制浆原理与技术
什么是制浆
什么是制浆？答：制浆——由植物纤维原料分离出纤维而得纸浆的过程(把植物纤维原料离解变成单根纤维的过程)制浆的几种方式及其特点制浆一般有三种方式，机械法、化学法和化学机械法。
除此之外，还有近些年的新工艺——生物制浆一、机械法：利用机械磨制植物原料（主要是木材）从而制成纸浆，制成的木浆被称为机械木浆。
特点：该方法得浆率较高，达到90～95%，且成本较低；不使用化学药品。
制的的纸浆具有较好的弹性和塑性，主要用于制造包装用纸和纸板，但强度不高。
二、化学法：采用化学药品和原木在蒸球内共同蒸煮，通过药品的作用去除非纤维素物质从而制成的木浆，制成的木浆被称为化学木浆。
特点：利用化学法制浆的种类较多，不同种类有不同特点：①酸法木浆（亚硫酸盐）（H2SO3、Ca(HSO3)2）特点：制的的纸浆纤维较长，性质柔软而富有强度，有良好的结合力，易漂白，但得浆率较低（50%）②碱法木浆（硫酸盐）特点：纤维损失比较少，纸浆的纤维强韧而有力；但漂白较困难，主要用于制造牛皮纸及强度较高的包装纸袋。
③化学草浆定义：用草料和氢氧化钠（NaOH）的水溶液共同蒸煮而成的纸浆。
特点：纤维组织均匀且较紧密，表面较平整，具有良好的印刷性能；但纸张的强度较差。
可制成包装纸及各类包装纸板。
③苇浆常用硫酸盐法或亚硫酸盐法制得，纤维形态和纸浆质量与一般草浆差不多，但杂细胞含量较少，滤水性和机械强度也较好。
漂白的苇浆可用于制造一般书写纸的印刷纸等。
⑤ 破布浆定义：主要采用烧碱法制浆，利用破布和废棉﹑麻等经过除尘﹑拣选和切碎，然后和药液蒸煮而成的纸浆。
特点：强度大，没有木质素，纤维柔软而富有弹性，交织能力强。
三、化学机械木浆：将化学方法和机械方法配合在一起，形成两段制浆法，第一段先将植物纤维原料进行一定的化学处理，松散纤维间的结合力；第二段采用机械研磨拆分，以此得到纸浆。
特点：纸浆质量介于机械法和化学法纸浆之间，得率也介于二者之间。
四、生物制浆随着科技的发展，近年来出现了一种更为环保的制浆方法——生物制浆。
制浆原理与工程 ppt课件
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二. 碱法制浆流程示意图：
松节油回收系统（松木） 热回收系统 热水
纸浆筛选系统
合格原料片 蒸煮器 喷放装置 洗浆与黑液提取系统
预浸装置
蒸煮药液
碱回收系统
制浆造纸原理与工程
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三. 亚硫酸盐法制浆流程示意图： 合格原料片
SO2 蒸煮液制备系统 蒸煮器
药剂制备系统 喷放装置 洗浆和废液提取系统
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第二节 蒸煮原理
一、蒸煮液对原料片的浸透作用
ห้องสมุดไป่ตู้
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，）
制浆造纸原理与工程
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第三节 蒸煮方法与蒸煮技术
一、碱法蒸煮 （一）蒸煮操作（间歇式蒸煮）
1． 装料、送液： （1） 提高单位容积装料量；（木片蒸汽装锅器，草片机 械装料器） （2）药液与料片混合均匀；（预浸） （3）装料送液时间不宜太长； （4）送液液温要恰当； （5）料片、药液必须计量准确。
立锅 1：4～1：5 制浆造纸原理与工程
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3．硫化度的确定
取决于原料种类（木素含量、组织结构等）和成浆要求（卡伯
值）。 一般：针叶木 25～30％
草类原料 15％左右 阔叶木一般处于两者之间 深度脱木素蒸煮的硫化度要提高一些
制浆实验报告
一、实验目的1. 了解制浆的基本原理和工艺流程。
2. 掌握常用的制浆方法及其优缺点。
3. 通过实验，学习如何控制制浆过程中的关键参数，提高制浆效率和质量。
二、实验原理制浆是将植物纤维原料通过化学或机械方法分离成单纤维的过程。
常用的制浆方法有化学制浆和机械制浆。
化学制浆是将植物纤维原料与化学药剂（如氢氧化钠、硫化钠等）混合，使纤维细胞壁溶解，然后分离纤维。
机械制浆则是通过机械力将纤维原料磨碎，使其分离成单纤维。
三、实验材料1. 植物纤维原料：木片、竹片等。
2. 化学药剂：氢氧化钠、硫化钠等。
3. 实验仪器：制浆设备、离心机、过滤设备等。
四、实验步骤1. 原料准备：将植物纤维原料进行粉碎、浸泡，使其充分吸水膨胀。
2. 化学处理：将浸泡好的原料与化学药剂混合，在控制温度和pH值的条件下进行反应，使纤维细胞壁溶解。
3. 纤维分离：反应完成后，将混合物进行洗涤、离心分离，得到浆料。
4. 浆料处理：对浆料进行过滤、洗涤、浓缩等处理，得到合格浆料。
5. 质量检测：对制得的浆料进行各项指标检测，如白度、粘度、打浆度等。
五、实验结果与分析1. 制浆效率：通过对比不同化学药剂、反应时间、温度等参数对制浆效率的影响，发现氢氧化钠和硫化钠的混合药剂、反应温度为60℃、反应时间为2小时时，制浆效率较高。
2. 浆料质量：通过检测浆料白度、粘度、打浆度等指标，发现制得的浆料质量较好，符合国家标准。
3. 影响因素：实验过程中发现，化学药剂种类、反应时间、温度、洗涤效果等因素对制浆效率和质量有显著影响。
六、实验结论1. 通过本实验，掌握了制浆的基本原理和工艺流程。
2. 了解了不同化学药剂、反应时间、温度等参数对制浆效率和质量的影响。
3. 为实际生产中提高制浆效率和质量提供了理论依据。
七、实验建议1. 在实际生产中，应根据原料特性和需求，选择合适的化学药剂和反应条件，以提高制浆效率和质量。
2. 加强对制浆设备的管理和维护，确保设备正常运行。
生物制浆技术在制浆造纸行业中的应用
生物制浆技术在制浆造纸行业中的应用在现代造纸行业中，生物制浆技术已经成为了一项重要的技术手段。
与传统的化学制浆方式相比，生物制浆技术不仅能够提高生产效率，同时也能够减少对环境的负面影响。
本文将从生物制浆技术在造纸行业的应用、技术原理以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、生物制浆技术在造纸行业的应用生物制浆技术是利用微生物对木材进行分解，将木材中的纤维素和半纤维素转化为纸浆的技术。
这种技术具有许多优势，比如说原料来源广泛、能耗低、生产成本较低、环保等，因此在造纸行业中得到了广泛的应用。
在美国、加拿大、欧洲等发达国家，生物制浆技术已经成为了造纸行业的标配。
而在中国，生物制浆技术的应用还处于起步阶段，但是随着环保意识不断提升，相信这种技术在未来将会得到更广泛的应用。
二、生物制浆技术的技术原理生物制浆技术的技术原理主要是利用微生物对木材中的纤维素和半纤维素进行降解，然后将降解后的物质进行分离、过滤等步骤，最终得到纸浆。
其中，微生物起到了非常重要的作用。
微生物通过分泌酶类、酸类、碱类等物质对木材进行降解，将木材中的长链聚合物分解为小分子物质，使得易于分离和提取。
此外，生物制浆技术还需要对微生物进行精细的控制，以确保制浆质量和生产效率。
三、生物制浆技术的未来发展方向随着环保意识的提高，生物制浆技术在未来将会得到更广泛的应用。
在未来的发展中，生物制浆技术还需要进一步发展和完善。
具体来说，主要有以下几个方面：1. 微生物品种和菌群的优化。
不同的木材种类和生长环境都会导致微生物菌群的差异，因此需要对生产环境进行调整和优化。
此外，还需要对微生物的酶类、代谢途径等进行研究和优化，以提高降解效率和纤维素转化率。
2. 生产环境的优化。
生物制浆技术需要在有利的环境条件下进行，比如说适宜的PH值、温度、湿度等。
因此，生产环境的调节和优化也是生物制浆技术发展的重要方向之一。
3. 生产工艺的优化。
制浆工艺的优化能够提高制浆效率和降低生产成本。
制浆
3、残余脱木素阶段，保温 5-10％ 脱木素情形： 草类：次生壁和胞间层木素几乎同时脱 木材：先次生壁后胞间层。
4、反应结论 （1）草料比木材易蒸煮 原因：疏松、木素少、木素类型决定。 （2）草料可低温快速蒸煮。
3、蒸煮液的组成和性质
（1）黑液：原料经硫酸盐法蒸煮以后，从纸浆中分 离出来的残液叫黑液。 （2）绿液：黑液经蒸发浓缩后经碱回收炉燃烧，所得溶 融物从炉中流出后溶解于水中所得的溶液叫绿液。主 要成分为：Na2CO3+Na2S，另外还有Na2SO4 , Na2SO3 ，Na2S2O3， NaOH等。 （3）白液：绿液经苛化后的溶液叫白液。 （4）蒸煮液组成：主要组成为NaOH+Na2S，此外，还 有Na2CO3， Na2SO4 ， Na2SO3 ，Na2S2O3，甚至 可能有少量的Na2Sn 。
1、蒸煮液对木片的扩散作用 扩散作用主要是靠浓度差通过导管、管胞（或 纤维）胞腔和细胞壁进行，是蒸煮液中的离子扩散到 存在于木片的水分中。作用动力是液体中离子的浓度 差，扩散速度主要决定于离子的浓度梯度和液体的温 度，因此，水分含量和蒸煮液组成对扩散作用影响较 大。扩散作用的特点： A）有水存在就能发生 B）适宜于水分饱和的木片 C）仅在较短距离内有效 D）能沿横纹方向扩散 E）不同材种差别不大 F）木材相对密度有影响 G）药液成分影响很大。
PH<10时： HS-离子浓度降低，而H2S浓度增加。
从Na2CO3的水溶液看： PH>12时： 以CO32-为主。 PH=10.5时：以CO32-和HCO3-并存。 PH<9时： HCO3-浓度下降， H2CO3浓度增加。 另外， Na2SO3也会受PH值影响而发生水解或电离。 C）受温度的影响，各组分的溶解度也不同。如:NaOH和 Na2S都是随温度的升高溶解度不断增加。
制浆机的工作原理
制浆机的工作原理制浆机是一种常用的设备，广泛应用于造纸、印刷、纸浆制造等行业。
它的工作原理是通过一系列的物理和化学过程将原料转化为纸浆，并去除其中的杂质。
以下是制浆机的工作原理的详细解析：1. 搅拌：首先，在制浆机的工作过程中，需要将原料与水混合。
搅拌的目的是使原料均匀分布、方便后续的处理。
通常，制浆机会使用旋转的搅拌器或螺旋传送带来实现混合。
2. 磨浆：磨浆是制浆机中非常重要的一个步骤。
在这个过程中，原料与水的混合物会通过磨浆装置进行撞击、切割和破碎。
这样可以使原料的纤维结构松散，并使纤维与水更好地混合。
3. 过筛：磨浆过程会产生一些纤维块和其他大颗粒的杂质。
为了获得纯净的纸浆，需要将其通过筛网进行过滤。
筛网的孔径可以根据需要调整，以使纤维通过而杂质被挡住。
4. 清洗：即使经过过筛的纸浆也可能含有一些杂质和残留物。
因此，制浆机通常会通过喷水等方式对纸浆进行清洗，以去除其中的杂质和其他污染物。
5. 浮选：浮选是一种物理分离的方法，用于沉浸在液体中的固体颗粒的分离。
在制浆机中，浮选可以将纤维和其他杂质分开。
它的原理是通过注入空气或其他气体来产生气泡，并使纤维和气泡一起上升，从而实现分离。
6. 筛选：在纸浆中可能还存在着一些不必要的纤维或杂质。
为了去除这些杂质，制浆机通常会进行进一步的筛选。
这可以通过旋转筛等装置来实现。
筛选的目的是将纤维分离并保留在筛孔中，而把杂质排除。
7. 离心：离心是一种常用的分离技术，可以根据材料的密度差异将其分离。
在制浆机中，它可用于分离纸浆中的固体颗粒和液体。
通过将纸浆注入离心机，并进行旋转，可以使纤维和其他杂质分开，从而实现分离。
8. 干燥：最后，通过一系列的干燥工艺，将纸浆中的水分蒸发掉，使其变成可用于生产纸张等产品的纸浆胶片。
通常，制浆机会利用高温和气流等手段来加速干燥过程，并确保纸浆的质量。
总结起来，制浆机的工作原理涵盖了搅拌、磨浆、过筛、清洗、浮选、筛选、离心和干燥等多个步骤。
锂电池湿法制浆与干法制浆工艺对比分析
锂电池湿法制浆与干法制浆工艺对比分析一、原理及工艺流程对比1.湿法制浆原理及工艺流程：湿法制浆主要是通过将原料和溶剂混合，形成浆料后进行磨浆。
工艺流程通常包括原料配料、搅拌混合、研磨、过滤、干燥等步骤。
2.干法制浆原理及工艺流程：干法制浆主要是将原料进行研磨后，通过机械力或喷射力将原料分散成粉末，然后进行精磨、筛分等工艺步骤。
从原理上看，湿法制浆是通过添加溶剂来使原料湿润，有助于研磨和分散，而干法制浆则是通过机械力或喷射力直接将原料分散成粉末。
两种工艺在工艺流程上主要区别在于其中涉及的具体步骤和操作顺序。
二、能耗对比1.湿法制浆的能耗：湿法制浆相对于干法制浆来说，能耗要高一些。
主要原因是在湿法制浆中需要耗费能量来加热和蒸发溶剂，同时还需要进行过滤和干燥等工序。
2.干法制浆的能耗：干法制浆相对于湿法制浆来说，能耗较低。
主要原因是在干法制浆中不需要加热和蒸发溶剂，而且无需过滤和干燥等工序。
从能耗角度来看，干法制浆具有较大的优势，能够节约能源和降低成本。
三、产品性能对比1.湿法制浆的产品性能：湿法制浆可以通过控制溶剂的使用和磨浆条件来调节产品性能。
由于溶剂的加入，湿法制浆可以得到较好的分散性和可塑性，提高材料的流动性和压片性能。
2.干法制浆的产品性能：干法制浆的产品性能受到原料的粒度和分散程度的限制。
虽然干法制浆产品的分散性和可塑性相对较差，但产品的比表面积较大，有利于提高材料的电导性和反应活性。
从产品性能角度来看，湿法制浆在可塑性和流动性方面更优，而干法制浆在电导性和反应活性方面更优。
四、环保对比1.湿法制浆的环保程度：湿法制浆需要使用溶剂和水作为浆料的介质，会产生一定的废水和废溶剂。
此外，湿法制浆还需要进行过滤和干燥等工序，需要额外处理这些固体废物。
2.干法制浆的环保程度：干法制浆不需要使用溶剂和水作为浆料的介质，不会产生污水和废溶剂。
同时，由于干法制浆省去了过滤和干燥等工序，也减少了固体废物的产生。
制浆原理与工程
制浆原理与工程一、制浆原理概述制浆是造纸工业中的关键过程之一，它是将纤维素原料转化为纸浆的过程。
纸浆是造纸的基础材料，其质量直接影响到纸张的品质。
制浆原理主要包括纤维素原料的分解和纤维分离两个步骤。
1. 纤维素原料的分解纤维素原料一般采用木材、废纸等植物纤维作为主要原料。
在制浆过程中，首先需要对原料进行分解，使纤维素与非纤维素物质分离。
这一步骤主要通过化学方法或机械方法来实现。
化学方法主要是采用化学药剂对纤维素原料进行处理，使其在特定条件下发生化学反应，使纤维素与非纤维素物质分离。
常用的化学药剂有氢氧化钠、硫酸等。
机械方法主要是通过物理力学的作用将纤维素原料进行分解。
常用的机械方法有磨浆、切割等。
2. 纤维分离纤维分离是将纤维素与非纤维素物质进行分离的过程。
在制浆工程中，常用的纤维分离方法有浆液分离、筛选和洗涤等。
浆液分离主要是通过物理力学的作用，将纤维素与非纤维素物质分离。
常用的浆液分离设备有离心机、压滤机等。
筛选是通过筛网将纤维素与非纤维素物质进行分离。
常用的筛选设备有振动筛、压力筛等。
洗涤是将纤维素原料中的杂质通过水洗的方式进行分离。
常用的洗涤设备有洗涤机、洗涤塔等。
二、制浆工程概述制浆工程是指将制浆原理应用于实际生产中的一系列工艺和设备。
它包括制浆设备的选择、制浆工艺的设计和操作流程的优化等。
1. 制浆设备的选择制浆设备的选择是制浆工程的关键环节之一。
根据纤维素原料的性质和生产要求，选择适合的制浆设备可以提高制浆效率和纸浆质量。
常用的制浆设备有磨浆机、切割机、洗涤机、筛选机等。
根据不同的原料和工艺要求，可以选择单一设备或者多种设备的组合。
2. 制浆工艺的设计制浆工艺的设计是制浆工程的核心任务之一。
根据纤维素原料的特性和生产要求，设计合理的制浆工艺可以提高纸浆的质量和产量。
制浆工艺的设计包括原料处理、分解、分离和洗涤等步骤的参数选择和操作条件的确定。
同时还需要考虑能耗、设备投资和生产成本等因素。
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FEED
Forward Cleaner
ACCEPTS
初级净化
TS
精浆器
Remove heave and fine contaminant s: sand, glass metals, etc
Accepts Feed
Rejects Feed
Rejects
Accepts
Through-Flow Cleaner
Feed
Accepts Rejects
Eco-System Protection: Waste Treatment
生物处理系统
Mills typically have primary and secondary treatment Primary for removal of solid material Secondary to minimize oxygen consuming compounds
漂白的原理简介
残余木素除去
纤维结构模型
L
L
Oxidation
NaOH, aq
OMe
COOH
O
OO
L
COO COO -
化学药品：
氯气，次氯酸盐，二氧化氯，过氧化氢， 氧气，臭氧，保险粉等
不足与需求： 发现氯漂废水含大量剧毒、强致畸、致
癌的氯化有机物 清洁漂白技术
漂白程序
H CEH CED XCED DEDED ODED DQP ZQP
ECF,
OXDP ODP OPDP OXPDP X(DC)(Eo)DED XDoDD XD0ED1ED2 (LMS)QP
TCF
C lx 9
O
1
8
2
7 6
O
3 4 C lx
dibenzo-p-dioxin
C lx 9
1
8
2
7 6
O
3 4 C lx
dibenzofuran
• 前者：75种同系物 毒性最大的为2,3,7,8-四氯二苯并-对-二口恶 口英（2，3，7，8-TCDD）
作业
1. 中国古代造纸术如何形成？ 2. 造纸术怎样传播到世界？ 3. 请列举常见的纸种？ 4. 目前，我国造纸总产量是多少？ 5. 林纸一体化的意义？ 6. 造纸清洁生产如何实施，提出你的
建议。
黑液
浓缩
焚烧
纸浆
芒硝
制浆的原理简介
1、化学制浆
SH- OH-
2、机械制浆 SH- OH-
H2C OH HC SNa HC
+ ......
LOiMgne in-rich
ONa
SH- OH-
Typical kinds of fibre rupture in different high-yiel d pulping processes (Franzén 1986)
废纸中的杂质包括轻的、重的、油墨等，可以通过筛选、 净化和脱墨等手段去除。
Centrifugal Cleaning
• Remove contaminant particles not removed by screening
• Based on different densities and hydrodynamic properties
硫酸盐制浆（Kraft pulping）
1870年，Eaton用硫酸钠替代碳酸钠； Dahl产生同样的想法，15年后获得专利 1930年，Tomlinson取得突破 1960年后，发展迅速，目前90%以上制浆采用硫酸盐法制浆
NaOH Na2S
Ca(OH)2
Na2CO3 Na2S
蒸煮(木片、药液)
• 后者：135种同系物 毒性最大的为 2,3,7,8-四氯二苯并呋喃（2， 3，7，8-TCDF）, 毒性为氰化钾1.7 万倍。
现代制浆技术
MCC， EMCC, Lo-solid, RDH, Super-batch
废纸制浆
废纸制浆不同于原生纸浆的制 造，它主要包括疏解和除杂。
废纸制浆
制浆原理与技术
付时雨 大学城A3 305
内容介绍
制浆造纸的历史（蔡伦造纸） 现代制浆技术发展过程 制浆的原理简介 漂白的原理简介 废纸制浆技术
一、制浆造纸的历史
蔡伦造纸
蔡伦: 东汉永平四年（公元61年）生。 蔡伦总结了前人的经验，扩大造纸原料 的来源，改进造纸技术， 提高纸张质量，使纸张为大家接受。 元兴元年（公元105年）蔡伦把他在尚 方制造出来的一批优质纸张献给汉和帝刘肇，汉和 帝很称赞他的才能，马上通令天下采用。这样，蔡 伦的造纸方法很快传遍各地。
汉代造纸工艺流程
二、现代制浆技术发展过程
1、烧碱蒸煮（Soda Process） 2、亚硫酸盐制浆（Sulfite pulping） 3、硫酸盐制浆（Kraft pulping） 4、现代制浆技术（MCC， EMCC, Lo-
solid, RDH, Super-batch）
烧碱蒸煮（Soda Process）
1850年， C. Watt 和 H. Burgess 将NaOH用 于蒸煮制浆
NaOH
Ca(OH)2
Na2CO3
蒸煮(木片、药液)
黑液
浓缩
焚烧
纸浆
亚硫酸盐制浆（Sulfite pulping）
1866年，美国B. Tilghman获得Ca(HSO3)2 制 浆方法专利
1874年, C.D. Ekman将该技术在瑞典用于工 业生产