第四章 纸浆的洗涤、筛选、净化
纸浆洗涤筛选知识
纸浆的洗涤与筛选在蒸煮或磨浆后，所得的纸浆称为粗浆，为了满足漂白或抄纸的需要，必须对粗浆进行一系列的处理。
在化学法制浆中，近50%的原料溶解在蒸煮废液中，碱法蒸煮废液称为黑液，亚硫酸盐蒸煮废液称为红液。
浆中的废液，既影响浆的后序处理，也影响废液治理。
因此，需要把纸浆和废液分开，即提取废液或洗浆。
另外，不论是哪种制浆方法，粗浆中都混有未蒸解的生料片，粗大纤维束，砂石，污垢，金属片等，要进行筛选。
为了减少纸页的尘埃，要除去尺寸小、比重大的砂粒，故要进行除砂，即净化。
主要介绍浆的洗涤、筛选、净化及浓缩的流程及设备等。
一、纸浆洗涤的目的和要求通常有碱回收的工厂称纸浆的洗涤工段为黑液提取工段。
定义：将蒸煮后浆料的黑液与纤维分离的过程。
目的：用尽量少的水将浆料洗干净黑液提取浓度越高，则碱回收时碱和有机物的回收越多。
浆料未洗干净对后段工序的影响：（1）筛选、净化系统过渡浆池中泡沫多，影响筛选和净化。
（2）筛选、净化后漂白工段难漂，漂剂用量大。
（3）打浆、配浆后施胶时，明矾和松香胶用量高。
（4）成型部易断头（因泡沫多，滤水性差）（5）对后序所有设备均有腐蚀作用，且在管路里会结垢、挂浆。
二、纸浆筛选、净化的目的和要求任何一种制浆方法都会有杂质带入，杂质的去除尽量在总流程的前部分，防止其对设备的损坏作用。
杂质的种类：粗节：形状大，比重小，质量大，可进行回蒸。
纤维束：可再磨或疏解1．筛选：根据杂质外形几何尺寸及形状大小与浆料不同，用机械法来分离杂质与良浆的过程。
2．净化：根据杂质的比重与浆料的不同，采用重力沉降、离心分离来分离杂质的过程。
重力沉降：沉砂沟，喷放锅和浆池等也有沉砂能力。
离心分离：606除渣器、锥形除渣器。
三、常用术语1．洗净度：浆料洗干净的程度，其表示方法有两种（1）以洗后浆料所带残碱的量。
（/T风干浆）（2）以洗后黑液中所带残碱的浓度。
（g/l）2．稀释因子：每吨风干浆洗涤用水量与洗后纸浆含水量之差。
第四章 洗涤、筛选1
2.过滤作用（压力差）
过滤就是通过滤布、滤网或多孔隔膜分离纸浆悬浮液， 使固体被截留，而液体滤出的过程。 过滤设备生产能力取决于过滤速度。
v＝Δp/RL․ R＝32μ /d2
毛细管直径 过滤面积有效系数
过滤速度为单位时间内通过单位过滤面积的液体量。
根据这个方程式我们可以定性地分析影响过滤速 度的因素 （1）过滤面积 生产能力 过滤阻力系数 （2）压差 过滤速度 （3）浆层厚度 过滤阻力 过滤速度 （4）废液粘度 过滤速度 （温度 粘度 ） （5）浆种（草浆与木浆）和浆层紧度 d R
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（一）转鼓式洗浆机
是由带滤网的转鼓装置放置在浆槽里构成的洗涤设备。
1.鼓式真空洗浆机 以真空负压产生的抽吸作用为推动力，通过过滤 作用将废液透过浆层滤出而得以分离。 （1）高真空度： 有分段式和真空管式洗浆机两 种。 分段式两区真空洗浆机：形成浆层段、预脱水段、 喷淋段、吸干段、卸料段 特点：适用于木浆洗涤，提取率可达95％，但用 于草浆提取率只能达到83～85％；
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（二）预防起泡方法：减少空气的进入。
控制浆料的搅拌方式、搅拌速度，减少对
浆料的冲击作用，保持洗涤系统的正常运 行，尽可能建立封闭系统。
进浆口应深入浆池液面内足够的深度，减
少“跑、冒、滴、漏”。
提高洗涤温度。
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（三）消泡方法
1.消泡剂消泡
加入表面活性大、表面强度低、粘度小的液 体。如煤油、松节油等，还有硅化物等新型 消泡剂。 一般用785～981kPa的高压蒸汽喷射消泡， 同时泡沫因受热液膜粘度下降，膜内空气鼓 胀导致泡沫破灭。
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2.置换比(D.R.)
指洗涤过程中可溶性固形物实际减少量 与最大可能减少量之比。
制浆造纸课后题答案
第四章纸浆的洗涤、筛选与进化1、什么叫做稀释因子，稀释因子的大小对洗涤效率和提取的废液浓度有何影响？稀释因子（Dilution factor）（又称稀释度）表示洗涤每吨风干浆时进入所提取的废液中的水量（m3）。
可由下式计算：DF≈V-VO(m3/t风干浆)或DF≈VW-VP (m3/t风干浆)式中V-提取的废液量，m3/t风干浆；V0 –蒸煮后纸浆中的废液量，m3/t风干浆；VW-洗涤用水量，m3/t风干浆；VP-洗后浆带走的液体量，m3/t风干浆。
稀释因子大，说明洗浆用水量多，提取废液的浓度低，但废液的提取率高，纸浆洗得干净。
2、什么叫做逆流洗涤？试说明多段逆流洗涤的特点及影响因素。
逆流洗涤：浆料由第一段依次通过各段，从最后一段排出；洗涤水（一般为热水）则从最后一段加入，稀释并洗涤浆料，该段分离出来的稀温废液再用于前一段的浆料，此段分离出来的浓一些的废液再送往更前一段，供浆料洗涤之用，……如此类推，在第一段能够获得浓度最高的废液，送往碱回收或进行综合利用。
多段逆流洗涤的特点：在各段中始终保持着洗涤液（较低浓度）与浆中废液（较高浓度）之间的浓度差，从而充分发挥洗涤液的洗涤作用，并达到废液增浓的目的。
影响因素：①浆料与洗涤液之间的接触面积②段数；为提高洗涤效果，增大浆料与洗涤液的接触面积，段与段之间设置了带有搅拌设备的中间槽，使浓度较高、较紧密的浆料在槽中被打散和稀释；在洗浆机浓缩程度和洗涤用水量一定时，段数越多，最后一段送出的浆料越干净。
但考虑到设备费用和操作费用等因素，多数不宜过多，一般在3～5段为宜。
3、反映洗涤用水量、洗涤程度及洗涤效率的参数有哪些？试说明它们的意义参数有：①洗净度，表示纸浆洗涤后的干净度。
②置换比，表示洗涤过程中可溶性固形物实际减少量与理论最大减少量之比。
DR=(wo-wM)/(w0-ww) w0-洗涤前浆内废液所含溶质质量分数，%；wM-洗涤后浆内废液所含溶质质量分数，% ；wW-洗涤液所含溶质质量分数，%；③稀释因子④洗涤损失，指洗涤过程的化学损失，一般用残留在每吨绝干浆中的溶质表示。
纸浆的洗涤、筛选和净化56页PPT
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13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
包装印刷纸浆的洗涤筛选与净化
包装印刷纸浆的洗涤筛选与净化引言包装印刷纸浆是一种重要的纸浆品种，广泛应用于包装印刷行业。
为了确保纸浆的质量和纸张的印刷效果，洗涤筛选与净化是必不可少的过程。
本文将介绍包装印刷纸浆的洗涤筛选与净化方法及步骤，并讨论其在纸浆生产中的重要性。
包装印刷纸浆的洗涤筛选与净化方法1. 洗涤方法包装印刷纸浆的洗涤旨在去除纸浆中的杂质和有机物，提高纸浆的洁净度。
常用的洗涤方法包括：•物理洗涤：通过水力冲洗和机械筛选等方法，将纸浆中的杂质和有机物物理上分离出来。
这种方法适用于纸浆中的大颗粒杂质，如木屑和纸屑等。
•化学洗涤：使用化学药剂和溶液来处理纸浆，溶解或分解其中的有机物。
常用的化学洗涤方法包括漂白和去污等。
•生物洗涤：利用微生物的活性代谢作用来分解纸浆中的有机物。
这种方法对于有机物含量较高的纸浆尤为有效。
2. 筛选方法包装印刷纸浆的筛选是为了去除纸浆中的纤维束和颗粒状杂质，提高纸浆的纤维质量。
常用的筛选方法包括：•压力筛选：将纸浆通过压力筛篮，利用水流和压力的作用将纤维束和颗粒状杂质分离出来。
这种方法适用于纤维束和颗粒状杂质的尺寸较大的情况。
•离心筛选：利用离心力原理，使纸浆中的纤维束和颗粒状杂质在离心力的作用下沉淀到离心筛篮中。
这种方法适用于纤维束和颗粒状杂质的尺寸较小的情况。
•气浮筛选：通过喷射气流将纸浆中的纤维束和颗粒状杂质从底部排出。
这种方法适用于纸浆中的轻质颗粒状杂质。
3. 净化方法包装印刷纸浆的净化是为了去除纸浆中的杂质和有机物，提高纸浆的净度和可用性。
常用的净化方法包括：•过滤净化：使用滤网或滤纸等材料将纸浆中的杂质和有机物过滤掉。
这种方法适用于杂质和有机物颗粒较大的情况。
•离心净化：利用离心力将纸浆中的杂质和有机物分离出来。
这种方法适用于杂质和有机物颗粒较小的情况。
•化学净化：使用化学药剂和溶液来处理纸浆，溶解或分解其中的杂质和有机物。
常用的化学净化方法包括漂白和去污等。
包装印刷纸浆的洗涤筛选与净化步骤1.预处理：将原始纸浆进行预处理，去除其中的大颗粒杂质和有机物。
纸浆的筛选与净化
４种常见的压力筛类型
影响筛选的主要因素
• 在生产过程中，要根据浆料的种类、杂质的类 型，以及产量、筛选质量、能耗等要求，合理 的对压力筛进行选择，要注意的影响因素有以 下几种： 1. 杂质的形状和尺寸 2. 筛孔（缝）、开孔率
筛孔的大小和形状在很大程度上决定于被除去的粗渣的 主要部分的大小和形状。 孔距不能小于纤维长度，否则纤维容易缠在两孔之间。
• 压力筛 • 压力筛浆机简称压力筛，全封闭压力进浆，是以 压力脉冲代替机械振动而进行分离的筛选设备。 压力筛种类很多，常用的压力筛因叶片断面似机 翼而又称旋翼筛。 • 旋翼筛工作时，浆料以一定压力由切线方向进入 筛框内，由于浆料进出口的压差，使良浆通过筛 孔，筛板上絮积的纤维层则由流线型的旋翼在旋 转过程形成的压力脉冲来冲刷。
• 目前应用最普遍的是离心分离，常用设备 称为离心除杂器。浓度较低的浆料（0.3%1.5%），当经离心泵以一定的压力从切线 的方向进入锥形除杂器内部时，会沿其壁 作高速旋转。组分受到的离心力为：
• F=GV2/gr • F-离心率，N
• • • •
G-物体重力，N v-物体运动的圆周速度，m/s2 g-重力加速度 r-物体的旋转半径，m
高频振动式平筛
• 这种设备具有适应浆种广，生产能力大， 动力消耗小，占地面积小，操作简便，维 护容易以及能以较高浓度进行筛选等优点， 故现在各种大中小厂多广泛使用。
• 离心筛
• 运转时浆以一定进浆压头从筛的一端进入 后，随着叶片的旋转产生离心力合格纤维 通过筛孔而筛板内的浆料同时还受到具有 一定倾停斜角的叶片给与的轴向推力，推 向前进，因此浆料在筛内呈螺旋线运动， 朝向筛的另一端排渣的前进，当叶片具有 一定的转速时浆料有可能在筛内形成一定 的环流并且利用叶片回转时产生的涡流使 筛板上形成的纤维层破坏。
制浆造纸工程原理课程第四章纸浆的洗涤、筛选和净化
②
越多，浓度差越大，洗得越快，但黑液浓度下降
③
为保证一定的浓度差，应采用逆流洗涤。
② D随扩散物质及介质的种类、温度和粘度而异。
制浆造纸原理与工程
温度上升，分子动能上升，D上升 粘度下降，分子动能阻力下降，D上升 ③ 扩散量与扩散面积成正比，与扩散距离成反比 ④ 扩散面积是指纤维与洗涤液的接触面积 ⑤ 扩散距离是指纤维与洗涤液主体的距离 ⑥ 增大F，减少X的有效措施是搅拌
原理：扩散与置换相结合（洗涤多段，但无段间稀释） 结构：滤网（滤带）、真空吸滤箱、流浆箱、机架、传
动、喷洗装置等组成。
制浆造纸原理与工程
优点：结构简单、操作方便、投资省 缺点：密封性差、热损失较大、胶带易磨损 工艺：进浆浓度 3-4％
出浆浓度 15-19％ 洗涤水温 70-80℃ 稀释因子 2-3 适用：国产的多用于纸浆的洗涤，用于黑液提取的少
（三）扩散洗涤器（Diffusion Washer）
原理：置换、过滤 结构：象漏斗型装置
外壳、过滤杯（筛杯）、 水压缸、刮料臂、喷
制浆造纸原理与工程
根据需要有一段式、两段式和三段式 纸浆从下锥部进入，分布于多筛环之间，与 筛环等速上升，洗涤水在多筛环间转动的喷 水管均匀加到浆中，利用筛环瞬时下降的振 动和剪切作用以废液反冲洗滤网。 工艺：进出浆浓度 10-12％ 进浆温度 80-95℃（≯100℃） 浆料上升速度 15cm/min 筛（网）环上升15cm后，用0.3s时间恢复原 有的位置，每段洗涤周期 6-8min 优点：设备紧凑、操作简单、生产能力大、洗涤效 率高、不产生泡沫、没有臭味、电耗低
制浆造纸原理与工程
⑤ 表示提取的黑液的稀释程度，有时称稀释度
第四章 纸浆的洗涤
SP 60-70 通过过滤、挤压 20-30 通过扩散
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1.过滤 浓度＜10% 过滤速度：P164
① 过滤面积 ② 压差 ③ 滤层厚度。 ④ 废液黏度。温度上升，μ下降，v上升 ⑤ 纸浆种类。毛细管半径大小 ⑥ 浆层的紧密度、厚度
2.挤压 浓度＞10%
利用机械挤压把废液从纸浆中挤出。废液不被稀释。
不可能用挤压方法完全分离纸浆中废液。 外加压强 ＞毛细管压强 能把废液挤出 外加压强 ≤毛细管压强 不能把废液挤出
p 4r d
p—毛细管压力 γ—液体的表面张力
d—毛细管直径
纤维细胞腔直径： 草浆 1.5~5μm
木浆 10~30μm
胞壁微纤维（Microfibril）尺寸 =0.025μm
3.扩散 浓度差
例题：稀释因子的计算
假设：洗后每吨风干浆带走固形物38Kg，洗后浆浓15%，洗 涤用水量 8m3/t风干浆。
D.F=Vw—Vp（1—WM) Vw= 8m3/t风干浆
VP
0.900 15
(100 15)
5.1t
5.1m3
D.F. 8.0 5.1(1 38 ) 2.938t / t风干浆 5100
洗涤每Kg风干浆引入黑液系统之洗涤用水量。 （Kg H2O/Kg 风干浆或 t H2O/t风干浆）
VW VP V V0
Vw—洗涤用水量， m3/t风干浆 Vp—洗涤后纸浆带走的液体量， m3/t风干浆 WM —洗涤后浆内废液所含溶质质量，%。 V—所提取的废液量，m3/t风干浆 Vo—蒸煮后纸浆中的废液量， m3/t风干 碱法纸浆的稀释因子见P163
度。 2.作用 （1） 避免筛选时产生大量泡沫， （2） 减少漂白剂的消耗； （3） 提高化学药品的回收率。 3．要求 （1） 尽量少用洗涤水，把纸浆洗干净； （2） 减少纤维流失，提高纸浆得率。
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2. 级和段
原浆和良浆经过筛选和净化设备的次数。 级：原浆和良浆经过筛选和净化设备的次数。 多级筛选和净化的目的是提高纸浆的质量。 多级筛选和净化的目的是提高纸浆的质量。 原浆和尾浆（浆渣率＞10％ 经过筛选和净化设备的次数。 段：原浆和尾浆（浆渣率＞10％）经过筛选和净化设备的次数。 多段筛选和净化的目的是减少纤维的损失。 多段筛选和净化的目的是减少纤维的损失。
一般为0 一般为0.3%-0.9%，满负荷运行。 满负荷运行。
（3）压力差
进口压力： 进口压力：0.3～0.35MPa 35MPa 出口压力： 02～ 03MPa 出口压力： 0.02～0.03MPa
（4）通过量 （5）排渣口
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三、筛选与净化的流程 筛选与净化的流程
1. 流程组合的原则
♦ 5、排渣率
对筛选效率影响最大。一般保持在20～25％ 对筛选效率影响最大。一般保持在20～25％ 20
♦ 6、转速
对离心筛影响大。 对离心筛影响大。
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4.2 影响其净化效果的因素
（1）除渣器的结构。 除渣器的结构。
要求内壁光滑、耐磨、耐腐蚀。 要求内壁光滑、耐磨、耐腐蚀。
（2）进浆浓度和进浆量。 进浆浓度和进浆量。
1. 良浆质量 2. 尾浆中好纤维的含量 3. 总的筛选效率，设备投资，动力消耗 总的筛选效率，设备投资，
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废液提取的好处： 废液提取的好处：
①降低消耗; 降低消耗; ②减少污染; 减少污染; ③回收热能; 回收热能; ④减少对设备管道的腐蚀。 减少对设备管道的腐蚀。
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三、洗涤的方式 单段洗涤 多段洗涤： 多段洗涤：多段单向洗涤和多段逆流洗涤。 1.单段洗涤 1.单段洗涤
♦
但段数多，设备复杂，投资和运行费用高。 但段数多，设备复杂，投资和运行费用高。 故一般洗涤段数为三至四段。 故一般洗涤段数为三至四段。
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（二）影响洗涤的因素
♦ ⒈浆料种类 ♦ ⒉纸浆硬度 ♦ 3.蒸煮方法 ♦ 4.洗涤水温度 ♦ 5.压差或真空度对洗涤的影响 ♦ 6.浆层厚度和干度、上浆浓度 .浆层厚度和干度、 ♦ 7.洗涤水量与洗涤次数
第一节 纸浆的洗涤与废液的提取
(Brown Stock Washing & Liquor Recovering Brown Recovering)
一、概述
1.目的 洗涤目的： 分离废液， 以获得洁净的纸浆。 洗涤目的 ： 分离废液 ， 以获得洁净的纸浆 。 废液提取目的：经济的回收化学药品。 废液提取目的：经济的回收化学药品。 两个目的必须兼顾。 两个目的必须兼顾。 2.基本任务和要求 在满足洗净度要求的前提下，获得“三高” 在满足洗净度要求的前提下，获得“三高” 高温、高浓、高提取率）黑液。 （高温、高浓、高提取率）黑液。→用最少量的 水
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第二节 纸浆的筛选和净化
（Screening and Cleaning） ）
一ห้องสมุดไป่ตู้概述
1.纸浆筛选与净化的目的和要求 杂质：化学浆中的未蒸解分、纤维束、树皮； 杂质：化学浆中的未蒸解分、纤维束、树皮； 磨木浆中的粗木条、粗纤维束； 磨木浆中的粗木条、粗纤维束； 泥沙、铁屑、塑料、橡胶等。 泥沙、铁屑、塑料、橡胶等。 目的：除去杂质，保证产品的质量和正常的生产。 目的：除去杂质，保证产品的质量和正常的生产。
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2.筛选的工艺条件及影响因素 筛选的工艺条件及影响因素
筛板的孔径（缝宽） 2.1 筛板的孔径（缝宽）、孔间距及开孔率 2.2 浆料的浓度和进浆量 原则：浆浓一定，进浆量大，产量高，筛选效率高， 原则：浆浓一定，进浆量大，产量高，筛选效率高， 电耗也高。一般维持设备满负荷运行。 电耗也高。一般维持设备满负荷运行。 2.3 稀释水的压力和数量 2.4 压差 对离心筛和压力筛影响大。 对离心筛和压力筛影响大。
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二级筛选
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细浆合流的一级三段筛选
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3.流程中级数和段数的确定 流程中级数和段数的确定 流程中级数和
♦ 采用多级多段筛选（或净化）流程既能提高筛 采用多级多段筛选（或净化）
选效果又减少纤维流失。 选效果又减少纤维流失。
♦ 级数和段数的确定原则： 级数和段数的确定原则：
♦单段洗涤是单纯地用水置换蒸煮废液而将废水排出。 单段洗涤是单纯地用水置换蒸煮废液而将废水排出。 ♦特点：用水量大，排出废液浓度低；污染大；但设 特点：用水量大，排出废液浓度低；污染大；
备简单。 备简单。
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单段洗涤图示如下
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2.多段洗涤 2.多段洗涤
每段都用新鲜洗涤水。 ①多段单向洗涤—每段都用新鲜洗涤水。 多段单向洗涤 每段都用新鲜洗涤水 洗涤干净，但用水量大，废液难以满足回收要求。 洗涤干净，但用水量大，废液难以满足回收要求。 ②多段逆流洗涤，逆流洗涤与浆料多次逆向接触而增加 多段逆流洗涤，逆流洗涤与浆料多次逆向接触而增加 洗液浓度。 洗液浓度。 特点：用水量小、废液具有最大的浓度， 特点：用水量小、废液具有最大的浓度， 利于综合利用及减少环境污染； 利于综合利用及减少环境污染； 但其设备比较复杂。 但其设备比较复杂。
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多段洗涤图示如下
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洗涤段数的确定规律： 洗涤段数的确定规律：
①洗后浆的质量； 洗后浆的质量； ②浆的硬度高和滤水性差段数多； 浆的硬度高和滤水性差段数多； ③设备相同，浆种相同，产量高，段数多； 设备相同，浆种相同，产量高，段数多； ④废液易起泡（针叶木），段数多； 废液易起泡（针叶木），段数多； ），段数多 ⑤提取黑液浓，用水量少，段数多。 提取黑液浓，用水量少，段数多。