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1.現(xiàn)代造紙的原料有哪些?
答:
現(xiàn)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(yè)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(xué)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(xué)助劑可改變紙張的性質(zhì),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(chǎn)的紙張,因纖維本身和纖維間存在大量的毛細孔,而且構(gòu)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(zhì)或成膜物質(zhì),即膠料,給予紙張抗液體滲透和擴散的性能。在造紙工業(yè)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(jù)施膠效果的不同,施膠方法分為內(nèi)部施膠和表面施膠兩種。內(nèi)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(xiàn)象;
?、诟倪M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(jié)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(dǎo)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;
?、茉黾蛹垙埖膹姸?,如耐破度、耐折度和抗張強度;
?、轀p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(nèi)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(zhì),在印刷紙中含量約為10%-25%,不同的紙張?zhí)砑恿坎煌⑶铱赡芟嗖詈艽蟆?nbsp;
8.印刷用紙?zhí)盍蠎?yīng)具有哪些特性?
答:
印刷用紙的填料應(yīng)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(xué)穩(wěn)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(yōu)質(zhì)的填料;有機合成填料為一些高分子物質(zhì)。
10.填料對印刷紙張性能的影響有哪些?
答:
印刷用紙加入填料可改進紙張的印刷適性,如增加紙張的白度、平滑度、不透明度、挺度。改善紙張對油墨的親合力、柔軟度和穩(wěn)定性,從而有助于印刷品質(zhì)量的提高。當(dāng)然紙張中加入填料量太高也帶來一些不良的影響,主要表現(xiàn)為紙張強度的降低和施膠效果的下降,在印刷中易發(fā)生掉粉、掉毛現(xiàn)象,填料粒子傳遞到印版和橡皮布上會產(chǎn)生糊版等現(xiàn)象;由于填料有摩擦作用,還會磨損印版,但是用沉淀碳酸鈣(PCC)加填則可以使磨損印版降低到最低程度(金東目前采用)。
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(zhì),紙張的不透明度取決于紙張的光散射能力、紙張內(nèi)部光散射界面的多少(即內(nèi)部獨立粒子的數(shù)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??諝獯嬖谟诶w維間的孔隙中,由于纖維與空氣的折射率不同,因此當(dāng)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(fā)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(xiàn)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(nèi)部光散射界面的數(shù)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(dǎo)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(wǎng)絡(luò)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(jié)合是紙張強度的基礎(chǔ),填料的加入減少了纖維間的結(jié)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(dāng)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(shù)。填料對挺度的影響應(yīng)將填料對松厚度和抗張強度的影響綜合起來考慮。當(dāng)加填料量小時,填料的加入基本不影響紙張的挺度,當(dāng)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(jīng)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(chǎn)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(diào)色的顏料和染料。顏料大多是無機物,多數(shù)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(jīng)化學(xué)處理后能溶于水。
19.紙張輔料中的其他化學(xué)助劑及作用?
答:
為適應(yīng)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(jié)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(yè)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(jīng)涂布加工的紙張稱之為非涂布紙,如新聞紙、膠版紙、靜電復(fù)印紙和書寫紙等;
經(jīng)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(huán)節(jié)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?zhèn)溆?nbsp;
抄紙段:散漿→除雜質(zhì)→精漿→打漿→配制各種添加劑→紙料的混合→紙料的流送→頭箱→網(wǎng)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(fù)卷→裁切平板(或卷筒)→分選包裝→入庫結(jié)束
22、什么是制漿?
答:
制漿是指利用化學(xué)方法或機械方法或兩者結(jié)合的方法,使植物纖維解成本色漿或漂漿的生產(chǎn)過程。
23.什么是化學(xué)法制漿?
答:
化學(xué)法制漿是利用化學(xué)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?;瘜W(xué)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(yè)應(yīng)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,得漿率高于化學(xué)漿。
25.漂白紙漿的目的是什么?
答:
經(jīng)化學(xué)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(dāng)?shù)钠讋┩ㄟ^氧化 ,還原或分解等反應(yīng),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(zhì)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(jié)構(gòu),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(fā)色基團改變結(jié)構(gòu),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(xué)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(wěn)定性差,在空氣中長時間光照后又會恢復(fù)原來的顏色。
當(dāng)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,以閌菇胠椎椒鳣褂靡蟮陌錐取?
27.為什么要打漿?
答:
經(jīng)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(chǎn)的要求,以使生產(chǎn)的紙張能達到預(yù)期的質(zhì)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(qū)別在于:干法造紙以空氣為介質(zhì),主要用于合成纖維抄造不織布、片等;濕法造紙以水為介質(zhì),適用于植物纖維抄紙。目前絕大多數(shù)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(jié)構(gòu)分為長網(wǎng)造紙機、圓網(wǎng)造紙機和夾網(wǎng)造紙機三大類。長網(wǎng)和圓網(wǎng)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(wǎng)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。