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时间:2020-10-04
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1、第二章包装用纸与纸板第二章包装用纸与纸板1.1纸包装材料概述1纸包装材料应用现状A发达国家纸包装材料占包装材料总量的40%~50%;B在我国占40%左右.世界贸易中的绿色壁垒,要求包装材料的绿色功能,将促进纸包装的进一步发展。2、纸包装的发展趋势(1)每1亿元工农业总产值,需包装纸和纸板210t;(2)收购一亿元商品,需包装纸和纸板2000t;(3)出口一亿元商品,需包装纸和纸板2200t。第一章纸包装材料3纸包装材料的特点a、机械强度较好、优良的加工成型性能;b、优异的复合性能(加工纸与纸板种类多,性能全面)c、印刷适应型(易于吸
2、收油墨,印刷装璜及粘结加工);d、卫生性好(造纸高温工艺过程)、环保型(降解性);e、质轻,运输成本低廉;f、纸的原料广泛,纸包装容器可以回收重复使用,价格低廉。第一章纸包装材料4纸包装材料的典型应用造纸1.2造纸工艺制浆纸浆植物纸1.造纸的基本原料木材废纸甘蔗棉花小麦A原料分类植物纤维木材非木材废纸(二次纤维)针叶木:如云杉、冷杉、红松、马尾松等阔叶木:如杨木、桦木、桉木、枫木等禾草类:稻麦草、芦苇、甘蔗渣、竹类等韧皮纤维:如亚麻、红麻、桑皮等种毛纤维:棉纤维、棉短绒等1.造纸的基本原料B各种植物纤维原料特点◇木材纤维原料针叶木:
3、纤维细胞比较单一,杂细胞少,细胞壁较薄,纤维较长,生产的纸和纸板强度大。(平均长度3-4mm,宽度为0.03mm)阔叶木:纤维细胞主要是木纤维,除纤维细胞外,还含有大量的导管等非纤维细胞,纤维细且短,胞腔小。(平均长度1.0mm,宽度为针叶木的1/2-1/3)◇非木材纤维原料:纤维细而短(除棉、麻等韧皮纤维外),生产的纸强度小。(平均长度1.0-1.5mm,平均宽度10-20um)◇二次纤维:原纤维相比,纤维短小,强度下降,杂质的去除比较复杂。1.造纸的基本原料1.造纸的基本原料高质量的废纸和低质量的废纸混在一起被回收,得到混合纤维
4、,缺乏一致性,只能用来生产瓦楞原纸、箱板纸、纸浆模塑制品,或用于多层纸板的芯层等低档纸制品。1.造纸的基本原料C植物纤维的化学组成●纤维素●半纤维素●木素及少量树脂、果胶、矿物质等纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,是细胞壁的骨架物质。纤维素的分子式为(C6H10O5)n,n称为聚合度,纤维素的来源不同,聚合度不同。(一)纤维素1.造纸的基本原料(1)纤维素的化学结构纤维素是由许多D-吡喃式葡萄糖基相互以1,4-β-甙键连接而成的线型高分子化合物。每个基环上有三个醇羟基;纤维素分子的两个末端羟基性质不同,右端的葡萄糖基中第一碳原子上的
5、羟基具有潜在的还原性。(2)化学性质由于甙键的存在,纤维素易发生水解反应;由于醇羟基的存在,纤维素易发生氧化反应、酯化反应和醚化反应。在一定条件下,纤维素可与浓碱反应,生成碱纤维素。1.造纸的基本原料由于纤维素含有大量的羟基,使纤维素大分子之间和内部存在大量的氢键。(3)氢键(4)纤维素的物理结构纤维素超分子结构理论认为:纤维素是由结晶区和无定形区交错联结而成的二相体系1.造纸的基本原料在结晶区,纤维素大分子的排列具有完全的规则性,结合的比较紧密;在无定形区,纤维素分子链的排列不具有规则性,结合的比较松散;结晶区与无定形区无明显的绝
6、对界限。吸湿与放湿只能发生在非结晶区,在结晶区,由于分子上的羟基形成了氢键,所以,水分子不能进入。纤维素的吸湿能力取决于亲水性羟基的多少,纤维素的非结晶区的多少,以及非结晶区内大分子排列的疏密程度。1.造纸的基本原料①色泽:纤维素本身为白色;②比重:1.5-1.56;③各向异性:纤维素的各个方向的物理力学性质不同;Z向横向纵向1.造纸的基本原料(5)纤维素的物理性质吸湿现象纤维素大分子含有大量的羟基,使纤维素大分子之间和内部存在大量的氢键。羟基是较强的亲水性基团,能吸着空气中的水分子。1.造纸的基本原料干缩湿胀根据纤维素的物理结构,
7、被吸附的水分子只能进入非结晶区的纤维素分子链之间,纤维素水分的减少或增多必然会改变纤维素分子链之间的距离,靠拢或拉开,从而导致收缩或膨胀。因为吸水性的羟基存在于分子链之间,所以,收缩与膨胀也只限于非结晶区的分子链之间,而不会发生在纤维素分子的轴向。纤维素不溶于水,溶于氢氧化铜氨溶液。④纤维素的物理性质1.造纸的基本原料半纤维素同纤维素、木素一起构成植物细胞壁。半纤维素增加细胞壁的刚性。⑴半纤维素的定义植物细胞壁中除纤维素(果胶质、淀粉除外)的非纤维素碳水化合物,称为半纤维素。⑵半纤维素的作用(二)半纤维素1.造纸的基本原料半纤维素呈
8、纤丝状结构,半纤维素在细胞壁中,基本上平行于纤维素排列,在纤维素和木素之间起联接的作用。⑶半纤维素的形态及排列方式1.造纸的基本原料半纤维素不是由一种糖基组成的均一聚糖,而是由不同的几种糖基组成的聚合物。常见的几种糖基有:D-葡萄糖基
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