重復(fù)打漿對(duì)紙漿纖維造成的不良影響

1、重復(fù)打漿對(duì)紙漿纖維造成的不良影響,重復(fù)打漿或者循環(huán)打漿是打漿過程中的一種錯(cuò)誤習(xí)慣，形成這種錯(cuò)誤的原因就是對(duì)打漿機(jī)理不清楚。佟柏在工作期間對(duì)幾個(gè)車間的漿料搜集了一些纖維形態(tài)方面的資料，從顯微鏡照片看，漿料中的細(xì)小纖維量比較高。付希堯在公司實(shí)習(xí)期間，對(duì)打漿方式做了經(jīng)一步分析。本文由付西堯編寫，劉麗影修改。本文從打漿機(jī)理、打漿過程對(duì)纖維形態(tài)的影響、產(chǎn)生細(xì)小纖維的原因，以及過渡打漿的纖維和打漿不足的纖維對(duì)紙頁性能的影響做了詳細(xì)的分析。對(duì)改

2、變錯(cuò)誤的打漿方式有一定幫助。對(duì)長纖維而言，要特別重視通過正確的打漿發(fā)揮長纖維的性能，否則就失去了使用長纖維的意義。,為什么需要打漿？,未經(jīng)打漿的漿料中含有很多纖維束，纖維太粗太長，表面光滑挺硬而富有彈性，纖維的比表面積小而又缺乏結(jié)合性能。用它直接抄造，在網(wǎng)上難以獲得均勻的分布，成紙疏松多空，表面粗糙容易起毛，結(jié)合強(qiáng)度低，紙頁性能差，不能滿足生產(chǎn)要求。,打漿—— 漿料中的纖維受到剪切力的作用。 a.打漿刀的機(jī)

3、械作用 b.纖維與流體間的速度梯度所產(chǎn)生的剪切力。 打漿前后紙漿性質(zhì)的變化 打漿過程中，漿料的纖維束被疏解分散成單根纖維，纖維的初生壁和次生壁外層受到破壞，纖維發(fā)生了潤脹和細(xì)纖維化，也有部分纖維被橫向切斷，纖維的比表面積增加，平均長度降低，纖維變得柔軟可塑，因而反映整個(gè)漿料濾水性能降低。,打漿與紙張物理性能的關(guān)系（1.結(jié)合力,2.裂斷長,3.耐著度,4.撕裂度,5.纖維平均長度,6.吸收性,7

4、.透氣性,8.收縮率,9.緊度）,,由圖中曲線可以看出： 纖維結(jié)合力隨打漿度的增加而增加，且在打漿初期增加很快，以后逐漸緩慢下來。同樣干紙強(qiáng)度也隨打漿度的增加而增加，且同樣在打漿初期增加很快，以后逐漸減慢，但增加到一定程度之后反而出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，轉(zhuǎn)為下降。并且不同強(qiáng)度指標(biāo)，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)的遲早不同。這是由于在打漿過程中，一方面增加了纖維結(jié)合力，另一方面降低了纖維的平均長度，使?jié){料抄紙各種強(qiáng)度指標(biāo)下降。因此，打漿對(duì)于漿料以及

5、后續(xù)紙張的性質(zhì)有重要的影響。,打漿與纖維結(jié)合力及纖維長度的關(guān)系,A.纖維結(jié)合力 隨著打漿度的增加，纖維潤脹和細(xì)纖維化增加，纖維的比表面積增大，游離出更多的羥基，促進(jìn) 纖維間的氫鍵結(jié)合，使纖維結(jié)合力不斷上升 曲線特征： 初期上升很快，逐漸緩慢達(dá)到最高點(diǎn)。 B.纖維長度 纖維長度不斷減短，會(huì)使紙頁的各種強(qiáng)度指標(biāo)下降。,隨著打漿度的不斷提高，漿料纖維結(jié)合力上升和纖維長度

6、下降，兩者共同作用，使得紙張的裂斷長，耐折度和撕裂度的曲線中出現(xiàn)拐點(diǎn)。,a、 抗張強(qiáng)度 轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)最晚。 b、耐折度 打漿度不太高時(shí)就發(fā)生轉(zhuǎn)折。 c、撕裂度 轉(zhuǎn)折出現(xiàn)最早。 抗撕裂面大 抗撕裂面小 d、耐破度

7、 情況與抗張強(qiáng)度相似。,裂斷長----紙頁的抗張強(qiáng)度。主要受纖維間結(jié)合力和纖維平均長度的影響。同時(shí)與纖維的交織排列和纖維自身的強(qiáng)度等也有關(guān)。曲線特征： 初期上升很快，中期緩慢并達(dá)到最高點(diǎn)，后期下降。因?yàn)榍捌诶w維較快的潤漲和細(xì)纖維化，使纖維的結(jié)合力上升，裂斷長隨之提高，到最大值后繼續(xù)打漿結(jié)合力雖然繼續(xù)提高，但纖維的平均長度下降，因而產(chǎn)生拐點(diǎn)。耐折度----紙頁在一定的張力下承受180

8、度往復(fù)折疊的次數(shù)。主要受纖維平均長度、纖維間結(jié)合力、纖維在紙頁中的排列，纖維本身的強(qiáng)度和彈性等。曲線特征： 初期上升很快，中期緩慢并達(dá)到最高點(diǎn)，后期下降。（與耐破度曲線相似）纖維結(jié)合力對(duì)耐折度的影響不如撕裂度打，但纖維平均長度對(duì)其影響卻很大，因而耐折度拐點(diǎn)出現(xiàn)較早。 撕裂度----紙頁抗撕裂的能力。主要受纖維平均長度的影響，其次是纖維結(jié)合力、纖維排列方向、纖維強(qiáng)度和纖維交織情況等。曲線特征：

9、 初期上升很快，中期緩慢并達(dá)到最高點(diǎn)，后期下降。（比耐折度下降要早）,吸收性是表示紙張吸收水分或其他液體的能力；透氣度是指紙張透過氣體的能力。上述指標(biāo)均隨打漿度提高而降低。曲線特征： 隨著打漿程度的提高而下降。注：打漿提高了纖維結(jié)合力和氫鍵，減少了紙頁中的氣孔大小和數(shù)量。,通過以上分析得出,1、纖維結(jié)合力隨打漿上升；2、與結(jié)合力成正比的強(qiáng)度指標(biāo)，都是先升后降；3、與紙頁致密程度有關(guān)的指標(biāo)，均隨打漿程度而下降。因此，正確的打漿方

10、式對(duì)于漿料纖維質(zhì)量有重要影響，過度反復(fù)打漿，不會(huì)使紙漿性能繼續(xù)提高，而是出現(xiàn)拐點(diǎn)，繼而性能指標(biāo)開始下降。,車間打漿流程

11、 A 錐形磨漿機(jī)*2 圓盤磨漿機(jī)*4 叩前池 叩后池 由圖可知在車間打

12、漿流程中，未經(jīng)打漿的漿料先由叩前池用泵依次輸送至2個(gè)錐形磨漿機(jī)，和4個(gè)圓盤磨漿機(jī)，經(jīng)過打漿以后漿料在A處進(jìn)行性能檢測(cè)（纖維長度，打漿度，濃度），若漿料合格則被打入叩后池，若不合格則又打入叩前池，與新進(jìn)的漿料一起重復(fù)新的打漿過程。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,車間打漿流程實(shí)際操作中存在的問題,在車間打漿流程中，未經(jīng)打漿的漿料先由叩前池用泵依次輸送至2個(gè)錐形磨漿機(jī)，和4個(gè)圓盤磨漿機(jī)，經(jīng)過打漿以后漿料在A處進(jìn)行性能檢測(cè)（纖維長度

13、，打漿度，濃度），若漿料合格則被打入叩后池，若不合格則又打入叩前池，與新進(jìn)的漿料一起重復(fù)新的打漿過程，直到在A處檢驗(yàn)合格。 未曾打漿的新漿料和已經(jīng)經(jīng)過一次打漿過程的原有漿料混合在一起。,以下以長纖維木漿舉例說明 如圖，在打漿前，漿料中長度為1.2mm的纖維所占的百分率最高，以0.8-1.6mm的長纖維為主。因而并不滿足抄造需求，需要把漿料通過打漿，切斷長纖維制成以0.8mm長度纖維為主。,通過上圖可知，漿料通

14、過一遍打漿過程達(dá)到要求時(shí)，其中的纖維長度分布較為集中，并以抄造最佳的0.8mm長度含量最高，符合抄造需要。而經(jīng)過多次重復(fù)與新漿混合打漿后的漿料中，其纖維長度分布過廣（從0.2到1.6mm），短纖維過多，不利于以后的抄造。,0-0.6mm占5%，0.6-1.0mm占20%，1.0-1.2mm占30%，1.2-1.6mm占45%。,0-0.2mm占有5%;0.2-0.6mm占有10%;0.6-1.0占有80%;1.0-1.2mm占有10%.

15、,車間反復(fù)打漿是如果在A點(diǎn)測(cè)試不合格，則將經(jīng)過一次打漿的漿料重新打入叩前池，與新進(jìn)未打漿料混合。假設(shè)兩者進(jìn)叩前池的速率一致，經(jīng)過一次打漿后的漿料 未經(jīng)打漿的漿料0-0.2 ，5% 0-0.6，5%0.2-0.6，10% 0.6-1.0，20%0.6-1.0，80% 1

16、.0-1.2，30%1.0-1.2，5% 1.2-1.6，45% 第一次混合以后的漿料 0-0.2 ， 2.5% 所得漿料0.2-0.6，7.5% 再經(jīng)過一次打漿 0-0.2， 10%，0.6-1.0，50%

17、 0.2-0.6，25%1.0-1.2，17.5% 0.6-1.0，62.5%1.2-1.6，22.5% 1.0-1.2，2.5%,,,,經(jīng)過一次打漿后的漿料 一次混合后重復(fù)打漿后的漿料 0-0.2 ，5%

18、 0-0.2， 10%0.2-0.6，10% 0.2-0.6，25% 0.6-1.0，80% 0.6-1.0，62.5% 1.0-1.2，5% 1.0-1.2，2.5% 可以看出只經(jīng)過一次打漿的漿料中，適合抄紙的0.6-1.0mm長度纖維所占比例較高，而經(jīng)過一次與新漿混合后重復(fù)打漿的漿料中，0.6

19、-1.0mm纖維比重下降。 由于重復(fù)打漿是連續(xù)進(jìn)行的，下面將一次混合后打漿后的漿料重新打入叩前池，繼續(xù)二次混合。,一次混合后重復(fù)打漿后的漿料 未經(jīng)打漿的漿料0-0.2 ，10% 0-0.6，5%0.2-0.6，25% 0.6-1.0，20%0.6-1.0，62.5% 1.

20、0-1.2，30%1.0-1.2，2.5% 1.2-1.6，45% 第二次混合以后的漿料0-0.2 ， 5% 所得漿料0.2-0.6，15% 再經(jīng)過一次打漿 0-0.2， 20%，0.6-1.0，41.5%

21、 0.2-0.6，21%1.0-1.2，16% 0.6-1.0，56.5%1.2-1.6，22.5% 1.0-1.2，2.5% 由此我們可以看出，0.6-1.0mm的比重繼續(xù)下降，而細(xì)小纖維的含量不斷增加，細(xì)小纖維的比重增加，會(huì)影響后續(xù)抄紙。,,,,一次混合重復(fù)打漿后的漿料 二次混

22、合重復(fù)打漿后的漿料 0-0.2 ，10% 0-0.2， 20%0.2-0.6，25% 0.2-0.6，21% 0.6-1.0，62.5% 0.6-1.0，56.5% 1.0-1.2，2.5% 1.0-1.2，2.5% 從上可看出，經(jīng)過第二次與新漿混合后重復(fù)打漿的漿料

23、中，0.6-1.0mm纖維比重下降，短纖維含量上升。,通過以上可以看出，在這種打漿方式所得到漿料中，即使檢驗(yàn)性能合格（纖維的濕重和打漿度只能檢測(cè)平均值），纖維的長度和纖維打漿度也參差不齊，且兩者所跨的范圍過大。而且，混合的次數(shù)越多，隨著反復(fù)打漿次數(shù)的提高，漿料中的細(xì)小纖維含量越高，利于抄紙的纖維（0.6-1.0mm）含量越低。,重復(fù)打漿是不對(duì)的，為什么所產(chǎn)出漿料依然能檢驗(yàn)合格？,這與在A處的對(duì)漿料進(jìn)行的性能檢測(cè)方法有關(guān)。

24、 在A處主要進(jìn)行濕重（纖維長度），打漿度，濃度的檢測(cè)，檢測(cè)的數(shù)值只能表征出該漿料的平均指標(biāo)。在造紙過程中，需要的并不是一個(gè)平均值，必須大部分的纖維都抄造符合要求。例如纖維長度，我們需要大部分的纖維長度都在0.8mm左右，而不是一個(gè)由0.2到1.6得出的平均數(shù)值，因?yàn)槌堖^程中會(huì)體現(xiàn)出每一根纖維的作用。 下面介紹三種指標(biāo)的檢測(cè)方法。,紙漿濃度的測(cè)定,紙漿濃度是指在漿料的懸浮液中，絕干纖維的質(zhì)量與漿料懸浮液

25、質(zhì)量的百分比。測(cè)定方法主要采用快速干燥法，離心脫水法，真空吸濾法，壓濾法。也可采用紙漿濃度測(cè)定儀（下圖）。,（一）打漿度 打漿度值反映漿料脫水的難易程度。 常用檢測(cè)儀器有肖氏打漿度儀（見右圖）。紙漿打漿度儀根據(jù)紙漿的叩解度與紙漿懸浮液濾水速度成反比關(guān)系這一現(xiàn)象，研究纖維狀況和評(píng)定漿料打漿程度。因而無法測(cè)定單個(gè)纖維的長度以及打漿程度。,一般來說，若漿料的打漿度越高，其濾水速度便越低，則流過直管量筒的水就多;反之則流入直管

26、量筒的水就少。肖波爾打漿度的測(cè)定正是基于這一原理。 但是，在反復(fù)打漿過程中，由于已經(jīng)打過的漿料和新進(jìn)的漿料混合在一起，其叩解度會(huì)在兩種漿料的取值之間。所以無法真實(shí)反映反復(fù)打漿所得的漿料質(zhì)量性能。反復(fù)打漿所得漿料中，既含有叩解度不足的纖維，又含有多次打漿叩解度過高的纖維，因而漿料質(zhì)量很難滿足抄紙需要。,纖維長度 反映打漿對(duì)纖維的作用程度。常用分析方法有： 顯微鏡法。 濕重法。,主要采用濕重法,紙漿

27、濕重框架使稀釋了的紙漿在一定條件下流過框架，在框架上掛住部分纖維的重量（濕重），即可代表纖維的平均長度。與打漿度的測(cè)定相同，本方法只能測(cè)出一個(gè)漿料平均的數(shù)值。,反復(fù)打漿所得漿料抄紙問題,反復(fù)打漿所得漿料中，既含有叩解度不足的纖維，又含有多次打漿叩解度過高的纖維。叩解度不足的漿料纖維會(huì)造成紙頁在缸面打飄 ，成形不好或紙頁在大烘缸上的粘附 ，單面光紙張表面狀況不好 ，網(wǎng)部脫水不好和漿料中長纖維含量過多 ，低游離度漿料成紙網(wǎng)痕會(huì)更明顯的抄

28、紙問題 。,多次打漿的漿料叩解度過高會(huì)造成紙頁粘附大烘缸（紙頁結(jié)構(gòu)太緊 ），松厚度過低 ，水分過多帶入溝紋輥下時(shí)會(huì)引起溝紋壓潰 ，卷曲問題 ，加重由于施膠度不夠或假施膠引起的起毛 ，掉毛 ，壓榨部掉紙 ，短纖維過多加重真空伏輥或真空壓榨輥的輥面印痕 ，在濕部和壓榨部產(chǎn)生皺折等抄紙問題。,為了解決上述問題，建議車間在打漿段進(jìn)行一些修改。叩前池 半成品池