原纸纤维配比和打浆工艺

---

1．前些章节著重于纤维种类及其形态等特性给予原纸成品的影响，本章节举例介绍浆种的物理性能以利原纸纤维配比的选择。

纸浆原木种类：铁杉(Hemlock)，云杉(Spruce)，雪松(Cedar)，松木(Pine)。

试验条件：这里代表的纤维和纸浆性质，基于实际的工厂操作条件的。打浆的评估基于TAPPI测试方法，用的设备是PFI磨；手抄纸用TAPPI测试方法，它们的测试在50%R．H．湿度及23℃下进行；纤维性质的显示用Kajaani FS100纤维长度分析仪。

表3-12 HS100漂白木浆典型性质

2．西班牙某厂普通蓝桉预浸磨木浆与蓝桉化学漂白浆物理性能

试验条件：用Lampen型打浆机，手抄片及测试在湿度65%RH及温度20℃条件按北欧(Scan．)标准试验方法试验。

表3-13 蓝桉预浸木片磨木浆与蓝桉硫酸盐浆物理性能比较

2)分别和相对的混合精磨

纸和纸板的典型磨浆系统包含一种是软木，另一种是硬木的两种主要磨浆系统。这些纤维组分几乎常常与疏解开的工厂自己的损纸混合，这里在混合存浆池(图3-20)后面有台纸边磨浆机。这典型的分别精磨系统提供能精磨所有纤维呈最佳走向的可能性。二者选一地在图3-21上示意原纤维(Virgin fibres)在精磨前已经混合。所有4种不同的软木浆和3种不同的硬木浆，两者用分别精磨和不同混合配比来精磨，所有纸浆的原始指标都在表3-17内示意。在本实验报告内精磨曲线代表松木2+混合硬木的精磨。松木2+混合硬木系列中的松木浆是一种低粗度硫酸盐加拿大松木浆，易于精磨，同时是相对的长纤维具有高起步抗张强度(高键合能力)。混合硬木浆来自中部欧洲市场的纸浆，当与欧洲桉木相比时，它的纤维显著较粗同时稍长。精磨条件如表3-18。结果表明混合精磨方案未必是最合适的，肖伯尔式打浆仪的打浆度上升，比起分别磨浆曲线来，混合磨浆方案的打浆度上在很大程度上是较慢的，混合精磨为了达到某一给定抗张强度比起纸浆分别精磨(图3-22)耗去更多能源，同时可以注意到混合精磨的抗张强度的展开，并不达到期望的水平。纸浆撕裂度的发展几乎随著简单的混和规则而走。强度弱的硬木浆随著它比例数量的增加而降低撕裂强度(图3-23)。分别精磨，随后混在一起精磨显示出比一次混合精磨的纸浆其撕裂度略有增加。这些实验显示出加拿大软木与欧洲混合硬木浆的分别精磨方案明显的优于混合精磨方案。

表3-17 未精磨漂白硫酸盐浆

这里有几种可能性去评价不同的精磨方案的适宜性。当然，最后的评价还应在纸机生产以后比较其精磨能耗，原料混合配比成本，干燥能的耗用、纸机能量的发挥，纸幅运行的断裂次数，同时最重要的还有成纸的最终质量。在本节内提到的评价是按照给定的肖伯尔打浆度和给定的抗张强度比较其总的能源需用。这同样也考虑到撕裂强度的获得。所有功能性比较的发现都总结在表3-17内。表中有三对优越的混合精磨方案即桉木／松木1，桦木／松木4，混合硬木／松木4。

4)混合精磨中的纤维

混合精磨中的浆絮的形成，是锥形絮浆包含软木长纤维，硬木短纤维则入插(bonded)于长纤维。一般而言纤维的浆絮形成相对来说是一种弱性结合，精磨力一旦用上，絮浆易被打破。

一般而言，纤维的物理尺寸和入插能力在混合精磨中两者都很重要。附加的还有精磨强度，刀排宽度与齿槽必须使所有纤维处于没有反作用而能展开状态。

若干纤维混合物能很好地被分别精磨，是因为纤维浆絮在混合精磨中结合力弱，因此硬木纤维从浆絮中被剥离，这些纤维被迫后退到齿槽中去，同时不再接受任何精磨作用，看来这种情况的产生是由于高粗度(high-Coarseness)短的硬木浆与低粗度(low-Coarseness)软木纤维混在一起的关系。这理由看来是按照纤维当它们被精磨形成纤维浆絮的絮聚能力而定的，这些浆絮的形成是带著短纤维“插入”的长纤维形成的锥体。薄壁硬木纤维例如桉木纤维是很好地被长厚的纤维保护起来的。在这些情况下短纤维不从浆絮中剥离，这时纤维与纤维各各接触，使所有纤维都被有效精磨。

在纤维长而薄的情况下，它不能保护和保持住厚、短纤维于浆絮之中，短纤维剥离到精磨刀排间的齿坑内，它们受不到精磨处理。在这种情况下，比起混合精磨来，分别精磨是一种好的选择。当混合精磨方案在许多情况示出其利时，则先用分别预精磨，跟随著混合主精磨设想能得一种最佳精磨结果(图3-24)。假使这种系统与普通分别与混合精磨系统比较，能引出下面的结论：

(1)精磨机数量较分别精磨系统少，但比混合精磨系统为多。

(2)预精磨可以使坚挺而低结合纤维变成更适合混合精磨的组成，因此对混合精磨节约能源利益和纤维很好展开是有效的。

(3)纤维较采用纯粹混合精磨时可能选择性更自由。

表3-19 混合精磨适应性

1—纸料进口 2—纸料出口 3—齿槽4—轴封 5—轴总汇 6—负载装置 7—齿联结器 8—绳索分离器 9—水封流量计 10—润滑系统

【参考文献】：

(1) 仕上、化纸、合成纸、涂工，纸パ技术协会，涂被用原纸P．408～418，堀内宗美，大久保幸—昭和45年．

(2) Techical Informafion，Aero Imcop，1986．Base Paper 00005 3／2～00012 3／2／5，1986．

(3) The Coating process，TAPPI Press，1997，Basestock Chapterl P．1～8，Gordon L．Stout Simens Eastern Consultant inc．

(4) 张景彦，侯维玲，陶永娟，张金英．涂布印刷纸及纸板表面微观特性和印刷适合性的关系．天津造纸，1991，43～52．

(5) The Coating process．TAPPI Press，1997，Section Ⅶ Coated Board，Terry Keliogg，Huber Corp．

(6) TAPPI J．Vol81．NO．5 Wood and how it related to paper products P．223～224．

(7) 西班牙桉树资源和桉树制浆考察报告，轻工部赴西班牙造纸工业考察组P．31．1980．

(8) TAPPI J Vol 81 NO．5 Wood and how if relates to paper products P．225．

(9) 造纸工业最新技术设备手册第二版，芬兰奥斯龙公司，P．30～41．

(10) 日本相川株式会社设备样本及“中华纸业”1998年第6期P．16．

(11) TAPPI，J．1997．Vol．80．NO．6．P．139．

(12) 常用非木材纤维法制浆实用手册1993，中国造纸学会碱法草浆专业委员会编著．

(13) 本书作者与生物学家合作研究试验成果摘要．

(14) 中国造纸协会、中国造纸学会代表团1998年访法、芬总结，P．11．17．

(15) 含50%麦草浆原纸的门辊涂布涂料配方的研究，陈祖恬等，1991，11．

(16) 草浆轻量涂布纸涂料工艺的研究，张美云等，1998．9．

(17) 加拿大好声牌HS型号漂白牛皮浆试验报告．

(18) 西班牙潘特维德拉厂、斯尼亚斯桑坦德浆厂试验报告，1980，10．

(19) 美国屋哈雅沃州某废纸浆厂报价浆质量试验报告，1995．2．

(20) 中华纸业，1998年，第6期P．32．

(21) PAPER ASIA Vol 14，NO．10，OCT．1998．P．16～18．

(22) TAPPI Stock Prep Minutes，April，12．1999．

(23) Overview of the foundamentals of papermaking FRC Reprint NO，2PPF Rsch Society England．

(24) TAPPI J．Vol 76 NO．9 SPF 1993 P．12～133．Effect of papermaking Variables．

(25) Trufitt，A．D．Design of Manifold Flowspreaders，CPPA Montreal 1975．PP．1～33．

(26) D Incau S TAPPI 1983 Engineering Conferenc Proceedings TAPPI Press Atlanta P．583．

(27) Steen M．Turbulence and flocculation in fiber suspensions D．E．thesis University of Trondhein Norway 1990(30)The fourdrinier thesis University of Trondhein Norway 1990．

(28) The role of fourdrinier table activity in the manufacture of various paper and board grades，TAP—PI．J．April 1992 Vol P．172～185．

(29) Grouth and decay of streaks and waves on the forming table，TAPPI．J．NO．5 May 1998 P．159～162．

(30) Conventional and stratified forming of office paper grades，TAPPI J．Vol 81．NO5 May 1998 P．149～158．

(31) A Fundamental Oppor tunity to Improve Paper Forming，TAPPI，J，Vol．79 NO．6 June 1996 P．55～60．

(32) TAPPI．J．Vol．78 NO．11，NOV．1995．P．89～95．

(33) Beloit Basis Weight Profiling with the Concept IV-MH & IV-MHTM Headbox Technical Summary，Scott B．Pantaleo，January 1995．

(34) PPI June 1996 P．66，The Actuators controlling dilution on PM3 Headbox．

(35) 华加公司气垫式流浆箱简介及说明书，1997．

(36) Paper News(Valmet)Vol．14．NO．4 1998 P．12～13．

(37) A Technical Summary(Beloit)Aaron Braaton 1．31．1995 Figl．2．

(38) Take a close look of this paper(B．T．G)HSM Sys．P．5．8．

(39) Paper News(Valmet)Vol．14，NO．2．1998．P．15．

(40) 中华纸业，1999年，1：19～20．杨伯钧．印刷纸纸机技术新发展．第2期P．33～35．

(41) 王锡元，王晓彬．造纸压光机整饰技术和设备的发展趋势．中华纸业，1999年，1：21～26．

(42) 吕江印，刘志一．靴形压榨．中华纸业，1998，6．

(43) What is good paper machine performance，TAPPI J．Sept 1992．P．129～133．

(44) 松香中性施胶技术和造纸湿部化学的研究，朱勇强博士论文，天津轻工学院1995年4月摘要．

(45) Rosin Sizing with Polyamine Mordants from pH 3 to10，TAPPI．J．May，1992 P．162～167．

(46) Neutral to alkaline rosin soap sizing with metal ions and polyethylenimine，TAPPI．J．Vol 78．NO．4 April 1995 P．155～162．

(47) A new sizing agent styrene-maleic anhydride copolymer with alum or ion mordant，TAPPI．J．Vol 80．NO．1 January 1997 P．277～282．

(48) The effect of SMA surface sizes on paper end-use properties，TAPPI J．Janury 1995．P．142～146．

(49) Applicaton of polymeric multifunctional carbonxylic acids to improve wetstrength，TAPPI．J．Vol81．NO．11．NOV．1998 P．159～164．

(50) Cationic latex as a multifanctional papermaking wetend additive，TAPPI J．，March 1999．Vol82．NO．3 P．175～187．

(51) Special Paper Chemicals．An overview TAPPI J．July 1995．Vo178．NO．7．P．66～68．

(52)“内部添加剂”．荒川化学工业(株)中小企业技术者研修制纸工学课程，P．19～22．

(53) Influence of base-paper filler content and pre-calendering on metered film press coating—paper and print quality，TAPPI J．May 1999 Vol．82 NO．5．P．94～100．