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1、一、课题：打浆 第一节概述 第二节打浆原理二、目的：通过本课程学习，使学生能够熟知造纸车间为什么要打浆？打浆目的和任务是什么？掌握介绍打、配浆工艺流程；打浆的基本术语及打浆对纤维的作用，重点掌握打浆与纸张质量特性的关系。并通过讨论与提问多种方式结合的学习使同学们对造纸工艺有基本的感官认识与了解，并能激发同学们对将来工作的兴趣与热情。三、课时：4h，第 2 次 第 1 周 星期三 2 月 19 日 C25、26（5.6 节） 第 3 次 第 1 周 星期五 2 月 21 日 C25、26（3.4 节）四、课型：新课五、教具：多媒体、教鞭、白板笔及未、已叩浆料六、重点：打浆基本术语、打浆对纤维的作
2、用、打浆与纸张质量特性的关系七、难点：打浆与纸张质量特性的关系（有点抽象）八、教学过程： 导入：回顾：上节课，我们学习了整个纸车间基本流程，我们共同来回顾以下。打浆配浆高位箱流浆箱网部压榨部（普通压榨、施胶压榨）干燥部（前干燥、后干燥） 压光卷取部（普通压光、软辊压光） 复卷打包成品入库那么，打浆为第一道工序，我准备了 12 节课与同学们进行共同学习打浆这章节。正式上课过程：（讲授为主，辅以图表并结合提问与思考）课程大纲：（详细内容见课件）我们第二章打浆章节主要将学习以下 7 个方面的内容：n 1、介绍打浆基本理论（重）n 2、介绍两种常用打浆设备n 3、介绍打、配浆工艺流程（重）n 4、介绍
3、工艺流程所涉及主要设备、工艺参数、注意事项（重、难）n 5、举例说明打浆方式的选用n 6、浆部各岗位日常工艺巡检内容n 7、浆部案例介绍那么本次课程主要学习打浆的基本理论，4h,分两次课，主要包括：n 一、为什么要打浆？（重）n 二、打浆的目的和任务是什么？n 三、打浆的工艺流程？（重）n 四、打浆基本术语有哪些？（重）n 五、打浆对纤维的作用有哪些？（重）n 六、打浆与纸张质量特性的关系（重、难） 一、打浆的定义n 1、打浆的定义(此处拿出浆与纸出来)n 打浆：利用物理的方法，对水中悬浮的纸浆进行机械处理，使纤维受到剪切力，改变纤维的形态，使纸浆获得某些特性（如机械强度、物理性能等），以保证
4、抄成的纸和纸板能取得预期的质量要求。即利用机械方法处理水中的纸浆纤维的过程。2、打浆的原因（即为什么要打浆？）1）、未经打浆的纸浆中含有未离解的纤维束，由于纤维太粗太长，表面光滑挺硬，纤维的比表面积小，缺乏必要的切短和分丝，纤维之间结合性能差。n 2）、未经打浆的纸浆抄纸后纸页质量差：成形匀度差，成纸显得疏松、多孔、表面粗糙、强度很低，不能满足印刷的要求。n 3）、满足生产的需要：主要表现在网部的脱水性能，纸页的干湿强度。n 4）、满足不同纸种抄造的需要：采用同一种纸浆原料，可以生产很多种不同性质的纸张和纸板。n 5）、满足多种不同性质的纤维原料能够生产同样质量指标的纸张或纸板的需要。二、打浆
5、的目的和任务n 1.利用物理的方法，对纸浆纤维进行机械或流体处理，改善纸张的性质， 特别是机械强度和物理性质，以便适应纸张产品质量的要求。n 2.适应纸机抄造的要求，控制纸料在网上的成型和滤水性能（匀度、强度、车速）。填 料三、举例说明股份 3 抄及 8 号机打浆的工艺流程（配图） 三抄打浆工艺流程：商品木浆 水力碎浆机化学木浆1#浓缩机T1浆池化学苇浆2#浓缩机T2浆池APMP3#浓缩机T3浆池干损纸T12 浆 池 纤维疏解机2#、3#盘磨1#盘磨4#盘磨双盘磨湿损纸T4浆池T5浆池T6浆池T7浆池T13浆池T9浆增白剂防腐剂高位箱匀整机T8浆池8 号机打浆简单流程（此处请同学们看图后讨论六
6、抄打浆有哪些工序）：链板机-水力碎浆机-卸料塔-粗筛-进浆池-打浆机-配浆线混合池-浓浆筛选-纸机池-浓浆泵 流送上浆系统四、打浆基本术语n 1、打浆度：又叫叩解度，它表示纸浆脱水的难易程度，综合地反映纤维被切断、分丝、润胀和细纤维化的程度。 2g 绝干浆1000mL，30,80 目北美洲和日本多选用加拿大标准游离度（C. S. F），而我国和欧洲则习惯于应用肖伯尔叩浆度(SR)，两者只是测定表示方法上不同。叩浆度越高， 浆料游离度（C. S. F）越小，两者可互为换算。（插入打浆度与游离度对照表）不同纸对打浆度有不同的要求：附：8 号机工艺规程如 70g/m2 涂布纸n 一、浆部工艺参数n
7、1、浆料配比n NBKP：APMP：DIP =30%：45%：25%n 未涂损纸：020%n 涂布损纸：10-20%n 2、打浆n 浓度（%）游离度 mln NBKP3.5-5.0430480三台磨n DIP3.5-5.0120-150两台磨n APMP3.5-5.070-110（APMP 超过 120ml 即通知调度要求调整）n 涂布损纸140一台磨同学们，注意：打浆度是衡量打浆好坏（打浆岗位能否胜任）的一个重要参数，打至合格的范围才能满足工艺要求。2、分丝帚化：纤维在打浆过程中使纤维产生纵向分裂，表面分离出细小纤维，纤维两端帚化起毛的现象。3、湿重：框架法测定，间接表示纤维的长度。某一工厂
8、，针对某一浆料可说明问题。4、打浆浓度1） 质量百分浓度:浆料的悬浮液中，绝干纤维的质量与浆料悬浮液质量的百分比(%)；2） 体积百分浓度：一定体积的浆料中所含绝干纤维的百分含量，适应于纸浆浓度小于 1%的情况。(g/l)3） 影响浓度测定因素:烘烤时间、称量误差。4） 分为低浓打浆（浓度在 10%以下）、中浓打浆（浓度 10%20%）、高浓打浆：（浓度在 20%30%，甚至更高）5、打浆比压：单位打浆面积上所受到的压力，称为打浆比压。6、润胀：所谓润胀是指高分子化合物在吸收液体的过程中，伴随体积膨胀的一种物理现象。7、打浆效率：是指单位时间内处理的浆料量与打浆前后所提高打浆度数的乘积，即：打
9、浆效率 = 通过浆量 （kg/h）0SR。五、打浆对纤维的作用1、植物纤维细胞基本构造回顾主要成分胞间层（M）主要成分木素初生壁（P）较多木素和半纤维素次生壁S）次生壁外层较多木素和半纤维素（S1）次生壁中层木素含量 低，大量纤维素（S2）次生壁内层木素含量 低，大量纤维素（S3）2、打浆对纤维的作用纤维的压溃、揉搓、分裂；细胞壁的位移和变形；初生壁和次生壁外层的破除；维的润胀；维的细纤维化；纤维的切断。打浆的作用：主要是纵向分丝帚化和横向切断两个方面。（此处具生活实例： 拿出剪刀与废毛进行纵向分丝与横向切断的模拟实验并分析）具体：对纸浆所产生的纤维结构和胶体性质的变化，都属于物理变化的范畴，
10、 并不引起纤维的化学变化或产生新的物质。它使纤维细纤维化，使纤维具有良好的柔软性和可塑性，而且由于打浆的机械作用增加了纤维的表面积，游离出更多的羟基(-OH)，经压榨成形后，在干燥时由于氢键的作用而大大增强纤维的结合力，提高纸的强度。（一）细胞壁的位移和变形n 打浆的机械作用使 S2 层中的细纤维同心层产生弯曲，发生位移和变形；n 使细纤维之间的间隙增大，水分子更容易渗入，为纤维润胀创造了有利条件；n 对 P 层和 S1 层的破除起了重要的促进作用。纤维次生壁的位移（二）初生壁和次生壁外层的破除n 通过打浆的机械作用和纤维之间的相互摩擦作用将 P 层和 S1 层破除，以便使 S2 层充分地润胀
11、和细纤维化。n 不同制浆方法和纤维原料，其 P 层和 S1 层破除的难易程度也不同。n 对某些化学浆，在制浆过程中已经破除了 P 层，所以打浆时主要是破除S1 层。（三）横向切断或变形n 切断是指纤维横向发生裂断的现象。主要是纤维受到打浆设备的剪切力作用和纤维间的相互摩擦作用所致。n 纤维的切断与其润胀有一定的关系。润胀良好的纤维不容易被切断。n 纤维切断后在断口处留下锯齿状的末端，利于纤维的分丝帚化和细纤维化。（四）吸水润胀n 纤维润胀的原因是由于纤维素和半纤维素分子结构中所含极性羟基与水分子产生极性吸引，使水分子进入纤维素的无定形区，使纤维素分子链之间距离增大，引起纤维变形。n 纤维润胀是
12、打浆过程中的一个重要问题。纤维润胀后，其内聚力下降，纤维内部组织结构变得更为松弛。纤维比容和比表面积增加， 纤维直径可以膨胀增大 23 倍。n 有利于纤维的细纤维化，增加纤维间的接触面积，提高成纸强度，降低透气度。（五）细纤维化n 纤维的细纤维化从细胞壁 P 层和 S1 层破除时开始，并在纤维吸水润胀后大量产生。n 细纤维化包括：纤维外部的细纤维化、纤维内部的细纤维化n 上述两种细纤维化作用，是打浆的重要作用之一，对纸页性质影响极大。n 纤维外部的细纤维化: 纤维分丝帚化，表面分丝起绒毛。 分离出大量的细纤维、微纤维、微细纤维。从而大大增加了纤维的外比表面积，促进了氢键的结合。n 纤维的内部细
13、纤维化:纤维发生润胀后，在次生壁同心层之间彼此产生滑动，使纤维的刚性下降， 弹性削弱，塑性增加，纤维变得柔软而有可塑性。n 细纤维化主要产生于 S2 层这是由于：n S2 层纤维素含量高n 细纤维的排列与轴向几乎平行n 打浆作用使 S1 层破除n 使该层易于产生细纤维化。n 细纤维化与润胀的关系（互相促进）：n 纤维吸水润胀后组织结构松弛，为进一步细纤维化创造了有利条件；n 纤维的细纤维化，使水分更容易渗入，又能促进纤维的进一步润胀。六、打浆与纸张质量特性的关系（重、难）n （一）纤维结合力理论：氢键说n （二）影响纤维结合力的因素n （三）打浆与纸张性质的关系（一）、纤维结合理论： 纤维间氢
14、键的形成过程1、通过水分子形成的水桥连接纤维间氢键的形成过程2、单层水分子形成的氢键结合n 当纸料在网上滤水后，经过压榨进一步脱出水分，使两纤维间的距离靠拢， 在纤维间形成了比较有规则的单层水分子连接的氢键结合。纤维间氢键的形成过程3、过程完成，形成氢键结合n 纸页经加热干燥进一步脱除水分，水分蒸发时，纤维受水的表面张力作用，使纸页收缩，纤维进一步靠拢，从而使纤维素分子间的羟基距离小于 2.8 ，最终形成了氢键结合。（二）影响纤维结合力的因素影响纤维结合力的因素很多。如纤维在打浆过程中所受到的机械作用情况， 纤维的吸水润胀、游离羟基的数量和比表面的大小，纸料种类（浆中木素、纤维素和半纤维素含量
15、），纤维长度和杂细胞含量等。其中最主要的因素是打浆过程中纤维受到的机械作用情况，因为纤维的吸水润胀、游离羟基数量和细纤维化程度均在很大程度上取决于打浆操作。（三）、打浆与纸张性质的影响（重、难）（此处分别让同学们拿着 A4 纸做实验）n 1、打浆与纤维结合力的关系n 2、裂断长3、耐折度n 4、撕裂度5、耐破度n 6、吸收性7、透气度n 8、不透明度9、紧度n 10、伸缩性11、施胶度n 12、脆性打浆与纸页性质(1) 纤维结合力n （Fiber-fiber Bonding）n 随着打浆度的增加，纤维润胀和细纤维化增加，纤维的比表面积增大，游离出更多的羟基，促进纤维间的氢键结合，使纤维结合力不
16、断上升。曲线特征： 初期上升很快，逐渐缓慢达到最高点。(2) 裂断长（Breaking Length）n 纸页的抗张强度。主要受纤维间结合力和纤维平均长度的影响。同时与纤维的交织排列和纤维自身的强度等也有关。曲线特征： 初期上升很快，中期缓慢并达到最高点，后期下降。（3） 耐破度 (Bursting Strength)n 纸页所能承受的最大压力。主要受纤维间结合力和纤维平均长度的影响。同时与纤维的交织排列和纤维自身的强度等也有关。曲线特征：初期上升很快，中期缓慢并达到最高点，后期下降。（比裂断长的曲线下降早一些）（4） 耐折度 (Folding Strength)n -纸页在一定的张力下承受
17、180 度往复折叠的次数。主要受纤维平均长度、纤维间结合力、纤维在纸页中的排列，纤维本身的强度和弹性等。曲线特征：初期上升很快，中期缓慢并达到最高点，后期下降。（与耐破度曲线相似）(5)撕裂度 (Tearing Strength)n 纸页抗撕裂的能力。主要受纤维平均长度的影响，其次是纤维结合力、纤维排列方向、纤维强度和纤维交织情况等。曲线特征：初期上升很快，中期缓慢并达到最高点，后期下降。（比耐折度下降要早）（6） 紧度 (Density)n 紧度指纸页紧密的程度，用（ g/cm3）表示。该指标也可用紧度的倒数- 松厚度（Bulk）表示, 单位为(cm3/g)。该指标主要受纤维结合力的影响。曲
18、线特征：随打浆程度的增加，曲线不断上升。（7） 不透明度 (Opacity)n 不透明度是指纸页不透光的程度，该指标对印刷纸尤为重要。该指标主要受纤维结合力的影响。曲线特征：随打浆程度增加，曲线不断下降。（8） 伸长率和伸缩性(Stretch Ratio)n 打浆度越高，成纸的伸长率和伸缩性越大。另外，与纸机操作有密切关系。(9)吸收性和透气度(Absorption)n 吸收性是表示纸张吸收水分或其他液体的能力；透气度是指纸张透过气体的能力。上述指标均随打浆度的提高而降低。n 曲线特征：随着打浆程度的提高而下降。（10）脆性 (Brittleness)n 脆性是纸页的物理性质之一，特别是对以草
19、类浆抄造的纸和纸板更为重要。n 已经引起国内造纸工作者的重视，但是目前对脆性还没有一个明确的定义和统一的测试方法。同学们，打浆与纸张质量的 12 个方面的影响，希望同学们牢记。今后在实际操作中要多注意打浆与纸张质量的关系，达到最合适的一个打浆度，这样才能做好一名打浆工，为我们的纸机输送最优质的浆料，保证纸机正常运行。小结:1. 打浆：所谓打浆就是利用机械方法处理水中的纸浆纤维的过程。2. 打浆的目的就是利用机械方法，使纤维受到剪切力的作用，而改变纤维的性能，以满足不同纸种抄造的要求。3. 打浆对纤维的作用（5 点）4. 打浆与纸张性质的关系5. 基本概念：打浆度、分丝帚化、湿重、打浆浓度、打浆比压、润胀、打浆 效率九、作业安排1、为什么说纸是打出来的？2、用方框图画出 3 抄、6 抄打浆基本流程？3、纤维在打浆过程中发生哪些变化？4、打浆与纸张性质的关系？5、名词解释：打浆度、分丝帚化、湿重、打浆浓度、打浆比压、润胀、打 浆效率十、教后记：1、氢键结合是重点。故在讲解纤维结合力理论：氢键说时，不耻下问向学习委员李坤请教，共同探讨唯有纤维素分子中羟基的氢原子与相邻羟基中的氧原子产生了 O-HO ，最终形成了氢键结合。干纸幅是最稳定，结合力才最强。2、结合书本与相关资料，准备充分，认真对待每一次课，唯有自己弄透彻才能够教同学们。