表面化学反应理论强调化学反应，认为碱液与木片接触后，一开始就在木片表面发生脱木素反应，当部分木素从木片表面脱去后，便打开了“通道”，新鲜药液经过通道浸入原料切片内部。切片与药液之间存在一个界面，此界面随着蒸煮的进行逐渐向木片内部移动，反应生成的产物也经通道向外扩散进入碱液中。即原料表面逐层地起化学反应，逐层地分离成浆。
2.1.2 蒸煮的化学反应过程
碱法蒸煮时的碳水化合物降解反应有： A．剥皮反应：
a. (1) (2) 醛糖末端基和酮糖末端基互变；
b. (2) (3) 酮式末端基变成烯醇式；
c. (3) (4) 烷氧基消除反应，甙键断开；脱出一个端基；
d. (4) (5)互变异构，形成二羰基衍生物； e. (5) (6)异构化，形成异变糖酸（6）。 剥皮反应进行的条件是必须有醛糖末端基。 终止反应
a. (7) (8) 醛式末端基变成烯醇式；
b. (8) (9) 脱去一水分子，形成C2和C3之间的烯醇式结构；
c. (9) (10) 烯醇式末端基变酮式；
d. (10) (11) 酮基与水分子加成，成同碳二元醇后进行分子重派，所形成的纤维素末端基为偏变糖酸；
由于纤维素的末端基不存在醛糖末端基，不能再产生剥皮反应，降解因此而终止。 碳水化合物的还原性醛糖末端基对碱不稳定，被逐个剥离而溶于碱液中。在100~150℃时发生；
a、碳水化合物的还原性醛糖末端基是造成剥皮反应的原因； b、剥皮反应的关键性一步是β-烷氧基消除反应；
c、在剥皮反应的同时，还发生了终止反应——纤维素分子链中不稳定的末端基在剥落前转变成对碱稳定的偏变糖酸末端基，从而避免了剥皮反应。
d、将醛糖末端基氧化成糖酸末端基，即可避免剥皮反应。 B．碱性水解：
5
纤维素分子链在高温、强碱作用下因水解断裂，使一个长分子链断裂为两个甚至多个短分子链的反应；这样，由原来的一个还原性末端基变成两个或多个还原性末端基，从而增加剥皮反应的机会。
碱性水解在蒸煮温度升至150℃就开始了，使纤维素的聚合度下降，造成纸浆的得率、强度下降。
2.2 卡伯值测定原理：纸浆卡伯值是表示原料经蒸煮后残留在纸浆中的木素和其他还原物质的相对含量，间接表示纸浆的脱木素程度的大小，故可用来评价蒸煮的效果和纸浆的可漂性，并为制定漂白工艺条件提供依据。
已经疏解的浆在一定条件下与一定量的高锰酸钾溶液反应一定时间。所选择的浆量应为：在反应时间终止时，约由50％的高锰酸钾未被消耗，加入碘化钾溶液终止反应，并用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘。然后将得到的值换算成消耗50％高锰酸钾量。
2.3 残碱测定原理：黑液中有效碱的成分，对烧碱来说主要是NaOH；对硫酸盐法来说指NaOH＋1/2Na2S。测定时先用氯化钡使木素沉淀，同时也使碳酸钠和亚硫酸钠沉淀，然后取清液通过盐酸中和滴定而求得。
2.4 纸浆漂白原理：。
1. 漂白原理：次氯酸盐与木素的反应
OCl与木素的亲核加成，次氯酸盐阴离子对酮型或其它烯酮形结构的亲核加成，随后进行重排和氧化，使木素溶解。
次氯酸盐与纤维素的反应：某些羟基变为羰基，羰基氧化成羧基，聚合度降低 漂后α-纤维素含量下降，粘度下降，强度下降，
2.白度的基本原理：纸浆的白度 （whiteness）是从浆片反射出来的光使人眼产生的印象。（生理现象）。
①光散射系数（Light Scattering Coefficient)
S----表示散射能力的大小，由纤维与空气界面引起。 ②光吸收系数（Light Absorption Coefficient)
K----表示吸光能力的大小，取决于浆中发色基团的数量与性质 K-M 方程（Kubelka-Munk Equation） K?1?R?2?? S2R?或
1 2??2 R?1?K-K?2K???S?S2S?
R??纸浆的白度（反射率）
3.实验仪器和材料
蒸煮锅（器），削片机，烘箱，天平，纤维解离器，中浓碎浆机，筛浆机，100-150
6
目过滤袋，离心式脱水机，电动搅拌器，纤维组织捣碎机（梅花杯），恒温水浴锅，秒表，塑料袋，布袋，滴定管，锥形瓶：250mL，烧杯：1000mL、250mL，量筒：100mL、500mL、1000mL，植物纤维原料。
纸浆，23L瓦利打浆机，叩解度测定仪，纸样成形器，定量取样刀，标准切纸刀，定距切纸刀，天平，耐折度测定仪，抗张强度测定仪，撕裂度测定仪，纸样白度测定仪。
4.实验方法和歩骤
4.1 蒸煮试验及其检测 4.1.1 试样的采取
木材原料：采用树龄适中，树干端正的材样。合格木片的规格：长度15－20mm，厚度3－5mm，宽度<20mm，合格率≥85％。
草类原料：应在切草、除尘及筛选后取样。草段长度25－30mm，竹片长度为10－15mm，蔗渣应取除髓后的样品，除髓率为25－30％。
样品实验室处理：样品→筛选→风干→采样→平衡水分
采样方法——四分法：把全部采集试样堆成圆锥形后在压平，然后划十字分成四份，取其对角两份。如此重复“四分法”取样，直到所选取的试样量符合要求为止。
4.1.2 蒸煮试验方案的制定与蒸煮前的准备
4.1.2.1 蒸煮试验方案的制定：确定采用的蒸煮方法；制定合理的工艺条件（如蒸煮药品的用量、液比、升温时间、小放汽、最高温度、保温时间等）；并确定试验的蒸煮曲线，即蒸煮温度或压力（纵坐标）－蒸煮时间（横坐标）曲线。然后根据所定的工艺条件，计算蒸煮试验中的原料、药剂用量及补充水量等。
4.1.2.2 蒸煮前的准备：
① ②
测定原料水分，计算风干原料需用量，并称重，备用。
标定蒸煮液的浓度，根据蒸煮条件及绝干原料用量计算出药品的取用量及
补充的水量，配制蒸煮液。
4.1.2.3 蒸煮操作程序
植物纤维原料→装锅→加入蒸煮液→盖上锅盖→拧紧螺母→关闭放汽阀门→锅体回转→加热升温至最高蒸煮温度→保温→大放汽→取出浆料及黑液。
4.1.2.4 浆料的处理
将浆料转入100－150目塑料网洗浆机（或布袋）中→用水冲洗干净→纤维解离器中解离纤维→放入筛浆机中进行筛选→收集细浆及粗渣→细浆装入布袋→甩干→称重→贮于可密封的广口瓶或塑料袋中，贴上标签，平衡水分。
4.1.2.5纸浆得率的测定
测定细浆及粗渣的水分，计算细浆及粗浆的得率。 4.1.2.6 纸浆卡伯值的测定
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称取消耗100mL0.02mol/LKMnO4标准溶液的30－70％之间的绝干试样（称准至0.005g）→加入400mL水→在解离器中解离分散→移至2000mL烧杯中→用蒸馏水漂洗解离器（总体积约为750mL）→放恒温水浴中（25±1）℃→调节搅拌速度（产生深约25mm的旋涡）→用移液管吸取100mLKMnO4标准溶液和100mL2mol/L H2SO4溶液于250mL烧杯中→调节混合液到25℃→迅速倒入试样中→立即开动秒表→用50mL蒸馏水洗净烧杯，洗液亦倒入反应杯中（总量1000mL）→反应进行恰好10min→立即加入20mLKI溶液→立即用0.2mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色→加2－3mL淀粉溶液→继续滴定至蓝色刚好消失。
按同样手续，进行空白试验。 4.1.2.7 制浆废液残碱分析测定
取50－70mL100g/L氯化钡溶液置于500mL容量瓶中→加蒸馏水约150mL→吸取50mL黑液试样加入该容量瓶中→用蒸馏水稀释至刻度→摇匀静置→吸取几滴上层清液→用硫酸检验氯化钡有无过量（如无硫酸钡产生，则说明氯化钡用量不够，应重做）→取上层清液→用干燥的滤纸过滤→取滤液50mL→以酚酞为指示剂→用0.1mol/LHCl标准溶液滴定至红色消失。
4.2纸浆的漂白及白度测定
4.2.1 试样的采取：漂白实验用的纸浆经洗涤筛选，不带纤维束和其它粗渣的浆料 4.2.2.1 漂白蒸煮试验方案的制定：确定采用的漂白方法；制定合理的工艺条件，应根据浆料的种类、硬度、白度以及漂白后浆装的白度要求，强度等指标，选择合适的方法和流程，
4.2.2.2漂白操作程序
纸浆→装入漂白器→加入漂白液→放入水浴中加热升温→保温→取出浆料→洗涤 4.2.2.3漂白纸浆白度的测定
漂白后浆片的抄造：在直径115 mm 的布氏瓷漏斗中放入相同直径的一块圆形白绸布，将布氏漏斗与抽滤瓶、真空泵连接相通，把一份纸浆倒入漏斗，吸滤后取出纸样，在23℃、50％RH的无尘室内干燥9小时。将纸样放入白度仪中测定白度，并记录。
5.实验结果与分析
5.1纸浆得率的计算
蒸煮细浆得率X（％），按下式计算：
X=
蒸煮粗浆得率计算
蒸煮粗浆得率Y（％），按下式计算：
Y=
m2+m3 m1
×100%
m2 m1
×100%
式中 m1——装锅绝干原料质量，g
8
m2——蒸煮后绝干粗浆质量，g m2——蒸煮后绝干粗浆质量，g 5.2 纸浆卡伯值的计算 卡伯值（K）按下式计算：
V2=
K=
V2f m (V0－V1) 0.02×5
式中 V2——样品耗用0.02mol/LKMnO4标准溶液体积，mL V0——空白试验时耗用Na2S2O3标准溶液体积，mL V2——滴定试样时耗用Na2S2O3标准溶液体积，mL c——Na2S2O3标准溶液浓度，mol/L m——绝干浆质量，g K——卡伯值
F——换算成消耗50％高锰酸钾的校正因子。根据V2值查表3－2而得。
同时进行两次测定，取其算术平均值作为测定结果，卡伯值在50以下，精确到0.1；卡伯值在50－100范围，精确到0.5；卡伯值在100以上，仅要求整数。两次测定计算间的误差应在卡伯值得1％以内。
如测定温度不能准确控制在（25±1）℃时，应保持整个反应期间得测定温度在20－30℃之间，并按以下温度校正公式计算卡伯值：
K=
V2f m [1+0.013(25-t)]
式中 t——测定时得温度。可在反应进行5min时，测量反应杯中混合物的温度t，并假设此温度是整个试验的平均温度。
5.3 黑液残碱（有效碱）的计算
黑液残碱（有效碱）含量，按下式计算：
有效碱含量（NaOH）=
V×c×0.040 50×50/500
×1000（g/L）
式中 V——滴定所耗用盐酸标准溶液量，mL c——HCl标准溶液的浓度，mol/L
0.040——与1 m mol的盐酸相当的氢氧化钠量，g
5.4纸浆的白度测定：在一张试样测量4-6个不同的测试点，试验结果从4张试样测试值的算术平均值表示，结果取至小数后一位。
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制浆造纸分析与检测
实验指导书
适用专业： 轻化工程专业 学 时： 30
轻化工程实验室
《植物纤维化学》
实验：植物原料的纤维形态测定
1．目的要求
要求学生掌握样品制备、普通光学显微镜的使用、纤维长度和宽度的测量和纤维形态的分析。通过测定植物纤维原料的纤维形态，包括长度、宽度、长宽比和壁厚等，分析评价造纸原料的优劣，确定工艺条件。
2．实验仪器
普通光学显微镜：放大倍数20~500倍，具有测量目镜及带推进器的载物台等。
3．试样的制备
用于分析的试样可能是原料、纸浆或纸，无论是哪种试样都需要作适当分散处理后才能进行测定。
（1）原料的处理：选取有代表性的纤维原料试样，将其沿纵向切成火柴棍大小（约为1mm×2mm×30mm），放在水中多次煮沸，并换水数次，以排除试样中的空气，使试样条下沉。然后，将1:1的冰醋酸:过氧化氢（30%~50%）溶液及试样放入带螺口盖的耐热塑料瓶中，并在保温箱中，在60℃的温度下，浸泡试样约30~48h，以使试样变白、纤维分散。分散好的试样经过充分洗涤后，制成滤片或0.05%浓度的纤维悬浮液备用。
（2）纸浆的处理：将浆片润湿后，选有代表性的部位，分别取边长约1~2cm的浆片3~5片，总质量约相当于绝干浆0.1g。用手将湿浆揉搓成小球，然后放入试管，加入适量的水，充分搅拌或摇动，使纤维分散。再稀释至大约0.05%~0.1%的浓度备用，或者将分散的纤维倒在滤网上，做成湿滤片备用。
（3）成纸的处理：在小烧杯中将纸加蒸馏水润湿后，撕成小片。取有代表性的试样数小片，总量约相当于绝干量0.1g，用手搓成小球，置于试管中，加少许蒸馏水振摇或放入盛有玻璃球的广口瓶中，轻轻摇动，或用分散器将其分散，制成滤片或纤维悬浮液备用。
4．测量方法
（1）显微试片的制备：首先取出制备好的相当于绝干0.1g量的浆样，置于试管中，加半试管蒸馏水，充分摇动分散，然后用蒸馏水稀释至0.05%~0.1%左右的
1
浓度，混合均匀。用滴管吸取悬浮液3~4滴，置于载玻片上。将玻片放在50~60℃电热板上烘干，加一滴0.5%的明胶溶液，以助于纤维分散均匀。当烘干试片冷却后，用碘氯化锌试剂染色一分钟，盖上盖玻片，用滤纸吸去多余液体，备用。 （2）测微尺比值的确定：将物镜标准测微尺置于载物台上，将目镜装上目镜测微尺。调焦，并将两测微尺开始的刻度重合，分别记下两测微尺重叠区间的格数，按下式求出测微尺比值K（mm）：
K?物镜测微尺格数 ?0.01
目镜测微尺格数
（3）纤维长度、宽度的测量：将试片置于显微镜载物台上，使纤维的一端与显微镜的目镜测微尺的零点对齐，并使物镜测微尺要测的方向平行，量至纤维的另一端，记下测微尺的刻度。
由于一般纤维原料的纤维长度和宽度都具有不均一性，所以每种样品测量200~300根纤维，测量结果才较为准确。
测量纤维长度时，一般选取40~70的放大倍数；测量纤维的宽度时，一般选取300~400的放大倍数，并以纤维的中段为测量宽度的部位。非纤维细胞一律不测，小于0.1mm的纤维及断损的纤维不测。
棉花及韧皮等纤维，由于纤维长，不需要用显微镜观测，而用刷子将纤维疏理整齐，分散在黑色绒布上，用10倍的放大镜测量。
5．结果计算及表示方法
由于纤维的长度（宽度）具有不均一性，仅用数学平均值表示不能反映出长宽度的详细情况。所以除了用平均值表示外，还要采用一些其它指标作为补充说明。各种指标的计算方法如下。 （1）数量平均纤维长度（LN）：LN? 如分组统计测量值：LN?L N?Nl?Niii
式中，LN－数量平均纤维长度，mm L－所测纤维的总长度，mm N－所测纤维的总根数
Ni－i组纤维的根数，n=1, 2, ?, n li－i组纤维长度的平均值，mm
2
（2）质量平均长度（Lm）
质量平均长度是指所测各单根纤维的长度与各自质量乘积的总和除以所测纤维的总质量。它可用下面近似的计算方法求得：
2l1m1?l2m2???lnmn?NiliLm??
m1?m2???mn?Nili（3）分布频率（D）测量纤维长度（或宽度）时，将纤维按不同长度（或宽度）的大小分级，计算每级测量的根数，并按下式计算：
D?Ni?100% ?Ni 将此值绘图，即为分布频率图。
（4）离散系数（CV）：为标准偏差?与数量平均长度LN之比，此值越小表示纤维的均匀性越好。
CV??LN
结果准确至两位小数。
3
《制浆原理与工程》
实验：植物原料制浆性能实验
1. 目的要求
植物原料制浆性能实验综合性实验，是在课堂理论教学后进行。不采用固定实验条件的教学模式，在教师的指导下学生根据采集的原料自行制定的制浆工艺条件及实验操作步骤，在实验中实施验证。从植物原料开始，制备出漂白纸浆，实验注重理论与实践相结合，以理论指导实践对实验结果进行分析讨论。使课堂上学的理论知识与实践相结合，提高理论知识在实际工作中的应用能力。
按照实验指导书的实验操作规范和学生设计的工艺配方，完成以下实验项目的操作 （1）植物纤维原料采集，原料切片及水份测定 （2）蒸煮工艺的制定，蒸煮操作 （3）纸浆得率测定 （4）制浆废液残碱分析测定
（5）漂白工艺条件的制定及计算，溧白操作 （6）纸浆白度测定
2. 实验原理
2.1蒸煮原理
蒸煮过程包括：1、药液浸透原料过程，2、药液与原料起化学反应过程，3、反应产物从原料中容出过程；
2.1.1蒸煮液的浸透作用
蒸煮液的有效成份浸入原料内部有：
A．毛细管作用：蒸煮液靠外加的压力或表面张力产生的压力作用而浸透；纤维轴向的毛细管作用总是大于横向毛细管作用50~200倍；在纤维原料水分含量低而又排除了原料毛细管内的空气后，药液对原料切片的浸透主要是毛细管作用，且速度很快；
B．扩散作用：靠药液的浓度差造成的离子浓度梯度为推动力，使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料内部切片；在纤维原料水分含量高至纤维饱和点时，离子浸入原料内部切片主要靠扩散作用；
浸透理论强调浸透的重要性，认为药液浸透先于化学反应；蒸煮升温前期，必须让药液充分浸透入原料切片；随着浸透作用完成，蒸煮温度升高，化学反应逐渐加剧，因此认为浸透时间对蒸煮影响很大。强调在显著脱木素反应前，药液须充分浸透，即蒸煮过程应保留一段低温时间，不易升温太快。强调：只有充分浸透，才能保证蒸煮质量。
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臼度= V×n n
6.思考题
（1） 蒸煮液的分析与配制的操作与蒸煮后纸浆得质量有何关系？ （2） 有效碱的测定为什么用酚酞作指示剂？
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《造纸原理与工程》
实验一： 打浆、抄纸及纸张物理性能测试
1. 目的要求：
造纸原理与工程综合性实验，是在课堂理论教学后进行。实验注重理论与实践相结合，以理论指导实践；实验不采用固定的教学模式，在教师的指导下学生根据采集的纸浆原料，按照实验的标准方法，采用不同的打浆比压及打浆时间进行打浆实验，并对打后浆料进行抄纸，然后按照国家标准方法进行纸张物理性能的测试，在实验中实施验证打浆理论、打浆对纸张强度性能的影响。使课堂上学的理论知识与实践相结合，充分发挥学习的主动性，提高实验实用性，为在专业上独立工作打好基础。
要求学生通过实验了解纸浆与打浆比压、打浆时间与打浆比压之间的关系，制定适宜的打浆工艺，根据纸浆的特点做出合理的打浆曲线图；同时了解纸浆打浆度与纸张物理性能之间的关系，掌握打浆对纸张物理强度影响的基本原理；学习使用瓦利打浆机、叩解度测定仪及各种在各种纸张物理性能测试仪器，将课堂上学习的理论知识进行实际应用。
2. 实验原理
（1） 打浆原理：一定浓度的浆料在打浆机内进行机械处理，使纤维在飞刀和底刀间
经受不同的作用而被疏解、切断、润胀、压溃和细纤维化等作用，从而使浆料具有一些特定的性能。
（2） 打浆度仪工作原理：根据打浆度程度不同浆料的滤水速度不同的道理设计的打
浆度仪，在将含有2g绝干浆的悬浮液1000mL倒入滤水筒内，纤维即在滤网上形成滤层，水通过滤层进入分离室，随之从两个排水管流出。打浆时间短，浆料滤水快，从侧流管流出的水量就多；反之，从侧流管流出的水量就少。用特制的量筒收集从侧流管流出的滤液，即可直接读出纸浆的打浆度值。 （3） 纸页成形原理：用常规成形器在真空条件下于铜网上，从纸浆悬浮液制备纸页，
在400kPa的压力下经两次压榨，然后把紧贴在干燥板的纸页在一定温度下进行干燥。
（4） 纸张物理性能测试原理：
抗张强度仪工作原理：摆的平衡。下夹头的运动通过试样、上夹头和链条使摆沿刻度尺转动一定角度，并在试样断裂时停止转动，指示出抗张力值。
撕裂度仪工作原理：当扇形摆在初始位置时，由于摆的重心被提高，使它具备了一定的位能。当摆被松开自由落下时，位能转变为动能，动能所产生的力在克服撕裂试样重损失了一部分，而剩余的动能又转变为位能。此时由指针在刻度盘上所指出的撕裂度值就是摆所损失的动能。一般采用多层纸叠起来测定（4，8或16层），由换算系数计算得到撕裂度值，单位是mN。
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耐破度仪工作原理：是通过一定面积的单性胶膜向纸或纸板逐步施加压力，在这个过程中胶膜将试样顶起，当试样被顶破时，测量出试样所能承受的最大压力，即为试样的耐破度。
耐折度仪工作原理：在试样两端施加规定的初始张力，然后曲臂机构带动，折叠片作往复运动，使试样在辊轴间做近似180°的反复折叠，试样张力作周期形变化。由于折叠作用，使试样折叠区域纤维结构松懈，强度逐渐降低，当降至不能承受9.807N或12.749N的张力时，试样开始断裂，断裂时试样所能承受的最大折叠次数即为试样的耐折度。
3. 实验仪器和材料：
（1） 打浆：瓦利打浆机、肖伯氏打浆度仪、浆料、天平 （2） 抄纸：纸页成形器
（3） 纸张物理性能测试：实验专用裁样器、天平、厚度计、白度仪、摆锤式拉力
机、爱利门道夫撕裂度仪、耐破度仪等。
4. 实验方法和歩骤：
1）打浆操作步骤 a)
浆料的准备：根据浆料的水分和打浆浓度，计算出相当于（360±5）g绝干浆的浆样和水量。（如系干浆，需用5L水浸泡4小时以上，然后撕成25mm×25mm小浆片。） b)
浆料疏解：在打浆机内加18L水→启动打浆机→将浆料慢慢加入（3－5min）→补充水至浆料和水的总体积为（23±0.2）L(打浆浓度1.57%)→调节浆温（20±5）℃→进行疏解至无小浆块（30min）→取出浆样测打浆浓度、打浆度。 c)
打浆：
打浆条件：杠杆臂负荷（54±1）N对木浆）或（29.4±1.0）N(对草浆)；飞刀辊转数：（498±12）r/min；
取样：从打浆开始，每隔一定时间取样测定打浆度，同时抄纸以测定浆张强度；每次取1200mL，加水冲稀至4750mL，此时浆浓为0.4％。
测定打浆度取浆量：2/0.4%=500mL； 抄纸取浆量：60×0.0314÷0.4%=471mL
取样时间：未漂碱法针叶木浆：5、15、30、60、90min； 漂白碱法针叶木浆：5、15、30、45、60min；
未漂和漂白亚硫酸盐浆、碱法阔叶木浆、草浆：5、10、15、20、30min； 打浆结束，取下重铊，用水彻底清洗打浆机。 2) 肖伯氏打浆度的测定（GB/T3332-1982）
打浆度是衡量水中浆料悬浮液性能的指标，以肖伯尔－瑞格勒（oSR）表示。 打浆度仪的调试及校准
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调整仪器放置位置，使铜网保持水平。
仪器清洁程度的检查：用（20±0.5）℃的蒸馏水1000mL进行空白试验，测定结果>4oSR，说明有纤维或杂质附于仪器内壁，应用丙酮盒软毛刷清洗。
侧流管位置的校正：让仪器保持水平，用手指堵住直流管下口，注入（20±0.5）℃的蒸馏水100mL于滤水筒内，待侧流管水流完后，放开手指，收集从直管流出的量，应为7.5-8.0mL之间。否则，应校正侧流管的位置。
直流管尺寸的校准：取出分离室内的伞形盖，用塞子堵住侧流管，同时用手指堵住直流管口。将（20±0.5）℃的蒸馏水500mL倒入分离室，片刻后，放开直流管口，记录排水时间，水流完应为（149±1）s。若大于此值，可用适当的工具扩大直流管口；若小于此值，则应更换直流管孔。
检查锥形盖的提升速率，应保持在（100±10）mm/s。 测定步骤：
取相当于2g绝干浆→倒入测定量筒内→加清水约300mL→用分散器打散浆料→稀释至1000mL，用玻棒搅匀[调节温度在（20±1）℃]
置锥形盖于关闭位置→将浆样倒于滤水筒内→静止5s钟后启动手轮→提起锥形盖→读取打浆度值
3）纸页的抄造试验
（1） 纸页的抄造：关闭排水阀→夹好贮浆器→打开进水阀使水位升高至高于网面
50mm→倒入浆料（定量为60g/m2）→加水至标记水平线→插入搅拌器上下轻轻搅动→静止10s→迅速打开排水阀门（形成负压）→关闭排水阀门→移开贮浆器→在湿纸页上放两张吸水纸→放上伏压板→将伏压辊放在伏压板上，前后轻轻移动→取下伏压辊、伏压板→盖上不锈钢片→取下湿的吸水纸→换上干的吸水纸→重复上述操作至所要求的张数（不锈钢片＋湿纸页＋吸水纸）→重叠并对齐。 （2） 压榨：将上述一叠纸页置于油压机上，进行压榨。第一次的压榨压力为400±10kPa，
保持5min±15s；松开压力，取出纸叠，换上干的吸水纸后进行第二次压榨，第二次的压榨压力为400±10kPa，保持2min±15s；然后松开压力，取出纸叠。 （3） 干燥和温湿处理：将吸水纸从手抄纸上揭下来，在纸页上作上记号，放置在特制
的干燥架上，在空气正常流通下，纸页温湿处理。 4）纸和纸板物理性能的检测
（1）纸和纸板定量、厚度、紧度和松厚度的测定 ①纸和纸板定量的测定
将经过在标准温湿度条件下处理的试样，在天平上称取试样的质量。 ②纸和纸板厚度的测定
把测试仪器放在无振动的水平面上，调好零点，把试样平整地放在已张开的测量面间，慢慢以低于3mm/s的速度将另一测量面轻轻地移到试样上，在指针稳定后读数。对每个试
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样进行一次测量，在试样的中间。
③纸和纸板紧度和松厚度的测定
紧度指单位体积纸或纸板的质量，以g/cm3或kg/cm3表示，又称表观密度。 松厚度是指一定质量纸或纸板的体积，即为紧度的倒数，以cm3/ g或cm3/kg表示。 （2）纸张抗张强度的测定（GB/T453-1989）
抗张强度是指在规定的条件下，纸或纸板所能承受的最大张力，即测定试样承受纵向负荷而断裂时的最大负荷。
取样→恒温恒湿处理→切取长100mm、宽15mm(+0.2mm、－0.1mm)的试样8条→检查仪器及零点→调整好上下夹具间的距离（100mm）→锁紧上夹头→将试样垂直夹入上夹头中→松开螺丝→取一条纸样放入下夹头内→用手切取拉直，夹紧下夹头→选择合适的重砣安装在摆上→打开摆固定器→压下操作把手→试样断裂后立即停机→使摆回到原位→测量上下夹具间的距离→下夹具实际运行距离＝（测量距离－原夹距）→加荷速度＝运行距离×3→调好加荷速度（保证试样在（20±5）s时间内断裂→夹好试样进行正式测试（如果要测伸长率，则待试样受力后，将伸长垫板打开，当试样断裂时，立即停机，读取力度盘上的读数。
（3）纸张撕裂强度的测定
撕裂强度是撕裂纸或纸板时所做的功。
内撕裂度：在规定的条件下，已被切口的纸或纸板试样沿切口撕开一定距离所需的力，单位为mN。
边撕裂度：撕裂预先没有切口的试样，从纸的边沿开始撕裂一定长度所需的力，单位为N。
1）仪器的检查及校准 a) 仪器的检查： ? 校对摆轴是否弯曲；
? 摆在初始位置时，两夹子成一条直线，夹子间距是否为（2.8±0.3）mm； ? 检查刀子是否固定紧，刀刃是否锋利无伤，刀片应在两夹子中间，与夹子顶部成
一直线。
b) 仪器水平的校准：用仪器底座上的水平泡调节仪器的前后水平，然后压下摆的停止
器，使摆切取地自由摆动，待摆停止后，观察摆上和底板上的标记是否重合。 c) 零点调节：不夹试样，让摆空摆几次，观察指针是否指零，若不指零，用指针停止
器调节。
d) 摆的摩擦校对：把摆抬起到待测位置，以摆与摆动停止器的边为准，向右量25mm
划一线，然后将扇形摆释放让其自由摆动，最轻摆≥20次，轻摆≥25次，标准摆≥35次，中摆≥80次，加重摆≥110次。摆减幅<25.4mm。
e) 指针的摩擦校对：将摆抬起到待测位置，把指针对在零点上，然后放下空摆，指针
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不得推出零点外小于最轻摆10个标尺单位，轻摆6个标尺单位，标准摆3个标尺单位。 f)
切口尺寸及撕裂长度校对：切口长度为（20±0.25）mm，被撕裂长度为（43±0.5）mm。用定量为80－160 g/m2的纸样切成63mm×75mm的试样来测定。 g) 仪器标尺的校对：采用专用重砣对仪器标尺进行校对。 2）测定步骤
a) 切取试样：切成长度为（75±2）mm、宽度为（63±0.5）mm的长方形，每个方向
至少切5片。 b) 试样的恒温恒湿处理
c) 选择摆和重锤：测定的数值应在刻度值的20－80％范围内。
d) 检测：将试样的一半正面对着刀，另一半反面对着刀，试样侧面边缘要整齐，底边
完全与夹子底部接触，对正夹紧。用刀将试样切一整齐的刀口，使指针与指针停止器接触，用手敏捷地压下摆的停止器，待摆摆至最远返回接近起始位置时，轻轻地停止摆，使指针与操作者的眼睛水平，读取指针指示的读数，准确至1％。松开夹子，弃掉已撕的试样，使摆和指针回到起始位置，准备进行下一次试验。 （4）纸和纸板耐破强度的测定
耐破度是指纸或纸板在单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力，以kPa表示。 测定步骤：切取试样10张以上→恒温恒湿处理→夹紧试样→测试 （5）纸和纸板耐折强度的测定
纸或纸板耐折度是指在一定张力条件下，再经一定角度反复折叠而使其断裂的折叠次数。
测试仪器：肖伯尔耐折度仪和MIT耐折度仪。
测试步骤：试样→恒温恒湿处理→按纵横向切取宽（15±0.1）N、长100mm的试样各10条→将试样平行地夹紧于测定仪的两夹子之间→拉开弹簧筒使试样受到初始张力→按计数器回零器→开动仪器→往复折叠直至断裂→仪器自动停止读数→取下已折断的试样，仪器复原→进行下一实验。
（6）纸张白度、不透明度和透明度的测定 A．白度的测定
白度是指在可见光范围内（400－700nm）纸浆等产品显白的反应，通常采用目测对比来测定；
亮度是在单一波长（457nm）下纸浆等产品显白的反应，即特定条件下的白度值。 测定仪器：SBD –1型数字白度仪 操作步骤
? 将仪器电源打开，预热30min； ? 调节功能手轮6置―R457‖；
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? 将滤光片按要求插入入射光孔道和反射光孔道。 ? 用已标定好的6＃参比白板和黑筒校正仪器。 测定试样：试样重叠至不透光
B． 不透明度的测定（GB/T1543－1988）
纸张的透明度和不透明度是指光束照射在纸面上透射的程度。不透明度是指带黑色衬垫时，对绿光的反射因数R0与厚度达到完全不透明的多层纸样的相应反射因数R∞之比。透明度是指单层试样反映被覆盖物影相的明显程度。
仪器：①反射光度计或白度计；②工作标准板；③标准黑筒：反射因数不大于0.5%。 仪器校对：
? 将仪器接通电源，预热至仪器光电池稳定。调节仪器内滤光片在Y值滤光片位
置，使仪器有效波长在550nm。
? 用黑筒调好零点，用工作标准板和黑筒校对仪器。
测试步骤：切取试样（100mm×100mm）→使正面向上叠成一叠（不透光）→将试样的对角线方向与仪器前后方向平行→测量上面一层试样的内反射因数R∞→读数精确到0.1%→取下试样放在纸叠底部→重复上面操作至少5次→翻转纸叠→测试试样反面的内反射因数R∞→将上述纸叠各单层试样背衬黑筒→分别测定其正反面的反射因数R0
C． 透明度的测定（GB/T2679.1－1993） 仪器及仪器校对：同不透明度测定
测定步骤：切取试样（100mm×100mm）→使正面向上叠成一叠→取下一张试片→正面向上平整地背衬以白色标准板夹在测试孔上→试片的对角线与仪器的前后方向平行→测定其反射率Rw→然后以同样方法使该试片反面向上测其Rw→将已测Rw的试片背衬以标准黑筒夹在测试孔上→测定其反射率R0→重复上述测试，正反面至少测定3张有效试片
5. 实验结果与分析(数据如何处理)：
（1）打浆度按下式计算
打浆度=
1000－侧管流出的水量（mL）
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（oSR）
以两次测定的算术平均值作为结果，准确到小数点后一位，两次测定值间误差≤4%。 （2）试样定量按下式计算：
g=
m A
=
m a×n
式中 g——定量，g/m2
m——试样叠的质量， g A——试样叠的面积，m2 a——每张试样的面积，m2 n——每一叠试样的层数
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计算结果取三位有效数字。
（3）试样厚度的计算：
单张纸页的平均厚度由计算读数的平均值得到，结果以mm或μm表示，取三位有效数字。
（4）紧度、松厚度可由纸或纸板的定量和厚度计算而得出。
ρ=
g δ×1000 δ×1000
g
v=
式中 ρ——纸或纸板的紧度，g/cm3
v——纸或纸板的松厚度，cm3/ g g——定量，g/m2 δ——纸的厚度，mm
结果准确到两位小数。
（5）抗张强度、裂断长、抗张指数计算 a) 抗张强度
S=
F LW
式中 S——抗张强度，kN/m
F——平均抗张力，N LW——试验纸张的宽度，mm 取三位有效数字 b) 裂断长
LB =
1 9.8 1 9.8
×
S g F LW· g
×103 ×103
LB = ×
式中 LB——裂断长，km
g——定量，g/m2 取三位有效数字 c) 抗张指数
Y =
S g
×10
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或
Y =
F LW· g
×103
（6）撕裂度、撕裂指数计算
a) 内撕裂度
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a=
SP n
式中 a——撕裂度， mN
S——在试验方向上的平均刻度读数 P——换算系数，即刻度的设计层数 n——同时撕裂的试样层数 取三位有效数字 b) 撕裂指数
X=
a g
式中 X——撕裂指数， mN?m2/g
g——试样定量，g/m2 取三位有效数字
（7）耐破度、耐破指数计算 a) 平均耐破度
p=
PB n
式中 p——平均耐破度， kPa
PB——测定的耐破度值，kPa n——测定试样层数 取三位有效数字 b) 耐破指数
X=
p g
式中 X——耐破指数， kPa ?m2/g
g——试样定量，g/m2 取三位有效数字 （8）耐折度计算
以往复折叠的双次数表示，修约至整数位。 （9）白度计算
计算正面和反面的R457的平均值，计算结果准确至0.1%。 （10）不透明度计算
计算正面和反面的R∞和R0的平均值，并按下式计算试样正面和反面的不透明度：
不透明度=
R0 R∞
×100%
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式中 R∞——试样正或反面各自的内反射因数平均值，％ R0——试样正或反面各自的反射因数平均值，％ 计算结果准确至0.5%。 （11）透明度计算
计算试片Rw和R0的平均值。用下式计算试片透明度T(%)：
T=
Rw－R0 Rw
×100%
式中 Rw——单层试片背衬白标准板时的绿光反射因数平均值，％ R0——单层试片背衬准板黑筒时的绿光反射因数平均值，％ 计算结果准确至0.1%。
6. 思考题
（3） 实验室小型打浆对生产实践和科学研究有何意义？
（4） 打浆与纸张物理性能指标有何关系？随着打浆的进行，各种物理性能指标，如耐破
度、裂断长、撕裂度、紧度等将是怎样发展的？
（5） 随着打浆的进行，浆料的打浆度将起怎样的变化？
（6） 各种指标的测定为什么要进行多次，并取平均值报告结果？在测定时，什么情况下
产生的结果废弃不要？
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