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GEFRAN負荷傳感器CM-K10M-F-S 2130X000XZ0

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惠言達寄語：

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F033697 2500-1-0-0-0-2-1

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造紙漿料中，細小纖維是非常重要的組分，能顯著地影響紙張的各種特性。細小纖維根據來源不同，可分為原生細小纖維(一次細小纖維)、打漿或磨漿產生的二次細小纖維(主要是纖維碎片)以及存在于造紙白水中的細小纖維[1～4]。一般來講細小纖維具有使纖維網絡結構收縮的能力[5]。研究細小纖維的性質可以更好地認識細小纖維的作用，對造紙過程和紙張的性質進行更好的控制[6，7]。本實驗以打漿度為18°SR的楊木P-RCAPMP為原料，分別用DDJ（常用的細小纖維篩分設備）和SWECO圓形振動篩（新引入的篩分設備）進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），收集不同的細小纖維，通過測定表面電荷含量、黏度、比沉降容積、FQA指標等特征參數，以探究不同篩分設備對楊木P-RCAPMP細小纖維性能的影響。

1實驗部分

1.1原料與儀器18°SR楊木P-RCAPMP風干漿（取自河南濮陽龍豐）；MgSO4（分析純）；PFI磨漿機，SWECO圓形振動篩，DDJ動態濾水儀，PCD-03型膠體電荷分析儀，LVDV2+型黏度計，纖維質量分析儀（FQA）。

1.2方法

1.2.1漿料準備用PFI磨漿機，將楊木PRC-APMP原料漿（18°SR）打漿(85±2)°SR，測定水分后備用。

1.2.2細小纖維的制備、分離與含量測定取一定量上述（85±2）°SR楊木P-RCAPMP漿，充分疏解后，分別用DDJ和SWECO篩進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），初始篩分濃度設定為0.1%，得到P200、P300、P400三個的細小纖維溶液和對應篩后長纖維組分，將篩出的細小纖維溶液靜置48h后，抽出上層清液，得到一定濃度的細小纖維懸濁液，充分攪勻后，取20ml于培養皿中，在105℃恒溫條件下烘干4h,冷卻30min后稱重，計算得到其體積濃度后，冷藏備用。用DDJ測定打漿后的未篩漿和篩后漿中的細小纖維量，并計算細小纖維篩分收益率。

1.2.2.1細小纖維含量的測定用去離子純凈水把待測漿料（打漿后未篩分的漿料和篩分后的漿料）配制成濃度為0.5%的懸浮液500ml。然后加入到DDJ中（選用200篩網），攪拌速度設定在750r/min，開始濾水，完成一次后，再加入500ml純凈水重復濾水，直到燒杯中的濾液澄清為止。清洗出留在網上的纖維組分，并用恒重過的定量濾紙在布氏漏斗上過濾。后把濾紙及殘余纖維在烘箱中烘干4h，在常溫下冷卻30min稱重。通過纖維重量占纖維總重量的比例計算出細小纖維的含量[8]。

1.2.2.2篩分細小纖維收益率的計算篩分收益率=1－(篩分后的漿料細小纖維含量/未篩分的漿料細小纖維含量)1.2.3細小纖維特性指標檢測

1.2.3.1表面電荷用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到0.10g/L，量取10ml。用PCD-03型膠體電荷分析儀測定細小纖維表面電荷量。

1.2.3.2膠體黏度用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到1.00g/L，量取500ml。用LVDV2+型黏度計（選用Spindle1）測定細小纖維溶液黏度，直接讀取并記錄數據。

1.2.3.3比沉降容積用100ml量筒配制濃度為1.0g/L細小纖維溶液100ml，并加入一定量MgSO4，使其濃度為0.5g/L，然后在0.06MPa壓力下抽真空30min后靜置24h。記錄沉降體積，并將細小纖維溶液過濾，烘干恒重后定量。用沉積體積除以絕干細小纖維質量即為該細小纖維對應的比沉降容積，單位為：cm3/g。

1.2.4細小纖維FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級細小纖維（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

1.2.5不同篩分設備不同目數篩后漿FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級篩后漿（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

2結果與討論

2.1不同篩分設備細小纖維篩分收益率由表1可知，兩種篩分設備下的篩分收益隨篩網目數的增加而遞減，且SWECO篩的篩分效能相應比DDJ要高很多。SWECO篩篩分200目細小纖維的收益率高達96.88%，比其他情況多出10%～20%。這是因為隨著目數的增大，一部分細小纖維沒有篩下來，并且SWECO篩的篩分是通過垂直和切線振動來實現的，這樣在篩網底部漿料很難形成濾餅，使細小纖維能盡可能多地通過網孔被篩掉。而DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，篩網面積太小，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，所以SWECO的篩分收益要比DDJ高。

2.2細小纖維特性指標

2.2.1表面電荷細小纖維表面因為羧基電離而帶負電荷，其帶電情況受其表面化學組成及電離狀態的影響[8]。由表2可知，總體上，同一細小纖維情況下，DDJ篩分得到細小纖維的表面電荷量更高，且隨著篩網目數的增加遞減。而SWECO篩正好相反，其篩分得到細小纖維表面電荷量隨著篩網目數的增加而上升。

2.2.2膠體黏度細小纖維的黏度反映了細小纖維網狀結構的水化程度[6]。由表3可知，兩種篩分設備下篩分得到的細小纖維溶液黏度均隨著篩網目數的增加而上升，SWECO篩得到的細小纖維的黏度增幅更快，相對于DDJ細小纖維有更高的黏度指數。這是由于更細小的細小纖維含有更多的結合水，像膠水一樣使懸浮液黏度增加。2.2.3比沉降容積細小纖維的比沉降容積和其中纖絲狀組分含量相關性良好，而纖絲狀組分含量與細小纖維抄造紙張的抗張指數相關性良好[9，10]。由表4可知，兩種篩分設備所得到的細小纖維絲狀組分含量均隨著篩網目數的增加而增加，且DDJ篩得的細小纖維相對于SWECO篩篩得的細小纖維含有更多的絲狀組分。

2.2.4細小纖維FQA指標由表5可以看出，SWECO細小纖維總體上隨篩網目數的增加，其長度遞增，而DDJ細小纖維除雙重重均長度是遞增外，數均長度和重均長度均隨篩網目數的增加而遞減。兩種篩分設備的細小纖維的含量變化也*相反，隨著篩網目數的增加，SWECO細小纖維含量遞減，而DDJ細小纖維遞增。且總體上，由于轉子攪拌的作用DDJ細小纖維的卷曲與扭結程度比SWECO細小纖維高得多。但是，SWECO細小纖維的纖維束含量比DDJ細小纖維高得多，這可能會影響到SWECO細小纖維的質量。

2.2.5未篩漿與篩后漿FQA指標由表6可以看出，細小纖維的存在能影響紙漿纖維的長度，篩除細小纖維后紙漿纖維變長，且篩網目數越小紙漿纖維的數均長度越大，這是因為篩網目數越低，篩出來的細小纖維的量越多，而且細小纖維的尺寸越大，所以剩下的長纖維組分相應越多，其平均長度自然更大。從表中篩后漿的殘余細小纖維還可以看出，200目細小纖維殘余含量差別大，300目和400目細小纖維殘余量相差較小，SWECO篩比DDJ篩分更*，殘余細小纖維含量更少，這可能與篩分方式不同有關，SWECO篩工作時漿料同時受水平及豎直方向剪切力振動作用，而且SWECO篩篩網面積很大，從而保證了漿料不會長久聚集在篩網上形成濾餅，這樣使細小纖維盡可能多地通過網孔被篩掉，從而不會被漿餅截留太多。DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，另外由于DDJ篩分動力較弱，篩網面積太小，所以不可避免地在進行連續操作時，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，從而大大影響了細小纖維的篩分效率。另外從表6可以看出，SWECO篩篩除細小纖維后，殘余纖維組分的卷曲指數和扭結指數均變小，DDJ篩分后的漿料則變化不大。相對未篩漿，篩后漿中均含有更大量的纖維束，這說明篩除的細小纖維中帶走一部分纖維束。

3結論

3.1不同分級設備的細小纖維篩分收益率均隨著篩網目數的增加而下降，但SWECO細小纖維的篩分收益率明顯高于DDJ細小纖維的。

3.2DDJ細小纖維具有更高的表面電荷量，且隨著篩網目數的增加而遞減。

3.3兩種篩分設備下，隨著篩網目數的增加，黏度及比沉降容積均遞增，且SWECO細小纖維具有更高的黏度，DDJ細小纖維含有更多的絲狀組分。

3.4FQA指標表明：DDJ細小纖維和SWECO細小纖維在纖維長度和細小纖維含量上隨篩網目數增加而呈*相反的趨勢，DDJ細小纖維更柔軟，有更高的扭結及卷曲程度，SWECO細小纖維纖維束含量更高。

3.5細小纖維能影響紙漿纖維的長度，隨著篩網目數的增加，這種影響會變弱。細小纖維會增加漿料纖維的柔軟性，這是細小纖維影響紙張強度性能的重要原因之一。

Gefran位移傳感器經銷商常見系列及型號：

GEFRAN位移傳感器又分線性位移傳感器、磁性非接觸式位移傳感器和磁性位移線性傳感器。

線性位移傳感器有LT型、LT-M-275-S,LT67型、PA1型、PC型、PC67型、PK型、PY1型、PY2型、PY3型、PZ12型、PZ34型、PZ67-A型、PZ67-S型、IC型、PR65型（旋轉角位移式）、PS（旋轉角位移式）、PMA12型、PME12型、PMI12型、EG01/02/03型（編碼器）、PCIR型（訊號調節器）；

磁性非接觸式位移傳感器有MK4A型、MK4D型、IK1A型、IK1D型；

磁性位移線性傳感器有MK2系列、IK1系列、IK2系列、MK4系列。

意大利GEFRAN旋轉位移傳感器:PS09,PS11,PS20,PR65

GEFRAN信號調節器:PCIR,PCIR101/102,EG01/02/03

GEFRAN非接觸位移傳感器/磁致伸縮位移傳感器:MK2C,MK4A,MK4D,MK4S,IK4A,IK1A,IK1D,IK2S,IK2C,RK,RK-A,RK-C

GEFRAN稱重傳感器:TR,CM,CU,AM,TC,TU,TH,CC,CT,SB,SH,CB,OC,OD,CIR,CIR-D

GEFRAN壓力傳感器:PMH,TK,TSA,TPS,TPSA,TPF,TPFA,TPH,TPHA,XSA,XPSA

GEFRAN高溫熔體壓力傳感器:M3,ME,MN,MX,MX4,MD,W3,WE,WN,,WD,IE,CMI,GRD,MJ,IJ

GEFRAN控制器/控制儀表/溫控器/溫度控制器:400,401,600,800,800V,800P,1000,1001,1101,1200,1300,1600,1800,1600V,1800V,1600P,1800P,3400,4400,3500,4500,2301,2500,40T72PID

GEFRAN固態繼電器:GS-T,GS,GD,GQ,RA,GTS-T,GTS,GTS-L,GTD,GTT,GZ,GTZ

:GS-T,GS,GD,GQ,RA,GTS-T,GTS,GTS-L,GTD,GTT,GZ,GTZ

    F000019    1000-R0-3R-0-1

    F000333    1000-V-3R-0-0

    F035309    1001-I-3R-0-1

    F000023    1001-R0-1R-0-1

    F029740    1101-I-2R-0-0

    F000025    1101-R0-1R-0-1

    F027307    1200-RDD0-00-0-0

    F043703    1200-RDD0-00-2-1

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    F024891    1200-RR00-02-2-1

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    F044760    1200-RRCR-01-0-1

    F052160    1200-RRRD-00-2-1

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造紙漿料中，細小纖維是非常重要的組分，能顯著地影響紙張的各種特性。細小纖維根據來源不同，可分為原生細小纖維(一次細小纖維)、打漿或磨漿產生的二次細小纖維(主要是纖維碎片)以及存在于造紙白水中的細小纖維[1～4]。一般來講細小纖維具有使纖維網絡結構收縮的能力[5]。研究細小纖維的性質可以更好地認識細小纖維的作用，對造紙過程和紙張的性質進行更好的控制[6，7]。本實驗以打漿度為18°SR的楊木P-RCAPMP為原料，分別用DDJ（常用的細小纖維篩分設備）和SWECO圓形振動篩（新引入的篩分設備）進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），收集不同的細小纖維，通過測定表面電荷含量、黏度、比沉降容積、FQA指標等特征參數，以探究不同篩分設備對楊木P-RCAPMP細小纖維性能的影響。

1實驗部分

1.1原料與儀器18°SR楊木P-RCAPMP風干漿（取自河南濮陽龍豐）；MgSO4（分析純）；PFI磨漿機，SWECO圓形振動篩，DDJ動態濾水儀，PCD-03型膠體電荷分析儀，LVDV2+型黏度計，纖維質量分析儀（FQA）。

1.2方法

1.2.1漿料準備用PFI磨漿機，將楊木PRC-APMP原料漿（18°SR）打漿(85±2)°SR，測定水分后備用。

1.2.2細小纖維的制備、分離與含量測定取一定量上述（85±2）°SR楊木P-RCAPMP漿，充分疏解后，分別用DDJ和SWECO篩進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），初始篩分濃度設定為0.1%，得到P200、P300、P400三個的細小纖維溶液和對應篩后長纖維組分，將篩出的細小纖維溶液靜置48h后，抽出上層清液，得到一定濃度的細小纖維懸濁液，充分攪勻后，取20ml于培養皿中，在105℃恒溫條件下烘干4h,冷卻30min后稱重，計算得到其體積濃度后，冷藏備用。用DDJ測定打漿后的未篩漿和篩后漿中的細小纖維量，并計算細小纖維篩分收益率。

1.2.2.1細小纖維含量的測定用去離子純凈水把待測漿料（打漿后未篩分的漿料和篩分后的漿料）配制成濃度為0.5%的懸浮液500ml。然后加入到DDJ中（選用200篩網），攪拌速度設定在750r/min，開始濾水，完成一次后，再加入500ml純凈水重復濾水，直到燒杯中的濾液澄清為止。清洗出留在網上的纖維組分，并用恒重過的定量濾紙在布氏漏斗上過濾。后把濾紙及殘余纖維在烘箱中烘干4h，在常溫下冷卻30min稱重。通過纖維重量占纖維總重量的比例計算出細小纖維的含量[8]。

1.2.2.2篩分細小纖維收益率的計算篩分收益率=1－(篩分后的漿料細小纖維含量/未篩分的漿料細小纖維含量)1.2.3細小纖維特性指標檢測

1.2.3.1表面電荷用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到0.10g/L，量取10ml。用PCD-03型膠體電荷分析儀測定細小纖維表面電荷量。

1.2.3.2膠體黏度用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到1.00g/L，量取500ml。用LVDV2+型黏度計（選用Spindle1）測定細小纖維溶液黏度，直接讀取并記錄數據。

1.2.3.3比沉降容積用100ml量筒配制濃度為1.0g/L細小纖維溶液100ml，并加入一定量MgSO4，使其濃度為0.5g/L，然后在0.06MPa壓力下抽真空30min后靜置24h。記錄沉降體積，并將細小纖維溶液過濾，烘干恒重后定量。用沉積體積除以絕干細小纖維質量即為該細小纖維對應的比沉降容積，單位為：cm3/g。

1.2.4細小纖維FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級細小纖維（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

1.2.5不同篩分設備不同目數篩后漿FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級篩后漿（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

2結果與討論

2.1不同篩分設備細小纖維篩分收益率由表1可知，兩種篩分設備下的篩分收益隨篩網目數的增加而遞減，且SWECO篩的篩分效能相應比DDJ要高很多。SWECO篩篩分200目細小纖維的收益率高達96.88%，比其他情況多出10%～20%。這是因為隨著目數的增大，一部分細小纖維沒有篩下來，并且SWECO篩的篩分是通過垂直和切線振動來實現的，這樣在篩網底部漿料很難形成濾餅，使細小纖維能盡可能多地通過網孔被篩掉。而DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，篩網面積太小，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，所以SWECO的篩分收益要比DDJ高。

2.2細小纖維特性指標

2.2.1表面電荷細小纖維表面因為羧基電離而帶負電荷，其帶電情況受其表面化學組成及電離狀態的影響[8]。由表2可知，總體上，同一細小纖維情況下，DDJ篩分得到細小纖維的表面電荷量更高，且隨著篩網目數的增加遞減。而SWECO篩正好相反，其篩分得到細小纖維表面電荷量隨著篩網目數的增加而上升。

2.2.2膠體黏度細小纖維的黏度反映了細小纖維網狀結構的水化程度[6]。由表3可知，兩種篩分設備下篩分得到的細小纖維溶液黏度均隨著篩網目數的增加而上升，SWECO篩得到的細小纖維的黏度增幅更快，相對于DDJ細小纖維有更高的黏度指數。這是由于更細小的細小纖維含有更多的結合水，像膠水一樣使懸浮液黏度增加。2.2.3比沉降容積細小纖維的比沉降容積和其中纖絲狀組分含量相關性良好，而纖絲狀組分含量與細小纖維抄造紙張的抗張指數相關性良好[9，10]。由表4可知，兩種篩分設備所得到的細小纖維絲狀組分含量均隨著篩網目數的增加而增加，且DDJ篩得的細小纖維相對于SWECO篩篩得的細小纖維含有更多的絲狀組分。

2.2.4細小纖維FQA指標由表5可以看出，SWECO細小纖維總體上隨篩網目數的增加，其長度遞增，而DDJ細小纖維除雙重重均長度是遞增外，數均長度和重均長度均隨篩網目數的增加而遞減。兩種篩分設備的細小纖維的含量變化也*相反，隨著篩網目數的增加，SWECO細小纖維含量遞減，而DDJ細小纖維遞增。且總體上，由于轉子攪拌的作用DDJ細小纖維的卷曲與扭結程度比SWECO細小纖維高得多。但是，SWECO細小纖維的纖維束含量比DDJ細小纖維高得多，這可能會影響到SWECO細小纖維的質量。

2.2.5未篩漿與篩后漿FQA指標由表6可以看出，細小纖維的存在能影響紙漿纖維的長度，篩除細小纖維后紙漿纖維變長，且篩網目數越小紙漿纖維的數均長度越大，這是因為篩網目數越低，篩出來的細小纖維的量越多，而且細小纖維的尺寸越大，所以剩下的長纖維組分相應越多，其平均長度自然更大。從表中篩后漿的殘余細小纖維還可以看出，200目細小纖維殘余含量差別大，300目和400目細小纖維殘余量相差較小，SWECO篩比DDJ篩分更*，殘余細小纖維含量更少，這可能與篩分方式不同有關，SWECO篩工作時漿料同時受水平及豎直方向剪切力振動作用，而且SWECO篩篩網面積很大，從而保證了漿料不會長久聚集在篩網上形成濾餅，這樣使細小纖維盡可能多地通過網孔被篩掉，從而不會被漿餅截留太多。DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，另外由于DDJ篩分動力較弱，篩網面積太小，所以不可避免地在進行連續操作時，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，從而大大影響了細小纖維的篩分效率。另外從表6可以看出，SWECO篩篩除細小纖維后，殘余纖維組分的卷曲指數和扭結指數均變小，DDJ篩分后的漿料則變化不大。相對未篩漿，篩后漿中均含有更大量的纖維束，這說明篩除的細小纖維中帶走一部分纖維束。

3結論

3.1不同分級設備的細小纖維篩分收益率均隨著篩網目數的增加而下降，但SWECO細小纖維的篩分收益率明顯高于DDJ細小纖維的。

3.2DDJ細小纖維具有更高的表面電荷量，且隨著篩網目數的增加而遞減。

3.3兩種篩分設備下，隨著篩網目數的增加，黏度及比沉降容積均遞增，且SWECO細小纖維具有更高的黏度，DDJ細小纖維含有更多的絲狀組分。

3.4FQA指標表明：DDJ細小纖維和SWECO細小纖維在纖維長度和細小纖維含量上隨篩網目數增加而呈*相反的趨勢，DDJ細小纖維更柔軟，有更高的扭結及卷曲程度，SWECO細小纖維纖維束含量更高。

3.5細小纖維能影響紙漿纖維的長度，隨著篩網目數的增加，這種影響會變弱。細小纖維會增加漿料纖維的柔軟性，這是細小纖維影響紙張強度性能的重要原因之一。

    F001459    1600-RRRRII-0021-000

    F001433    1600-RRRRV0-0000-000

    F001435    1600-RRRRV0-0021-000

    F025892    1600-RRRRVV-1101-000

    F027808    1600V-DRRR00-1121-000

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    F055940    1600V-RRRRII-1201-000

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    F029447    1600V-RRRRV0-1201-000

    F000253    1800-DRR000-0001-000

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    F001844    1800-DRR0V0-1021-000

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    F041812    1800-RRR0I0-1101-000

    F001773    1800-RRR0I0-1121-000

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    F036911    1800-RRRDI0-1221-000

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    F001802    1800-RRRR00-0001-000

    F001805    1800-RRRR00-1101-000

    F022536    AC6-A-1-J-C-A-H 000X000X00250AX

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    F040066    AC6-B-1-J-C-B-J-C-2 000X000X00200AX

    F028638    AC6-B-1-K-C-C-J-D-1 000X000X00200AX

    F032193    AC6-B-1-K-C-C-J-D-1 000X000X00600AX

    F006802    AC6-B-2-K-C-C-J-D-2 000X000X00700AX

    F006808    AC6-D-1-J-C-A-I-D-2 000X000X00300AX

    F032704    AC6-D-1-J-C-C-I-B-2 000X000X00100AX

    F036700    AC6M-A-1-K-C-F-E 000X000X00220AA

    F006839    AC6M-B-1-K-C-F-J-B-2 000X000X01000AX

    F006846    AC6M-B-1-K-C-F-J-D-2 000X000X01500AT

    F006857    AC6M-D-1-J-C-C-I-D-2 000X000X00200AX

F051119 DGS II-15TXP-PCTR512-HD20-E2000000-000

F046180 DGS II-15TXP-PCSR512-HD20-00000000-000

F050016 DGS II-15TXP-PCER1G0-HD20-E2SR0000-000

F048546 DGS II-15TXP-PCER512-HD20-00SR0000-000

F045082 DGS II-15TXP-PCER512-HD20-00000000-000

F048334 GT-C_12TVW-PCER128-D128-00000000-001

F048415 GT-C_12TVW-PCSR128-D128-00000000-002

F044560 DGS II-15TXP-PCER256-HD20-00000000-000

F049499 DGS IIC-15TVW-PCSR256-D128-E1SR0000-000

F048545 GF_VEDOHL-150CT-XE1-PCS-00-00-G

F052834 GF_VEDOHL-121CT-XE1-PCS-00-00-G

F048484 DGS IIC-15TVW-PCER256-D128-E1SR0000-000

F048106 DGS IIC-15TVW-PCER128-D128-E1SR0000-000

F048901 DGS IIC-12TVW-PCER128-D128-E1000000-000

F047908 GF_VEDOHL-150CT-XE1-PCE-00-00-G

F050201 GF_VEDOHL-150CT-VW1-PCS-00-S2-G

F048665 GF_VEDOHL-150CT-VW1-PCS-00-00-G

F052047 DGS IIC-15TVW-PCER128-D128-E1000000-000

F048130 DGS IIC-12TVW-PCER128-D128-00000000-000

F052452 GF_VEDOHL-121CT-VW1-PCS-C1-S2-G

F048129 GT-C_10VW-PCER128-D128-00000000-001

造紙漿料中，細小纖維是非常重要的組分，能顯著地影響紙張的各種特性。細小纖維根據來源不同，可分為原生細小纖維(一次細小纖維)、打漿或磨漿產生的二次細小纖維(主要是纖維碎片)以及存在于造紙白水中的細小纖維[1～4]。一般來講細小纖維具有使纖維網絡結構收縮的能力[5]。研究細小纖維的性質可以更好地認識細小纖維的作用，對造紙過程和紙張的性質進行更好的控制[6，7]。本實驗以打漿度為18°SR的楊木P-RCAPMP為原料，分別用DDJ（常用的細小纖維篩分設備）和SWECO圓形振動篩（新引入的篩分設備）進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），收集不同的細小纖維，通過測定表面電荷含量、黏度、比沉降容積、FQA指標等特征參數，以探究不同篩分設備對楊木P-RCAPMP細小纖維性能的影響。

1實驗部分

1.1原料與儀器18°SR楊木P-RCAPMP風干漿（取自河南濮陽龍豐）；MgSO4（分析純）；PFI磨漿機，SWECO圓形振動篩，DDJ動態濾水儀，PCD-03型膠體電荷分析儀，LVDV2+型黏度計，纖維質量分析儀（FQA）。

1.2方法

1.2.1漿料準備用PFI磨漿機，將楊木PRC-APMP原料漿（18°SR）打漿(85±2)°SR，測定水分后備用。

1.2.2細小纖維的制備、分離與含量測定取一定量上述（85±2）°SR楊木P-RCAPMP漿，充分疏解后，分別用DDJ和SWECO篩進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），初始篩分濃度設定為0.1%，得到P200、P300、P400三個的細小纖維溶液和對應篩后長纖維組分，將篩出的細小纖維溶液靜置48h后，抽出上層清液，得到一定濃度的細小纖維懸濁液，充分攪勻后，取20ml于培養皿中，在105℃恒溫條件下烘干4h,冷卻30min后稱重，計算得到其體積濃度后，冷藏備用。用DDJ測定打漿后的未篩漿和篩后漿中的細小纖維量，并計算細小纖維篩分收益率。

1.2.2.1細小纖維含量的測定用去離子純凈水把待測漿料（打漿后未篩分的漿料和篩分后的漿料）配制成濃度為0.5%的懸浮液500ml。然后加入到DDJ中（選用200篩網），攪拌速度設定在750r/min，開始濾水，完成一次后，再加入500ml純凈水重復濾水，直到燒杯中的濾液澄清為止。清洗出留在網上的纖維組分，并用恒重過的定量濾紙在布氏漏斗上過濾。后把濾紙及殘余纖維在烘箱中烘干4h，在常溫下冷卻30min稱重。通過纖維重量占纖維總重量的比例計算出細小纖維的含量[8]。

1.2.2.2篩分細小纖維收益率的計算篩分收益率=1－(篩分后的漿料細小纖維含量/未篩分的漿料細小纖維含量)1.2.3細小纖維特性指標檢測

1.2.3.1表面電荷用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到0.10g/L，量取10ml。用PCD-03型膠體電荷分析儀測定細小纖維表面電荷量。

1.2.3.2膠體黏度用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到1.00g/L，量取500ml。用LVDV2+型黏度計（選用Spindle1）測定細小纖維溶液黏度，直接讀取并記錄數據。

1.2.3.3比沉降容積用100ml量筒配制濃度為1.0g/L細小纖維溶液100ml，并加入一定量MgSO4，使其濃度為0.5g/L，然后在0.06MPa壓力下抽真空30min后靜置24h。記錄沉降體積，并將細小纖維溶液過濾，烘干恒重后定量。用沉積體積除以絕干細小纖維質量即為該細小纖維對應的比沉降容積，單位為：cm3/g。

1.2.4細小纖維FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級細小纖維（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

1.2.5不同篩分設備不同目數篩后漿FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級篩后漿（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

2結果與討論

2.1不同篩分設備細小纖維篩分收益率由表1可知，兩種篩分設備下的篩分收益隨篩網目數的增加而遞減，且SWECO篩的篩分效能相應比DDJ要高很多。SWECO篩篩分200目細小纖維的收益率高達96.88%，比其他情況多出10%～20%。這是因為隨著目數的增大，一部分細小纖維沒有篩下來，并且SWECO篩的篩分是通過垂直和切線振動來實現的，這樣在篩網底部漿料很難形成濾餅，使細小纖維能盡可能多地通過網孔被篩掉。而DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，篩網面積太小，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，所以SWECO的篩分收益要比DDJ高。

2.2細小纖維特性指標

2.2.1表面電荷細小纖維表面因為羧基電離而帶負電荷，其帶電情況受其表面化學組成及電離狀態的影響[8]。由表2可知，總體上，同一細小纖維情況下，DDJ篩分得到細小纖維的表面電荷量更高，且隨著篩網目數的增加遞減。而SWECO篩正好相反，其篩分得到細小纖維表面電荷量隨著篩網目數的增加而上升。

2.2.2膠體黏度細小纖維的黏度反映了細小纖維網狀結構的水化程度[6]。由表3可知，兩種篩分設備下篩分得到的細小纖維溶液黏度均隨著篩網目數的增加而上升，SWECO篩得到的細小纖維的黏度增幅更快，相對于DDJ細小纖維有更高的黏度指數。這是由于更細小的細小纖維含有更多的結合水，像膠水一樣使懸浮液黏度增加。2.2.3比沉降容積細小纖維的比沉降容積和其中纖絲狀組分含量相關性良好，而纖絲狀組分含量與細小纖維抄造紙張的抗張指數相關性良好[9，10]。由表4可知，兩種篩分設備所得到的細小纖維絲狀組分含量均隨著篩網目數的增加而增加，且DDJ篩得的細小纖維相對于SWECO篩篩得的細小纖維含有更多的絲狀組分。

2.2.4細小纖維FQA指標由表5可以看出，SWECO細小纖維總體上隨篩網目數的增加，其長度遞增，而DDJ細小纖維除雙重重均長度是遞增外，數均長度和重均長度均隨篩網目數的增加而遞減。兩種篩分設備的細小纖維的含量變化也*相反，隨著篩網目數的增加，SWECO細小纖維含量遞減，而DDJ細小纖維遞增。且總體上，由于轉子攪拌的作用DDJ細小纖維的卷曲與扭結程度比SWECO細小纖維高得多。但是，SWECO細小纖維的纖維束含量比DDJ細小纖維高得多，這可能會影響到SWECO細小纖維的質量。

2.2.5未篩漿與篩后漿FQA指標由表6可以看出，細小纖維的存在能影響紙漿纖維的長度，篩除細小纖維后紙漿纖維變長，且篩網目數越小紙漿纖維的數均長度越大，這是因為篩網目數越低，篩出來的細小纖維的量越多，而且細小纖維的尺寸越大，所以剩下的長纖維組分相應越多，其平均長度自然更大。從表中篩后漿的殘余細小纖維還可以看出，200目細小纖維殘余含量差別大，300目和400目細小纖維殘余量相差較小，SWECO篩比DDJ篩分更*，殘余細小纖維含量更少，這可能與篩分方式不同有關，SWECO篩工作時漿料同時受水平及豎直方向剪切力振動作用，而且SWECO篩篩網面積很大，從而保證了漿料不會長久聚集在篩網上形成濾餅，這樣使細小纖維盡可能多地通過網孔被篩掉，從而不會被漿餅截留太多。DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，另外由于DDJ篩分動力較弱，篩網面積太小，所以不可避免地在進行連續操作時，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，從而大大影響了細小纖維的篩分效率。另外從表6可以看出，SWECO篩篩除細小纖維后，殘余纖維組分的卷曲指數和扭結指數均變小，DDJ篩分后的漿料則變化不大。相對未篩漿，篩后漿中均含有更大量的纖維束，這說明篩除的細小纖維中帶走一部分纖維束。

3結論

3.1不同分級設備的細小纖維篩分收益率均隨著篩網目數的增加而下降，但SWECO細小纖維的篩分收益率明顯高于DDJ細小纖維的。

3.2DDJ細小纖維具有更高的表面電荷量，且隨著篩網目數的增加而遞減。

3.3兩種篩分設備下，隨著篩網目數的增加，黏度及比沉降容積均遞增，且SWECO細小纖維具有更高的黏度，DDJ細小纖維含有更多的絲狀組分。

3.4FQA指標表明：DDJ細小纖維和SWECO細小纖維在纖維長度和細小纖維含量上隨篩網目數增加而呈*相反的趨勢，DDJ細小纖維更柔軟，有更高的扭結及卷曲程度，SWECO細小纖維纖維束含量更高。

3.5細小纖維能影響紙漿纖維的長度，隨著篩網目數的增加，這種影響會變弱。細小纖維會增加漿料纖維的柔軟性，這是細小纖維影響紙張強度性能的重要原因之一。

F047124 GF_VEDOHL-121CT-XE1-PCE-00-00-G

F046231 GF_VEDOHL-150CT-vW0-PCS-C1-S2-G

F048902 DGS IIC-15TVW-PCER128-D128-00000000-000

F046277 GF_VEDOHL-150CT-VW0-PCS-00-00-G

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F048158 DGS IIC-10TVW-PCER256-D128-E1SR0000-000

F046276 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCS-00-00-G

F052996 GF_VEDOHL-150CT-VW1-PCE-C1-00-G

F047123 GF_VEDOHL-121CT-XE0-PCE-00-00-G

F051236 GF_VEDOHL-150CT-vW1-PCE-00-S2-G

F047495 GFBOX_LOC-00-PCSR1G0-D4G0-E1000000-000

F047602 DGS II-1000-PCER256-HD20-00000000-000

F050126 DGS IIC-10TVW-PCER128-D128-00SR0000-000

F046282 GF_VEDOHL-150CT-vW0-PCE-C1-S2-G

F048773 GFBOX_LOC-VW-PCSR1G0-D128-E2SR0000-000

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F048570 GFBOX_LOC-VW-PCSR1G0-D128-E1SR0000-000

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F048544 DGS IIC-10TVW-PCER128-D128-00000000-000

F045423 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-C1-S2-G

F045422 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-C1-00-G

F047263 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-00-S2-G

F045421 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-00-00-G

F048103 GF_VEDOML-150CT-XE1-00-S1-G

F050378 GF_VEDOML-150CT-XE1-00-00-G

F048843 GF_VEDOML-150CT-XE0-00-00-G

F049889 GF_VEDOML-121CT-XE1-00-S1-G

F046237 GF_VEDOML-121CT-XE0-00-S1-G

F051338 GF_VEDOML-121CT-XE1-00-00-G

F049494 GF_VEDOML-121CT-XE0-00-00-G

F048692 GF_VEDOML-150CT-VW1-C1-00-G

F055775 GF_VEDOML-104CT-XE1-00-S1-G

F045418 GF_VEDOML-104CT-XE1-00-00-G

造紙漿料中，細小纖維是非常重要的組分，能顯著地影響紙張的各種特性。細小纖維根據來源不同，可分為原生細小纖維(一次細小纖維)、打漿或磨漿產生的二次細小纖維(主要是纖維碎片)以及存在于造紙白水中的細小纖維[1～4]。一般來講細小纖維具有使纖維網絡結構收縮的能力[5]。研究細小纖維的性質可以更好地認識細小纖維的作用，對造紙過程和紙張的性質進行更好的控制[6，7]。本實驗以打漿度為18°SR的楊木P-RCAPMP為原料，分別用DDJ（常用的細小纖維篩分設備）和SWECO圓形振動篩（新引入的篩分設備）進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），收集不同的細小纖維，通過測定表面電荷含量、黏度、比沉降容積、FQA指標等特征參數，以探究不同篩分設備對楊木P-RCAPMP細小纖維性能的影響。

1實驗部分

1.1原料與儀器18°SR楊木P-RCAPMP風干漿（取自河南濮陽龍豐）；MgSO4（分析純）；PFI磨漿機，SWECO圓形振動篩，DDJ動態濾水儀，PCD-03型膠體電荷分析儀，LVDV2+型黏度計，纖維質量分析儀（FQA）。

1.2方法

1.2.1漿料準備用PFI磨漿機，將楊木PRC-APMP原料漿（18°SR）打漿(85±2)°SR，測定水分后備用。

1.2.2細小纖維的制備、分離與含量測定取一定量上述（85±2）°SR楊木P-RCAPMP漿，充分疏解后，分別用DDJ和SWECO篩進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），初始篩分濃度設定為0.1%，得到P200、P300、P400三個的細小纖維溶液和對應篩后長纖維組分，將篩出的細小纖維溶液靜置48h后，抽出上層清液，得到一定濃度的細小纖維懸濁液，充分攪勻后，取20ml于培養皿中，在105℃恒溫條件下烘干4h,冷卻30min后稱重，計算得到其體積濃度后，冷藏備用。用DDJ測定打漿后的未篩漿和篩后漿中的細小纖維量，并計算細小纖維篩分收益率。

1.2.2.1細小纖維含量的測定用去離子純凈水把待測漿料（打漿后未篩分的漿料和篩分后的漿料）配制成濃度為0.5%的懸浮液500ml。然后加入到DDJ中（選用200篩網），攪拌速度設定在750r/min，開始濾水，完成一次后，再加入500ml純凈水重復濾水，直到燒杯中的濾液澄清為止。清洗出留在網上的纖維組分，并用恒重過的定量濾紙在布氏漏斗上過濾。后把濾紙及殘余纖維在烘箱中烘干4h，在常溫下冷卻30min稱重。通過纖維重量占纖維總重量的比例計算出細小纖維的含量[8]。

1.2.2.2篩分細小纖維收益率的計算篩分收益率=1－(篩分后的漿料細小纖維含量/未篩分的漿料細小纖維含量)1.2.3細小纖維特性指標檢測

1.2.3.1表面電荷用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到0.10g/L，量取10ml。用PCD-03型膠體電荷分析儀測定細小纖維表面電荷量。

1.2.3.2膠體黏度用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到1.00g/L，量取500ml。用LVDV2+型黏度計（選用Spindle1）測定細小纖維溶液黏度，直接讀取并記錄數據。

1.2.3.3比沉降容積用100ml量筒配制濃度為1.0g/L細小纖維溶液100ml，并加入一定量MgSO4，使其濃度為0.5g/L，然后在0.06MPa壓力下抽真空30min后靜置24h。記錄沉降體積，并將細小纖維溶液過濾，烘干恒重后定量。用沉積體積除以絕干細小纖維質量即為該細小纖維對應的比沉降容積，單位為：cm3/g。

1.2.4細小纖維FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級細小纖維（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

1.2.5不同篩分設備不同目數篩后漿FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級篩后漿（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

2結果與討論

2.1不同篩分設備細小纖維篩分收益率由表1可知，兩種篩分設備下的篩分收益隨篩網目數的增加而遞減，且SWECO篩的篩分效能相應比DDJ要高很多。SWECO篩篩分200目細小纖維的收益率高達96.88%，比其他情況多出10%～20%。這是因為隨著目數的增大，一部分細小纖維沒有篩下來，并且SWECO篩的篩分是通過垂直和切線振動來實現的，這樣在篩網底部漿料很難形成濾餅，使細小纖維能盡可能多地通過網孔被篩掉。而DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，篩網面積太小，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，所以SWECO的篩分收益要比DDJ高。

2.2細小纖維特性指標

2.2.1表面電荷細小纖維表面因為羧基電離而帶負電荷，其帶電情況受其表面化學組成及電離狀態的影響[8]。由表2可知，總體上，同一細小纖維情況下，DDJ篩分得到細小纖維的表面電荷量更高，且隨著篩網目數的增加遞減。而SWECO篩正好相反，其篩分得到細小纖維表面電荷量隨著篩網目數的增加而上升。

2.2.2膠體黏度細小纖維的黏度反映了細小纖維網狀結構的水化程度[6]。由表3可知，兩種篩分設備下篩分得到的細小纖維溶液黏度均隨著篩網目數的增加而上升，SWECO篩得到的細小纖維的黏度增幅更快，相對于DDJ細小纖維有更高的黏度指數。這是由于更細小的細小纖維含有更多的結合水，像膠水一樣使懸浮液黏度增加。2.2.3比沉降容積細小纖維的比沉降容積和其中纖絲狀組分含量相關性良好，而纖絲狀組分含量與細小纖維抄造紙張的抗張指數相關性良好[9，10]。由表4可知，兩種篩分設備所得到的細小纖維絲狀組分含量均隨著篩網目數的增加而增加，且DDJ篩得的細小纖維相對于SWECO篩篩得的細小纖維含有更多的絲狀組分。

2.2.4細小纖維FQA指標由表5可以看出，SWECO細小纖維總體上隨篩網目數的增加，其長度遞增，而DDJ細小纖維除雙重重均長度是遞增外，數均長度和重均長度均隨篩網目數的增加而遞減。兩種篩分設備的細小纖維的含量變化也*相反，隨著篩網目數的增加，SWECO細小纖維含量遞減，而DDJ細小纖維遞增。且總體上，由于轉子攪拌的作用DDJ細小纖維的卷曲與扭結程度比SWECO細小纖維高得多。但是，SWECO細小纖維的纖維束含量比DDJ細小纖維高得多，這可能會影響到SWECO細小纖維的質量。

2.2.5未篩漿與篩后漿FQA指標由表6可以看出，細小纖維的存在能影響紙漿纖維的長度，篩除細小纖維后紙漿纖維變長，且篩網目數越小紙漿纖維的數均長度越大，這是因為篩網目數越低，篩出來的細小纖維的量越多，而且細小纖維的尺寸越大，所以剩下的長纖維組分相應越多，其平均長度自然更大。從表中篩后漿的殘余細小纖維還可以看出，200目細小纖維殘余含量差別大，300目和400目細小纖維殘余量相差較小，SWECO篩比DDJ篩分更*，殘余細小纖維含量更少，這可能與篩分方式不同有關，SWECO篩工作時漿料同時受水平及豎直方向剪切力振動作用，而且SWECO篩篩網面積很大，從而保證了漿料不會長久聚集在篩網上形成濾餅，這樣使細小纖維盡可能多地通過網孔被篩掉，從而不會被漿餅截留太多。DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，另外由于DDJ篩分動力較弱，篩網面積太小，所以不可避免地在進行連續操作時，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，從而大大影響了細小纖維的篩分效率。另外從表6可以看出，SWECO篩篩除細小纖維后，殘余纖維組分的卷曲指數和扭結指數均變小，DDJ篩分后的漿料則變化不大。相對未篩漿，篩后漿中均含有更大量的纖維束，這說明篩除的細小纖維中帶走一部分纖維束。

3結論

3.1不同分級設備的細小纖維篩分收益率均隨著篩網目數的增加而下降，但SWECO細小纖維的篩分收益率明顯高于DDJ細小纖維的。

3.2DDJ細小纖維具有更高的表面電荷量，且隨著篩網目數的增加而遞減。

3.3兩種篩分設備下，隨著篩網目數的增加，黏度及比沉降容積均遞增，且SWECO細小纖維具有更高的黏度，DDJ細小纖維含有更多的絲狀組分。

3.4FQA指標表明：DDJ細小纖維和SWECO細小纖維在纖維長度和細小纖維含量上隨篩網目數增加而呈*相反的趨勢，DDJ細小纖維更柔軟，有更高的扭結及卷曲程度，SWECO細小纖維纖維束含量更高。

3.5細小纖維能影響紙漿纖維的長度，隨著篩網目數的增加，這種影響會變弱。細小纖維會增加漿料纖維的柔軟性，這是細小纖維影響紙張強度性能的重要原因之一。

F046256 GF_VEDOML-150CT-VW0-C1-00-G

F045417 GF_VEDOML-104CT-XE0-00-00-G

F050300 GF_VEDOML-150CT-VW1-00-00-G

F050437 GF_VEDOML-150CT-VW0-00-S1-G

F045420 GF_VEDOML-150CT-VW0-00-00-G

F053428 GF_VEDOML-121CT-VW1-C1-00-G

F045416 GF_VEDOML-121CT-VW0-C1-00-G

F048104 GF_VEDOML-65CT-XE1-00-S1-G

F051160 GF_VEDOML-121CT-VW1-00-00-G

F046516 GF_VEDOML-121CT-VW0-00-S1-G

F048610 GF_VEDOML-65CT-XE0-00-00-G

F045419 GF_VEDOML-121CT-VW0-00-00-G

F046491 GF_VEDOML-104CT-VW1-C1-00-G

F052462 GF_VEDOML-104CK-VW1-C1-00-G

F009446 STE-TAR-CTR-1-05-A-7-0

F046255 GF_VEDOML-104CT-VW0-C1-00-G

F047081 GF_VEDOML-104CK-VW0-C1-00-G

F054537 GF_VEDOML-104CT-VW1-00-S1-G

F045414 GF_VEDOML-104CT-VW1-00-00-G

F053737 GF_VEDOML-104CK-VW1-00-00-G

F045415 GF_VEDOML-104CT-VW0-00-S1-G

F049081 GF_VEDOML-104CK-VW0-00-S1-G

F045412 GF_VEDOML-104CK-VW0-00-00-G

F045413 GF_VEDOML-104CT-VW0-00-00-G

F049679 GF_VEDOML-65CT-VW1-C1-00-G

F026424 MX4-6-M-B05D-6-4-F-5 2130X000X00

F026694 MX4-6-M-B35U-6-4-F-5 2130X000X00

F026695 MX4-6-M-B25U-6-4-F-5 2130X000X00

F047936 GF_VEDOML-65CT-VW0-C1-00-G

F053503 GF_VEDOML-65CK-VW0-C1-00-G

F026781 MX4-6-M-B35U-6-4-F-4 2130X000X00

F026784 MX4-6-M-B07D-6-4-F-4 2130X000X00

F026423 MX4-6-M-B35D-6-4-F-5 2130X000X00

F026693 MX4-6-M-B02C-6-4-F-5 2130X000X00

F025926 STE-TAR-CTC-2-07-5-5-0

F051557 GF_VEDOML-65CT-VW1-00-00-G

F051599 GF_VEDOML-65CT-VW0-00-S1-G

F026782 MX4-6-M-B35D-6-4-F-4 2130X000X00

F026783 MX4-6-M-B02C-6-4-F-4 2130X000X00

F045410 GF_VEDOML-65CK-VW0-00-00-G

F045411 GF_VEDOML-65CT-VW0-00-00-G

F021784 STE-TAR-CTC-0-07-8-6-0

F051770 RK-2-3250-S-EKA-A-B-M-F L000X100S03X0XX

F053778 MF2-N-M-B01C-1-4-F 2130X000X00

F055632 MF2-N-M-B02C-1-4-F 2130X000X00

F031015 MD2-5-M-B01M-4-4-D-XMC97 2130X000X00

F034052 STE-RAP-CTC-4-02-5-8-0

F037443 MK4-C-A-4000-A-3 00002XXXX00X0XX

F050711 MX2-6-H-B02M-4-4-D-4 2130X000X00

F021443 WD2-5-M-B07C-1-4-D 2130X000X00

F041650 MD2-5-M-B05C-1-4-G-XMC97 2130X000X00

F055199 MD2-5-M-B05C-1-4-G 2130X000X00

F021743 MD2-5-H-B07C-1-4-D 2130X000X00

F051872 RK-2-3250-S-EKA-A-B-R-F L000X100S03X0XX

F039737 2-6-H-P05M-1-4-F-5 2130X000X00

F034656 KD1-5-H-B02C-1-4-D-I 2130X000X00

F022947 MX2-6-H-P03M-1-5-F-5 2130X000X00

F054317 MK4-S-B-4000-B-3 L000XX11X00X0XX

F007618 MD2-5-M-B05C-1-4-D-XMC97 2130X000X00

造紙漿料中，細小纖維是非常重要的組分，能顯著地影響紙張的各種特性。細小纖維根據來源不同，可分為原生細小纖維(一次細小纖維)、打漿或磨漿產生的二次細小纖維(主要是纖維碎片)以及存在于造紙白水中的細小纖維[1～4]。一般來講細小纖維具有使纖維網絡結構收縮的能力[5]。研究細小纖維的性質可以更好地認識細小纖維的作用，對造紙過程和紙張的性質進行更好的控制[6，7]。本實驗以打漿度為18°SR的楊木P-RCAPMP為原料，分別用DDJ（常用的細小纖維篩分設備）和SWECO圓形振動篩（新引入的篩分設備）進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），收集不同的細小纖維，通過測定表面電荷含量、黏度、比沉降容積、FQA指標等特征參數，以探究不同篩分設備對楊木P-RCAPMP細小纖維性能的影響。

1實驗部分

1.1原料與儀器18°SR楊木P-RCAPMP風干漿（取自河南濮陽龍豐）；MgSO4（分析純）；PFI磨漿機，SWECO圓形振動篩，DDJ動態濾水儀，PCD-03型膠體電荷分析儀，LVDV2+型黏度計，纖維質量分析儀（FQA）。

1.2方法

1.2.1漿料準備用PFI磨漿機，將楊木PRC-APMP原料漿（18°SR）打漿(85±2)°SR，測定水分后備用。

1.2.2細小纖維的制備、分離與含量測定取一定量上述（85±2）°SR楊木P-RCAPMP漿，充分疏解后，分別用DDJ和SWECO篩進行多級篩分（200目、300目、400目篩網），初始篩分濃度設定為0.1%，得到P200、P300、P400三個的細小纖維溶液和對應篩后長纖維組分，將篩出的細小纖維溶液靜置48h后，抽出上層清液，得到一定濃度的細小纖維懸濁液，充分攪勻后，取20ml于培養皿中，在105℃恒溫條件下烘干4h,冷卻30min后稱重，計算得到其體積濃度后，冷藏備用。用DDJ測定打漿后的未篩漿和篩后漿中的細小纖維量，并計算細小纖維篩分收益率。

1.2.2.1細小纖維含量的測定用去離子純凈水把待測漿料（打漿后未篩分的漿料和篩分后的漿料）配制成濃度為0.5%的懸浮液500ml。然后加入到DDJ中（選用200篩網），攪拌速度設定在750r/min，開始濾水，完成一次后，再加入500ml純凈水重復濾水，直到燒杯中的濾液澄清為止。清洗出留在網上的纖維組分，并用恒重過的定量濾紙在布氏漏斗上過濾。后把濾紙及殘余纖維在烘箱中烘干4h，在常溫下冷卻30min稱重。通過纖維重量占纖維總重量的比例計算出細小纖維的含量[8]。

1.2.2.2篩分細小纖維收益率的計算篩分收益率=1－(篩分后的漿料細小纖維含量/未篩分的漿料細小纖維含量)1.2.3細小纖維特性指標檢測

1.2.3.1表面電荷用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到0.10g/L，量取10ml。用PCD-03型膠體電荷分析儀測定細小纖維表面電荷量。

1.2.3.2膠體黏度用去離子純凈水將一定濃度的細小纖維懸浮液稀釋到1.00g/L，量取500ml。用LVDV2+型黏度計（選用Spindle1）測定細小纖維溶液黏度，直接讀取并記錄數據。

1.2.3.3比沉降容積用100ml量筒配制濃度為1.0g/L細小纖維溶液100ml，并加入一定量MgSO4，使其濃度為0.5g/L，然后在0.06MPa壓力下抽真空30min后靜置24h。記錄沉降體積，并將細小纖維溶液過濾，烘干恒重后定量。用沉積體積除以絕干細小纖維質量即為該細小纖維對應的比沉降容積，單位為：cm3/g。

1.2.4細小纖維FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級細小纖維（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

1.2.5不同篩分設備不同目數篩后漿FQA檢測分別對DDJ和SWECO篩分得到的各級篩后漿（P200、P300、P400）用FQA進行纖維質量分析。

2結果與討論

2.1不同篩分設備細小纖維篩分收益率由表1可知，兩種篩分設備下的篩分收益隨篩網目數的增加而遞減，且SWECO篩的篩分效能相應比DDJ要高很多。SWECO篩篩分200目細小纖維的收益率高達96.88%，比其他情況多出10%～20%。這是因為隨著目數的增大，一部分細小纖維沒有篩下來，并且SWECO篩的篩分是通過垂直和切線振動來實現的，這樣在篩網底部漿料很難形成濾餅，使細小纖維能盡可能多地通過網孔被篩掉。而DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，篩網面積太小，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，所以SWECO的篩分收益要比DDJ高。

2.2細小纖維特性指標

2.2.1表面電荷細小纖維表面因為羧基電離而帶負電荷，其帶電情況受其表面化學組成及電離狀態的影響[8]。由表2可知，總體上，同一細小纖維情況下，DDJ篩分得到細小纖維的表面電荷量更高，且隨著篩網目數的增加遞減。而SWECO篩正好相反，其篩分得到細小纖維表面電荷量隨著篩網目數的增加而上升。

2.2.2膠體黏度細小纖維的黏度反映了細小纖維網狀結構的水化程度[6]。由表3可知，兩種篩分設備下篩分得到的細小纖維溶液黏度均隨著篩網目數的增加而上升，SWECO篩得到的細小纖維的黏度增幅更快，相對于DDJ細小纖維有更高的黏度指數。這是由于更細小的細小纖維含有更多的結合水，像膠水一樣使懸浮液黏度增加。2.2.3比沉降容積細小纖維的比沉降容積和其中纖絲狀組分含量相關性良好，而纖絲狀組分含量與細小纖維抄造紙張的抗張指數相關性良好[9，10]。由表4可知，兩種篩分設備所得到的細小纖維絲狀組分含量均隨著篩網目數的增加而增加，且DDJ篩得的細小纖維相對于SWECO篩篩得的細小纖維含有更多的絲狀組分。

2.2.4細小纖維FQA指標由表5可以看出，SWECO細小纖維總體上隨篩網目數的增加，其長度遞增，而DDJ細小纖維除雙重重均長度是遞增外，數均長度和重均長度均隨篩網目數的增加而遞減。兩種篩分設備的細小纖維的含量變化也*相反，隨著篩網目數的增加，SWECO細小纖維含量遞減，而DDJ細小纖維遞增。且總體上，由于轉子攪拌的作用DDJ細小纖維的卷曲與扭結程度比SWECO細小纖維高得多。但是，SWECO細小纖維的纖維束含量比DDJ細小纖維高得多，這可能會影響到SWECO細小纖維的質量。

2.2.5未篩漿與篩后漿FQA指標由表6可以看出，細小纖維的存在能影響紙漿纖維的長度，篩除細小纖維后紙漿纖維變長，且篩網目數越小紙漿纖維的數均長度越大，這是因為篩網目數越低，篩出來的細小纖維的量越多，而且細小纖維的尺寸越大，所以剩下的長纖維組分相應越多，其平均長度自然更大。從表中篩后漿的殘余細小纖維還可以看出，200目細小纖維殘余含量差別大，300目和400目細小纖維殘余量相差較小，SWECO篩比DDJ篩分更*，殘余細小纖維含量更少，這可能與篩分方式不同有關，SWECO篩工作時漿料同時受水平及豎直方向剪切力振動作用，而且SWECO篩篩網面積很大，從而保證了漿料不會長久聚集在篩網上形成濾餅，這樣使細小纖維盡可能多地通過網孔被篩掉，從而不會被漿餅截留太多。DDJ工作時漿料主要受轉子轉動所產生的剪切力，篩分模式比較單一，另外由于DDJ篩分動力較弱，篩網面積太小，所以不可避免地在進行連續操作時，漿料會逐漸沉積而形成濾餅，使越來越多細小纖維被截留，從而大大影響了細小纖維的篩分效率。另外從表6可以看出，SWECO篩篩除細小纖維后，殘余纖維組分的卷曲指數和扭結指數均變小，DDJ篩分后的漿料則變化不大。相對未篩漿，篩后漿中均含有更大量的纖維束，這說明篩除的細小纖維中帶走一部分纖維束。

3結論

3.1不同分級設備的細小纖維篩分收益率均隨著篩網目數的增加而下降，但SWECO細小纖維的篩分收益率明顯高于DDJ細小纖維的。

3.2DDJ細小纖維具有更高的表面電荷量，且隨著篩網目數的增加而遞減。

3.3兩種篩分設備下，隨著篩網目數的增加，黏度及比沉降容積均遞增，且SWECO細小纖維具有更高的黏度，DDJ細小纖維含有更多的絲狀組分。

3.4FQA指標表明：DDJ細小纖維和SWECO細小纖維在纖維長度和細小纖維含量上隨篩網目數增加而呈*相反的趨勢，DDJ細小纖維更柔軟，有更高的扭結及卷曲程度，SWECO細小纖維纖維束含量更高。

3.5細小纖維能影響紙漿纖維的長度，隨著篩網目數的增加，這種影響會變弱。細小纖維會增加漿料纖維的柔軟性，這是細小纖維影響紙張強度性能的重要原因之一。