1. 基本原理與結構:
(1)Tappi法(標準式紙頁成型器): 采用動態成型原理。漿料在圓筒形成型器中通過劇烈攪拌保持均勻懸浮,然后迅速從底部排出,利用瞬間的泄壓和篩網過濾在圓形篩網上形成紙頁。整個過程水流湍急,時間很短。
(2)快速凱塞法: 采用靜態(或半靜態)成型原理。漿料被注入一個密閉的成型室后,靜置片刻以使纖維充分分散和懸浮,然后再通過底部篩網緩慢排水成型。其核心結構是一個方形的成型室,能制備方形紙頁。
2. 核心區別與成紙影響:
(1)纖維取向(Orientation): 這是兩者最根本的差異。Tappi法的湍急排水過程會產生明顯的纖維定向效應(通常沿排水方向排列),導致紙頁縱橫向強度差異較大。而快速凱塞法的靜置和緩慢排水使纖維在平靜狀態下沉降,形成的紙頁纖維分布更隨機、更均勻,縱橫向強度比更接近1:1,各向異性小。
(2)紙頁結構: Tappi法成型的紙頁兩面差相對明顯;快速凱塞法則制備出結構更均勻、更接近大生產紙張的紙頁,兩面性更小。
(3)效率與操作: Tappi法成型速度極快;快速凱塞法因需靜置分散,周期稍長,但自動化程度通常更高。
3. 應用領域:
(1)Tappi法: 歷史悠久,是TAPPI、ISO等國際標準的傳統方法。廣泛應用于北美等地,適用于質量控制、對比測試等,但其明顯的各向異性被認為是其固有缺陷。
(2)快速凱塞法: 是ISO標準的新推薦方法,尤其在歐洲被廣泛采用。因其成紙均勻性好、各向異性小,更適用于精確的科學研究、紙張物理性能的準確評估(如抗張強度、耐破度等),以及需要模擬生產紙頁性質的實驗。
總結來說,快速凱塞法通過靜置和緩慢排水工藝,克服了Tappi法纖維定向排列的缺點,能制備出更均勻、各向同性更佳的紙頁,其測試結果更能代表紙張的整體真實性能,因此正逐漸成為國際標準的新趨勢。而Tappi法則以其快速和傳統地位,仍在許多領域保有應用。
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