09造纸原理与工程思考题

纤维间氢键的形成过程（III）----过程完成，形成氢键结合

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 Å，最终形成了氢键结合，即纤维-纤维间的氢键结合

氢键理论认为，打浆过程的机械作用增大了纤维的外表面，游离出大量极性羟基

（-OH+）,水与羟基极易形成氢键结合，形成极性水分子的胶体膜，当水分子蒸发时，相邻纤维间的羟基

通过相面结合，从而将纤维结合在一起。这就是纸张强度增加的主要原因。

氢键形成的条件：①有游离羟基的存在；两羟基之间的距离在2.8 Å以内。②纤维的吸水润胀和细纤

维化，都会使纤维的游离羟基增加，促进纤维间的氢键结合，从而提高纸页的物理强度。

5.草类浆纤维打浆过程中的特性是什么？为什么说草类浆打浆比较困难？原因是什么？

（1）特性：①草浆打浆分丝帚化困难，即草浆不易实现外部细纤维化。②草浆的非纤维细胞含量高，在

打浆过程中，由于其易破碎而使打浆度上升很快，大大增加草浆的滤水困难。③草浆打浆的目的是使纤维

疏解分散，表面稍稍起毛活化，使纸页有足够的允度和强度。草浆打浆应以“充分疏解，轻度打浆”较为

合理。

（2）草浆打浆难以细纤维化的原因：①草浆纤维的胞腔小，S1层较厚，不易破除。且S1层与S2层之间

黏结紧密，S1层的细纤维呈交叉螺旋形沿纤维横向排列，象一个套筒把S2层紧紧包住，限制了S2层的

润胀。②草浆纤维的细胞壁是多层结构的微纤维薄层，各层微纤维的排列方向往往不一致。横向排列多层

的微纤维层限制了轴向排列的微纤维层的分丝和润胀。③草浆纤维的微纤维缠绕角过大。④微纤维的异向

性。

6.纤维在打浆过程中的作用机理是什么？

（一）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。

（二）纤维润胀的意义：

（1）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2—3倍。

（2）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。

（三）纤维润胀的影响因素：

（1）原料的组成----木素是疏水性物质，因此木素含量高的原料纸浆，不易润胀。

（2）半纤维素含量----草类纤维的半纤维素含量高，含有较多的游离羟基，比纤维素有更大的亲水性，容

易吸水润胀。

（3）制浆方法----不同的制浆方法使纸浆的木素、纤维素和半纤维素的含量不同，因此也影响到纤维的润

胀程度。

7．目前打浆设备分为哪几种类型？ 间歇式主要是槽式打浆机；连续式主要有锥形磨浆机、圆柱磨浆机、圆盘磨浆机

8．打浆有哪几方式？各种打浆方式的浆料有什么特征？木浆和草类浆的打浆有什么不同的特性？

根据纤维在打浆中受到不同的切断、润胀、及细纤维化的作用，将打浆方式分为四种类型：长纤维游离状

打浆、短纤维游离状打浆、长纤维粘状打浆、短纤维粘状打浆。

（1）长纤维游离状打浆特性：浆料脱水性好，成纸吸收性好，透气度大，不透明度高，撕裂度和耐破度

较好，尺寸稳定性好，变形性小，但匀度欠佳，平滑度差。

（2）长纤维粘状打浆特性：浆料脱水困难，纤维长上网时容易絮聚，但成纸强度大，吸收性小。

（3）短纤维游离状打浆特性：浆料脱水容易，纸的组织均匀，纸质较松软，强度不大，吸收性强。

（4）短纤维粘状打浆特性：浆料脱水困难，成纸匀度好，吸收性小，有较大的强度。

9．什么叫打浆浓度？如何区分低浓、中浓和高浓打浆？低浓打浆和高浓磨浆的原理是什么？它们对打浆

质量、能耗有什么不同的影响？

（一）打浆浓度分为低浓（10%以下）、中浓（10-20%）和高浓（20-30%或更高）。

低浓打浆：主要靠刀片直接对纤维进行冲击、剪切、压溃和摩擦。

高浓打浆原理：与低浓打浆相比，高浓打浆作用不是靠磨盘直接作用于纤维，而是依靠磨盘间高浓浆料间

的相互摩擦、挤压、揉搓和扭曲等作用使纤维受到磨浆，同时产生大量的摩擦热，使浆料软化，有利于浆

料的解离。

（二）高浓打浆的浆料特性

a. 更多的保留了纤维的长度和强度，很少增加细小纤维的组分，成浆的撕裂度很高。

b. 纤维多是扭曲和卷曲状，纤维具有很高的收缩能力，能大大提高纸张的收缩率和韧性，纸张强、韧、耐破度高。（对于水泥袋纸、卷烟纸、高速轮印刷纸非常重要）

C. 不足：设备复杂，动耗大，（成纸紧度大，不透明度大）尺寸的稳定性、纸的刚性和挺度均较差。

10.影响打浆的主要因素有哪些？

（一）打浆比压；（二）打浆浓度；（三）浆料通过量和打浆效率；（四）打浆温度；（五）设备特性；（六）纸料种类和组成的影响；（七）pH 值及添加物对打浆的影响。

11．什么叫打浆度？如何测定？有哪几种表示方法？

(一）打浆度，反映浆料脱水的难易程度，综合的表示纤维被切断、分裂、润胀和水化等打浆作用的效果。

(二）常用检测仪器有肖氏打浆度仪，加拿大游离度仪等