第一章纸料的流体和造纸湿部化学特性资料ppt课件.ppt

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1、第一章纸料的流体和造纸湿部化学特性第一节纸料的组成与特性一、纸料的组成纸料悬浮液体系是由固、液、气三相组成的复杂分散体系。固：主要是纤维、细小纤维，其次是胶料、填料、非纤维添加物液：主要成分是水，此外还有助留剂、助滤剂等气：主要是空气二、组成纸料各组分性质（一）水1.水是纸料悬浮液的介质是纸料的重要组分,湿法抄造都借助水作为悬浮液介质，水还会造成抄造环境，如抄造的酸碱性2.水具有较高的表面张力水具有比一般液体都高的表面张力，抄造过程中，湿纸幅形成强度、泡沫的形成与破灭，纸幅内施胶等造纸现象都受到表面张力的影响3.水使纤维产生润涨→纤维间结合力增加→↑柔软性和可塑性，为打浆时的

2、细纤维化创造了条件，并最终作为纸页纤维间结合的“粘合剂”。一些液体的表面张力（二）纤维与细小纤维一般认为通过75μm（200目）的粒子构成细小纤维不能通过的粒子是纤维部分。通过200目的筛子不仅仅是细小纤维，还包括矿物填料，因此统称为细料固体粒子1.细料固体中的细小纤维与纤维的不同特性（1）细小纤维具有大的比表面积（2）细小纤维对造纸湿部添加剂有强烈的吸附能力2.细小纤维和纤维表面带有负电荷由于与半纤维素、氧化纤维素、氧化木素相关的表面基团的电离作用，纤维和细小纤维总是带负电荷3.纤维和细小纤维的离子交换行为纤维的离子交换能力来源于自然的酸性半纤维素纤维对各种无机离子吸附能力由

3、强到弱的顺序为：N(CH3)3+

4、的纸料胶体颗粒，有离子性及极性→选择性地吸附离子→具有了一定的电位→动电行为。思考题1什么叫纸料、合格纸料？与纸浆和浆料有什么区别？2什么是纸料制备？纸料制备包括哪几部分？3纸料是由哪几部分所组成？各组成的性质是怎样的？4纸料有什么特性？THEEND第二节纸料悬浮液的流体力学性质一、纸料悬浮液的流动状态和流动特性曲线（一）纸料悬浮液的流动状态流动状态可分为塞流、混流和湍流纸浆悬浮液的流动特性曲线（二）纸料悬浮液的流动特性曲线二、影响纸料悬浮液流动状态和流动曲线的主要因素（一）悬浮液流动速度的影响当纸料浓度一定时（在临界浓度上）流动速度提高，对管道内纸料纤维施加的剪切力加强，

5、纤维网络塞体瓦解直至完全分散，进入湍流状态。（二）纸料浓度的影响对流动过程中压头损失具有显著的影响。（三）纤维的物理结构和化学性质的影响较长纤维和表面粗糙及较柔软的纤维，能够增加纤的机械缠结，进而增加纤维网络和絮聚的强度。硫酸盐木浆的流动特性曲线管道：76.2mm直径的铜管直管打浆度：15.5。SR浆温19℃浆料：未漂硫酸盐木浆三、纸料悬浮液的流动特性（一）纸料悬浮液流动过程中的湍动1.湍动的概念当流体的雷诺数超过一定数值时，流体就处于湍动状态，这时管道内的每一个流体质点作不规则的、在速度大小和方向都发生变化的脉动，流体这种不规则的脉动在工程常称为湍动。2.湍动的表示方法湍动尺

6、度和湍动强度湍动尺度是指在湍动力场中，发生速度波动的平均距离大小的量，即指湍动规模大小。湍动强度指在湍动场中，发生速度变化大小的量即湍动时产生剪切力的大小和湍动时产生的强度。3.湍动的类型（1）低强微湍动不能分散网络（2）高强大湍动剪切力不能作用于单根纤上，不能分散纤维网络（3）高强微湍动强度很高而且尺度很小的湍动，强大的剪切力可以作用于每根纤维，从而破坏纤维絮聚物内在的强度，达到分散目的，所希望的湍动。4.湍动的特点生存期短，具有两重性，即分散纤维又给纤维创造碰撞交缠的机会。（二）纸料悬浮液的纤维絮聚1.纤维絮聚原因纤维与纤维之间相互发生碰撞产生机械交缠而连接起来的结果。絮凝

7、原因：一是纤维几何尺寸以及纤维本身的模量等相关物理性能导致的纤维之间的相互缠绕。二是纤维之间电荷吸引力以及其它吸引力使纤维聚集将长纤维打浆切短、添加短纤维、降低抄造浓度、改善浆料揣动效果等措施均可改善纸张匀度。合成聚合物电解质、淀粉、树胶和其它化学助剂对匀度可起有利或不利的影响2.湍动和纤维絮聚的关系湍动的强度低，不足以将絮聚物分散，湍动的尺度很大时，絮聚物可完整的存在于大涡悬中，也不能分散絮聚物。高强度微湍动能分散絮聚物，但过强的湍动给消能造成困难。思考题1纸料悬浮液的流动状态和流动特性曲