纸张的组成及制造工艺是怎样的?
纸张一般由植物纤维、填充料、胶料和色料等组成。造纸时, 将以上4种原料,按比例制成纸浆。经过抄纸、压榨脱水、烘干, 使纤维相互交织而成纸。造纸因选用的植物纤维、填充料和胶料 等配比的不同、纸张的质量和品种也就不一样。
①植物纤维。植物纤维是目前产量最大、用途最广的一类造 纸原料。它占造纸原料的绝大部分,。因此是造纸的基本原料。我 国造纸所采用的植物纤维主要有四大类:①茎干类纤维,如稻草、 麦秸、芦華、竹子等;②木材类纤维,如松、杉、杨、桦等树木; ③籾皮类纤维,如亚麻、大麻等;④棉絮类纤维,如棉花、破布 等。 此外,还利用废纸作原料。
②填充料。相互交织的纤维之间,不可避免地会形成一...全部
纸张一般由植物纤维、填充料、胶料和色料等组成。造纸时, 将以上4种原料,按比例制成纸浆。经过抄纸、压榨脱水、烘干, 使纤维相互交织而成纸。造纸因选用的植物纤维、填充料和胶料 等配比的不同、纸张的质量和品种也就不一样。
①植物纤维。植物纤维是目前产量最大、用途最广的一类造 纸原料。它占造纸原料的绝大部分,。因此是造纸的基本原料。我 国造纸所采用的植物纤维主要有四大类:①茎干类纤维,如稻草、 麦秸、芦華、竹子等;②木材类纤维,如松、杉、杨、桦等树木; ③籾皮类纤维,如亚麻、大麻等;④棉絮类纤维,如棉花、破布 等。
此外,还利用废纸作原料。
②填充料。相互交织的纤维之间,不可避免地会形成一些空隙或孔眼,使纸张表面凹凸不平。加填充料的作用就是填塞纤维 间的缝隙,使纸张表面均勻平整、减少伸缩,降低纸张的透明度 和增加纸张的白度。
纸张中所用的填充料,种类繁多,常用的有瓷土、滑石粉、碳 酸钙和硫酸钡等。加填充料不能多,以免影响纤维间的交织,降 低纸张的韧性和吸收油墨的能力。填充料一般为纸重的20%左 右。
③胶料。
含有纤维素的纤维是亲水物质,而且纤维之间的毛 细孔具有吸水性,这样在纸面上书写、印刷会发生洇墨现象,使 字迹模糊不清。用这样的纸进行多色印刷,特别是平版印刷,纸 张会因吸水发生变形而使套印不准。
为了消除这种情况必须在纤 维的表面及纤维之间的空隙中加入一种胶质物,通常称作胶料。它 可以起到改善纸张的光泽、强度、防止纸面起毛等作用。常用的 胶料有松香、硫酸铝、明矾、淀粉、水玻璃和干酪素等。
④色料。植物纤维大多为杂色。虽然在制造纸浆时经过漂白, 但仍带淡黄或淡灰色。故采用与该色相应的染料进行调色,以获 得白度较高的纸张。这种在造纸时添加的染料,称为色料。
纸张的制造过程可分为制浆、调浆、抄纸和整理4个阶段。
①制浆。制浆是从含纤维的植物原料中分离出纤维的生产过 程。制浆的方法主要有机械法、化学法和化学机械法三种。
机械制浆就是用机械摩擦的方法使纤维分离。机械木浆中保 留着一部分非纤维性的木质素和其他杂质,所以它的得浆率高。
机 械浆不用化工原料,不需蒸煮,因此成本较低。用机械木浆抄造 的纸张,不透明度高,可塑性和吸墨性均好,印刷适性较好。但 机械木浆纤维短小,纤维之间的交织能力和结合能力较差。
化学制浆是加入化工原料后经高温蒸煮,使纤维分离出来的 制浆方法。
化学制浆有酸法与碱法两种。因为各种方法所用化学 药液的组成不同,对植物纤维原料的作用也不同,所以制成的浆和纸的性质也有很大差异。
化学机械法制浆是缩短蒸焘时间和减少化工原料的用量,只 '輪去纤维原料中的部分杂质,然后用机械方法磨制纸浆的。
其特 点是成本低,得浆率高,但质量不如化学浆好。这种浆料主要用 于制造纸板类产品。
②调浆。调浆包括打浆、填料、施胶、调色和染色等4个过 程。 •
打浆是决定成纸性能和质量的重要工序。打浆的作用是使纤 维发生疏解、切断、压溃、润胀和细纤维化(起毛、帚化),从而 提高纤维之间的交织能力和结合为。
打浆的方法一般可分为粘状 打浆和游离打浆两种。粘状打浆可把纤维纵裂、压馈,使纤维变 得细软。其抄成的纸张表面平滑、强韧,但伸缩较大,透明度较 高,不宜用来制造印刷用纸。游离打浆主要是把纤维切断,而纵 裂、压溃甚少,仅缩短纤维长度,使纤维变软一些。
其抄成的纸 张机械强度较差,但其组织均勻,吸墨性和不透明性较好,伸缩 小,故一般印刷用纸大都釆用游离打浆。
填料就是在纸浆中按照需要加入各种粉状的矿物质,如滑石 粉、白陶土和碳酸钙等,以填充纤维之间的空隙,从而使纸面平 滑、紧密。
并增加纸张白度、不透明度和吸墨性等。
施胶根据不同要求,分为肉部施胶和表面施胶两类。内部施 胶是在打浆或调浆时,将胶料混和于纸浆内,使纤维吸附胶质,再 抄成纸张。表面施胶是在纸页干燥时,将胶料喷涂在已形成的纸 页上。
前者为一般纸种的常用施胶法;后者能增加纸的耐水性,一 般用于制造钞票纸、证券纸、纸牌纸等特殊纸种。
由于纤维本身含有木质素等杂物,往往使纸张带有暗黄的色 泽。因此,需加入微量的蓝色染料来调和。
这一工艺过程称为调 色,调色并不增加纸张的白度,只是和暗黄色相比,人们的肉眼 对于浅蓝色更觉得舒适而已。有时需要将浆料染色,制造各种颜色的纸张,这个过程称为染色。
③抄纸。抄纸就是利用抄纸机使处理过的浆料纤维相互交织 成纸张。
抄纸机的结构分为湿部与干部。湿部是使稀释的浆料通 过网初步脱水形成湿纸层;干部是将湿纸层通过回转的压辊榨出 水分,送入干燥部加热烘干纸张。
抄纸机有长网、圆网两种类型。长网机因有振动器,使网左 右摆动,纤维排列为错综交织的纸层,所以抄成的纸张其纵横方 向的强度和伸缩差别较小,圆网机无振动器,纤维顺同一方向排 列较多,故抄成的纸张其纵横向的强度和伸缩差别较大。
④整理。纸张经抄制并干燥后,尚需经过整理才能成为成品。 整理主要包括压光、复卷、切纸和成令,其目的是提高纸张的平 滑度和光泽度,改善纸的外观,使它适合印刷和书写等使用要求。
高级纸要求纸张具有较高的平滑度和光泽度,所以抄成的纸 张需再经超级压光机压光。
一般的纸张是先在抄纸机上卷成纸辊, 如生产卷筒纸时,便将纸辊装在复卷机上切成规定的宽度,切齐 纸边,卷成卷筒纸,经过检査,包装即成。生产平板纸,则将纸 辊送至切纸机切成规定大小的平板纸,用人工挑出废纸,再将正 品与副品分开,按每500张数成一令,经过检查、包装打成纸件。
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