造纸基础知识 60 问1. 现代造纸的原料有哪些？答：现代造纸的原料有植物纤维（木材、竹、草类等），矿物纤维（石 棉、玻璃丝等），其他纤维（尼龙，金属丝等），还有用石油裂解得到 的高分子材料。目前用于书写、印刷、包装的纸仍主要以植物纤维为主 要原料制成。2. 造纸植物纤维原料的种类有哪些？答：目前造纸工业用植物纤维原料主要可分为两类： 木材纤维原料：直接从树木中获得的植物纤维。 非木材纤维原料：又分草类纤维原料、韧皮纤维材料和籽毛纤维 材料。3. 纸张常用辅料的组成及作用是什么？答：辅料是指为满足纸张的不同使用性能而添加到纸张中的各种助剂。 辅料由填料、胶料、色料和其他化学助剂组成。填料能改进纸张的平滑度和不透明度；胶料能使纸张具有抗水性能；色 料能增加纸张的白度等；染料能给纸张上色；其他化学助剂可改变纸张 的性质，以提供纸张某些特殊用途。4. 胶料的作用是什么？答：用植物纤维生产的纸张，因纤维本身和纤维间存在大量的毛细孔， 而且构成纤维的纤维素、半纤维素含有大量亲水的羟基，所以能吸收水 或其他液体。为使纸张不被水或其他液体浸润，需在纸中加入具有抗液 性胶体物质或成膜物质，即胶料，给予纸张抗液体渗透和扩散的性能。在造纸工业中施加胶料的工艺过程称为施胶。5. 施胶有哪些方法？答：根据施胶效果的不同，施胶方法分为内部施胶和表面施胶两种。内 部施胶是将胶料加入纸浆中，再抄成具有憎液性的纸和纸板。常用胶料 有松香胶料和合成胶料。表面施胶是在纸张表面涂上一层薄的胶料，从 而使纸张具有憎液性能。常用胶料有淀粉、动物胶、及合成胶料等。表 面施胶主要用于胶版纸、书写纸和有憎液性要求的包装纸和纸板。6. 表面施胶对印刷纸性能的影响有哪些？答：增加纸张的抗水能力及表面强度，可减少胶印中纸张的掉毛现象； 改进印刷适性，若表面胶料太少，印刷中纸张将吸收油墨中过多的连 结料，造成印迹无光泽。相反，若表面胶料太多，将减慢油墨的干燥速 率，导致蹭脏和光亮污点；增加纸张的可擦性，表面施胶可减少油墨 的渗透，因而易于把油墨擦掉，增加了纸面的抗磨擦能力；增加纸张 的强度，如耐破度、耐折度和抗张强度；减少纸张的两面差和变形。7. 填料的作用是什么？答：填料是为了使纸张获得特定性能，如白度、不透明度、平滑度等， 同时，填料的加入使纸张内部空隙变小变细，从而增加纸张的油墨吸收 性，并且使得吸墨性变匀。通常加入浆料中的不溶于水或微溶于水的矿 物质，在印刷纸中含量约为10%-25%，不同的纸张添加量不同，并且可 能相差很大8. 印刷用纸填料应具有哪些特性？答：印刷用纸的填料应具有高白度、高折射率、颗粒细小、水溶能力低、 较低的密度及良好的化学稳定性，另外，最好资源丰富，价格低廉。9. 印刷用纸的常用填料有哪些？答：最常用的无机填料有滑石粉、白土、钛白粉和碳酸钙。其中钛白粉 是昂贵优质的填料；有机合成填料为一些高分子物质。10. 填料对印刷纸张性能的影响有哪些？ 答：印刷用纸加入填料可改进纸张的印刷适性，如增加纸张的白度、平 滑度、不透明度、挺度。改善纸张对油墨的亲合力、柔软度和稳定性， 从而有助于印刷品质量的提高。当然纸张中加入填料量太高也带来一些 不良的影响，主要表现为纸张强度的降低和施胶效果的下降，在印刷中 易发生掉粉、掉毛现象，填料粒子传递到印版和橡皮布上会产生糊版等 现象；由于填料有摩擦作用，还会磨损印版，但是用沉淀碳酸钙PCC） 加填则可以使磨损印版降低到最低程度（金东目前采用）。11. 什么是纸张的不透明度？ 答：不透明度是指纸张不透光的性质，纸张的不透明度取决于纸张的光 散射能力、纸张内部光散射界面的多少（即内部独立粒子的数量）和散 射界面折射率差异的大小。光散射界面越多，散射界面间折射率差异越 大，则纸张的光散射能力越大，不透明度越高。12. 填料如何影响纸张的不透明度？ 答：没有加填料的纸张是由纤维和空气组成。空气存在于纤维间的孔隙 中，由于纤维与空气的折射率不同，因此当光束照射到纸张表面时，即 有部分光在纤维与空气界面上发生散射，赋予纸张一定（较低）的不透 明度，反映到印刷中，主要表现为极易透印。在纸张中加入折射率大于 纤维素的填料后，增加了纸张内部光散射界面的数量，即存在纤维与空 气间、填料与纤维间以及填料与空气间三类不同的界面，在这三种界面 中，填料与空气间折射率的差值较大。因此光线在填料与空气界面上得 到最大散射，导致不透明度增加。13. 填料如何改善纸张表面平滑度？答：纤维相互交织而形成的网络总是存在大量的孔隙和表面凹凸不平 处，加入细小颗粒填料后能改进纸张的柔软性和可塑性，能进行更好压 光处理，从而可改进压光后纸张的平滑度。14. 填料对纸张强度的影响如何？ 答：纤维间的结合是纸张强度的基础，填料的加入减少了纤维间的结合， 所以加入大量填料会使纸张强度显著下降。其中抗张强度、耐折度和耐 破度下降较大，撕裂度下降较小，使用填料的用量有一定限制。15. 填料如何影响纸张的松厚度？答：纸张纤维的密度为lg/cm3左右，而填料的密度大多在2.5-3.0g/cm3。因此填料的加入将会降低纸张的松厚度。但当加入的填料量较少时，松 厚度随填料量增加而增加，短纤维的纸张尤为明显。16. 填料如何影响纸张的挺度？答：纸张的挺度是纸张厚度和弹性模量的函数。填料对挺度的影响应将 填料对松厚度和抗张强度的影响综合起来考虑。当加填料量小时，填料 的加入基本不影响纸张的挺度，当加填料量再增加时，挺度则随填料量 增加而显著减小。17. 色料在纸张中的作用是什么？ 答：即使是经过漂白处理的纸浆纤维也是略呈黄色或灰白，这是由于纸 浆纤维中所含木素倾向于吸收波长在400-500nm的紫色和蓝色光所致， 纸浆中木素含量愈多，其色泽也就愈深。因此要使纸张具有更高的白度， 常在漂白浆中加入蓝紫色或红蓝色染料。生产有色纸还必须进行染色处 理。18. 色料的成分有哪些？ 答：色料是用于纸张染色和调色的颜料和染料。颜料大多是无机物，多 数不溶于水；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，或经化学处理后能溶于水。19. 纸张辅料中的其他化学助剂及作用？ 答：为适应纸张某些特殊用途的需要，常在纸浆或纸中掺用各种类型的 非纤维性添加剂。按其用途划分，大致可分为如下几类： 剂。剂是为增加纸页的度而加入的助剂，如脲醛树脂和酚醛树脂 等。 干强剂。如阳离子淀粉，聚丙烯酰胺等。 助留剂。为减少造纸过程中填料和细小纤维的流失而加入的助 剂，如聚丙烯胺、聚氧化乙烯和聚乙烯亚胺等。 消泡剂。用于消除造纸过程中的泡沫。如硅油、松节油、十三醇、 磷酸三丁酯、戊醇和辛醇等。 抗水剂。主要用于对抗水能力有较高要求的纸中。如石蜡、金属 皂、乙二醛、三聚氰胺甲醒树脂和丙烯酸二甲胺基乙脂等。20. 纸张如何进行简单分类？答：纸张通常依用途可以分为文化用纸、工业用纸、生活用纸和特殊用 纸，其中文化用纸可以简单地分为非涂布纸和涂布纸。未经涂布加工的 纸张称之为非涂布纸，如新闻纸、胶版纸、静电复印纸和书写纸等；经 涂布加工的纸张称之为涂布纸，如铜版纸、挂历纸、亚光纸、玻璃卡纸 等。答：填料是为了使纸张获得特定性能，如白度、不透明度、平滑度等， 同时，填料的加入使纸张内部空隙变小变细，从而增加纸张的油墨吸收 性，并且使得吸墨性变匀。通常加入浆料中的不溶于水或微溶于水的矿 物质，在印刷纸中含量约为10%-25%，不同的纸张添加量不同，并且可 能相差很大。21. 造纸的工艺流程是什么？ 答：造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成：制浆段：原料选择-蒸煮分离纤维-洗涤-漂白-洗涤筛选-浓缩或抄成浆片f储存备用抄纸段：散浆一除杂质一精浆一打浆一配制各种添加剂一纸料的 混合f纸料的流送f头箱f网部f压榨部f干燥部f表面施胶f干燥 f压光f卷取成纸涂布段：涂布原纸f涂布机涂布f干燥f卷取f再卷f超级压光加工段：复卷一裁切平板（或卷筒）一分选包装一入库结束22、什么是制浆？ 答：制浆是指利用化学方法或机械方法或两者结合的方法，使植物纤维 解成本色浆或漂浆的生产过程。23.什么是化学法制浆? 答:化学法制浆是利用化学药品的水溶液在一定温度和压力下处理植物 纤维原料,将原料中的木素和非纤维碳水化合物以及油脂、树脂等溶出, 并尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素,使原料纤维彼此分 离成浆。化学法中最有代表性的制浆法有硫酸盐法和亚硫酸盐法两种。24. 什么是机械法制浆？答：机械法制浆是利用机械方法对纤维原料进行处理，使纤维离解。以 木材为原料的叫机械木浆。造纸工业应用的主要是机械木浆，也称磨木 浆。机械浆保留了原料中的大量木素，得浆率高于化学浆。25. 漂白纸浆的目的是什么？ 答：经化学法和机械法等制得的纸浆，叫做本色浆，本色浆都有一定的 颜色（一般为黄色或褐色）。为满足纸张的使用要求，必须对纸浆进行 漂白处理，使纸张具有较高的白度。漂白就是用适当的漂白剂通过氧 化 ，还原或分解等反应，使纸浆中残留的木素溶出，或在保留木素的 情况下使有色物质褪色。26. 常用漂白纸张浆的方法有哪些？ 答：常用的漂白纸浆方法有两种： 一种是氧化漂白法，利用氧化漂白剂，破坏木素的结构，使其溶解， 达到提高纸浆纯度、白度的目的。此类漂白剂有C12、Clo2和次氯酸盐 等。目前仍以氧化性漂白为主要的漂白方法。氧化性漂白剂因是含氯漂 白，污染严重，将逐渐被含氧漂白方法所取代。另一种是还原漂白法，利用还原性漂白剂使发色基团改变结构，使 其脱色。由于不会造成纤维组分的损失，并可保持原浆料的特性，因此 特别适用于磨木浆，化学机械浆等高出浆率浆的漂白。此类漂白剂有连 二亚硫酸锌、连三亚硫酸钠、过氧化氢和过氧化钠等。还原漂白剂漂白 的纸浆成纸白度稳定性差，在空气中长时间光照后又会恢复原来的颜 色。当然，在漂白实践中用一种方法不能将浆料漂到较高白度，往往采 是多种漂白方法并用，即所谓的多段漂白，如三段漂、五段漂等，以便 使浆料漂白到符合使用要求的白度。27. 为什么要打浆？答：经过蒸煮或机械磨解、洗涤、筛选和漂白以后的纸浆，还不能直接 用来抄纸。因为纸浆中的纤维缺乏必要的柔曲性，纤维与纤维间的连接 性能欠佳，如果用它抄纸，纸张会疏松、多孔、表面粗糙、强度低，不 能满足使用的要求。打浆就是利用机械方法处理纸浆中的纤维，使其帚 化和适度切断，更重要的是纤维在打浆时吸水润胀，使之具有较高的弹 性和塑性，满足造纸机生产的要求，以使生产的纸张能达到预期的质量 指标。28. 纸页抄造的方法有哪些？答：纸页抄造的方法可以分为干法和湿法两大类，其主要区别在于：干 法造纸以空气为介质，主要用于合成纤维抄造不织布、尿片等；湿法造 纸以水为介质，适用于植物纤维抄纸。目前绝大多数的纸张都是湿法抄 造的。29. 湿法造纸机有哪些？ 答：湿法造纸机按纸页成型部分的结构分为长网造纸机、圆网造纸机和 夹网造纸机三大类。长网和圆网造纸机在纸页成型时都是采用单面脱 水，因而会造成纸页的两面差；而夹网造纸机采用喷浆双面同时脱水， 有效地减少或消除了纸页的两面差，可提高成纸的匀度。30. 纸页的抄造过程是怎样的？ 答：下面以目前应用最为先进的夹网造纸为例，介绍纸页的抄造过程： 造纸机由湿部和干部两部分组成，湿部包括流浆箱（即头箱）、网 部和压榨部；干部包括干燥部、压光部和卷纸机。由净化系统送来的纸 料悬浮液，通过流浆箱以均匀、稳定的出浆速度喷到两张网中间（一般 以 45 度角或 90 度角喷射），通过两张网双面脱去大部分水成型后，送 到先进的靴式压榨机进行压榨脱水，并改善纸页性能，增加纸页的紧度 和表面平滑度。纸页通过压榨机械脱水后，被送到干燥部利用热能进一 步脱水，以达到成纸含水量的要求。胶版