纸张知识

第1页，共33页纸张专业知识培训目录第一章纸的发源，发展第二章纸的生产工艺第一节纸的原材料第二节制浆基本流程第三节造纸基本流程第四节制浆过程中的环境保护第三章纸张性能及运用第一节纸张的性能第二节纸张的计算第四章纸张在运用上出现的问题及处理第一节纸张的常见问题第五章纸的分类及用途第一节纸的分类第二节纸的分类及用途第六章纸张的检验方法第一节纸业外观质量情况的触觉检验方法第二节纸张的检验方法第2页，共33页第一章纸的发源，发展纸是我国四大发明之一，又是文房四宝之一。造纸术发明以前，古人们曾用石壁、兽甲骨、竹木简和帛写字，这些质料不是太笨重，就是太贵了，很不实用。公元1986年在甘肃天水放马滩出土的西汉地图古纸，在陕西西安，扶风，甘肃居延出土的西汉麻纸是否属于“纸”（供书写用的）？从表面看是植物长短不齐的纤维状组成的。此问题虽争议不一，笔者认为是记事用纸，不是书写用纸。由于这种纸薄厚、纤维不均匀，这种纸称之麻纸。麻纸在汉至唐近千年间，一直是我国主要书写、绘画用纸。东汉时，麻纸质量有了提高，和帝时宦官蔡伦，改进造纸方法，用树皮、麻头、鱼网、破布等料造纸，纸质较坚韧，史称“蔡侯纸”。我国内蒙、甘肃武威等地都发现有东汉麻纸。造纸术发明后，不仅带动了笔、墨、砚的发展，而且在4世纪后，传至朝鲜、日本、阿拉伯、欧洲，推动了世界文明的进步，是中华民族对世界文化的伟大贡献。魏晋以后，造纸原料逐渐增多，有腾皮、草（稻草、麦秆）、桔皮、桑皮、麻竹、荨麻等。东晋时，用纯大麻造纸，质地坚韧洁白、耐水浸。南朝安徽黟县、歙县等地出产一种银光纸、纸质光润，洁白如雪，实为宣纸的鼻祖。当时梁武帝有咏纸诗云：“皎白如霜雪，方正若布棋，宣情且记事，宁同鱼网时。”可见那时纸已达到相当的水平了。隋唐是我国造纸业的全盛时期，其后大多数纸品种和式样在这第3页，共33页时已基本形成。隋代出现了染色纸。唐代，麻纸仍有发展，生产有著名的扬州“麻纸”。以青檀树皮为原料制作的宣纸。不断改进，出现了不少品种，如潘阳白、澄心堂纸等。这时的宣纸纸质坚柔、洁白细腻、丰滑匀整、色泽耐久，长可50尺，享有“纸寿千年”之誉，被列为贡品。染色纸也在唐纸中占据重要地位。硬黄纸是一种很有名的染色纸，加浆、加醋、使之坚厚莹滑，再以药汁濡染，使之变黄。这种纸防蛀、防水、防霉烂，最宜于写经。当时还出现了经颜色染成的和笺纸，如四川的蜀笺，有深红、粉红、明黄等十种色纸。宋代，竹、楮皮取代麻等而成为主要的造纸原料，并开始使用木棉。随着印刷业的渐兴，发展了晋代适宜印书的竹纸这时大为盛行。纸的加工技术不断提高，除细磨细琢处，还用蜡、糨、黄蘖、胶、矾等辅料及颜色，金银等进行加工，使纸更光润、平滑、美观。明清时期，我国造纸业继续发展，特别是笺纸、宣纸，制作更精，使用更为普通。在加工技术方面，施胶、加矾、加蜡、染色、印花、砑光、洒金银等都取得显著成就，并发明使用饾版、拱花的繁复的印刷方法，制造了各式各样精美的笺纸。清代，宣纸产地扩大。名目众多，有玉版笺、罗纹纸、六吉纸、夹贡等。还有不少有名的特制纸，如河南禹县布纸、湖南莱阳棉纸等，充分显示了我国造纸工业的聪明才智。清代末年，机器造纸技术也引进我国，造纸业进入了一个新阶段。第4页，共33页第二章纸的生产工艺第一节纸的原材料造纸所用的植物纤维原料有木材纤维原料和非木材纤维原料。木材纤维原料包括云杉、冷杉、落叶杉、铁杉、马尾杉等针叶木（裸子植物），以及白杨、桦木、桉木、榉木、枫木等阔叶木（被子植物）。针叶木树叶多呈针状，材质较松软，又称软木；阔叶木树叶多较宽阔，木质较坚硬，又称硬木。非木材纤维原料包括稻草、麦草、芦苇、甘蔗渣、高粱杆、棉杆、麻杆等禾草类原料；毛竹、慈竹、白夹竹、楠竹等竹类原料；亚麻、黄麻、大麻、棉杆皮、桑皮、构皮、檀皮等韧皮类原料；以及棉花、棉短绒等种毛类原料。第二节制浆工艺1、制浆方法制浆方法化学法碱法石灰法烧碱法（苛性钠法）硫酸盐法预水解碱法亚硫酸盐法酸性亚硫酸氢盐法亚硫酸氢盐法微酸性亚硫酸盐法亚硫酸氢盐·亚硫酸盐法中性亚硫酸法碱性亚硫酸盐法高得率法半化学法—化学机械法化学热磨法（CTMP）化学机械法（CMP）机械法璜化磨木法（SCMP）原木磨木法（磨石木法SGP和PGP）木片磨木法（RMP和TMP）第5页，共33页草类机械法2、制浆基本流程图制浆原料（木片、草片）蒸煮洗涤（洗浆）筛选净化漂白成品湿浆第三节造纸基本流程平板纸打件打浆调料净化筛选流送和上浆压光干燥压榨脱水成形卷取分切复卷卷筒称重裁切选纸数纸包装入库第6页，共33页第四节制浆过程中的环境保护（了解）纸在制浆过程中，工业排放污染有污泥和污水，针对这些污染主要的措施有：A、污泥处置与综合作用1、回收浆料在造纸过程中浆料的流失不可避免，做好流入废水中的废浆回收有两个好处：一是回收的浆料可回用于造纸或外售作为抵挡纸的原料，产生直接经济效益；二是降低废水处理负荷，减少药剂消耗。废浆的回收，一般采用筛网微滤，用60-70目尼龙网或机械格栅，筛网的规格和材质的选用与水质有关，如生产涂布白板纸废水的纤维比较细小，需要选用细筛网，但太细则过水效果差，影响废水处理量。一般机械格栅的栅距在0.15-0.25mm时，截留纤维效果最佳，SS去除率为30%-50%，COD去除率为20%-30%，既能满足过水量的需要，又能达到提高回收率的目的。2、污泥脱水废水经物化、生物方法处理后，其中的悬浮物有90%以上分离出来成为污泥。通常原料废纸有5%左右进入废水，吨纸将产生70-80kg的绝干污泥，折合：气浮污泥（沉淀浓缩污泥）含水率97%，污泥量约2.3-2.6t/t纸；机械脱水后污泥含水率75%左右，干污泥量约0.3-0.4t/t纸；自然干化污泥含水率较高，污泥量＞0.7t/t纸。第7页，共33页污泥脱水采用压滤机脱水，大中型企业以带式压滤机为多，中小型企业以板框压滤机为多。也有一些小企业采用自然干化方法，自然干化容易造成二次污染，南方地区尤甚，最好应避免采用。B、污水处置与利用1、碱回收将制浆黑液经化工过程处理，以回收化学品和热能，再供制浆生产使用的过程。简称碱回收。黑液是植物纤维原料在蒸煮成浆后，从纸浆中分离出被蒸煮药液溶解出来的木素和糖类等有机化合物的碱性溶液及残余的蒸煮液。2、中段水处理一级去除SS，沉淀法、气浮法均可；二级应采用生化法，以生物曝气为主。中段废水的治理，传统的作法是第一级都采用沉淀法，即俗称一级沉淀，主要目的是去除悬浮物SS。但草浆废水中细小纤维、纤维碎片、杂细胞等很多，且其多数水化程度很高，不易沉淀。笔者认为，采用气浮法对其悬浮物SS的去除可能会更好、更有效，特别是一级气浮加絮凝，SS去除率可以很高，这样可以大大减少二级生化处理的负荷和运行成本。3、白水回收当时的主要措施包括气浮法、斜板（斜管）沉淀法、多圆盘过滤机，推广最快的是射流气浮法白水回收，要求气泡直径在50um以下，每吨纸回收循环利用超过100t，回收浆超过30kg。第8页，共33页第三章纸张性能及运用第一节纸张的性能一、纸张的结构（一）纸张的结构特点纸张是由纤维悬浮液在网子上交织而成的纤维层，纸张与纺织品的主要区别于，后者的纤维成股，由经纬编制而成，有一定的排列规律，而前者的纤维分散交织，微观上无规律而言。纸张的结构特点：⑴具有多相复杂的结构要素成分⑵纸张的结构要素之间具有结合力⑶具有复杂的多孔结构⑷结构要素的分布具有各向异性⑸大多数纸张的结构都具有两面性（二）纸张的三维结构1、纸张的纵向和横向纸张的纵向是与造纸机运行方向平行，纸张的横向是与纸机运行垂直。通常，纸张抗张强度和耐折度纵向比横向大，而撕裂度和伸缩率则是横向大。2、纸张的竖向（Z向）（厚度方向）3、纸张匀度如果观察光线投射时，纸的质地，结构如同毛玻璃，就认第9页，共33页为纸的结构是均匀的，如果纤维分布不均匀，通过光投射时，看上去斑斑点点。4、纸张的两面性造纸过程中，纸浆会与金属网和毛毡接触以造成纸张，纸张贴向金属成形网的一面为反面（网面），另一面与毛毡接触的称为正面（毯面）二、纸张的性能㈠物理性能1、定量和令重，纸张基本物理指标定量是指纸或纸板每平方米的质量，以g/m2表示。令重是指五百张基本尺寸纸张的质量。令重与定量的关系为：令重（kg）=纸张的面积m2）*500*定量（g/m2）/10002、厚度，纸张基本物理指标3、紧度和松厚度，纸张重要性能指标紧度，是指单位体积纸或纸板的质量，以g/cm3或kg/cm3表示；松厚度是指一定质量纸或纸板的体积，是紧度的倒数。4、施胶度施胶是指对纸和纸板进行处理，使其活得抗拒油墨渗透，扩散的性能。5、平滑度，印刷、书写纸张重要指标平滑度是表示纸张表面平整的程度。第10页，共33页6、透气度透气度是用于衡量纸张透气性能的大小，它是在单位压差作用下，在单位时间内，用过单位面积试样的平均空气流量。7、伸缩率伸缩率是指纸张浸于水中或在不同的湿度下增湿或减湿时尺寸的相对变化，以尺寸的增减对试样原来尺寸的百分率表示。8、尘埃度纸张的尘埃度是指暴露在纸或纸板表面的，在任何照射角度下能见到的，与纸面颜色有显著差别的纤维束及其他杂质。㈡机械性能1、抗张强度和伸长率，纸张重要性能指标抗张强度是指在规定的条件下，一定宽度的纸和纸板所能承受的最大张力。纸或纸张试样因承受拉力而变形伸长，当试样裂断时，即伸长达到极限，此时伸长的长度与原来长度的百分比，叫做伸长率。2、耐破度，纸袋纸、包装用纸和纸板等纸张的重要指标耐破度是指纸或纸板上单位面积上所承受的均匀增大的最大压力，耐破度是抗张强度和伸长率的复合函数，是纸和纸板强韧性的标志。3、耐折度耐折度是指试样在一定张力条件下，多经一定角度来回折叠而使其断裂的折叠次数。第11页，共33页4、撕裂度，纸袋纸、包装用纸、箱板纸张的重要性能指标5、挺度，纸板的重要性能指标挺度是试样抵抗弯曲的能力，是纸板的一项重要性能指标。6、抗张能量吸收，包装纸和纸袋纸的重要性能指标7、纸张戳穿强度，纸板或瓦楞纸重要性能指标8、压缩强度㈢纸张的光学性能1、亮度、白度在我国，白度和亮度长期混用白度，亮度是衡量纸张白色程度的重要指标纸张的白度与纸浆漂白程度，加填所用填料的白度以及纸表面的凹凸程度等因素有关，所用浆料，填料越白，纸张表面越平整，所测纸张亮度越大。2、不透明度和透明度不透明度受浆料种类，纤维长度与壁厚，纸张的定量，紧度等因素影响。3、光泽度光泽度与纸张的平滑度有关4、纸张的颜色㈣纸张的化学性能1、水分含量2、灰分含量3、酸碱度和PH值第12页，共33页4、纸张的耐久性㈤印刷性能1、纸张的表面强度，是印刷纸的一项重要的性能表面强度是纸张表面纤维，填料，胶料或表面涂料粒子间及涂层与纸基之间的结合强度。2、纸张的表面效率纸张的表面效率是将纸张光泽度和吸墨能力结合起来考核的物理量。第二节纸张的计算纸张的尺寸规格纸张产品的形式主要分为卷筒纸与平板纸，卷筒纸的宽度尺寸有787mm，889mm等，一般用于转轮以印刷机或高档涂印深加工方面，平板纸的幅面尺寸有：787mm*1092mm，889mm*1194mm，等。根据ISO国际标准规定，纸张的统一尺寸基本分为三种系列，分别用A、B、C表示，幅面大小排列顺序为A＜C＜B。同一系列尺寸的关系为：纸张长边和短边的比例是1：1.414；A系列主要用于书刊，文件，表格，业务函件，样本，宣传画等，是现在国际上广泛采用的纸张尺寸标准。B系列尺寸为A系列两个相邻尺寸的几何平均值，主要用于信封，纸夹，档案袋等纸样品。C系列尺寸为A和B之间的几何平均值。一、纸张的规格1、平板纸张有哪几种规格？常用纸张有大度和正度两种规格。第13页，共33页2、什么叫大度纸？规格长889*宽1194（mm）为大度纸面积。3、什么是正度纸？规格787*1092（mm）为正度纸。4、如何计算纸张的开数？将全纸张对折为对开，对开纸再对折为四开，以此类推便有八开···六十四开······。同样，把全纸张平分为三张为三开，三开再平分三张为六开，以此类推便有十二开···九十六开······。二、纸张的计量：1、什么是纸张的计量单位？令或卷。2、什么