植物纖維的特性在造紙工業中的應用
植物纖維,通過纖維測定儀可ke以yi快kuai速su的de測ce量liang出chu來lai,隨sui著zhe人ren們men對dui植zhi物wu纖xian維wei認ren識shi的de加jia深shen,纖xian維wei的de作zuo用yong也ye被bei廣guang泛fan的de應ying用yong到dao實shi際ji生sheng產chan中zhong,下xia麵mian為wei大da家jia介jie紹shao一yi下xia植zhi物wu纖xian維wei的de特te性xing在zai造zao紙zhi工gong業ye中zhong的de應ying用yong。
用yong不bu同tong的de植zhi物wu纖xian維wei原yuan料liao製zhi漿jiang造zao紙zhi,在zai各ge製zhi漿jiang造zao紙zhi過guo程cheng中zhong所suo得de漿jiang和he紙zhi的de品pin質zhi亦yi有you不bu同tong,這zhe不bu僅jin與yu所suo用yong各ge種zhong植zhi物wu纖xian維wei原yuan料liao的de化hua學xue組zu成cheng有you關guan,還hai與yu它ta們men的de纖xian維wei形xing態tai結jie構gou有you密mi切qie關guan係xi。造zao紙zhi工gong作zuo者zhe常chang用yong纖xian維wei的de長chang寬kuan比bi、纖維的微觀結構對打漿的影響等作為衡量造紙原料優劣的方法,現就植物纖維形態與紙漿和紙張性能的關係淺述於下:
一、纖維的長度、寬度、長寬比及長寬度均一性造紙用各類植物纖維原料中,針葉木纖維比較粗而長,闊葉木與一般草類原料纖維(如稻草、麥草、蘆葦等)的長度比較接近,寬度也比針葉木纖維小,龍須草、竹材的纖維較長。過去,造紙工作者常用纖維長寬比來衡量原料的優劣,但根據試驗的結果看,理由尚不充分。例如:一般針葉木較竹類和草類原料好,但長寬比都次於竹和草.jiushizaitongleiyuanliaozhongyemeiyoumingxiandeguilv,genjushiyongqingkuang,maweisongheluoyesongdouburuhongsong,daocaoyebujiganzhezha,danqixianweichangkuanbiqiaqiaxiangfan。raner,xianweichangkuanbiduiyumouxieyuanliaorurenpixianwei、龍(long)須(xu)草(cao)等(deng)長(chang)寬(kuan)比(bi)特(te)別(bie)大(da)的(de)原(yuan)料(liao),可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)衡(heng)量(liang)原(yuan)料(liao)品(pin)質(zhi)優(you)劣(lie)的(de)標(biao)誌(zhi)之(zhi)一(yi),對(dui)紙(zhi)張(zhang)強(qiang)度(du)產(chan)生(sheng)有(you)利(li)的(de)影(ying)響(xiang)。據(ju)資(zi)料(liao)介(jie)紹(shao),纖(xian)維(wei)長(chang)度(du)對(dui)紙(zhi)的(de)強(qiang)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)還(hai)是(shi)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)。克(ke)拉(la)克(ke)(Clark)認為撕裂強度與纖維長度的3/2次方成正比;抗張強度與纖維長度的1次方成正比;耐破強度與纖維長度的1/2次方成正比。國際上有時用(耐破強度x撕裂強度)之指標來比較紙的強度。按aark的(de)意(yi)見(jian),這(zhe)個(ge)指(zhi)標(biao)也(ye)與(yu)纖(xian)維(wei)長(chang)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi)關(guan)係(xi)。所(suo)以(yi),根(gen)據(ju)近(jin)年(nian)的(de)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)和(he)大(da)量(liang)的(de)生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)表(biao)明(ming),纖(xian)維(wei)長(chang)度(du)不(bu)僅(jin)與(yu)紙(zhi)頁(ye)撕(si)裂(lie)強(qiang)度(du)成(cheng)直(zhi)線(xian)關(guan)係(xi),而(er)且(qie)纖(xian)維(wei)較(jiao)長(chang)都(dou)能(neng)提(ti)高(gao)紙(zhi)張(zhang)的(de)抗(kang)張(zhang)強(qiang)度(du)(裂斷長)、耐nai破po度du和he耐nai折zhe度du。因yin此ci,纖xian維wei長chang度du是shi衡heng量liang植zhi物wu纖xian維wei原yuan料liao優you劣lie的de重zhong要yao標biao誌zhi之zhi一yi。但dan必bi須xu指zhi出chu,在zai考kao慮lv纖xian維wei長chang度du的de影ying響xiang時shi,隻zhi看kan纖xian維wei平ping均jun長chang度du是shi不bu全quan麵mian的de,還hai需xu要yao注zhu意yi纖xian維wei長chang度du、寬度的不均一性,其不均一性常用頻率分布表、圖表示。
二、纖維細胞壁厚、腔徑及壁腔比纖維細胞壁的絕對厚度與紙張性能的關係不大,而纖維細胞壁厚與胞腔直徑之比值(壁腔比)卻(que)對(dui)紙(zhi)張(zhang)性(xing)能(neng)影(ying)響(xiang)極(ji)大(da)。一(yi)般(ban)認(ren)為(wei)細(xi)胞(bao)壁(bi)薄(bo)而(er)腔(qiang)大(da)的(de)纖(xian)維(wei)抄(chao)成(cheng)的(de)紙(zhi)強(qiang)度(du)大(da),這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)壁(bi)薄(bo)腔(qiang)大(da)的(de)纖(xian)維(wei)有(you)柔(rou)軟(ruan)性(xing),纖(xian)維(wei)交(jiao)織(zhi)得(de)好(hao)。而(er)壁(bi)厚(hou)腔(qiang)小(xiao)的(de)纖(xian)維(wei)比(bi)較(jiao)僵(jiang)硬(ying),彼(bi)此(ci)結(jie)合(he)差(cha),製(zhi)成(cheng)紙(zhi)張(zhang)強(qiang)度(du)較(jiao)低(di),紙(zhi)頁(ye)較(jiao)疏(shu)鬆(song),吸(xi)收(shou)性(xing)好(hao)。壁(bi)腔(qiang)比(bi)是(shi)指(zhi)細(xi)胞(bao)壁(bi)厚(hou)度(du)的(de)2倍與胞腔直徑的比值。曾經有人對木材纖維原料進行研究提出,壁腔比小於1是好原料,等於1是中等原料,大於l是劣等原料。根據對落葉鬆、馬尾鬆與紅鬆三種原料的纖維形態檢測得知,落葉鬆細胞壁最厚,馬尾鬆次之,紅鬆最薄,壁腔比最小.在(zai)生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)中(zhong)使(shi)用(yong)這(zhe)三(san)種(zhong)原(yuan)料(liao)時(shi),其(qi)優(you)劣(lie)順(shun)序(xu)大(da)體(ti)是(shi),紅(hong)鬆(song)最(zui)好(hao),馬(ma)尾(wei)鬆(song)次(ci)之(zhi),落(luo)葉(ye)鬆(song)較(jiao)差(cha),這(zhe)是(shi)與(yu)纖(xian)維(wei)細(xi)胞(bao)的(de)壁(bi)腔(qiang)比(bi)有(you)關(guan)的(de)。研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),凡(fan)晚(wan)材(cai)率(lv)高(gao)的(de)木(mu)材(cai)製(zhi)成(cheng)紙(zhi)張(zhang)後(hou),除(chu)撕(si)裂(lie)度(du)外(wai),其(qi)他(ta)強(qiang)度(du)均(jun)較(jiao)差(cha),正(zheng)是(shi)壁(bi)腔(qiang)比(bi)的(de)影(ying)響(xiang);非木材纖維的壁腔比一般都比木材大,但不能按上述木材纖維壁腔比大於或小於1laipanduanyoulie,zheshiyinweicaoleiyuanliaojiegoubijiaofuza,xianweichangduchabiejiaoda,feixianweixibaohanliangxiangchajiaoda,suoyi,danyoubiqiangbibukenengdechuyuanliaoyouliedejielun。yibanshuolai,bobixianweizaozhinaipoqiangdu、抗張強度均好,而厚壁纖維造紙鬆厚度好、挺度好、撕裂強度好,但抗張強度、耐破強度、適印性能、耐折強度都較低,而且不易打漿。
三、非纖維細胞含量:從我國造紙植物纖維原料的纖維形態比較中可見,針葉木原料95%為管胞,非纖維細胞含量很少;闊葉木及竹材的非纖維細胞較多(約30~70%).稻草原料雜細胞含量為54%,而玉米稈雜細胞含量則高達69%。
由(you)生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)得(de)知(zhi),非(fei)纖(xian)維(wei)細(xi)胞(bao)混(hun)雜(za)在(zai)漿(jiang)中(zhong),含(han)量(liang)過(guo)高(gao)時(shi)會(hui)使(shi)紙(zhi)漿(jiang)得(de)率(lv)降(jiang)低(di),洗(xi)滌(di)和(he)漂(piao)白(bai)困(kun)難(nan),在(zai)紙(zhi)張(zhang)的(de)抄(chao)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong),使(shi)漿(jiang)料(liao)不(bu)易(yi)濾(lv)水(shui),濕(shi)紙(zhi)強(qiang)度(du)低(di),常(chang)引(yin)起(qi)粘(zhan)輥(gun)斷(duan)頭(tou),影(ying)響(xiang)車(che)速(su)的(de)提(ti)高(gao),還(hai)會(hui)使(shi)抄(chao)成(cheng)的(de)紙(zhi)張(zhang)強(qiang)度(du)降(jiang)低(di)(紙的內在強度及表麵強度較差)。因此必須加強備料、篩選,篩除雜細胞,以改善紙漿質量,所以非纖維細胞含量是衡量原料優劣的重要條件。
關guan於yu纖xian維wei形xing狀zhuang的de測ce定ding,現xian在zai沒mei有you簡jian易yi的de儀yi器qi來lai確que定ding,僅jin僅jin有you測ce量liang纖xian維wei素su含han量liang的de儀yi器qi,所suo以yi對dui纖xian維wei素su特te性xing的de判pan斷duan,我wo們men還hai需xu要yao借jie助zhu一yi些xie特te殊shu的de物wu理li和he化hua學xue實shi驗yan進jin行xing,然ran後hou應ying用yong到dao造zao紙zhi工gong業ye。



