造纸工艺-打浆工艺课件.ppt

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1、第一章磨(打)浆第一节概述第二节磨（打）浆原理第三节磨浆打浆设备第四节磨（打）浆工艺第五节磨（打）浆对纸浆性质的影响第六节干浆板的碎解和浆料的疏解第一节概述一、磨(打)浆的概念打浆（beating）：利用物理(机械)的方法处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应造纸机生产上要求的特性，并使所产生的纸张能达到预期的质量要求，这一操作过程叫打浆。磨浆（refining）：这个术语是随着连续打浆的磨浆机的出现，而产生的。是指利用盘磨等磨浆打浆设备连续处理纸浆悬浮液，赋予纸浆抄纸所要求的特性，这一操作过程。

2、碎解：这个术语主要是用于碎解机中处理浆板、损纸、废纸及蒸煮后的一些浆料，制成纤维悬浮液，为打浆和磨浆作准备。这三个术语虽然应用范围不同，但有一个共同点，就是纸料纤维在处理过程中受到剪切力作用。纤维受到的剪切力可以来自磨(打)浆设备的刀(或磨齿)的机械作用，也可以来自纤维与流体间的速度梯度和加速度所产生的剪切力。第一节概述磨浆和打浆的主要区别：在于打浆是间歇式的操作，在打浆过程中，纤维悬浮液在打浆设备的浆槽内循环并通过由回转的打浆辊飞刀和固定的底刀构成的打浆机构进行打浆，其特点是纤维通过打浆机构时与

3、刀片成垂直的排列。磨浆是连续操作，在磨浆过程中，纤维悬浮液连续的通过磨浆设备，在由转子刀辊飞刀(或转盘磨齿)和固定的定刀(或定盘磨齿)构成的磨浆机构进行磨浆，其特点是纤维通过磨浆机构时与刀片(或磨齿)成平行状态。第一节概述二、磨(打)浆的目的和任务(一)磨(打)浆的目的磨(打)浆的目的是根据纸张或纸板的质量要求和浆料的种类和特征，在可控的情况下用物理方法改善纤维的形态和性质，使制造出来的纸张或纸板符合预期的质量要求。第一节概述(二)磨(打)浆的主要任务(1)利用物理方法，对水中纤维悬浮液进行机械等

4、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)，以保证抄造出来的产品取得预期的质量要求。(2)通过磨(打)浆，控制纸料在网上的滤水性能，以适应造纸机生产的需要，使纸幅获得良好的成形，改善纸页的匀度和强度。磨(打)浆是物理变化，磨(打)浆作用对纸浆所产生的纤维结构和胶体物质的变化都属于物理变化，并不引起纤维的化学变化和产生新的物质。第一节概述三、磨(打)浆前后浆料性质的变化磨(打)浆使浆料纤维受到剪切力作用，除了揉搓、疏解浆料，使纤维束分解为单纤维外，纤维细胞壁首

5、先产生位移和变形，细胞壁的P层和S层被部分破除并产生纤维碎片，纤维被切断并发生扭曲、卷曲、压缩和伸长等状况。同时，纤维吸水润胀和细纤维化，纤维表面分丝而分离出许多微细纤维，纤维两端帚化，游离出很多羟基，纤维的比表面积增大，表面变的粗糙，而层间的内聚力下降，纤维变得更加柔软可塑，整体纸料的滤水性能下降。总之，磨(打)浆使纤维产生变形、润胀、细纤维化和切断等一系列的作用。第二节磨(打)浆原理一、纤维细胞壁的结构图l-2-1纤维细胞壁结构示意图l一胞间层、2一初生壁、3一次生壁外层、4一次生壁中层、5一

6、次生壁内层用电子显微镜观察植物纤维细胞壁，不难看到它可分为胞间层、初生壁和次生壁。第二节磨(打)浆原理一、纤维细胞壁的结构初生壁(P)——细胞壁的外层，与胞间层紧密相连，厚度很薄，约0.1～0.3μm，含有较多的木素和半纤维素，是一层多孔的薄膜，不吸水而能透水，不容易润胀，微纤维在初生壁上作不规则的网状排列，像套筒那样束在次生壁上，有碍次生壁与外界接触，有碍纤维的润胀和细纤维化，故在打浆中需将此层打碎破除。第二节磨(打)浆原理一、纤维细胞壁的结构次生壁外层(S1)——由若干层细纤维的同心层所组成，

7、厚度较薄,约0．1～lμm，是P层与S2层的过渡层，其化学成分与P层接近，微纤维排列的方向几乎与纤维的轴向垂直(缠绕角70。～90。)，不规则地交织在纤维壁上，S１层和P层结合较紧密，S1层的微纤维的结晶度比较高，对化学和机械作用的阻力较大，它和P层都会限制S2层的润胀和细纤维化，故打浆时也需将此层打碎破除。第二节磨(打)浆原理一、纤维细胞壁的结构次生壁中层(S2)——由许多细纤维的同心层所组成，是纤维细胞壁的主体，厚度最大约3～10μm，约占细胞壁厚度的70％～80％，纤维素和半纤维素的含量高，

8、木素的含量少，微纤维的排列呈螺旋单一取向，几乎和纤维轴向平行(缠绕角O。～45。)，S2层是磨(打)浆作用的主要对象。第二节磨(打)浆原理一、纤维细胞壁的结构次生壁内层(S3)——由层数不多的细纤维的同心层所组成，厚度也很薄约0.1μm，在纤维壁中所占的比例不到10％，木素的含量低，纤维素含量高，S3层化学性稳定，微纤维的排列与S1层相似，与纤维轴向的缠绕角约70。～90。，在磨(打)浆中一般不考虑S3层。第二节磨(打)浆原理一、纤维细胞壁的结构细胞壁各层微纤维的排列和走向，与细胞