纸浆
1.概述
纸浆是以某些植物为原料加工而成的,它是造纸的基本原料。通常用以制浆原料的植物可分为4大类:茎干纤维类、韧皮纤维类、种毛纤维类和 木材纤维类。其中尤以木材纤维类为最重要。目前我国木材资源远不能满足日益发展的制浆造纸工业的需要。为了弥补原料的不足,每年要从国外进口相当数量的纸浆。
2.制浆方法
制浆是指利用 化学方法、 机械方法或两者结合的方法,使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。见图6—8—5。
|
→磨浆→ |
|
|
↑ ↓ |
|
原料贮存→备料→蒸煮→洗涤→筛选→漂白(或漂白精制) |
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↓ ↑ |
|
|
→蒸煮→
(或浸渍)和磨浆 |
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图6—8—5造纸制浆工艺流程 |
除了上述基本过程外,还包括一些辅助过程,如:蒸煮液的制备,漂液的制备,蒸煮废气和废液中化学药品与热能的回收、利用以及废液的综合利用等。
3.主要进口国家、地区
美国、加拿大、芬兰、瑞典、挪威、新西兰和智利等国家和地区。
4.种类及用途
(1)机械木浆(MECHANICALWOOD-PULP)。
机械木浆亦称磨木浆,是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆。它在造纸工业中占有重要的地位。它的生产成本低,生产过程简单,成纸的吸墨性强,不透明度高,纸张软而平滑。适宜印刷上的要求。但由于纤维短,非纤维素组份含量高,所以成纸强度低。另外由于木材中的木素和其他非纤维素绝大部分未被除去,用其生产的纸张易变黄发脆,不能长期保存。
机械木浆通常指白色机械木浆和褐色机械木浆两种。白色机械木浆主要用于生产新闻纸,也可配入其他纸浆中抄制书写纸和印刷纸;褐色机械木浆多用于生产包装纸和纸板,特别是工业用纸板。
(2)硫酸盐木浆(SULPHATEWOODPULP)。
硫酸盐木浆是采用氢氧化钠和硫化钠混合液为蒸煮剂。在蒸煮过程中,因为药液作用比较和缓,纤维未受强烈侵蚀,故强韧有力,所制成的纸,其耐折、耐破和撕裂强度极好。它一般可分为漂白和未漂两种。未漂硫酸盐木浆可供制造牛皮纸、纸袋纸、牛皮箱板纸及一般的包装纸和纸板等。漂白硫酸盐木浆可供制造高级印刷纸、画报纸、胶版纸和书写纸等。
(3)亚硫酸盐木浆(SULPHITEWOODPULP)。
亚硫酸盐木浆是以亚硫酸和酸性亚硫酸盐的混合液为蒸煮剂。该浆的纤维较长,性质柔软,韧性好,强度大,容易漂白,并有极好的交织能力。依其精制程度可分为未漂、半漂和漂白三种。
未漂浆因含少量木素和有色杂质,所以呈黄色,纤维也较硬,多用于抄造中等印刷纸、薄包装纸以及半透明纸和防油纸。
半漂浆中含有大量的多缩戊糖,因此抄造透明的描图纸和仿羊皮纸等。
漂白浆的纤维洁白,质地纯洁而柔软,但由于经过漂白处理,纤维强度低于未漂浆。此种浆多用以抄造各种高级纸。
(4)废纸纸浆(WASTEPAPERPULP)。
废纸纸浆系利用使用过的废纸或印刷厂裁切下的纸边为原料,经过机械力量搅拌并经漂白或脱墨处理而制成的。
废纸纸浆的纤维强度和性能,是废纸所用的纸浆种类决定的。但是由于纤维再次遭受药液侵蚀,或受机械力的损伤,所以较原来纤维性质为差。根据废纸纸浆原废纸的质量高低,分别用于抄造印刷纸、书写纸、纸板及较低档的纸张。
除上述介绍的几种纸浆外,还有稻草浆、苇浆、蔗渣浆、竹浆、棉浆、麻浆及合成纸浆等。
5.成分
纸浆中构成纤维的主要成分为纤维素,另外还有不同程度的半纤维素、木素、树脂、色素、果胶和灰分等物质。其中纤维素和半纤维素是纸浆需要的基本成分,而其它成分均属除掉之列。
6.主要性能指标
纸浆的性能指标甚多,概括起来可分为物理和化学性能两大类。而物理性能是判断纸浆价值的重要指标,其中抗张强度、耐破强度和撕裂强度是进口纸浆的主要考核指标。现选择进口量较大的漂白硫酸盐木浆、未漂硫酸盐木浆、漂白亚硫酸盐木浆和机械木浆的主要性能指标加以介绍。
(1)漂白硫酸盐木浆(BLEACHEDSULPHATEWOODPULP)。
芬兰进口的(BLEACHEDPINESULPHATEPULP)性能指标:见表6—8—19。
表8-6-19进口芬兰漂白硫酸盐木浆性能指标 |
打浆时间:(瓦赖打浆机) |
分 |
34 |
53 |
打浆度: |
SR |
3.0 |
5.0 |
紧度: |
g/cm3 |
0.72 |
0.74 |
抗张指数: |
Nm/g |
86 |
96.5 |
耐破指数: |
kpam2/g |
6.00 |
6.75 |
撕裂指数: |
mNm2/g |
9.10 |
8.70 |
注:试验方法采用国际标准ISO5264/1,ISO5267/1,ISO5269/1,ISO5270。 |
加拿大进口的(SKEENABLEACHEDSOFTWOODSULPHATEPULP)性能指标:见表6—8—20。
表6—8-20进口加拿大漂白硫酸盐木浆性能指标 |
打浆转数(PFI磨浆机) |
Rev |
800 |
2400 |
4900 |
8500 |
打浆度(CSF) |
ml |
600 |
500 |
400 |
300 |
松厚度 |
cm3/g |
1.55 |
1.46 |
1.42 |
1.39 |
裂断长 |
m |
7200 |
9200 |
10500 |
10600 |
耐破因子 |
|
52 |
70 |
82 |
88 |
撕裂因子 |
|
168 |
130 |
112 |
107 |
注:试验方法采用加拿大标准CPPAC.7,CPPAC.4,CPPAD.12。 |
印尼进口的(TIGERBLEACHEDHARDWOODSULPHATEPULP)性能指标:见表6—8—21。
表6—8-21进口印尼漂白硫酸盐木浆性能指标 |
打浆转数(PFI磨浆机) |
CSF/SR |
700/15 |
500/25 |
375/35 |
230/50 |
松厚度 |
cm3/g |
2.00 |
1.85 |
1.70 |
1.65 |
裂断长 |
m |
2000 |
4600 |
5500 |
6000 |
耐破指数 |
kpam2/g |
0.70 |
2.50 |
3.30 |
3.80 |
撕裂指数 |
mNm2/g |
4.00 |
10.90 |
10.10 |
9.80 |
耐折度 |
Times |
2 |
17 |
37 |
64 |
注:试验方法采用美国标准TAPPIT248cm-85,TAPPIT205om-88,TAPPIT220om-88。 |
(2)未漂硫酸盐木浆(UNBLEACHEDSULPHATEWOODPULP)。
智利进口的(ARAUCOUNBLEACHEDSOFTWOODSULPHATEPULP)性能指标:见表6—8—22。
表6—8-22进口智利漂白硫酸盐木浆性能指标 |
PFI转数 |
Rev |
2000 |
5200 |
7500 |
10000 |
打浆度 |
SR |
15 |
20 |
30 |
45 |
裂断长 |
m |
8200 |
10300 |
10800 |
11200 |
耐破因子 |
|
56 |
76 |
80 |
83 |
撕裂因子 |
|
182 |
126 |
113 |
106 |
注:试验方法采用美国标准TAPPIT248cm-85,TAPPIT205om-88,TAPPIT220om-88。 |
美国进口的(OLYMPICUNBLEACHEDSOFTWOODSULPHATEPULP)性能指标:见表6—8—23。
表6—8-23进口美国漂白硫酸盐木浆性能指标 |
打浆度(PFI磨浆机) |
CSF |
600 |
500 |
400 |
300 |
裂断长 |
m |
9000 |
9800 |
10200 |
10400 |
耐破因子 |
|
61 |
70 |
73 |
75 |
撕裂因子 |
|
125 |
110 |
105 |
100 |
注:试验方法采用美国标准TAPPIT248pm-74,TAPPIT205os-71,TAPPIT220os-71。 |
(3)漂白亚硫酸盐木浆(BLEACHEDSULPHITEWOODPULP)。
加拿大进口的(BLEACHEDHARDWOOD/SOFTWOODSULPHITEPULP)性能指标:见表6—8—24。
表6—8-24进口加拿大漂白亚硫酸盐木浆性能指标 |
打浆转数:(PFI磨) |
转 |
1000 |
2000 |
打浆度:CSF |
ml |
500 |
300 |
紧度: |
kg/m3 |
785 |
855 |
抗张指数: |
Nm/g |
55 |
66 |
耐破指数: |
kpam2/g |
3.2 |
3.9 |
撕裂指数: |
mNm2/g |
5.7 |
5.1 |
注:试验方法采用北欧标准SCAN—C24:67,SCAN—C26:76,SCAN—C28:76。 |
瑞典进口的(BLEACHEDSOFTWOODSULPHITEPULP)性能指标:见表6—8—25。
表6—8-25进口瑞典漂白亚硫酸盐木浆性能指标 |
打浆转数:(PFI磨) |
转 |
1100 |
2900 |
4600 |
打浆度: |
SR |
20 |
40 |
60 |
紧度: |
kg/m3 |
725 |
810 |
850 |
抗张指数: |
kNm/kg |
65 |
80.5 |
85.5 |
耐破指数: |
kpam2/g |
4.3 |
5.3 |
5.6 |
撕裂指数: |
mNm2/g |
7.1 |
5.6 |
5.3 |
注:试验方法采用国际标准ISO5264/2,ISO5269/1,ISO5270。 |
(4)机械木浆(MECHANICALWOODPULP)。
新西兰进口的化学热磨机械木浆(CHEMI—THERMOMECHANICALWOODPULP)性能指标:见表6—8—26。
表6—8-26进口新西兰机械木浆性能指标 |
打浆度CSF |
ml |
125 |
250 |
350 |
松厚度 |
cm3/g |
2.4 |
2.8 |
3.1 |
裂断长 |
m |
4500 |
3800 |
3500 |
耐破因子 |
|
18 |
16 |
14 |
撕裂因子 |
|
95 |
95 |
95 |
注:疏解方法:北欧标准SCANM2。性能试验方法:美国标准(TAPPIT205os—71,TAPPIT220os—71)。 |
加拿大进口的化学热磨机械木浆(CHEMITHERMOMECHANICALWOODPULP)性能指标:见表6—8—27。
表6—8-27进口加拿大机械木浆性能指标 |
打浆度CSF |
ml |
125 |
10% |
松厚度: |
cm3/g |
2.4 |
2.3~2.5 |
抗张指数: |
Nm/g |
45.5 |
42.5~47.5 |
耐破指数: |
kN/g |
2.8 |
2.6~3.0 |
撕裂指数: |
mNm2/g |
8.3 |
8.0~8.8 |
注:疏解方法:SCANM2或TAPPI T262om—91或CPPAC.8P。 |
性能试验方法:美国标准TAPPI T205om—88,T220om—88。 |
7.检验
进口纸浆检验主要包括销售重量检验和物理性能检验,所涉及的检验标准有美国标准(TAPPI)、国际标准(ISO)、北欧标准(SCAN)、澳大利亚标准(APPITA)、加拿大标准(CPPA)等,这里仅就最常用的美国标准和国际标准加以介绍:
(1)销售重量检验
①检验标准:
TAPPIT210纸浆水分、称重和测试;
ISO801/1纸浆——成批销售重量的测定第一部分:浆板浆包;
ISO801/2纸浆——成批销售重量的测定第二部分:浆块(急骤干燥浆)浆包。
②检验步骤:包括样包的选取;样包的称重;确定样片(块)的位置;切取试片(块);试片(块)的称重和烘干;结果的计算。
(2)物理性能检验进口纸浆的物理性能中主要是测定抗张强度、耐破强度和撕裂强度,而这些强度项目,首先要经过实验室打浆,然后抄成纸页,方能进行测试。
①化学浆的强度检验方法:
a.打浆:见表6—8—28。
表6—8-28打浆的方法标准 |
打浆使用的标准 |
ISO5264/1 |
ISO5264/2 |
TAPPIT200 |
TAPPIT248 |
打浆机 |
Valley |
PFI |
Valley |
PFI |
打浆浓度% |
1.57 |
10 |
1.57 |
10 |
水质 |
蒸馏水 |
蒸馏水 |
蒸馏水 |
蒸馏水 |
疏解方式 |
在打浆机内 |
英国标准疏解器 |
在打浆机内 |
标准疏解器 |
打浆负荷 |
54N |
3.3kN/m |
5500g |
340g/mm |
b.手抄片的制备:见表6—8—29。
表6—8-29手抄片的制备方法标准 |
抄制试片使用的标准 |
ISO5269/1 |
TAPPIT205 |
抄片器 |
方形或圆形 |
圆形 |
吸水高度m |
0.80 |
0.80 |
网目 |
120 |
150 |
定量(试片)g/m2 |
60(OD) |
60(OD) |
料筒内浆浓度g/L |
0.17 |
0.17 |
搅拌后静置时间s |
10 |
5 |
湿压榨次数 |
2 |
2 |
压力kpa |
400+400 |
345+345 |
时间min |
5+2 |
5+2 |
c.手抄片的物理性能试验:见表6—8—30。
表6—8-30手抄片的物理性能指标 |
手抄片测试使用的标准 |
ISO5270 |
TAPPIT220os-71 |
TAPPIT220om-88 |
标准条件 |
23℃,50%R.H |
同左 |
同左 |
计算强度用定量 |
标准条件下定量 |
绝干定量 |
标准条件下定量 |
抗张强度 |
抗张指数 |
裂断长 |
裂断长 |
耐破强度 |
耐破指数 |
耐破因子 |
耐破指数 |
撕裂强度 |
撕裂指数 |
撕裂因子 |
撕裂指数 |
②机械木浆的机械强度检验方法概述
机械木浆的机械强度检验其试验过程包括:试样的疏解、抄制手抄片和手抄片的测试。其中试样的疏解方法又分为常温疏解和加热疏解两大类,具体见表6—8—31。
表6—8-31机械木浆试样的疏解方法 |
适用标准 |
疏解方式 |
常温疏解 |
加热疏解 |
SCANM2 |
T262om-91 |
CPPAC8p |
疏解温度℃ |
20 |
90-95 |
85 |
样品量OD |
60 |
56 |
56 |
液体体积mL |
2700 |
4000 |
4000 |
手抄片定量g/m2 |
100 |
60 |
60 |
制备手抄片适用标准 |
T205os-71 |
T205om-88 |
CPPAC4 |
手抄片测试适用标准 |
T220os-71 |
T220om-88 |
CPPAD12 |
|