包裝印刷現(xiàn)代紙包裝材料技術(shù)講座

包裝印刷現(xiàn)代紙包裝材料技術(shù)講座第一篇紙包裝材料第一章造紙工藝第二章紙和紙板的結(jié)構(gòu)與性能第三章瓦楞紙板與紙箱第四章包裝中常用紙包裝材料

主要內(nèi)容NextBack第一章造紙工藝第一節(jié)概述第二節(jié)紙的制造工藝過(guò)程一、造紙?jiān)隙?、制漿三、抄紙NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程一、造紙?jiān)希ㄒ唬┲参锢w維原料的形態(tài)與性能1.木材纖維形態(tài)與性能（重點(diǎn)）2.非木材纖維的形態(tài)與性能3.二次纖維(二)植物纖維原料的化學(xué)組成1.纖維素（重點(diǎn)）2.半纖維素3.木素（三）纖維結(jié)構(gòu)NextBack抄紙第二節(jié)造紙工藝過(guò)程

制漿紙漿

植物

紙NextBack

木材廢紙甘蔗棉花

小麥NextBack一造紙?jiān)系诙?jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝造紙?jiān)弦灾参锢w維原料為主，還包括一些合成纖維、金屬纖維和礦物纖維。針葉木：如云杉、冷杉、紅松、馬尾松等闊葉木：如楊木、樺木、桉木、楓木等禾草類：稻麥草、蘆葦、甘蔗渣、竹類等韌皮纖維：如亞麻、紅麻、桑皮等種毛纖維：棉纖維、棉短絨等植物纖維木材非木材廢紙（二次纖維）NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)显旒堅(jiān)显旒埞に囘^(guò)程針葉木落葉松及落葉材馬尾松闊葉木包裝印刷紙的類別及特性桉樹(shù)楊樹(shù)及楊木蘆葦麥草

包裝印刷紙的類別及特性麥草生長(zhǎng)和收割后的蘆葦包裝印刷紙的類別及特性甘蔗甘蔗渣棉花植物是由多種多樣的細(xì)胞組成，其中纖維狀的細(xì)胞是最好的造紙?jiān)稀＃ㄒ唬?、植物纖維原料的形態(tài)與性能纖維狀的細(xì)胞是一種厚壁細(xì)胞，簡(jiǎn)稱纖維。特點(diǎn)是：中空，細(xì)長(zhǎng)，呈紡錘狀。11NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)显旒堅(jiān)显旒埞に囘^(guò)程薄壁細(xì)胞:壁薄短小，不適合造紙，薄壁細(xì)胞為雜細(xì)胞。

厚壁細(xì)胞:它是一種中空、細(xì)長(zhǎng)、呈紡錘狀、富有撓曲、柔韌性的細(xì)胞，厚壁細(xì)胞稱為纖維。

纖維比例越高，細(xì)長(zhǎng)均勻，雜細(xì)胞含量低，生產(chǎn)出來(lái)的紙強(qiáng)度就越高，反之較差。1、木材纖維形態(tài)與性能

纖維細(xì)胞比較單一，雜細(xì)胞少，細(xì)胞壁較薄，纖維較長(zhǎng)。（1）針葉木：纖維細(xì)胞主要是管胞，平均長(zhǎng)度3-4mm，寬度為0.03mm。NextBack適合抄造強(qiáng)度大的紙和紙板。（一）、植物纖維原料的形態(tài)與性能第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)侠w維細(xì)胞主要是木纖維，除纖維細(xì)胞外，還含有大量的導(dǎo)管等非纖維細(xì)胞，纖維平均長(zhǎng)度1.0mm，寬度為針葉木的1/2-1/3。（2）闊葉木適合抄造表面平滑，不透明度高，而強(qiáng)度要求低的紙張。NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?.非木材纖維的形態(tài)與性能

適合于抄造強(qiáng)度要求不高的紙張，或與長(zhǎng)纖維木漿配抄。禾草類：纖維細(xì)胞含量少，含有大量的雜細(xì)胞。纖維細(xì)且短，胞腔小，平均長(zhǎng)度，平均寬度10-20μm。NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)险嵩歉收嶂铺呛髿埵５睦w維物質(zhì)，纖維長(zhǎng)度大部分為1.47～3.04mm，一般用來(lái)制造半透明紙，書寫紙、印刷用紙。棉纖維棉纖維的纖維長(zhǎng)度可達(dá)到20～56mm。雜細(xì)胞含量很少，可用于制造鈔票紙、證券紙、曬圖紙等高檔紙。甘蔗甘蔗渣棉花3.二次纖維二次纖維是廢紙的回收利用，是混合纖維。NextBack⑴

定義⑵特點(diǎn)和原纖維相比，纖維短小，強(qiáng)度下降，雜質(zhì)的去除比較復(fù)雜。第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack我國(guó)目前對(duì)廢紙還沒(méi)有一個(gè)很科學(xué)、很詳細(xì)的分類回收辦法，各種高質(zhì)量的廢紙和低質(zhì)量的廢紙混在一起被回收上來(lái)，因是混合纖維，缺乏一致性，只能用來(lái)生產(chǎn)瓦楞原紙、箱板紙、紙漿模塑制品，或用于多層紙板的芯層等低檔紙制品。⑶用途第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)?.二次纖維可以節(jié)約寶貴的森林資源，保護(hù)環(huán)境。NextBack⑷廢紙回收利用的意義⑸廢紙的種類：舊報(bào)紙；舊瓦楞紙箱；白紙邊；第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)匣旌蠌U紙；(二)、植物纖維原料的化學(xué)組成

纖維素

半纖維素

植物纖維木素抽出物

碳水化合物

灰分NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)系湫驮系幕瘜W(xué)成分NextBack化學(xué)成分針葉材闊葉材草類纖維素505055半纖維素203030木素302015第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)显旒堅(jiān)显旒埞に囘^(guò)程（二）、造紙植物纖維原料的化學(xué)組成1．纖維素2．半纖維素3．木素4．其它少量成分纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，是細(xì)胞壁的骨架物質(zhì)。NextBack纖維素的分子式為（C6H10O5）n，n稱為聚合度，纖維素的來(lái)源不同，聚合度不同。1.

纖維素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)厦總€(gè)基環(huán)上有三個(gè)醇羥基；纖維素分子的兩個(gè)末端羥基性質(zhì)不同,右端的葡萄糖基中第一碳原子上的羥基具有潛在的還原性。（1）纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)NextBack纖維素是由許多D-吡喃式葡萄糖基相互以1,4-β-甙鍵連接而成的線型高分子化合物。第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)侠w維素

植物纖維是紙張的基本組成部分，纖維素是植物纖維的主要成分，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)是脫水D－葡萄糖單元通過(guò)β－1，4苷鍵連接而成的高分子化合物。結(jié)構(gòu)式如下：CH2OHOOHHOHOHCH2OHOHOHCH2OHOHOHOHOOOOHn142312344321HOHHOOHHOOHHOHHOOHHOHHOOHHOHOHOHOHOHOHOO纖維素分子鏈H纖維素分子鏈纖維素分子鏈脫水

纖維素分子鏈之間通過(guò)脫水形成氫鍵，使紙張獲得了強(qiáng)度。包裝印刷紙的類別及特性由于甙鍵的存在，纖維素易發(fā)生水解反應(yīng)；由于醇羥基的存在，纖維素易發(fā)生氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)和醚化反應(yīng)。（2）化學(xué)性質(zhì)NextBack在一定條件下，纖維素可與濃堿反應(yīng)，生成堿纖維素。第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)嫌捎诶w維素含有大量的羥基，使纖維素大分子之間和內(nèi)部存在大量的氫鍵。（3）氫鍵氫鍵-C-OH纖維素分子-C-OH纖維素分子NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)侠w維素超分子結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為：纖維素是由結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)交錯(cuò)聯(lián)結(jié)而成的二相體系。（4）纖維素的物理結(jié)構(gòu)NextBack第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)显诮Y(jié)晶區(qū)，纖維素大分子的排列具有完全的規(guī)則性，結(jié)合的比較緊密；NextBack在無(wú)定形區(qū)，纖維素分子鏈的排列不具有規(guī)則性，結(jié)合的比較松散；結(jié)晶區(qū)與無(wú)定形區(qū)無(wú)明顯的絕對(duì)界限。（4）纖維素的物理結(jié)構(gòu)第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)衔鼭衽c放濕只能發(fā)生在非結(jié)晶區(qū)，在結(jié)晶區(qū)，由于分子上的羥基形成了氫鍵，所以，水分子不能進(jìn)入。NextBack纖維素的吸濕能力取決于親水性羥基的多少，纖維素的非結(jié)晶區(qū)的面積，以及非結(jié)晶區(qū)內(nèi)大分子排列的疏密程度。（4）纖維素的物理結(jié)構(gòu)第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)息偕珴桑豪w維素本身為白色；②比重：1.5-1.56；（5）纖維素的物理性質(zhì)NextBack③各向異性：纖維素的各個(gè)方向的物理力學(xué)性質(zhì)不同；Z向橫向縱向第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack吸濕現(xiàn)象:纖維素大分子含有大量的羥基，使纖維素大分子之間和內(nèi)部存在大量的氫鍵。羥基是較強(qiáng)的親水性基團(tuán)，能吸著空氣中的水分子。（5）纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack干縮濕脹根據(jù)纖維素的物理結(jié)構(gòu)，被吸附的水分子只能進(jìn)入非結(jié)晶區(qū)的纖維素分子鏈之間，纖維素水分的減少或增多必然會(huì)改變纖維素分子鏈之間的距離，靠攏或拉開(kāi)，從而導(dǎo)致收縮或膨脹。因?yàn)槲缘牧u基存在于分子鏈之間，所以，收縮與膨脹也只限于非結(jié)晶區(qū)的分子鏈之間，而不會(huì)發(fā)生在纖維素分子的軸向。（5）纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)螻extBack纖維素不溶于水，溶于氫氧化銅氨溶液。（5）纖維素的物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝一造紙?jiān)习肜w維素同纖維素、木素一起構(gòu)成植物細(xì)胞壁。半纖維素增加細(xì)胞壁的剛性。2.半纖維素NextBack⑴半纖維素的定義植物細(xì)胞壁中除纖維素（果膠質(zhì)、淀粉除外）的非纖維素碳水化合物，稱為半纖維素。⑵半纖維素的作用第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝NextBack半纖維素呈纖絲狀結(jié)構(gòu)，半纖維素在細(xì)胞壁中，基本上平行于纖維素排列，在纖維素和木素之間起聯(lián)接的作用。⑶半纖維素的形態(tài)及排列方式2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝半纖維素不是由一種糖基組成的均一聚糖，而是由不同的幾種糖基組成的聚合物。NextBack常見(jiàn)的幾種糖基有：D-葡萄糖基、D-半乳糖基、D-木糖基、D-甘露糖基、L-阿拉伯糖基、D-葡萄糖醛酸基等。⑷半纖維素的構(gòu)成2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝④半纖維素的聚合度比纖維素低得多，在150-200之間，易于水解，易溶于氫氧化鈉溶液。（5）纖維素與半纖維素的比較NextBack①纖維素是由單一的糖基組成的均一聚糖，而半纖維素是由兩種或兩種以上不同的糖基組成的聚糖；②纖維素是典型的線型聚糖，而半纖維素主要是線型結(jié)構(gòu)，但帶有各種短側(cè)鏈；③半纖維素的吸濕性和潤(rùn)脹性比纖維素高；2.半纖維素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝3、木素木素是由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然高分子化合物。在細(xì)胞壁中起加固作用。NextBack木素呈球形小粒，集聚成為球形聚集體。木素在140-150℃開(kāi)始軟化，冷卻后變硬，性脆，易成粉末，在水和有機(jī)溶劑中的溶解度很小。（1）物理性質(zhì)第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝NextBack木素有三種結(jié)構(gòu)單元，愈瘡木基、紫丁香基和對(duì)羥基苯，它們通過(guò)醚鍵和碳碳鍵連接，形成木素大分子。各種基本單元的多種連接方式，使木素結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，沒(méi)有規(guī)則性。（2）木素的結(jié)構(gòu)3、木素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝包裝印刷紙的類別及特性O(shè)HOCH3OHOHOCH3OCH3愈瘡木基紫丁香基對(duì)羥苯基木素有三種結(jié)構(gòu)單元愈瘡木基、紫丁香基和對(duì)羥苯基NextBack（3）化學(xué)性質(zhì)親核取代反應(yīng)：化學(xué)法制漿的基本反應(yīng)。親電取代反應(yīng)：紙漿漂白的基本反應(yīng)。氧化反應(yīng)：紙漿漂白的基本反應(yīng)。

木素可與多種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：3、木素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝

NextBack親電試劑與有機(jī)化合物發(fā)生的取代反應(yīng)。親電取代反應(yīng)：在苯環(huán)結(jié)構(gòu)單元的側(cè)鏈上進(jìn)行取代反應(yīng)，使側(cè)鏈與苯環(huán)斷開(kāi)；使連接苯環(huán)結(jié)構(gòu)單元的烷基芳基醚鍵受氧化作用而斷裂，使木素大分子降解為小分子。（3）化學(xué)性質(zhì)3、木素第二節(jié)造紙工藝過(guò)程第一章造紙工藝NextBack次氯酸鹽、二氧化氯、臭氧、過(guò)氧化氫等氧化劑作用于木素，使苯環(huán)氧化生成醌，醌進(jìn)一步氧化，導(dǎo)致環(huán)破裂和降解，生成低分子羧酸和二氧化碳。