利于促进纤维间的挤压和揉搓作用，有助于纤维分散、润胀和细纤维化。同时，单根纤维所分担承受的压力也相应减小，从而减少了纤维的切断作用。由此可见，打浆浓度较高，适合于粘状打浆的要求。例如，某厂生产水泥袋纸在用锥形精浆机进行打浆，将打浆浓度由原来的3~4%提高到5~6%，在同样成浆打浆度情况下，纸的耐破度和撕裂度均有显著提高。游离状打浆则要求切断纤维，而不希望纤维过多吸水润胀，打浆浓度可控制低一些。 总之，在低浓打浆的范畴内，纸料浓度的大小，应根据打浆方式、纸料性质和打浆设备构造等而决定。对于打浆机来说，在打粘状浆或一般纸料时，浓度也应大一些，但也要考虑到设备结构的限制，例如旧式打浆机纸料的浓度可达5~6%，新型打浆机的浓度还可高一些。而一般连续打浆设备，则多受浆泵和进料操作的限制，不易提高打浆浓度。不应该指出，提高打浆浓度，既可以提高单位时间的产浆量，降低单位产量的电耗，从而降低生产的成本，在经济上的合理性是不应忽视的。为此，不论是间歇或连续打浆，在设备条件允许下，根据生产纸种的质量要求，应尽量保持最大可能的打浆浓度。

中浓打浆（浓度10~20%）虽能有助于提高纸张强度，但效果既不甚显著，且动力消耗又高，因此未能在工业生产中获得应用。

早在二十多年前，在实验室进行的高浓打浆（20~30%）的研究，就已指出，高浓打浆能腻予纸张以较高的撕裂度、伸长率和耐破度等。到了六十年代，随着连续打浆设备结构的不断发展，高浓打浆设备也渐趋成熟，促进了高浓打浆在工业生产中的实现。

高浓打浆目前是采用附有强制喂料装置的盘式磨浆机，以解决浆料浓度大，流动性差等问题。一般可采用螺旋推进器作为喂料装置，将纸料推进高浓盘磨机中进行打浆。

如前述在打浆过程中，纤维受到刀片的冲击、压溃和纤维彼此之间的摩擦作用，其初生壁和次生壁外层得

到破坏，从而促进纤维的吸水润胀和细纤维化。在低浓打浆时，由于大量的水在纤维间起着润滑作用，因此纤维间的摩擦力很小，对纤维的结构形态不易产生影响。低浓打浆主要靠底盘刀片的作用，因此要求磨盘刀片之间的缝隙必需保持在单根纤维厚度左右，务使纤维受到剧烈的摩擦作用。但是由于打浆设备在使用过程中会发生不均匀磨损，致使整个磨盘刀片间隙不可能完全一致。间隙太小处，纤维受到过度的压溃和切断；间隙过大处，纤维又得不到必要处理。因此，低浓打浆不易取得均匀的打浆效果。高浓打浆的情况则与此迥然不同。高浓打浆主要依靠磨盘间纸料的相互摩擦，而不是靠磨盘本身的作用，因此磨盘间的间隙可以加大，从而避免了纤维的过度压溃和切断。从纤维筛分组成和纤维形态的观察，可以明显地看出经过高浓打浆和低浓打浆的纸料存在着显著的差别。测定结果表明，高浓打浆时纤维长度变化不大，而低浓打浆时，长纤维比例大大降低，短纤维和细小纤维比例显著增加，因而打浆度上升较快，其滤水性能也较差。在纤维形态方面，经过高浓打浆的纤维细纤维化程度要比低浓打浆的大得多。另外，经过高浓打浓的纤维多呈扭曲状，而低浓打浆的纤维则呈宽带状。

由于高浓打浆能够更多地保持纤维的长度和强度，因此纸浆的撕裂度要比低浓打浆的高得多。同时，由于经高浓打浆后纤维多呈扭曲状，纤维具有很高的收缩能力，因此纸张的收缩率得到大大改善，这种情况对水泥袋纸、高速轮转印刷纸等纸种具有重要的意义。基于上述原因，在造纸机上对纸袋进行干燥时，纸张的收缩率有较大幅度的增加，其结果是纸张韧性和耐破度得到一定程度的提高，而抗张强度则可能有降低，如表2-1-6所示。综上所述，由于抗张强度变化不大，而伸长率有着较大幅度的增加，最终表现在纸韧性上在为提高，这点对纸袋的使用性能是极为重要的。

表2-1-6 高 低 浓 度不 同 打 浆 方 式 的 比 较

纸张性质

低浓打浆

横向撕裂度(克/张) 横向伸长率(%) 横向抗张力(克/厘米) 横向韧性(公斤.米/米2) 耐破度(公斤/厘米2)

150 6.1 288 12.7 12.8

250 8.6 288 18.7 13.2

200 9.5 270 20.9 13.5

高浓打浆

高浓+低浓打浆

对长纤维浆来说单纯采取高浓打浆的处理方式，纤维没有能够得到足够的适当切断作用，不易保证成纸的匀度，因此，可以考虑采用两段打浆的方法，即在高浓打浆之后，再经过低浓打浆处理。两段打浆既能体现高浓打浆的优点，又能达到低浓均整和节约用电的目的。只要高浓和低浓两个阶段取得良好的配合而使纤维受到最小损伤，纸张的强度和质量都会比单独用高浓打浆或低浓打浆要高得多，此点可由表2-1-6看出。 目前用于高浓打浆的几种型式的盘磨机，均要求较高的制造精密度，并且磨盘材料必须选用优质的，这类盘磨机生产能力较大，电耗也高。

总的来看，高浓打浆是个技术方向，特别适用于处理厚壁纤维的马尾松和落叶松等浆料，而对阔叶木浆和草类纸浆等短纤维，更能发挥其效果，为利用短纤维浆生产高强度纸张开辟了新途径。

但高浓打浆也存有一些问题,例如动力消耗较大,纸张的紧度大,不透明度,尺寸的稳定性和挺度均较差,这些情况是值得注意的。

图2-1-23示出一种高浓盘磨机打浆流程，它适用于作为生产水泥袋纸的第一段打浆用，而第二段打浆仍用一般的低浓锥形磨浆机。

图2-1-23 高浓盘磨机打浆流程

1-真空过滤机 2-真空过滤机水封池(80米3) 3-真空泵 4-消音器 5-活底料仓 6-送料器 7-喂

料器 8-高浓盘磨机(23%浓度) 9-贮浆池(220米3)

（三） 打浆温度

打浆时，由于纤维与刀片表面以及纤维彼此之间的摩擦作用，产生摩擦热，这些热量积聚在纸料中，造成浆温上升。打浆时间较长，浆温可能升高较多。温度升高的大小随打浆情况不同而有差异。游离状打浆处理一般纸料由于打浆时间较短，因此纸料中积聚热不大，温度上升不大显著。粘浆时间较长，往往易于出现升温较多的现象，例如，电容器纸用浆的打浆时间长达24小时左右，纸料中积聚热较大，温度上可能上升至60℃以上。 纸料温度过高，可能产生以下几种副作用：（1）影响纸料施胶效果，导致施胶效果的下降；（2）从亚硫酸盐木浆中游离出树脂，增加树脂障碍；（3）可能引起纤维产生脱水，纤维的吸水润胀作用大大降低，致使必须延长打浆时间，以达到要求的打浆度；（4）影响纸张的物理强度。以亚硫酸盐为例，在20℃和60℃温度下分别处理纸料，使其打浆最后均达50。SR，抄成浆张，测定其物理强度，发现在打浆温度为60℃时，其裂断长将比20℃打浆时降低22.7%，耐折度低74.3%,耐破度低43.2%,而只有吸水性能和透气度获得提高。这主要是由于较高的温度易引起纸料的脱水作用，使纤维素与纤维素之间一些氢键破裂，纸料润胀程度大大降低，在打

浆过程中机械的切短作用大大加强，最终引起了纸张中纤维结合力的降低。

在工厂生产过程中，因季节和地区的不同，对打浆效果也是有影响的。通常发现夏季因温度高而给打浆工序带来一些麻烦，严重时，还需要考虑采用降温措施。冬季温度较低，则不存在浆温过高的问题。 （四） 通过量

在间歇式打浆操作中，每次处理浆量恒定不变，打浆效果主要取决于打浆比压、打浆浓度和打浆时间，如前述，打浆时间的长短又决定于打浆方法（比压和浓度），以及对打浆质量的要求。采取连续打浆操作时，打浆效应则主要决定于打浆比压、打浆浓度、连续打浆设备的台数以及单位时间纸料的通过量。在其他条件相同的情况下，增加通过量，相应地会缩短纤维受到打浆处理的时间。如果采取提高浆浓的同时，以增加纸料通过量，那又是另一个问题。 （五） 刀质和刀厚

游离状打浆宜于采用薄刀；反之，粘状打浆，则以采用厚刀较为适宜。厚刀比较不易切断纤维，而较易对纤维进行分丝细纤维化。如欲制造高粘状的纸料，则以石刀为最适宜，一般石刀的厚度比钢刀的大。 由于纸料和生产纸种的不同，打浆设备的刀片应根据实际情况选用不同的材料。钢刀切断纤维作用大，而石刀最适于粘状打浆。选用钢刀或石刀，这也要根据产品质量要求来决定。 （六） 纸料种类和化学组成的影响

各种不同纤维原料，经过不同方式的制浆手段，也会制得化学组成各不相同的纸浆。这种纤维结构和化学组成的区别，往往导致纸浆的打浆性能的差异。在第二节“打浆理论”中，已就纸浆的化学组成对打浆的影响，有所阐述。在这里，还应该着重指出，当纸浆中α-纤维素含量较多，半纤维素含量较少时，纤维不易取得润胀和细纤维化作用，纸张物理强度难以得到发展，但纸张的松度、多孔性和吸水性能则有较大增长。另外，如果木素含量较多，则又表明纤维细胞壁（特别是初生壁和次生壁外层），没有获得足够的破坏，直接影响到纤维的润胀和细纤维化。这些情况都是值得注意的。至于纤维结构对打浆的影响，则拟在阐述各种纸浆的打浆特性时，一併讨论。

此外，关于PH值对打浆的影响，各说不一，有人认为PH值在5~6或8.5~9.0的两个范围内，纤维润胀最大，容易打浆；但也有人认为PH值的大小对纸料的润胀关系不大。 三、各种浆的打浆特性

木材纤维大体分为针叶木和阔叶木两大类。对同一种制浆方法，阔叶木浆比针叶木浆需要打到更高的打浆度，才能取得相近的物理强度；但是阔叶木浆的纤维较短，既要提高其打浆度，而又要尽量避免过多的切断，确实是不太容易的，因此，阔叶木浆一般只能经受轻度打浆，取得不太高的物理强度。针叶木浆的纤维较长，其平均长度为2~3.5毫米，通常需要切短至0.6~1.5毫米，以保证抄得纸张的组织均匀。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库打浆工艺(5)在线全文阅读。