化学法制浆化学法制浆的分共34页文档
第二章 化学法制浆
3.硫酸盐法制浆和亚硫酸盐法制浆的 优缺点是什么？
硫酸盐法蒸煮的优缺点
优点：
①对原料适用范围广。
②脱木素速率快，蒸煮时间较短。
③纸浆强度高 ④蒸煮废液回收技术和设备比较完善。
⑤硫酸盐浆的用途广，针叶木本色硫酸盐浆可用于 抄造纸袋纸、电缆纸、电容器纸、包装纸。漂白浆 用于生产文化用纸及其他用途。阔叶材和草类原料 的硫酸盐浆常用于生产文化用纸或生产纸板等。 ⑥较少发生树脂问题和草类浆的表皮细胞群问题。 ⑦允许木片中有相当量的树皮。 ⑧可从一些材种的蒸煮放气时回收松节油和从蒸煮 废液中提取塔罗油等副产品。
第二章 化学法制浆
1.解释化学法制浆常用名词术语。
活性碱：烧碱法蒸液中的活性碱指NaOH，
硫酸盐法蒸煮液中的活性碱指NaOH+Na2S ⑷有效碱：烧碱法指NaOH，硫酸盐法指 NaOH+1/2Na2S，常以Na2O或NaOH表示。 ⑸活化度：碱液中活性碱对总可滴定碱的百 分比。计算时，NaOH和Na2S等均以Na2O 或NaOH表示。
硫化度的大小影响蒸煮速率 在一定范围内，硫化度↑，可加快蒸煮，但若 超过一定范围，效果不明显，甚至降低蒸煮 速率。 ②硫化度对浆得率和质量的影响 用碱量一定，适当提高硫化度，可提高得率， 若过高，硫化木素不能充分溶出，浆质量下 降。 (4) 蒸煮最高温度（Effect of Maximum Pulping Temperature – Tmax ） Tmax ↑，脱木素速率↑。
影响因素：药液的组成温度、压力纤维原料的种类 和料片的格。 强化药液浸透的措施： ①蒸汽装锅和预气蒸。 ②蒸煮器外药液的预浸。 ③装锅送液时，适当提高药液温度，一般将药液预 热至 70~85℃后送入蒸煮器内。 ④抽真空。 ⑤盐硫酸盐法蒸煮初期加入过量药液，浸透完全时 “回水”（即将多余的药液抽出并加以回收）。 ⑥液相变压法：
制浆方法的分类和纸浆品种的名称
制浆方法的分类和纸浆品种的名称制浆方法可分为：化学法和机械法以及处于两者之间的化学机械法、半化学法。
它们还可以进一步细分如下：化学法：（1）碱法：包括烧碱法（苛性钠法）、硫酸盐法、预水解碱法、石灰法。
（2）亚硫酸盐法：包括用不同pH值、不同盐基（钙、镁、钠、铵）的方法。
机械法：有原木磨本法（磨石磨本法SGW和PGP）、木片磨木法（RMP和TMP）。
化学机械法（CMP）：化学热磨法（CTMP）、磺化化机浆（SCMP）、碱性过氧化氢化机浆(APMP)半化学法。
各种制浆方法的应用范围大致如下：烧碱法和硫酸盐法主要用于蒸煮各种植物纤维原料，以生产各种用途的化学浆、半化学浆和化学机械浆。
预水解碱法（或硫酸盐法）主要用于木材或草类原料生产人纤浆粕和其他可溶性浆粕以及高级纸张用纸浆。
石灰法主要是用来蒸煮稻、麦草生产半化学草浆制造黄板纸或瓦楞原纸，也可用来蒸煮破布浆配抄打字纸或其他高级纸张。
亚硫酸盐法可根据不同的原料、以不同pH值、不同盐基（钙、镁、钠、铵）制备不同用途的化学浆、半化学浆和化学机械浆。
原木磨木法是生产磨木浆的主要方法。
木片磨木法，特别是预热机械法（TMP）、化学热磨法（CTMP）和化学机械法（CMP），已经得到很广泛的应用。
非木材纤维原料，也可以用化学机械法制浆。
纸浆的命名，是根据所用的原料和制浆方法，如漂白烧碱法草浆、未漂硫酸盐针叶木浆、磨石磨木浆等。
不同原料，用不同的制浆方法制得的浆，其白度相差很大，根据成品的要求，有些纸浆不需进行漂白，即可用于造纸，如用磨木浆和亚硫酸盐木浆造新闻纸；用本色硫酸盐浆造水泥袋纸、电缆纸、电容器纸等；用本色浆造板纸和一般包装纸；有些纸张则需用半漂或全漂浆制造，如一般文化用纸和卫生纸。
经过精制的浆则供溶解或其他加工用。
3第四章 制浆方法概述讲解
亚硫酸盐浆
用于良好匀度和中等强度的证券纸、书 写纸和复印纸。 卫生纸和薄页纸大量使用亚硫酸盐浆以 获得所需的柔软度、松厚度和吸收性。 硫酸盐浆和亚硫酸盐浆相对优缺点（P41， 表4－5）
机械浆
可提供填充良好和组织均匀的纸页，主 要用于新闻纸和涂布印刷纸、涂布原纸和食品箱纸板。
木材组分化学分析
制浆方法
4.1 各种制浆方法简介
1、机械制浆： 磨石磨木法(SGW)； 盘磨机械法(RMP)； 热磨机械法(TMP)。
磨石磨木法(p50,图5-4)：
将木段从长度方向压向一个湿润粗糙的， 以1000~2000m/min园周速度旋转的磨石 上。从木段口分离下来的纤维，经过磨 解从磨石表面冲洗下来。 筛选：除去长条和大浆渣（P39，图4－ 1；P40，图4－2）
关于“石头纸”
石头纸时代来临－全国两会率先使用石头纸 传统造纸技术和包装材料领域的重大突破 地球卫士（大连）石头纸科技有限公司 优点：纸张薄、价格低、可防水、易降解 节约1016平方公里/年森林,成本低20－30％ 制造：磨矿石粉－加填加剂－挤压吹膜 85％的碳酸钙 质疑：石头纸未必更环保
石灰法：蒸煮稻草，黄板纸 烧碱法和硫酸盐法：各种纤维原料 氨法：半化学法生产草浆，包装纸和低级纸 酸性亚硫酸盐：化学木浆（P41，表4－4） 中性亚硫酸盐：木材或芦苇等原料生产化学浆 和化学机械浆 碱性亚硫酸法：木材或草类化学浆
3、半化学法制浆
结合化学法和机械法
木片先用化学品局部软化和蒸煮木材， 然后用机械法完成浆化作用， 最常用的是盘磨机。流程见P43，图4— 6。
盘磨机械法(p57,5-18)：
木片在盘磨机的磨盘之间进行碎解和纤 维化。
热磨机械法：
木片在带有加压蒸汽预处理后，用盘磨 机碎解和纤维化。
化学法制浆的流程
化学法制浆的流程
物质纸浆的化学制浆过程：
一、原料准备
1、准备原料：原料包括木浆原料、硫酸钠（Na2S2O3）、硫酸铵（又称硫酸铵盐）（NH4S2O3）、氯化钠（NaCl）、和还原剂（大豆油和蔗糖）。
2、检验原料：根据要求检验各原料的质量，以确保最终产品质量。
二、温度控制
在原料有效控制的情况下，将硫酸钠、硫酸铵和氯化钠加入化学槽中，使水温升至
80-90℃，控制化学槽温度，待其到达预设的温度后，再加入还原剂。
三、加水萃取
在恒温条件下，将一定量的木浆原料逐渐加入已混合的各种离子溶液中，搅动和混合，然后加酸，加入碱，以提高离子溶液的浓度，以使木质纤维等黏性物质萃取，将这些物质
从溶液中萃取出来，并削减原木片尘和杂质。
四、离心机分离和脱水
萃取液由离心机分别离心，将萃取出来的物质和木浆悬浮液分开，再将木浆悬浮液中
的水去掉，最终得到的纸浆，即为物质纸浆。
五、成型
物质纸浆成型用以下方法：滚压、压榨、挤压、复合成型等，以制成成型纸浆毛料。
最后，物质纸浆在适当温度和湿度条件下烘干，就可以得到最终的物质纸浆了。
第二章化学法制浆
化学法制浆
制 浆 原 理 与 工 程
主要的化学法制浆方法分为两类：碱法和亚硫酸盐法。 烧碱法：
烧碱法又称苛性钠法，主要是以NaOH为化学药剂进行蒸煮的 过程。大量用于草浆制浆。
硫酸盐法（KP)
硫酸盐法主要是以NaOH和Na2S为化学药剂进行蒸煮，使木素 分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中的过程。
(3)补充清水量
制 浆 原 理 与 工 程
每球的用药液量 m3 3.33×2.6＝8.64m3 每球竹片带入的水分 3.33×30/70＝1.43m3 应补加的水量 8.64－4.65－1.43＝2.58m3 答：加入4.65m3白液 补充50％的硫化碱135.8Kg 补充2.58m3清水。
噢…
二、亚硫酸盐法制浆
一、碱法制浆
（一）碱法制浆术语 ♦总碱（用碱量） ♦活性碱 ♦有效碱 ♦硫化度 ♦纸浆得率 ♦液比 ♦纸浆硬度 ♦黑液 ♦白液 ♦绿液 ♦苛化率 ♦苛化度 ♦还原率 ♦碱回收率 ♦绝干 ♦风干 ♦湿料 ♦装锅量
（二）碱法制浆计算
制 浆 原 理 与 工 程
例1：以荻苇为原料硫酸盐法蒸煮，蒸煮设备为110m3 以荻苇为原料硫酸盐法蒸煮，蒸煮设备为110m 蒸煮锅，装锅量为18t 绝干） 荻苇水分20％，用 18t（ 20％， 蒸煮锅，装锅量为18t（绝干）,荻苇水分20％，用 碱量12％（以 12％（ 硫化度12％，液比1:4.2， 12％，液比1:4.2 碱量12％（以Na2O计）,硫化度12％，液比1:4.2， 药液温度80℃ 80℃。 药液温度80℃。问： (1)装锅密度 装锅密度； (2)总碱量 总碱量； (1)装锅密度； (2)总碱量； (3)NaOH、 用量； 总液量； (3)NaOH、Na2S用量；(4) 总液量； ？ (5)如回收的白液NaOH浓度为 如回收的白液NaOH (5)如回收的白液NaOH浓度为 70g/L(以NaOH计 浓度为9g/L 70g/L(以NaOH计)，Na2S浓度为9g/L 白液应如何配碱？ (以Na2S计) ，白液应如何配碱？
制浆流程
与蒸煮有关的术语及计算
1、用碱量：蒸煮时活性碱用量对绝干原料重量的 百分比。 2、硫化度：为硫酸盐法专用的术语，表示蒸煮液 （或白液）中所含硫化钠的量对其活性碱重量的百 分比，以Na2O表示。
3、液比： 系指总蒸煮液体积（包括原料水分、碱液中含水量、 补充水量等）对绝干纤维原料重量之比。 4、纸浆硬度： 主要表明原料被蒸解的程度，亦即衡量纸浆中木素 等非纤维素物质除去的程度。木浆多用贝克曼价而 草浆多用高锰酸钾值表示。 5、得率（粗浆收获率）： 系指蒸煮后所得纸浆绝干重量与蒸煮前纤维原料绝 干重量之百分比。 6、黑液：蒸煮后浆中分离出的黑褐色废液。 7、残碱：黑液中碱的浓度（g/L）。
高得率制浆
一、发展高得率法制浆的意义： 1. 充分合理地利用植物纤维原料资源
2. 减轻制浆废水中的污染物质
3. 满足产品性能的需要（成纸吸墨性好，不透明度高，“质地”
松柔，适印性好）
制浆得率：一般化学法制浆不超过50%，得率在50%以上， 65%以下的化学浆称为“高得率化学浆”
机械浆的特点
优点：得率高、成本低、污染轻。成纸吸 墨性好，不透明度高，“质地”松柔，适 印性好。 缺点：动耗高，纤维分散性差，成纸强度 低，易返黄。
麦草湿法备料工艺流程
化学法制浆
化学法制浆分类 化学法制浆的实质是通过化学药液与植物纤维原料在高 温下的反应，使胞间层的木素尽可能多的溶出，原料分 离成浆。目前用于蒸煮植物纤维原料的化学药品种类繁 多，但主要方法有碱法和亚硫酸盐法。
（一）碱法制浆
碱法制浆蒸煮液为碱性药液，常用的方法有：石灰法、
高得率制浆主要方法的基本流程与特点
化学制浆介绍
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------第一节化学法制浆的分类与基本概念一. 化学法制浆（Chemical Pulping）的分类1.碱法（Alkaline Pulping）：烧碱法、硫酸盐法、（其它药剂为碱性的制浆方法）2. 亚硫酸盐法（Sulphite Pulping）：酸性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法二 . 碱法制浆流程示意图三 . 亚硫酸盐法制浆流程示意图：四 . 蒸煮液的组成：五. 碱法制浆常用专业术语：第二节蒸煮原理一、蒸煮液对原料片的浸透作用主要表现在两个方面：毛细管作用和扩散作用1.毛细管作用：主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸透，通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。
影响因素：纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材（毛细管浸透速率与毛细管半径的四次方成正比）水分含量（适宜于较干的原料片，但需排除原料毛细管内的空气）压力差（毛细管浸透速率与压力差成正比）无论碱性或酸性蒸煮液，纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的毛细管作用（约50~200倍，）2. 扩散作用：主要靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料切片内部，通过导管、管胞、纤维的胞腔和细胞壁进行。
影响因素：原料密度、水分含量（适宜于水分饱和的原料片）蒸煮液组成（影响大，扩散作用主要取决于有效毛细管截积）当蒸煮液pH>13时，纤维轴向的扩散作用与横向的扩散作用比较接近，约为1 ：0.8(润胀作用的效果）当蒸煮液pH<13时，纤维轴向的扩散作用比横向的扩散作用大得多。
使浸透作用顺利的重要前提：药液与原料片的均匀混合二、蒸煮过程中的脱木素（Delignification)和碳水化合物降解(Carbohydrate Decomposition)脱木素作用导致：1. 木素结构单元之间联结键断裂木素大分子降解2. 木素分子内引进亲液基团提高溶解性总的结果：木素脱除，纤维分离成浆纤维素与半纤维素降解作用导致：糖基之间的苷键断裂大分子聚合度降低纸浆得率与强度降低三、蒸煮过程脱木素局部化学的研究研究蒸煮过程纤维细胞中木素的脱除顺序，有助于进行蒸煮过程的脱木素反应历程和动力学研究，对制定正确的蒸煮工艺条件有指导意义。
纸浆的制浆方法
纸浆的制浆方法
纸浆的制浆方法主要分为两种：化学制浆和机械制浆。
1. 化学制浆：化学制浆是利用化学药剂来分解木材或其他纤维原料中的木质素和半纤维素，使纤维素暴露出来，从而制造出纸浆。
常见的化学制浆方法有以下几种：
- 硫酸法：将木材浸泡在二氧化硫和硫酸的溶液中，使木材
中的木质素和半纤维素分解，得到纤维素。
- 碱法：使用氢氧化钠或碳酸钠等碱性物质来处理木材，使
木材中的木质素和半纤维素分解。
- 高温高压法：将木材在高温高压下与氧气反应，使木材中
的木质素和半纤维素分解。
- 有机溶剂法：使用有机溶剂，如乙醇、甲醇等，在高温下
处理木材，使木材中的木质素和半纤维素分解。
2. 机械制浆：机械制浆是通过机械破碎和磨损的方式将原料纤维分解成纤维素，制成纸浆。
常见的机械制浆方法有以下几种： - 石磨制浆：将原料纤维与石头或金属表面摩擦，使纤维分
解成纤维素。
- 刀片制浆：使用旋转的刀片将原料纤维剪切和剥离，使纤
维分解成纤维素。
- 搅拌制浆：将原料纤维在搅拌器中搅动和撞击，使纤维分
解成纤维素。
- 高压喷水法：利用高压水流将原料纤维冲击和破碎，使纤
维分解成纤维素。
以上是纸浆的主要制浆方法，实际生产中常常会综合应用不同的方法来得到所需的纸浆品质。