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造紙知識問答

1. 現代造紙的原料有哪些?
答:現代造紙的原料有植物纖維(木材、竹、草類等),礦物纖維(石棉、玻璃絲等),其他纖維(尼龍,金屬絲等),還有用石油裂解得到的高分子材料。目前用于書寫、印刷、包裝
的紙仍主要以植物纖維為主要原料制成。
 
2. 造紙植物纖維原料的種類有哪些?
答:目前造紙工業用植物纖維原料主要可分為兩類:木材纖維原料:直接從樹木中獲得的植物纖維。非木材纖維原料:又分草類纖維原料、韌皮纖維材料和籽毛纖維材料。
 
3. 紙張常用輔料的組成及作用是什么?
答:輔料是指為滿足紙張的不同使用性能而添加到紙張中的各種助劑。輔料由填料、膠料、色料和其他化學助劑組成。填料能改進紙張的平滑度和不透明度;膠料能使紙張具有抗水性能;
色料能增加紙張的白度等;染料能給紙張上色;其他化學助劑可改變紙張的性質,以提供紙張某些特殊用途。
 
4. 膠料的作用是什么?
答:用植物纖維生產的紙張,因纖維本身和纖維間存在大量的毛細孔,而且構成纖維的纖維素、半纖維素含有大量親水的羥基,所以能吸收水或其他液體。為使紙張不被水或其他液體浸潤,
需在紙中加入具有抗液性膠體物質或成膜物質,即膠料,給予紙張抗液體滲透和擴散的性能。在造紙工業中施加膠料的工藝過程稱為施膠。
 
5. 施膠有哪些方法?
答:根據施膠效果的不同,施膠方法分為內部施膠和表面施膠兩種。內部施膠是將膠料加入紙漿中,再抄成具有憎液性的紙和紙板。常用膠料有松香膠料和合成膠料。表面施膠是在紙張表面涂上一層薄的膠料,從而使紙張具有憎液性能。常用膠料有淀粉、動物膠、及合成膠料等。表面施膠主要用于膠版紙、書寫紙和有憎液性要求的包裝紙和紙板。
 
6. 表面施膠對印刷紙性能的影響有哪些?
答:①增加紙張的抗水能力及表面強度,可減少膠印中紙張的掉毛現象;②改進印刷適性,若表面膠料太少,印刷中紙張將吸收油墨中過多的連結料,造成印跡無光澤。相反,若表面膠料太多,將減慢油墨的干燥速率,導致蹭臟和光亮污點;③增加紙張的可擦性,表面施膠可減少油墨的滲透,因而易于把油墨擦掉,增加了紙面的抗磨擦能力;④增加紙張的強度,如耐破度、耐折度和抗張強度;⑤減少紙張的兩面差和變形。
 
7. 填料的作用是什么?
答:填料是為了使紙張獲得特定性能,如白度、不透明度、平滑度等,同時,填料的加入使紙張內部空隙變小變細,從而增加紙張的油墨吸收性,并且使得吸墨性變勻。通常加入漿料中的不溶于水或微溶于水的礦物質,在印刷紙中含量約為10%-25%,不同的紙張添加量不同,并且可能相差很大。
 
8. 印刷用紙填料應具有哪些特性?
答:印刷用紙的填料應具有高白度、高折射率、顆粒細小、水溶能力低、較低的密度及良好的化學穩定性,另外,最好資源豐富,價格低廉。
 
9. 印刷用紙的常用填料有哪些?
答:最常用的無機填料有滑石粉、白土、鈦白粉和碳酸鈣。其中鈦白粉是昂貴優質的填料;有機合成填料為一些高分子物質。
 
11. 什么是紙張的不透明度?
答:不透明度是指紙張不透光的性質,紙張的不透明度取決于紙張的光散射能力、紙張內部光散射界面的多少(即內部獨立粒子的數量)和散射界面折射率差異的大小。光散射界面越多,散射界面間折射率差異越大,則紙張的光散射能力越大,不透明度越高。
 
12. 填料如何影響紙張的不透明度?
答:沒有加填料的紙張是由纖維和空氣組成。空氣存在于纖維間的孔隙中,由于纖維與空氣的折射率不同,因此當光束照射到紙張表面時,即有部分光在纖維與空氣界面上發生散射,賦予紙張一定(較低)的不透明度,反映到印刷中,主要表現為極易透印。在紙張中加入折射率大于纖維素的填料后,增加了紙張內部光散射界面的數量,即存在纖維與空氣間、填料與纖維間以及填料與空氣間三類不同的界面,在這三種界面中,填料與空氣間折射率的差值較大。因此光線在填料與空氣界面上得到最大散射,導致不透明度增加。
 
13. 填料如何改善紙張表面平滑度?
答:纖維相互交織而形成的網絡總是存在大量的孔隙和表面凹凸不平處,加入細小顆粒填料后能改進紙張的柔軟性和可塑性,能進行更好壓光處理,從而可改進壓光后紙張的平滑度。
 
14. 填料對紙張強度的影響如何?
答:纖維間的結合是紙張強度的基礎,填料的加入減少了纖維間的結合,所以加入大量填料會使紙張強度顯著下降。其中抗張強度、耐折度和耐破度下降較大,撕裂度下降較小,使用填料的用量有一定限制。
 
15.填料如何影響紙張的松厚度?
答:紙張纖維的密度為1g/cm3左右,而填料的密度大多在2.5-3.0g/cm3。因此填料的加入將會降低紙張的松厚度。但當加入的填料量較少時,松厚度隨填料量增加而增加,短纖維的紙張尤為明顯。
 
16.填料如何影響紙張的挺度?
答:紙張的挺度是紙張厚度和彈性模量的函數。填料對挺度的影響應將填料對松厚度和抗張強度的影響綜合起來考慮。當加填料量小時,填料的加入基本不影響紙張的挺度,當加填料量再增加時,挺度則隨填料量增加而顯著減小。
 
17.色料在紙張中的作用是什么?
答:即使是經過漂白處理的紙漿纖維也是略呈黃色或灰白,這是由于紙漿纖維中所含木素傾向于吸收波長在400-500nm的紫色和藍色光所致,紙漿中木素含量愈多,其色澤也就愈深。因此要使紙張具有更高的白度,常在漂白漿中加入藍紫色或紅藍色染料。生產有色紙還必須進行染色處理。
 
18.色料的成分有哪些?
答:色料是用于紙張染色和調色的顏料和染料。顏料大多是無機物,多數不溶于水;染料有天然染料和合成染料之分,目前合成染料已完全取代天然染料,染料大部分能溶于水,或經化學處理后能溶于水。
 
19.紙張輔料中的其他化學助劑及作用? 
答:為適應紙張某些特殊用途的需要,常在紙漿或紙中摻用各種類型的非纖維性添加劑。按其用途劃分,大致可分為如下幾類: ①濕強劑。濕強劑是為增加紙頁的濕強度而加入的助劑,如脲醛樹脂和酚醛樹脂等。②干強劑。如陽離子淀粉,聚丙烯酰胺等。③助留劑。為減少造紙過程中填料和細小纖維的流失而加入的助劑,如聚丙烯胺、聚氧化乙烯和聚乙烯亞胺等。④消泡劑。用于消除造紙過程中的泡沫。如硅油、松節油、十三醇、磷酸三丁酯、戊醇和辛醇等。⑤抗水劑。主要用于對抗水能力有較高要求的紙中。如石蠟、金屬皂、乙二醛、三聚氰胺甲醒樹脂和丙烯酸二甲胺基乙脂等。
 
20. 紙張如何進行簡單分類?
答:紙張通常依用途可以分為文化用紙、工業用紙、生活用紙和特殊用紙,其中文化用紙可以簡單地分為非涂布紙和涂布紙。未經涂布加工的紙張稱之為非涂布紙,如新聞紙、膠版紙、靜電復印紙和書寫紙等;經涂布加工的紙張稱之為涂布紙,如銅版紙、掛歷紙、亞光紙、玻璃卡紙等。
 
21.造紙的工藝流程是什么?
答:造紙的工藝流程由如下幾個主要環節組成: 
制漿段:原料選擇→蒸煮分離纖維→洗滌→漂白→洗滌篩選→濃縮或抄成漿片→儲存備用
抄紙段:散漿→除雜質→精漿→打漿→配制各種添加劑→紙料的混合→紙料的流送→流漿箱→網部→壓榨部→干燥部→表面施膠→干燥→壓光→卷取成紙
涂布段:涂布原紙→涂布機涂布→干燥→卷取→再卷→超級壓光
加工段:復卷→裁切平板(或卷筒)→分選包裝→入庫結束
 
22.什么是制漿?
答:制漿是指利用化學方法或機械方法或兩者結合的方法,使植物纖維解成本色漿或漂漿的生產過程。
 
23.什么是化學法制漿? 
答:化學法制漿是利用化學藥品的水溶液在一定溫度和壓力下處理植物纖維原料,將原料中的木素和非纖維碳水化合物以及油脂、樹脂等溶出,并盡可能地保留纖維素和不同程度地保留半纖維素,使原料纖維彼此分離成漿。化學法中最有代表性的制漿法有硫酸鹽法和亞硫酸鹽法兩種。
 
24.什么是機械法制漿?
答:機械法制漿是利用機械方法對纖維原料進行處理,使纖維離解。以木材為原料的叫機械木漿。造紙工業應用的主要是機械木漿,也稱磨木漿。機械漿保留了原料中的大量木素,漿得率高于化學漿。
 
25.漂白紙漿的目的是什么?
答:經化學法和機械法等制得的紙漿,叫做本色漿,本色漿都有一定的顏色(一般為黃色或褐色)。為滿足紙張的使用要求,必須對紙漿進行漂白處理,使紙張具有較高的白度。漂白就是用適當的漂白劑通過氧化,還原或分解等反應,使紙漿中殘留的木素溶出,或在保留木素的情況下使有色物質褪色。
 
26.常用漂白紙張漿的方法有哪些?
答:常用的漂白紙漿方法有兩種:一種是氧化漂白法,利用氧化漂白劑,破壞木素的結構,使其溶解,達到提高紙漿純度、白度的目的。此類漂白劑有Cl2、Clo2和次氯酸鹽等。目前仍以氧化性漂白為主要的漂白方法。氧化性漂白劑因是含氯漂白,污染嚴重,將逐漸被含氧漂白方法所取代。另一種是還原漂白法,利用還原性漂白劑使發色基團改變結構,使其脫色。由于不會造成纖維組分的損失,并可保持原漿料的特性,因此特別適用于磨木漿,化學機械漿等高出漿率漿的漂白。此類漂白劑有連二亞硫酸鋅、連三亞硫酸鈉、過氧化氫和過氧化鈉等。還原漂白劑漂白的紙漿成紙白度穩定性差,在空氣中長時間光照后又會恢復原來的顏色。當然,在漂白實踐中用一種方法不能將漿料漂到較高白度,往往采是多種漂白方法并用,即所謂的多段漂白,如三段漂、五段漂等,以便使漿料漂白到符合使用要求的白度。
 
27.為什么要打漿?
答:經過蒸煮或機械磨解、洗滌、篩選和漂白以后的紙漿,還不能直接用來抄紙。因為紙漿中的纖維缺乏必要的柔曲性,纖維與纖維間的連接性能欠佳,如果用它抄紙,紙張會疏松、多孔、
表面粗糙、強度低,不能滿足使用的要求。打漿就是利用機械方法處理紙漿中的纖維,使其帚化和適度切斷,更重要的是纖維在打漿時吸水潤脹,使之具有較高的彈性和塑性,滿足造紙機生產的要求,以使生產的紙張能達到預期的質量指標。
 
28. 紙頁抄造的方法有哪些?
答:紙頁抄造的方法可以分為干法和濕法兩大類,其主要區別在于:干法造紙以空氣為介質,主要用于合成纖維抄造不織布、尿片等;濕法造紙以水為介質,適用于植物纖維抄紙。目前絕大多數的紙張都是濕法抄造的。
 
29.濕法造紙機有哪些?
答:濕法造紙機按紙頁成型部分的結構分為長網造紙機、圓網造紙機和夾網造紙機三大類。長網和圓網造紙機在紙頁成型時都是采用單面脫水,因而會造成紙頁的兩面差;而夾網造紙機采用噴漿雙面同時脫水,有效地減少或消除了紙頁的兩面差,可提高成紙的勻度。
 
30.紙頁的抄造過程是怎樣的?
答:下面以目前應用最為先進的夾網造紙為例,介紹紙頁的抄造過程:造紙機由濕部和干部兩部分組成,濕部包括流漿箱、網部和壓榨部;干部包括干燥部、壓光部和卷紙機。由凈化系統送來的紙料懸浮液,通過流漿箱以均勻、穩定的出漿速度噴到兩張網中間(一般以45度角或90度角噴射),通過兩張網雙面脫去大部分水成型后,送到先進的靴式壓榨機進行壓榨脫水,并改善紙頁性能,增加紙頁的緊度和表面平滑度。紙頁通過壓榨機械脫水后,被送到干燥部利用熱能進一步脫水,以達到成紙含水量的要求。膠版紙在干燥部還要進行表面施膠處理,以提高紙張的表面強度等性質,適應高速印刷的要求。從干燥部出來的紙頁,表面還很粗糙,不能適應印刷和書寫的要求。為了提高紙張的平滑度,調整紙張的厚薄,紙頁還必須經過一道或幾道金屬壓輥進行壓光處理(通常為一正一反兩道壓光)。經過壓光后的紙就可以分切成平板紙或用復卷機卷成卷筒紙。
 
31、為什么要進行紙面涂布加工處理?
答:經過壓光后,紙面纖維已不再是松散排列,而是具有一定的緊度,但表面的平滑度仍不能滿足高檔精細印刷的要求。非涂布紙表面均勻性差,印刷后的墨色不勻,光澤度低,不能使細小的網點還原,造成層次丟失,圖像實地部分均勻性下降,影響印刷復制效果,因此精細印刷用紙必須進行紙面涂布加工處理,進一步改善紙張表面性能。
 
32、紙頁涂布加工的目的是什么?
答:紙頁涂布加工的目的是在由纖維形成的凹凸不平和有較大孔隙的普通紙的表面上,覆蓋一層由細微粒子組成的對油墨有良好吸收性的涂料,以便得到具有良好的均勻性和平滑度的紙面。
通過涂布還可以提高紙張的光澤度,改善紙張的穩定性和不透明度,這些特性均隨著涂布量的增加而增加。
 
33、印刷涂布紙的種類有哪些?
答:印刷涂料一般可以分為普通涂布紙和特殊涂布紙兩大類。普通涂布紙是采用普通涂布方式把涂料涂布于原紙表面,經干燥后再進行壓光處理,最后裁切或復卷成平板紙或卷筒紙,如銅版紙、亞光紙、輕量涂布紙等;特殊涂布紙是指采用特殊涂料或特殊的加工方式制成的印刷涂布紙,如鑄涂紙(玻璃卡紙)、壓花紙和無光涂布紙等。
 
34、印刷涂布紙的生產流程?
答:印刷涂布紙的生產工藝流程如下:原紙的選擇→涂料制備→涂布機涂布→干燥→壓光或表面整理→分切或復卷。
 
35、涂布工藝如何分類?
答:涂布作業按涂布機與造紙機的關系分為機內式和機外式,按涂布次數分為單層涂布和雙層涂布,機內式涂布是在造紙機上裝有涂布機,使造紙與涂布連續進行,雙層涂布的紙張比單層涂布的紙張具有更好的印刷適性,能提高涂布紙的質量。用于涂布作業的涂布機主要有輥式涂布機、氣刀涂布機和刮刀涂布機三種。
 
36、涂布紙的干燥方式有哪些?
答:涂料涂布在原紙表面后,不能像非涂布紙那樣直接用烘缸進行干燥,因涂層還片于濕潤狀態,直接接觸干燥會使涂料粘到烘缸表面。一般應采用紅外線干燥或熱風干燥,或采用這些干燥方式干燥到一定干度后,再用烘缸進行接觸干燥。
 
37、涂布紙表面壓光作用是什么?
答:涂布加工后的原紙表面還存在大量細微的凹凸不平的地方,不能滿足印刷所要求的平滑度,同時也不具有光澤度。因此必須進行表面壓光處理,最常用的壓光方法為超級壓光。超級壓光機由多個金屬輥和紙粕輥組成,紙張在輥與輥之間通過時受壓力和磨擦力作用而產生光澤。無光涂布紙則不需要進行超級壓光,或只進行輕微的壓光。
 
38、涂布紙對原紙有何要求?
答:原紙的質量對涂布紙有著極重要的影響、控制不好會影響涂布紙的性能。從原紙紙漿上講,銅版原紙多采用硫酸鹽木漿,其中70%為闊葉木漿,其余用針葉木漿。對于低定量、高質量銅版原紙,針葉木槳的配入量要相應高些。在強度方面,銅版原紙要具備較高的抗張強度和表面強度,除改變紙漿的成分外,還應采用提高打漿度和進行表面施膠等措施,改善原紙強度。在表面性能上,原紙不能太粗糙,也不能過于平滑。另外,原紙的吸收性要適中。
四川麻将番数图解