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针叶木长纤高浓与低浓打浆的比较研究

   日期:2019-12-21     来源:www.zhixueshuo.com    作者:二手网    浏览:647    评论:0    
核心提示:中高浓制浆造纸技术与传统的低浓流程比较,由于纸浆中纤维浓度高,可降低纤维和化学品的流失,因而节水、节能,对环境污染少,是

中高浓制浆造纸技术与传统的低浓流程比较,由于纸浆中纤维浓度高,可降低纤维和化学品的流失,因而节水、节能,对环境污染少,是造纸工业干净生产技术中的重要技术,现在已成为造纸工业的基本定义和基本办法。
  但是对于高、低浓打浆对纤维形态的改变的差异,及成纸物理指标影响的具体差异,却鲜有详细的研究。为了更好了弄清高浓打浆的机理及高浓打浆与低浓打浆有哪些不同,本研究针对针叶木浆,在贴近生产的20%的浓度下,采用高浓磨磨浆与3.5%浓度的低浓磨打浆来探索高浓打浆与低浓打浆的一些规律及其对纤维形态的改变。
  1实验办法
  1.1备浆
  将10kg风干银星牌针叶木浆板碎解2min,然后用甩干机甩干至大于20%的浓度,平衡水分后测定准确浓度,然后通过计算加水准确稀释至20%浓度,混合均匀平衡水分后准确测量水分值在20±0.5%可备用。测试原浆浆度、湿重。
  将10kg风干银星牌针叶木浆板碎解2min,然后用甩干机甩干至大于20%的浓度,平衡水分后测定准确浓度,然后通过计算加水准确稀释至3.5%浓度,混合均匀平衡水分后准确测量水分值在3.5±0.25%可备用。测试原浆浆度、湿重。
  1.2磨浆
  在筹备好的浆中取30组样,每组样30g绝干浆,通过高浓磨浆机中磨浆。磨浆流程中以控制磨片间隙为基准,调整磨浆间隙,每磨完一组浆样测试一次打浆度,依据状况适当调整打浆间隙。将以上所磨各组样以3°SR左右做为一个打浆度梯度,选取其中浆样备用。共计选出16组适合的样(含原浆)。
  在筹备好的浆中取30组样,每组样30g绝干浆,通过低浓磨浆机中磨浆。磨浆流程中以控制磨片间隙为基准,调整磨浆间隙,每磨完一组浆样测试一次打浆度,依据状况适当调整打浆间隙。将以上所磨各组样以3°SR左右作为一个打浆度梯度,选取其中浆样备用。共计选出16组适合的样(不含原浆)。
  2纤维剖析
  2.1高浓与低浓打浆对纤维长度的影响比较
  通过图1可以看出,在20%浓度下的高浓磨浆相对于低浓下(3.5%)的低浓磨打浆对纤维损伤相对较小,打浆到61°SR也仅仅只减少了10%的纤维平均长度,而低浓磨对纤维的切断功效明显要强得多。
  2.2高浓与低浓打浆对纤维宽度的影响比较
  由图2可以看出,高浓磨在打浆的初期,纤维宽度飞速增加,在20°SR左右达到较大值,之后几乎不再变化。而低浓磨变化幅度较小,有缓慢变小的趋势。
  2.3高浓与低浓打浆对纤维卷曲、扭结的影响比较
  从图3可以看出,在20%浓度下采用高浓磨打浆,伴随打浆程度的提升卷曲、扭结先有所上升,然后进而降低到一定量,之后不再有变化。低浓打浆经过一定量的打浆润胀之后纤维随即恢复,之后伴随打浆程度的提高呈轻微降低趋势。
  2.4高浓与低浓打浆对纤维扭结角度的影响比较
  图4高浓与低浓打浆对纤维扭结角度的影响
  高浓磨与低浓磨对纤维的扭结角度的影响如图4所示,呈现出一种相反的趋势,在打浆的刚开始,高浓磨处置的浆纤维扭结角度迅速上升,低浓磨处置的纤维扭结角度迅速降低,然后都趋于不再变化,这可能分别是由于纤维的压扁和润胀的理由。
  2.5高浓与低浓打浆对细小纤维含量、分丝帚化的影响比较
  图5高浓与低浓打浆对细小纤维含量的影响
  如图5所示,无论是高浓磨还是低浓磨,伴随打浆程度的提高,细小纤维的含量、分丝帚化成效呈线性趋势迅速上升,相比较而言高浓磨处置的纤维细小纤维含量更小,同时高浓磨的分丝帚化成效要比低浓磨的分丝帚化成效要好。
  3高浓与低浓打浆对成纸强度变化规律的比较
  3.1高浓与低浓打浆对成纸紧度、抗张指数、耐破指数和内结合强度的影响比较
  高浓磨打浆与低浓磨打浆对成纸紧度、抗张指数、耐破指数的影响,有类似的变化规律,在打浆初期紧度迅速上升,伴随打浆程度进一步提高增长趋于平缓。而相互比较在相同的叩解度下,高浓磨处置的浆要比低浓磨处置的浆紧度低即松厚度高,抗张指数、耐破指数高。
  3.2高浓磨与低浓磨对成纸撕裂指数的影响比较
  如图7所示,高浓磨打浆与低浓磨打浆打浆对撕裂指数的影响与抗张指数有很大不一样。撕裂指数在打浆初期迅速上升,但是很快就达到拐点,随即开始呈迅速降低的趋势,之后降低变得十分平缓。一般大家认为影响撕裂的主要因素是纤维的平均长度,但是通过上图及图1纤维平均长度的变化规律来看,纤维平均长度对撕裂的影响虽然较大,但是并没有占到主导地位。所以可能有另外一种或者几种因素主导者成纸撕裂度的变化,具体的影响有待于进一步的研究。
  3.3高浓磨与低浓磨对成纸耐折度和内结合强度的影响比较
  高浓磨打浆与低浓磨打浆对耐折度和内结合强度的影响变化趋势呈现出了很大的不一样,低浓磨处置的浆耐折度和内结合强度呈现出缓慢增长的趋势,而高浓磨处置的浆呈现出迅速增长趋势,到打浆度到50°SR左右达到拐点开始降低,同时高浓磨浆相比低浓磨处置的浆耐折度和内结合强度提高幅度要大得多。
  3.4高浓与低浓打浆对成纸环压指数的影响比较
  高浓磨打浆与低浓磨打浆对成纸环压指数的影响如图9所示,两种打浆方法变化规律类似,与其他指标强度指标不一样的是低浓磨处置的浆指标要好于高浓磨浆机处置的浆,这可能是由于前者在相同的打浆程度下紧度更高的原故。从图中变化趋势看,针对于现在以非原生浆为主要原料生产需要环压的纸种来说,高浓打浆可能并不是一个适合的选择。
  4结论
  4.1高浓磨浆相对于低浓磨浆切断较小,经过较高程度的打浆,依然保留了较高的纤维平均长度;
  4.2高浓磨浆相对于低浓磨浆对纤维产生较大挤压从而宽度变大;
  4.3高浓磨浆相对于低浓磨浆会造成纤维一定量卷曲和扭结;
  4.4高浓磨浆相对于低浓磨浆除环压强度以外,其它各项成纸物理指标均有明显提高,其中耐折度和内结合强度的提高尤为明显。


 
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