热磨机械浆
制浆原理与工程_南京林业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
制浆原理与工程_南京林业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.液比是绝干原料的质量对蒸煮药液质量的比例，改变液比，药液浓度会发生变化。
参考答案:错误2.为了加速亚硫酸盐法蒸煮时脱木素的速度，蒸煮前期应采用快速升温的方法使温度达到最高值，以减少缩合木素的生成。
参考答案:错误3.在氯水体系中，次氯酸盐的氧化性最大，对碳水化合物的降解也是最大。
参考答案:错误4.与碱法蒸煮不同，亚硫酸盐蒸煮的需要保留木质素，最终使纤维彼此分离成纸浆。
参考答案:错误5.CTMP与TMP相比。
参考答案:CTMP得率小于TMP_强度CTMP大于TMP6.盘磨机在磨浆过程中存在以下几个磨浆区：参考答案:粗磨_精磨_破碎7.常用的浓缩设备有。
参考答案:斜螺旋浓缩机_侧压浓缩机_圆网浓缩机_鼓式真空浓缩机8.碱法蒸煮的目的是（）和保留碳水化合物。
参考答案:脱除木质素##%_YZPRLFH_%##脱除木素##%_YZPRLFH_%##去掉木质素##%_YZPRLFH_%##去掉木素##%_YZPRLFH_%##溶出木质素##%_YZPRLFH_%##溶出木素##%_YZPRLFH_%##木质素的脱除##%_YZPRLFH_%##木素脱除9.高得率浆漂白后，纸浆返黄的主要是由浆中的组分引起的。
参考答案:木质素##%_YZPRLFH_%##木素10.中性亚硫酸盐（ASP)蒸煮药液的主要成分是。
参考答案:亚硫酸钠+氢氧化钠11.纸浆的扩散洗涤的推动力是。
参考答案:浓度差12.H因子是蒸煮温度与蒸煮时间的定积分。
参考答案:错误13.草类原料备料的关键是切断。
参考答案:错误14.原料的贮存可以改善原料的质量、维持连续生产。
参考答案:正确15.ECF漂白方式是指含有氯的漂白程序，TCF是指完全无氯的漂序。
参考答案:错误16.过氧化氢漂白用于化学浆的漂白中，特别适合于用于多段漂白的第一段。
参考答案:错误17.SCP表示参考答案:半化学浆18.草片长度受喂料辊线速和飞刀辊转速控制，当喂料辊速度不变时，提高飞刀辊转速，切出的草片长度（）（填增加或降低）参考答案:增加19.碱法蒸煮中的渗透作用，除了压力浸透，还有浸透。
化学机械热磨浆
化学机械热磨浆化学机械热磨浆（Chemical Mechanical Thermal Planarization，简称CMTP）是一种用于平坦化半导体表面的重要工艺。
它在芯片制造过程中起到了关键作用，通过磨削和化学反应的结合，可以实现高质量的平坦化效果。
CMTP的原理是利用磨削液中的化学物质和机械磨削的力量，去除半导体表面的不平坦部分。
在这个过程中，需要控制好磨削速率和化学反应速率，以达到理想的平坦度。
CMTP主要包括三个步骤：磨削、化学反应和热处理。
首先，通过机械磨削的方式去除表面的高处，使其与低处达到相同的平面高度。
然后，在磨削过程中加入一定的化学物质，通过化学反应去除表面的残留物和氧化层。
最后，通过热处理使表面晶格重新排列，达到更好的平坦度。
CMTP的关键技术包括磨削液的选择、磨削头的设计和磨削参数的控制。
磨削液的选择要考虑其对表面材料的化学反应性和磨削性能，以及对磨削头的腐蚀性。
磨削头的设计要考虑其磨削效率和对表面的损伤程度。
磨削参数的控制包括磨削速率、压力和温度等，需要根据具体材料和工艺要求进行优化。
CMTP在半导体制造中的应用广泛。
在芯片制造过程中，由于晶圆的表面存在很多不平坦的部分，如氧化层、金属线等，这些不平坦部分会影响到芯片的性能和可靠性。
通过CMTP可以将表面平坦度控制在几个纳米的范围内，大大提高芯片的质量和可靠性。
除了半导体制造，CMTP还在其他领域有广泛的应用。
例如，在光学元件的制造中，CMTP可以去除表面的划痕和氧化层，提高光学元件的透明度和光学性能。
在陶瓷制品的加工中，CMTP可以提高陶瓷的表面光洁度和平整度，使其更具美观性和实用性。
化学机械热磨浆是一种重要的表面平坦化工艺，广泛应用于半导体制造和其他领域。
通过磨削和化学反应的结合，可以实现高质量的平坦化效果。
CMTP的关键技术包括磨削液的选择、磨削头的设计和磨削参数的控制。
通过CMTP可以提高芯片、光学元件和陶瓷制品的质量和性能，推动相关行业的发展。
化学机械浆
CMP的漂白
漂白方法：同磨木浆 漂白剂：亚氯酸钠、过氧化物、亚硫酸钠 漂白程度：可从40~50%ISO漂至60~70%ISO
废液的回收及排放
化学处理后的废液可以补充化学药品后再次使用。 洗浆后的废液可以回用做磨浆机、筛选和净化稀释水。
第三章 高得率制浆（High Yield Pulping）
第三章 高得率制浆（High Yield Pulping）
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Tianjin University of Science & Technology
第三章 高得率制浆（High Yield Pulping）
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2 化学处理的作用原理：
（1）预汽蒸：排除木片中的空气，增加木片中的水分含量， 提高木片温度，有利于浸渍时更快地吸收药液，增加木片的 水分含量。
第三章 高得率制浆（High Yield Pulping）
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（2）木片挤压程度：
进一步除去木片内的空气，促进木片对药液的吸收更快并更 均匀，需挤压木片，挤压由进料螺旋实现。 1:1 无挤压作用，仅起输送作用； 2:1 压缩的木片形成料塞，可起密封作用； 2.5:1 木片体积与原木材相似，木片表面的空气被除去 4:1以上 进一步除去木片内的空气，有利于木片吸收更多的药 液，均匀浸透。
CMP发展
• 在常温或在一定温度(压力)下，用化学药品预处 理（预浸渍）木片(草片)，然后常压下在磨浆机 里磨解成浆，并进行制浆后处理（消潜、筛选 、漂白等）。 • 此法已有较长的历史，最早于1947年出现第一 次研究的报道。最先使用的是冷碱法(Cold Soda CMP)，此法至今仍在CMP领域中占主要 地位。后来又出现在一定温度(压力)下进行化学 处理，并使用Na2SO3 。 • 按使用药液的不同，CMP可分为：冷碱法和亚 硫酸盐法。后者发展为SCMP。
化学机械浆工艺流程
化学机械浆工艺流程
化学机械浆工艺是制浆工业中常用的一种生产工艺,它将木材经过化学和机械方式处理,从而制得化学机械浆。
该工艺流程大致如下:
1.原料准备
首先对木材进行剥皮、切削等预处理,将其制成合适尺寸的木片或小料。
2.高温蒸煮
将准备好的木片在高温高压下蒸煮数小时,使木料中的部分木质素和半纤维素被化学药液溶解。
常用的化学药液为硫酸盐木质素等。
3.机械打浆
蒸煮后的木料在机械打浆机内被剧烈搅拌、碎解,使纤维束分离成单个纤维。
4.浆料筛浆
将打浆后的浆料通过压力筛或扁平筛等设备,去除其中的节皮、杂质等夹杂物,获得净化的浆浆料。
5.浆料洗涤
用大量清水冲洗浆浆料,除去残留的化学药液和溶解的木质素等。
6.浆浆储存
洗涤后的浆浆以一定浓度储存在浆池中,为后续制浆打造条件。
7.浆浆漂白(可选)
根据需求,浆浆可进行进一步的漂白处理,以提高浆浆的白度和洁净度。
8.浆浆干燥
浆浆被输送至浆纸机或浆板机,经过机器压榨、烘干等工序制成纸页或纤维板。
化学机械浆工艺生产的浆料既保留了部分木质素,具有一定强度,又去除了相当部分木质素和其它组分,因而具有良好的适中性能,广泛应用于纸张、纤维板等产品的制造。
浆纸术语解释
COD排放量所谓COD就是化学需氧量，它在一定程度上反映了水体受到有机物污染的程度，COD越低，意味着污染越轻。
污水排放量*COD浓度*1.2=cod排放量漂白化学热磨机械浆（BCTMP）是用温和的化学品浸渍，经精磨，漂白后的一种高得率木浆。
针叶浆白度可达80%，阔叶浆白度约85%。
BCTMP在造纸业的普及在于它和其它化学木浆相比，有下列优点：1,较低的基建费用2,得浆率高达85%-90%（其它化学木浆之得浆率为42-45%）3,较低的生产成本4,较高的松厚度，不透明度和挺度5,减少环境污染52%的BCTMP是用针叶木生产，48%为阔叶木生产（主要树种为杨木，桦木和槭木）。
针叶木的BCTMP主要用来做卫生纸、面巾纸和绒毛浆产品。
可部分替代漂白化学浆和二次纤维。
阔叶木的BCTMP主要用于新闻纸和书写印刷纸。
溶解浆(DP)溶解浆与绒毛浆它们都是造纸工艺中的专业名词。
绒毛浆:经过漂白、抽出有机溶剂等操作后的木浆、草浆。
溶解浆：经过过滤后的、较纯净的绒毛浆。
Recovered paper (RCP):废纸、回收纸Old corrugated container (OCC):废旧瓦楞箱Old newspapers (ONP):废旧报纸Sorted white ledger（SWL）:拣选白账薄纸New Double-lined Kraft Corrugated Cuttings :双挂面牛皮瓦楞纸新边角料Hard white shavings:硬质白纸边P&B market: paper and board marketGRAPHIC PAPER:印刷用纸Uncoated Wood-free Paper:无涂层双胶纸Fine Paper:文化纸PM:纸机BM:纸板机CFP(coated fine paper) 光面纸de-inked pulp(DIP)：脱墨废纸浆板viscose staple fiber（VSF）：粘胶短纤维，可以用于替代棉花。
第三节 盘磨机械浆
单根纤维
细纤维化
思考：采用分段磨浆的原因？
四、盘磨机械浆（RMP）
第 三 木片机械磨木浆。不用化学药品，采用圆盘磨浆 节 机分离和精磨木片纤维。
盘磨机械浆(RMP)和预热机械浆(TMP)均属于
盘 磨 压盘磨机磨解成浆。 机 械 TMP是将木片经短时间预热(100℃以上)后， 浆
RMP是将洗净后的木片直接送入开口卸料的常
五、热磨机械浆（TMP）
第 三 节
TMP是将木片经短时间预热(100℃以上)后，
第一段带压，第二段在常压下用盘磨机磨解得
到的纸浆。
盘 磨 机 械 浆
1、TMP工艺流程
木片洗涤（1~2min）
洗涤水温度30~50℃）
预热（2~5min,
110 ~ 135℃)
螺旋给料器
热磨机（压力，
115~135℃
常压磨浆
中间区
粗磨区 二段磨浆齿盘 齿形较密
Plate Pattern Extremes
High Intensity 第 三 节 137 km/sec Low Intensity 1192 km/sec
盘 磨 机 械 浆
38057/38058
58301/58302
第 三 节
盘 磨 机 械 浆
Typical refiner segment
一般认为磨浆过程可分为三个区段：
特点：间隙最小，齿数增多，齿沟变窄，纤维 进一步离解及细纤维化。
变化：纤维束及单根纤维 细纤维化。
磨浆三区段示意图 图3-23 Page125
第 三 节
盘 磨 机 械 浆
木片通过齿盘不同区域时状态的变化
第 三 节
盘 磨 机 械 浆
（6） （4） （1） 木片变化规律： 破碎、细分
化学热磨机械浆漆酶改性工艺研究
（ ［ ｅ ａ ｅ ｌ． ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ Ｉ ｗ ａ ｎ ａ ｈ ｐ ｉ ｕ ｏ ｄ ｔ ｎ ｅ ｅ ｔ ｅｃ ａｇ ｆｌｃ ａ ｅ２ ０ Ｕ／ ｕ ｐ Ａ ＢＴ ％ ｐ ｌ ｐ ６ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ０ ℃ ． ｅ ｃｉ ｎ ） ａ ｃ ｓ ｐ １ ｔｍ ｅ ａｕ ｅ ｔ ｓｔ ｆ ｂｕ ｄｔ ｔ ｅｏ ｔ ｈ ｔ ｍ ｍ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｒ ： ｈ ｈ ｒ ｅｏ ｃ ｓ ． ｇ ｐ ｌ． ｉ ｗ ａ Ｓ０５ ｕｐ． Ｈ ． ｅ ｅ ａｕ ｅ５ ｒａ ｔ ｏ
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彭涛 ，毕延 莉 。
【 关键词 ］ 酶 ；化学 热磨 机械 浆 ；生物 改性 漆 【 中图分 类号 ］Ｑ Ｔ ［ 献标 识 码］ 文 Ａ
【 文章 编 号１０ ７ｔ６（０ １ｏ－ １８０ １０ 一８５２ １）３００ —３
ＴｈｅＴｅ ｈｎ ｃ ｌＳ ｕｄ ｎ Ｃｈｅ ｉｈｅ ｍ ｏ ｅ ｈａｎ ｃ ｌＰｕｌ ｏ ｉ ｅ ｙ Ｒｈｕｓ ｃ ｉ ａ ｔ ｙ ｏ ｍ ｔ ｒ ｍ ｃ ｉ ａ ｐＭ ｄｆ ｄ ｂ ｉ Ｖｅ ｎｉ ｃ ｒ ｃ ａ ｅ ｒ ｆ ｅ ａ Ｌａ ｃ ｓ ｉ
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化 学热磨机械浆（ Ｔ ） ２ 纪 ６ Ｃ ＭＰ是 ０世 ０年代 继磨石磨木浆 之 后发展起来 的 一 高得率浆 ，由于具有成本低 、得率 高、污 种 染小等 优点 ， ０ 自２ 世纪 ９ 年代起在我 国受到越来越 多的重视 ， ０ 发展迅速 ，产 量以每年 ６％－ ０％的速率增长 。然 而 ，由于 其 １ 树脂含量较高 ，生产的机械浆 自度较低 ，容易返黄 ； 的滤水 浆 性能较差 ， 成纸 的强度和表 面强 度较低 ， 直接 影响成纸的印刷
纸浆
纸浆的分类按原料进行分类:木浆草浆苇浆棉浆竹浆麻浆废纸浆按制浆方法进行分类：纸浆的特性是由加工工艺决定的，有以下几种：1.机械浆（Mechanical pulp,groundwood）传统的是石磨浆，用机械碾磨力获得木纤维。
机械浆主要有机械浆，精制机械浆，和热磨机械浆。
机械浆纤维短，分帚度高，易于形成致密的表面，但破裂强度低，挺度差，由于含有大量的木质素，所以白度较低。
但得率高。
主要是用制作新闻纸等短期印刷品。
2.化学浆（Chemical pulp）化学浆是用化学法将纤维与木质素分开获得纤维。
化学浆分苏打浆，亚硫酸盐浆和硫酸盐浆。
化学浆的纤维长，挺度好，破裂强度高，耐久。
漂白化学浆主要用于高级印刷纸、复印纸、电脑纸、胶版纸、封皮纸、书写纸和纸袋纸等。
未漂白化学浆用于高强工业用纸如牛皮纸、纸袋纸等。
3.半化学浆（Semichemical pulp）半化学浆是结合机械和化学法制浆。
分中性半化学浆，冷苏打浆和化学机械浆。
半化学浆一般用于包装用纸。
现在通常所用的多是漂白化学热磨机械浆（BCTMP），这种浆具有机械浆及化学浆的优点。
打浆的简要术语打浆度（叩解度）°SR|加拿大标准游离度（c.s.f.）|保水值|湿重|水化度（1）打浆度：即一些工厂仍习惯采用的叩解度（°SR)。
打浆度只表示纸浆的滤水性能。
以2克绝干浆，稀释至1000毫升，在20°C条件下，通过80目网，从肖氏打浆度仪测管排出的水量，即为测定的结果。
打浆度是表示纸料性质的一项指标，根据纸料打浆度就可能掌握纸料将来在纸机铜网上的滤水速度，同时也可能概括预知将来生产纸张的机械强度、紧度和可整理性等，所以掌握纸料的打浆度是生产中一种重要的技术控制办法。
单纯打浆度一项指标并不能完全代表纸料的性质，例如，我们可以用高度切断纤维（游离状打浆）的方式来达到45°SR，另外，也可采用高度细纤维化（粘状打浆）、但不怎样切短的方式来达到同样的45°SR打浆度。
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3．盘磨机齿盘结构
⑴分类：从结构上分：整体齿盘、组合齿盘 从形状上分：圆形、扇形 从用途上分：一段齿盘、二段齿盘、精 磨齿盘、精渣齿盘 ⑵齿盘分区：破碎区、中间区、精磨区 齿盘上齿的数量、粗细、齿沟槽的深浅，齿 的排列形状，齿的梯度，齿盘上各磨浆区的 分配，对磨浆性能及能耗有重要作用。
㈡盘磨机磨浆机理
5．磨盘间隙
⑴ 第一段离解纤维，间隙大些； 第二段精磨发展强度，间隙小些。 ⑵ 浓度一定，间隙小，能耗大。 ⑶ 盘磨的振动范围在200μm内，提高浓度有利于吸收 盘磨振动。
6．磨盘特征
⑴齿形： ①齿的长短、粗细、数量；②齿槽的深浅、宽窄和 分布；③浆档的设置；④齿纹的排列与分布；⑤齿盘 各区的划分与面积。 ⑵齿盘锥度：单位径向齿长上的坡度大小。 锥度的目的：原料易于进入，避免机械能量骤增。 磨浆浓度↑→锥度↑ ⑶齿角（25～45°）：增大齿角，有利于发展纤维强度。 减小齿角切断作用增大，细纤化作用减小。 ⑷齿盘材料：影响盘磨寿命的最重要因素。 冷硬铸铁齿盘，铬、镍、钼合金齿盘，陶瓷、 塑料齿盘。
2.机械法制浆的发展
年代 1852 1962 1975 1978 1990 7 0 年 代 8 0 年 代 机械浆 SGW RMP、TMP RMP、 CMP、 CMP、SCMP CTMP、 CTMP、BCTMP APMP PGW、 PGW、TGW ASSC、 NSSC、ASSC、 原 白松、 白松、杨 枝桠材、木片 枝桠材、 松,杉,杨,桉, 桦, 非木 松,杉,杨,桉, 桦, 非木 松,杉,杨,桉, 桦, 非木 提高强度 BioSCP、 Bio-MP 、SCP、 料 产 新闻纸 纸板、瓦楞原纸 纸板、 纸板,书写,印刷, 文化用纸 纸板,书写,印刷, 文化用纸 纸板,书写,印刷, 文化用纸 品 得率 （%） 95 90～ 90～ 95 85～ 85～ 95 90～ 90～ 92 90～ 90～ 92
三．预热盘磨机械浆 （热磨机械浆TMP）
㈠TMP生产流程
木片洗涤→木片预热→压力磨浆→常压磨浆
㈡ TMP的特性与应用
1．TMP的主要特性 ⑴ TMP比SGW 和RMP强度高，纤维束含量低。 ⑵ TMP中长纤维组分多，碎片含量少，抄出纸页表面 粗糙。 ⑶ TMP纤维挺硬，柔韧性较低。 ⑷ TMP纤维表面强度不高，松厚度较大。 ⑸ TMP光学性能较好，光散射系数略低于SGW, 高于RMP。
加热空气
蒸汽/空气 蒸汽/乙二醇水/空气 蒸汽/水乙二抄纸车间屋顶
加热木片 TMP排气 白水 喷水 补充水 泡木池水
直接加热
加热水 喷水 锅炉喂水 纸机 洗涤用水 制浆用水
间接加热
因废热蒸汽压力低，只能获低压蒸汽，需热泵才可用 于纸机。 ⑵TMP热回收进展：压力旋风分离器、再沸器、热压缩 机（热泵）
⑶热回收系统的经济效益：从投资，运行费用减少， 内部回收率，回收热能，电耗来评价。
△合理的磨浆过程应分为两步： ⑴在较高的浓度、较大的盘磨间隙下，使木 片在相互摩擦下离解成单根纤维而尽量不降 低纤维长度或生成碎片，减少切断纤维。 ⑵在较低的浓度，较小的盘磨间隙下，使纤维 (束)受到较多的机械作用，增加单位时间内 纤维与齿盘刀缘接触次数，进一步纤维化和 细纤化。
㈢盘磨机磨浆的主要影响因素
⑶温度过高，超过玻璃化转移温度，软化的木素附 着于纤维表面，冷却后形成玻璃状木素覆盖层，使 纤维难于细纤化，形成二段磨浆障碍。能耗增大， 白度下降，强度下降。 ⑷温度过低，木素没软化，纤维发生不规则分离， 产生大量碎片，使纤维长度降低，强度下降。
4．磨浆能耗与能量分配
⑴磨浆能耗（kwh/t） SGW 1100-1300, RMP 1600-2200, TMP 1800-2300 ⑵能量分配 纤维的离解20～30％， 精磨70～80％
一．盘磨机械浆机理及影响因素 ㈠盘磨机的类型与结构 1．盘磨机的类型 ⑴单盘磨：1个定盘＋1个动盘 ⑵双盘磨：由两个转向相反的动盘组成 ⑶三盘磨：两个定盘＋中间动盘
2．盘磨机的结构 （三盘磨）
⑴ 机壳： 下机壳～刚性支架，有2个轴承座，底部开孔排料。 上机壳～封闭盘磨，缷开上机壳可更换齿盘。 ⑵ 磨盘（齿盘） 转盘：双工作面，安装在主轴上 定盘：带齿片，可轴向移动，调整间隙 ⑶ 螺旋进料器（给料螺旋） 75～150RPM ⑷ 盘磨间隙调节系统：液压伺服系统，精度0.01mm ⑸ 密封系统：冷却填料、防止纤维渗入填料函，冷却水
1.名词术语
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ SGW PGW TGW RMP TMP PRMP 磨石磨木浆、常压磨木浆 压力磨石磨木浆 高温磨石磨木浆 盘磨机械浆 预热盘磨机械浆 压力盘磨机械浆
⑺ ⑻ ⑼ ⑽ ⑾ ⑿ ⒀ ⒁
CMP CTMP APMP SCMP Bio-MP SCP NSSC ASSC
化学盘磨机械浆 化学预热木片磨木浆 碱性过氧化氢机械浆 磺化化学机械浆 生物机械浆(BMP) 半化学法制浆 中性亚硫酸盐半化学浆 碱性亚硫酸盐化学浆
1．材种 ⑴针叶木磨浆质量＞阔叶木 ⑵木材密度大撕裂因子↓，打浆度↑ ⑶密度小，生长快，秋材含量高，抽出物含量低的木 材，浆质量好。 2．磨浆浓度： 第一段25％ 第二段20％ 磨浆浓度对成浆的物理强度(耐破、撕裂)影响较大。
3．预热温度（压力）和预热时间（TMP、CTMP影 响较大）
⑴预汽蒸的作用：软化纤维胞间层木素，使磨浆时， 纤维的分离发生在胞间层与初生壁之间，从而获得 完整的纤维。 ⑵适宜的温度和时间：120～135℃、98～294KPa、1～ 2min，木素的玻璃化转移温度以下。
1.破碎区：磨盘的中心部分，称为磨腔。这部 分齿盘间隙最大，刀片厚、刀数少。在此区 段木片在高温下首先破碎成火柴秆状小木棍。 2.粗磨区：盘磨间隙由内向外逐渐变窄，原料 停留时间较长，逐渐被磨成针状木丝，在相 互摩擦及齿盘作用下，被离解为纤维束或部 分分离成单根纤维。 3．精磨区：在齿盘外围的区域，齿数增多， 齿沟变窄，由粗磨区流过来的纤维束及单根 纤维，在此区域受到一定程度的细纤化和进 一步离解后，离开盘磨机。
2、TMP的工业应用
⑴ 生产新闻纸（占总量54％）。 ⑵ 配抄低级涂布纸（使用70％），取代化学浆。 ⑶ 制纸板，有利于提高厚度和挺度。不适抄造多层纸 板。 ⑷ 配抄薄型纸（TMP的滤水性能好，碎片含量低） (配50%～60％)。
3、TMP的热能回收与利用 消耗于磨浆的能量，95%以废热蒸汽散发出来。 ⑴TMP热回收流程