造纸工艺

1、是打浆？

利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应纸机生产上要求的特性，并使所有生产纸张能达到预期的质量，这一操作的过程称为打浆 2、打浆原因

未经打浆的浆料中含有很多纤维素，由于纤维即粗又长，表面光滑硬挺而富有弹性、比表面积小缺乏结合性能。未经打浆的浆料直接用来抄纸，在纸网上难以获得均匀分布、成纸多孔，表面粗超容易起毛，结合能力差成纸强度差不能满足使用的要求。而经打浆处理的浆料所生产的纸，组织紧密均匀，强度较大。 3打浆量大任务 A、

利用物理方法，对水中的纸浆进行机械处理，使纤维收到剪切

力，改变纤维的形态，使纸浆获得某些特性，保证成纸达到语气的质量要求。 B、 要

打浆对纤维的作用：1.细胞壁的位移和变形2.初生壁p层和次生壁外层s1的破除3.吸水润胀）4.细纤维化5.切断6.产生纤维碎片7.打浆易使纤维扭曲、卷曲、压缩和伸长；纤维表面部分半纤维素的溶解

通过打浆，控制纸料在网上的滤水性能，以适应纸机生产的需

4、胞壁微细纤维走向与打浆的关系

细胞壁各 层微纤维的排列和走向与细胞轴向的缠绕角大小，对打浆的影响很大，缠绕角小的纤维容易分丝帚化，反之缠绕角大的分丝品化困难。单根纤维的强度也主要取决于S2层微细纤维与细胞轴向的缠绕角，缠绕角越小，纤维越长，单根纤维的强度则越大，但伸长率则越小。

5、打浆对纤维的作用 A、细胞壁的位移和变形 B、初生壁和次生壁外层的破除 C、吸水润胀

D、纤维表面的微细纤维化 E、纤维的切断 F、产生纤维碎片 6、纤维的结合力

纸的强度由多种因素决定，包括纤维相互间结各力、纤维自场的强度、纸中纤维的分布和排列方向等，而最重要的因素是纤维结合力。纤维结合力有4种:①氢键结合力，②化学主价键力，即纤维索分子链葡萄糖基之间的键力;③极性键吸引力，即分子之间的范德华吸引力;④表面交织力。其中氢键结合力与打浆的关系最为密切，打浆的主要目的之一就是增加氢键结合力从而提高纸张强度。 7、如何理解湿纸页强度低，干纸页强度高？（作业题）

氢键是纸张强度的主要来源，湿纸幅在干燥时，水分蒸发，使纤维受水的表面张力作用，使纸幅收缩，纤维之间进一步靠拢当相邻的两根纤维的羟基距离缩小到0.28 nm以内时，纤维素分子中羟基的氢原子与相邻纤维羟基中的氧原子形成氢键，纤维间形成大量氢键，所以湿纸页强度比干纸页强度高。

8、纤维细胞的结构与打浆间的关系？为什么只有经过打浆的纸料才能炒出强度高的纸张？（作业题）

打浆使纤维产生变形、润胀、表面细纤维化、和切断的一系列的作用. 细胞壁各 层微纤维的排列和走向与细胞轴向的缠绕角大小，对打浆的影响很大，缠绕角小的纤维容易分丝帚化，反之缠绕角大的分丝品化困难。

打浆使纤维的细胞形态发生了变化，如表面细纤维化暴露了大量氢键，增加氢键结合力、分丝帚化使单根纤维具有更大的交织面积等等，使得成

纸时纸张强度高

9、打浆方式

长纤维游离状打浆、短纤维游离状打浆、长纤维黏状打浆、短纤维黏状打浆。

A、长纤维游离状打浆

这种打浆方式以疏解为主。要求尽可能将纸浆中的纤维分散成为单根纤维，只需适当的加以切断，尽量保持纤维的长度，不要求过多的细纤维化。这种浆料的脱水性好，成纸的吸收性好，透气度大。 b、长纤维黏状打浆

要求纤维高度细纤维化，良好的润胀水化，使纤维柔软可塑， 有

滑腻性，并尽可能的避免种纸料因打浆度高，脱水闲难 C、 短纤维游离状打浆

要求纤维有较多的切断，避免纸浆润胀和细纤维化。这种纸料脱水容易，成纸的组织均匀，纸页较松软，强度不大，吸收性强。 d、

短纤维黏状打浆

要求纤维高度细纤维化，润胀水化，并进行适当的切断，使纤维柔软可塑有滑腻感，这种纸料，上网脱水困难，成纸匀度好，有较大的强度

我国通常将打浆度低于30'R以下的浆料称为游离浆。打浆度高于70’SR以上的浆料称为黏状浆，而介于30’~70'SR之间的米料则 称为半游离半黏状浆 9、打浆浓度

浆料浓度10%以下为低浓打浆，主要通过刀片直接对纤维进行冲击、剪切和压溃：设备简单。成纸性能好、成本高 浆料浓度10%-20%为中浓打浆，

20%-30%为高浓打浆依靠磨盘间高浓浆料的相互摩擦、挤压、扭曲进行打浆；设备比较复杂、动力消耗大、成纸性能差。 10、影响打浆因素 （一）打浆比压和刀间距

打浆比压是决定打浆效率的主要因素，正确的确定打浆比亚是保证大奖质量、缩短打浆时间、节约电耗的关键；增加比压有助于纤维的切断。打浆速度快切断多、压溃多

（二）打浆浓度 （三）浆料通过量

为了保证打浆质量二降低通过量，则会相应增加电耗，因此在生产中，满足产量的情况下，以打浆负荷的大小作为控制打浆质量的主要依据，以小范围内适度调节浆料通过量作为控制打浆质量的辅助因素。 （四）打浆温度

浆料温度过高会导致：1影响纸料的施胶效果2可能引发纤维脱水，纤维润胀降低致打浆时间延长3影响纸张的物理性能 （五）设备特性

（六）纸料种类和组成影响 （七）ph及添加物的影响

酸性打浆成纸强度低，容易发脆，对打浆不利。碱性打浆纸张耐破度提高

11、草类浆纤维特点

（一）草类原料的胞腔小，s1层较厚，s1和s2层之间黏结紧密，s1层的细纤维呈交叉螺旋形沿纤维的横向排列 （二）草类原料的细胞壁是多层结构的微纤维薄层 （三）微纤维的缠绕角过大 （四）微纤维的异向性

总的来说，草类原料纤维短，不宜切断；半纤维多，容易吸水；细胞壁厚，分丝帚化难；杂细胞多，在打浆中破碎，易引起网部堵塞。 12打浆质量检查

打浆度、纤维长度、保水值、筛分析、比表面积、浆料浓度 13打浆设备

打浆设备分为间歇式和连续式，

间歇式主要有槽式打浆机，特点占地面积大、电耗高、效率低、劳动强度大、操作不便等

连续式主要有锥形磨浆机、圆柱磨浆机、圆盘磨浆机；特点为打浆效率高，能耗低、设备外形小、占地面积小、便于高浓化、专用化和集中控制等。 14、盘磨机优点

设备特性：体积小、重量轻、占地小、结构简单、拆装和操作简单、打浆质量均一、稳定性好、效率高、单位产量电耗小 打浆特点：盘磨机对分丝帚化和压溃作用较显著，切断少 15锥形磨浆机特点

普通锥形磨浆机对纤维的切断能力强，适于游离状打浆

高速磨浆机线速度高对纤维的分丝帚化能力强，适于中等黏状打浆

第二章 造纸化学品及其应用

1、 为什么要使用化学品

为了提高生产效率增加产量、改善环境消除生产障碍、实现白水封闭循环等方面的需要，必须使用各种类型的造纸化学品 2、 造纸化学工业的发展趋势和方向

a、小型造纸厂向集约化、大型化过度 b、随着资源枯竭，造纸原料

以可再生资源为主 c、化学品行业将更加注重开发和推广草类原料纤维的添加剂和再生纤维的的添加剂 d、环保盒绿色添加是未来的发展趋势 e、提倡多功能和特殊功能化学品 3、施胶的方法及原则

方法：内部施胶（浆内施胶和纸内施胶）、表面施胶、双重施胶 原则：a、具有较低的表面自由能，固液接触角大 b、成膜性好 c、施胶环境接近中性，不产生腐蚀 d、资源丰富、价格便宜 3、 纸页为什么具有吸水性（作业题）

纸是由纤维组成的多层网状结构；植物纤维具有吸水性；纤维本身具有很多微细孔，形成纸页厚纤维与纤维之间有许多空隙，具有多孔性能起毛细管作用 4、 施胶的目的

为了改进纸对液体渗透的能力即减小毛细管径、增大接触角 常见的施胶剂：松香类施胶剂、烷基烯酮二聚体（AKD）、烯基琥珀酸酐（ASA）

5松香酸值及皂化值

酸值：中和1g松香所耗的NAOH的质量，松香酸值越高表示松香含量越高纯度越好

皂化值：表示松香中包含松香在内的树脂酸和脂类的总含量 酸值-皂化值越小表示松香含量越高

皂化是指松香与皂化剂在一定温度下进行反应使其转化成松香皂

6松香胶的制备 熬胶-乳化-稀释 7、松香胶施胶过程

松香与浆料先混合均匀再我沉淀剂 8、加填的目的和作用（先加填再施胶）

⑴ 改善纸页的光学性质和印刷适 ⑵ 满足纸张某些特殊性能的要求 ⑶ 节省纤维原料、降低生产成本⑷ 能吸附树脂，有助于克服树脂障碍⑸不利影响：会降低纸页的强度和施胶度，掉粉掉毛现象 9松香胶施胶机理:松香胶是阴离子性的，因此必须借助沉淀剂将松香胶沉淀定着在纤维表面。

AKD的施胶机理:AKD分子中含有疏水基团和反应活性基团。施教时，反应活性基团与纤维羰基发生酯化反应，形成共价结合，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，此时疏水基团转向纤维表面之外，使纸获得憎液性能。 10、填料种类

滑石粉、碳酸钙、高岭土、二氧化钛、 11、加填料需要考虑因素

（1）纸张品种（2）浆料种类（3）填料性质（4）抄造条件 总的原则：在保证纸张抄造、印刷性、使用要求的前提下适当提高天聊的加入量

12、三种染料的特性

1:碱性染料为含有氨基基团的有机化合物，可溶于水，水溶液呈碱性，

在水中能离解成阳离子，正电荷离域效应遍布整个分子；使用特点：（1）

对木素具有很强的亲和力，对纤维也有一定的亲和力（2）耐光耐热性差，对酸，碱，氯的抗拒能力弱（3）对纸浆的染色是以沉淀方式与纤维结合的（4)对硬水和碱性特别敏感（5）溶解碱性染料时不能煮沸

2：酸性染料一般都含有磺酸基，羧基和羟基等可溶性基团，易溶于水，溶液呈酸性，多在酸性介质中染色

使用特点（1）在水中的溶解度很大，本身带有强负电性基团，对纤维素纤维的亲和力很小，直染性差（2）酸性染料对木素无亲和力（3)可溶于一般冷水（4）对蛋白质纤维有极强亲和力

3：直接染料主要用于浆内染色，为含有磺酸基团的偶氮化合物，溶解度较差，不溶于冷水但溶于热水，对酸性敏感，其耐热，耐光性优于碱性和酸性染料

使用特点：（1)对纤维素亲纤维亲和力很强（2）对酸敏感，多数遇酸后会凝聚产生沉淀（3）应用热水溶解（4）着色后色泽较暗不鲜艳 13、湿纸强度：纸页抄造过程未经干燥的湿纸页的强度（主要取决于组成纸页的纤维间摩擦力）

湿强度：干燥后的纸张再被水润湿完全饱和后所具有的强度（主要依赖增湿强剂）

湿强剂主要是防止纸页再润湿和氢键被破坏的程度 常用的湿强剂有聚酰胺聚氨-表氯醇树脂（PAE）、三聚氰胺甲醛树脂（MF）、脲醛树

脂（UF）对难处理的湿强损纸可加酸、碱、加温处理，使树脂键分解。

14、助留助滤的目的和作用在于:①提高填料和细小纤维的留着、

减少流失，改善白水循环，减少污染。②改善纸页两面性，提高纸张的印刷性能。③提高网都脱水能力，从而提 高纸机车速。

第三章

供浆系统与白水系统

1、

纸料中水的作用

（1） 在输送时，水作为纤维悬浮的介质实现纸浆的流动（2）在漂白

反应时，水本身是一种反应剂，可溶解化学品或者溶解纸料中其他成分（3）在筛选洗涤中，纸料中的水被分离并发挥其洗涤纸料的作用（4）抄纸时，纸料中的水被称为纤维及化学制品的载体（5）纤维由于带有羟基，能在极性液的水中发生吸水润胀 2、

纸浆的输送

7%以下为低浓输送、7%-15%为高浓输送、15%以上为高浓输送 3、 4、

浆料悬浮液流动可分为：塞流、混流、湍流 纤维絮聚原因及其改善措施

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。 1)、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。

(2)、纤维之间电荷吸引力以及其它吸引力使纤维聚集起来。

改善措施：

 （1）将长纤维打浆切短、添加短纤维、降低抄造浓度、改善浆料湍动效果等措施均可改善纸张匀度。

 （2）通过添加合成聚合物电解质、淀粉、树胶和其它化学助剂对匀度可起一定的有利影响。 5、

浆料成分

固：纤维细小纤维胶料填料颜料非纤维物质 液：水助留剂助滤剂消泡剂防腐剂干强剂 气：空气（输送和贮存，纤维细胞） 6、

供浆系统的作用:通过供浆系统的处理向造纸机提供符合造纸

机抄造要求的纸料。 7、

供浆系统的组成:调量和稀释、除气、净化、筛选、消除压力

脉冲、纸浆输送等 8、

常用的造纸白水处理的方式有哪些？白水循环利用基本原则

（作业题） 处理方式：

短循环：成形网脱除的水用于送往流浆箱浓浆料的稀释。

长循环：纸机上的水，除了短循环以外水收集起来用做浆料制备系统中的浆料稀释和其它用途。

原则：将纸机排出的白水直接或者经过白水回水回收设备回收其中的固体物料在返回纸机系统加以利用 9、

纸料中气体的危害及其解决方法（对游状浆影响最大）

危害：（1）易产生断头，影响车速（2）产生针眼，造成纸机断头

停机（3）阻热影响干燥，增加能耗（4）妨碍脱水（5）增加泵的负荷

解决：用化学法或者机械法对纸浆进行脱气 10、 消泡的作用

避免产生泡沫，解决纸张针眼等的纸病；使浆料易于分散改善纸张匀度；降低脉动，使纸张定量更加稳定；提高脱水能力 11、 纸页纵向定量波动原因及其消除方法

非周期性：纸料的输送、循环管路中空气的作用 解决：改进浆料输送系统和白水系统的设计和操作

周期性：冲浆泵和压力筛的周期性工作，产生的脉冲 解决：用低脉冲的冲浆泵和压力筛

12、 造纸用水封闭循环对造纸生产的影响

随着造纸封闭用水的提高，白水系统中溶解和胶体物质的提高，金属离子和盐类减少；化学助剂失效、留着率下降；设备和管道腐蚀增加；形成的胶黏物降低了毛毯和网部的使用寿命、降低纸张的性能 13、 白水处理

白水 筛选 气浮 回用

14、 白水气浮法处理原理

先在白水与空气混合，使白水中的固形物吸附空气后漂浮在液面而被分离。

剩余

供浆系统流程图

稳压高位箱：提供稳定的上网浆量

四段锥形除渣器：保证上网浆的质量，减少纤维的损失 除气器：去除纸料中空气和泡沫

冲浆泵：使纤维与浓白水混合均匀并输送浆料

第四章

纸浆流送与纸页成形

主要有纸料上网前处理、纸浆流送与纸页成形、湿纸页的压榨脱水、湿纸页的干燥、纸页的压光与卷曲等工艺组成 1、 2、

纸机的分类：长网纸机、圆网纸机、夹网纸机 纸机有关车速

车速：卷纸机的速度 m/min 工作车速：生产中的抄造车速 结构车速：纸机极限车速 纸机车速：烘缸的速度 3、

纸机有关车速

毛线宽度：又称为抄宽，即卷纸机上纸幅的宽度 4、 5、

流浆箱的作用什么？纸的抄造过程；

（1） 沿纸机横幅全宽均匀、稳定分布纸料，保证压力、速度、流量、

浓度均布以及纤维定向的可控性和均匀性。（2）有效分散纤维，防止絮聚。（3）提供和保持稳定的上网纸料流压头和浆网速关系。 6、

纸机流浆箱的组成

（一） 布浆系统

将净化筛选系统送来的纸料均匀地分布到流浆箱的堰池中 （二） 整流装置

产生适当的湍流，有效的分散纤维，防止絮聚使上网浆料均匀分散 （三） 上网装置

控制纸机横向的定量和水分的均匀分布、湍流规模和强度，保证纸页成形的质量 7、

流浆箱的分类：敞开式流浆箱、封闭式流浆箱、水力式流浆箱、

多层成形流浆箱、高浓流浆箱 8、

纸页成形方法

湿法成形（主流）和干法成形 9、

成形部目的、任务

目的：通过合理控制纸料在网上的留着和滤水工艺，使上网的纸料形成具有优良匀度和物理性能的湿纸幅

任务：使纸料尽量留在网上，较多的脱出水分并形成全幅结构均匀的湿纸幅

10、 自由水和结合水

结合水：与纤维表面的羟基紧密地吸附在一起的只能通过纸页受热蒸出的水

自由水：在纤维和添加物的空隙中可以流动、能传递液压的水分 11、若留着率低:

1. 增加纸料输送负荷，不利于白水系统封闭循环 2. 白水中细小纤维含量高，化学助剂使用效果差 3. 白水细小组分过高，影响纸浆抄纸时滤水 4. 细小组分在白水中，影响纸机清洁性

5. 纸页两面性差，影响纸的光学性能和孔隙率 6. 残余化学品的累积，影响湿部化学系统的平衡

7、案辊与案板脱水与成形性能的分析比较

（必考）

① 与案辊相比，案板没有明显的压力最高点；

② 与案辊相比，案板脱水量大而缓和； ③ 案板能改善纸页的组织结构和成形质量； ④ 案板易于调节和精确控制脱水量和脉动强度； ⑤ 案板能延长成形网的使用寿命 8、圆网成形器纸料上网形式：

a. 顺流式；b. 逆流式；c. 侧流式。

成形原理：靠圆网内外的水位差所产生的过滤作用，使纤维在脱水过程中被吸附在网面上形成网页。