印刷与包装材料-第九讲造纸材料及造纸工艺

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1、5.3造纸材料及造纸工艺5.3.1植物纤维的结构形态造纸用的植物纤维一般有针叶木、阔叶木、麦草、芦苇、蔗渣、棉纤维等几种。由于植物在不同地方生长，其纤维形态有一定的差异，植物部位不同，纤维形态也是不同的。1.不同植物的纤维形态（1）针叶木木质由95％的管细胞构成，髓线细胞及树脂道约5％，其杂细胞不多，所得到的木浆较纯，且纤维长，可用来造高强度的高级纸张。落叶松及落叶材马尾松（2）阔叶木木质部由20％～40％是导管，纤维较针叶木短，含有很多杂细胞，造出的纸疏松，不透明，一般用来制造印刷类纸。包装印刷纸的类别及特性桉树杨树

2、及杨木包装印刷纸的类别及特性3）麦草纤维一般长度在1.30～1.71mm之间，麦草制造的纸强度较低，一般用来制造书写和印刷用纸。（4）芦苇其品种多，纤维长度一般在0.95～1.52mm之间，杂细胞含量约占35％，芦苇制造的纸强度低，一般用来制造印刷用纸。包装印刷纸的类别及特性麦草生长和收割后的芦苇（5）蔗渣是甘蔗制糖后残剩的纤维物质，纤维长度大部分为1.47～3.04mm，一般用来制造半透明纸，书写纸、印刷用纸。包装印刷纸的类别及特性（6）棉纤维棉纤维现为长度可达到20～56mm。杂细胞含量很少，可用于制造钞票纸、证券

3、纸、晒图纸等高档纸。甘蔗甘蔗渣棉花包装印刷纸的类别及特性2.木材纤维的结构在木材纤维结构中，木素将纤维一束束的粘在一起，但胞间层浓度最大，占该部分组织容积的绝大部分，一般约80％。木材在纤维细胞壁生长过程中最初会形成初生壁，初生壁内沉积一层细胞壁，这层称为次生壁，（次生壁分为三层，即内层、主体、外层）在次生壁外层是第三层壁，最后是细胞腔。包装印刷纸的类别及特性5.3.2植物纤维的化学成分及特点在制浆过程中，将植物纤维经加工处理，去掉植物纤维中含有的木质素、果胶、树脂、脂肪等其他成分，仅保留纤维素和半维素等有效成分。包装

4、印刷纸的类别及特性植物纤维原料1.纤维素植物纤维是纸张的基本组成部分，它是植物纤维的主要成分，它的化学结构是脱水D－葡萄糖单元通过β－1，4苷键连接而成的高分子化合物。结构式如下：CH2OHOOHHOHOHCH2OHOHOHCH2OHOHOHOHOOOOHn142312344321包装印刷纸的类别及特性HOHHOOHHOOHHOHHOOHHOHHOOHHOHOHOHOHOHOHOO纤维素分子链H纤维素分子链纤维素分子链脱水纤维素分子链之间通过脱水形成氢键，使纸张获得了强度。包装印刷纸的类别及特性2.半纤维素半纤维素是除

5、纤维素和果胶以外的碳水化合物，也称为非纤维素碳水化合物。与纤维素不同，半纤维素是由两种或两种以上单糖基组成的不均一聚糖，大多带有短的侧链。构成半纤维素单糖主要是：D-木糖、D-葡萄糖和D-甘露糖、D-半乳糖。构成半纤维素短的侧链糖基有：木糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。3.木素木素存在于植物的木化组织之中，维管植物细胞壁中含有存在木素量的大部分，而细胞间层物质的大多数都是木素，它使纤维相互粘合而固结。木素的基本结构单元见下页图所示。因此，要分离纤维，就必须溶解木包装印刷纸的类别及

6、特性素，这就是化学制浆的实质。按照被保留在纸浆中木素的含量，可以将纸浆区分为软浆和硬浆。软浆木素含量在2%左右，硬浆木素含量约为8%，半化学浆木素含量高达15%，纸浆的漂白是在尽可能少损伤纤维素和半纤维素的情况下进一步除去残留在纸浆中的木素。包装印刷纸的类别及特性OHOCH3OHOHOCH3OCH3愈疮木基紫丁香基对羟苯基4.其他成分造纸原料中的次要化学物质有果胶质、矿物质和各种抽提物等。果胶质是聚半乳糖尾酸中一部分羧基被甲基酯化，一部分被中和成盐的高分子化合物。其在木材及草类中含量很少，一般不超过1％，在韧皮原料和嫩

7、枝材中含量较多，在5％以上。植物中天然果胶质不溶于水，在水中或稀酸中加热时，则易于溶解。抽提物分为冷水抽提物、热水抽提物、有机溶剂抽提物和稀碱液抽提物。其中包括果糖、单宁、淀粉、脂肪、树脂、蜡类等。这些成分品种复杂多样，含量极少。矿物质是指造纸原料燃烧后残存的物质，又叫灰分。木材灰分含量较少，一般都在1％以下，草类原料灰分较高，在2％以上；稻草灰分含量最高，达10％～15％。包装印刷纸的类别及特性5.3.3纤维形态及造纸辅料对纸张质量的影响1.纤维长度及壁腔比纤维长度影响纸张的撕裂度，纤维长可提高纸张的撕裂度、抗张强度

8、、耐破度及耐折度，造纸纤维长度是植物纤维原料好与差的重要指标。2×壁厚壁腔比＝————胞腔直径通常细胞壁薄而腔大的纤维制造的纸张抗张强度较大。反之壁厚腔小的纤维制造纸张强度较低，但纸页疏松，吸水性好。包装印刷纸的类别及特性2.造纸辅料造纸过程中，一般包括施胶、加填、染色和填加助剂等工序。（1）施胶目的是使纸产品得到抗水性能和阻止液