紙漿模塑打漿的原理是:利用物理(機械)的方法,處理懸浮于水中的紙漿纖維,使其具有適應紙漿模塑制品成形機生產(chǎn)要求的特性,并使所生產(chǎn)的紙模制品能達到預期的質(zhì)量要求,這一操作過(guò)程叫打漿。
1、打漿的原理
紙漿纖維經(jīng)過(guò)打漿設備的機械處理后,變得柔軟可塑。它的原理就是通過(guò)打漿設備對纖維的作用,使纖維產(chǎn)生切斷、壓潰、吸水潤脹和細纖維化,使纖維表面積增大,從而增加纖維與纖維之間的結合力。隨著(zhù)打漿的進(jìn)行,纖維的結合力不斷上升,但纖維平均長(cháng)度有所縮短。實(shí)踐證明,紙制品的一些物理特性,如耐折度、耐破度、吸水性、透氣性等都與打漿方式有著(zhù)密切的關(guān)系。因此在確定打漿方式時(shí),要根據紙漿原料和紙制品的不同要求,合理選擇。
2、打漿對纖維的作用
打漿對纖維的作用,主要是使其發(fā)生物理及化學(xué)變化,不論使用何種類(lèi)型的打漿設備,都使纖維產(chǎn)生切斷、壓潰、吸水潤脹和纖維細化。當纖維受到上述作用后,其主要變化都發(fā)生在纖維的細胞壁上,纖維細胞壁的變化有如下幾種形式:
(1)打漿使纖維細胞壁產(chǎn)生位移和變形。細胞壁產(chǎn)生位移和變形的原因是由于纖維在打漿過(guò)程中受到機械作用力以后,使次生壁中層一定位置上的微纖維產(chǎn)生彎曲變形,使微纖維之間空隙有所增加,這就為纖維吸收更多的水分創(chuàng )造了條件,纖維吸水變形后變得柔軟,對除去初生壁和次生壁外層具有重要作用。
(2)打漿使纖維初生壁和次生壁發(fā)生破除。未去掉初生壁的纖維顯得光滑、挺硬、不易吸水潤脹,因此必須利用打漿設備的機械作用力和纖維之間的相互摩擦力,將初生壁和次生壁的外層破除,使次生壁中層的細纖維分離出來(lái),才能達到纖維的充分潤脹和細纖維化的目的。在通常情況下,不同種類(lèi)的纖維原料的初生壁和次生壁外層的除去難易程度也不相同,因此在打時(shí)細纖維化的難易程度也不相同,如草漿比木漿去除要困難,硫酸鹽木漿比亞硫酸鹽木漿的去除要困難。
(3)打漿后紙漿纖維吸水發(fā)生潤脹。纖維初生壁未被打破之前,纖維的吸水潤脹程度較慢,經(jīng)過(guò)打漿處理后,纖維初生壁及次生壁外層不斷被打破,增大了纖維的吸水潤脹,使纖維變得柔軟可塑,外表面積增大,內部組織結構松弛,分子間內聚力下降,有利于細纖維化的進(jìn)行。由于纖維素和非纖維素分子結構中存在著(zhù)有無(wú)定形區和大量的羥基,與水分子發(fā)生極性吸引,水分子進(jìn)入無(wú)定形區,使纖維素分子鏈間距離增大,纖維外表面積增大,從而引起吸水潤脹。
(4)經(jīng)過(guò)打漿設備的物理(機械)作用,使纖維產(chǎn)生細纖維化。紙漿纖維在打漿的過(guò)程中受到打漿的機械作用而產(chǎn)生縱向分裂,表面分離
出細小纖維,纖維兩端帚化起毛的現象,稱(chēng)為細纖維化。由于細纖維化的發(fā)生,增強了纖維與纖維之間的交織能力,從而使紙制品的物理強度有較大的提高。
(5)由于打漿設備的剪切作用,纖維被橫向切斷。在打漿過(guò)程中,由于打漿設備的剪切作用,使纖維被切斷。同時(shí),在打漿壓力較大,濃度較高的情況下,纖維之間相互摩擦,也會(huì )造成纖維的橫向切斷。長(cháng)纖維經(jīng)過(guò)適當切斷,可以提高紙模制品的組織均勻性和平滑性。但切得過(guò)短,紙制品的強度就會(huì )降低。在通常情況下,纖維的切斷與潤脹的程度有關(guān)。在
同一打漿條件下,吸水潤脹得好,纖維具有良好的柔軟性和可塑性,就不容易被切斷,而易于分絲帚化。反之,吸水潤脹不好,纖維硬,則容易被切斷。
(6)打漿與紙制品的性質(zhì)和強度關(guān)系。打漿質(zhì)量的好壞,直接影響到紙制品的強度和纖維的結合力。良好的打漿質(zhì)量能夠生產(chǎn)出強度較高的紙模制品。如果紙模制品的強度不夠,不能單純歸結為單根纖維的強度不夠,而應考慮是否纖維結合力不足。紙模制品強度的高低是由多方面的原因決定的,它取決于纖維之間的相互粘合能力、纖維長(cháng)度、纖維本身的強度、纖維表面狀況和纖維的排列等因素??傊?,紙模制品強度的獲得主要來(lái)自于纖維的結合力,也就是由氫鍵結合形成的程度來(lái)決定。
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