造纸原理与工程课件.pptx

《造紙原理與工程》

緒論;開篇：紙是什麼？;（二）紙是由植物纖維為主體的纖維物質構成的。;（三）紙的形成;一、造紙工業

在國民經濟中的地位;二、國內外造紙工業的

現狀和發展;中國造紙工作者的責任;三、紙和紙板的分類及用途;四、原紙尺寸和幅面尺寸;紙的幅面尺寸：;五、紙和紙板的性能指標;六、紙與印刷;（二）印刷方法;;（三）紙的印刷適（printability）;紙頁物理強度----;2、適印品質----主要指標;（四）印刷油墨;七、造紙生產流程;第一章紙料的流體和造紙

濕部化學特性;第一節紙料的組成與特性;二、組成紙料各組分性質

（一）水

1.水是紙料懸浮液的介質，也是紙料的重要組分

所有的濕法抄造都借助水作為懸浮液介質，水還會

造成抄造環境，如抄造的酸鹼性

2.水具有較高的表面張力

水具有比一般液體都高的表面張力，抄造過程中，

濕紙幅形成強度、泡沫的形成與破滅，紙幅內施膠

等造紙現象都受到表面張力的影響

3.水能施纖維產生潤漲直接導致纖維間結合力增加;一些液體的表面張力;紙漿纖維由於帶有羥基，能在水這種極性溶液中發

生潤漲，導致比體積增加，纖維胞壁結構更為鬆弛

，內聚力下降，提高了柔軟性和可塑性，為打漿時

的細纖維化創造了條件，並最終作為紙頁纖維間結

合的“粘合劑”。

（二）纖維與細小纖維

一般認為通過75μm（200目）的粒子構成細小纖維

不能通過的粒子是纖維部分。因為通過200目的篩

子不僅僅是細小纖維，還包括礦物填料，因此統稱

為細料固體粒子;1.細料固體中的細小纖維與纖維的不同特性

（1）細小纖維具有大的比表面積

（2）細小纖維對造紙濕部添加劑有強烈的吸附能力

2.細小纖維和纖維表面帶有負電荷

由於與半纖維素、氧化纖維素、氧化木素相關的表

面基團的電離作用，纖維和細小纖維總是帶負電荷

3.纖維和細小纖維的離子交換行為

纖維的離子交換能力來源於自然的酸性半纖維素

纖維對各種無機離子吸附能力由強到弱的順序為：

N(CH3)3+Li+Na+K+Ag+Ca2+Mg2+Ba2+Al3+;（三）功能性添加劑

功能性添加劑是企圖為變紙頁中的一個成分而改變

紙頁的性能，如著色劑、施膠劑、濕強劑等

（四）控制性添加劑

用於改變濕部紙料的性能，如助留劑、消泡劑、防

腐劑樹、脂控制劑等。

三、紙料的特性

（一）紙料分散體系具有絮集的性質

其絮聚的臨界濃度為約為0.05％，在臨界濃度以

上，纖維之間由於沒有足夠的轉動空間而容易產生;碰撞，從而使纖維間相互交織，產生絮聚。

（二）紙料分散體系還具有膠體的特性

打漿後產生的纖維表面細纖維化，亦即纖維表面起

毛和產生很多細小纖維及其它細料固體顆粒，從整

體來看它具有膠體大小尺寸。

配料中可能還有溶解的無機鹽及聚電解質、表面活

性劑、膠料、填料等。

紙料分散體系的膠體顆粒表面還帶有電荷，一般為

負電荷。其相斥性使膠體顆粒具有一定分散穩定

性。

（三）紙料分散體的表面電動現象;分散在水裏的紙料膠體顆粒，其顆粒持有離子性及

表面層的分子結構如果有極性的話，由於從懸浮液

中選擇性地吸附離子，表面具有了一定的電位便產

生了動電行為。

第二節紙料懸浮液的流體力學性質

一、紙料懸浮液的流動狀態和流動特性曲線

（一）紙料懸浮液的流動狀態

流動狀態可分為塞流、混流和湍流三種基本狀態。

;

（二）紙料懸浮液的流動特性曲線

;紙漿懸浮液的流動特性曲線;二、影響紙料懸浮液流動狀態和流動

曲線的主要因素

（一）懸浮液流動速度的影響

當紙料濃度一定時（在臨界濃度上）流動速度提

高，對管道內紙料纖維施加的剪切力加強，纖維網

絡塞體瓦解直至完全分散，進入湍流狀態。

（二）紙料濃度的影響

紙料濃度對流動過程中壓頭損失具有顯著的影響。

（三）纖維的物理結構和化學性質的影響

較長纖維和表面粗糙及較柔軟的纖維，能夠增加纖;硫酸鹽木漿的流動特性曲線;的機械纏結，進而增加纖維網路和絮聚的強度。

非木材纖維紙漿由於在纖維形態、雜細胞含量、化

學組成等方面與木材纖維紙漿有較大區別，因而兩

者的流動性有較大的差別。

三、紙料懸浮液的流動特性

（一）紙料懸浮液流動過程中的湍動

1.湍動的概念

當流體的雷諾數超過一定數值時，流體就處於湍動

狀態，這時管道內的每一個流體質點作不規則的、

在速度大小和方向都發生變化的脈動，流體這種不;規則的脈動在工程常稱為湍動。

2.湍動的表示方法

湍動尺度和湍動強度

湍動尺度是指在湍動力場中，發生速度波動的平均

距離大小的量，即指湍動規模大小。

湍動強度指在湍動場中，發生速度變化大小的量即

湍動時產生剪切力的大小和湍動時產生的強度。

3.湍動的類型

（1）低強度湍動不能分散網