高得率制浆
高得率制浆复习
1.高得率浆：得率比普通化学浆高的各种纸浆的总称。
特点：得率高，不用或少用化学药品，原料利用率高，污染少，成本相应较低；由于木素损失少，成纸松厚度好，挺度好，不透明度高，快速吸墨性和压缩性好，这些都有利于提高其印刷性能。
2.高得率浆的种类：A.机械浆：单纯利用机械磨解作用将纤维原料制成纸浆的方法得率90%—98%（95%以上）B.化学机械浆：采用化学预处理和机械磨解处理的制浆得率85%—90%（85%以上）C.半化学浆：和化学机械浆法一样，均属两段制浆，但其化学处理比较温和，得率65%—84%3.发展半化学浆的目的：a.开辟制浆原料来源，充分利用其他制浆方法不宜使用或较少使用的某些阔叶木；b.降低生产成本，以制造得率相当高并能满足某些产品性能的制浆4.半化学浆的应用：用来生产新闻纸、包装纸和各种包装纸板；漂白后可制造书写纸、杂志纸、涂布原纸、防油纸等（浆强度差，纤维束多，纸外观和印刷适应性不好，漂白后易返黄，不宜抄造高级纸，产品用途受限）6.高得率制浆的发展方向和历程：SGW-RMP/TMP-CMP-CTMP-APMP;发展高得率制浆可完全合理的利用纤维原料，纸浆能满足某些产品（如新闻纸、多层纸板、生活用纸等）的性能要求，可降低生产成本，减少制浆废液的污染，对造纸工业的持续发展有重要意义，是未来制浆技术发展的方向之一。
7.磨木机磨浆原理：压力脉冲理论，根据这个理论，磨木过程中的纤维的离解分为三个阶段a.由于磨石对原木周期性的压力脉冲作用使木材加热，木素软化b.在剪切力的作用下离解纤维c.分离下来的纤维与纤维束进行复磨和精磨。
影响因素：a.原木的质量和材种；b.磨石的表面状态；c.磨木比压；d.磨石线速；e.磨木温度与浓度；f.磨木浸渍深度。
8.比磨碎时间ts：磨盘转动一个磨纹间距的时间比磨层厚度ds：在比磨碎时间内的进料速度9.盘磨机械浆原理：1.木片在磨区入口处被解离成较粗糙的碎块；2.在磨区中部，碎块被离解成纤维；3.在磨区外围，齿盘间对纤维进行精磨影响因素：a.材种与料片规格；b.磨浆浓度；c.预热温度和时间；d.磨浆时能耗与能量分配；e.磨盘间隙（发展浆强度--间隙小；离解纤维--纤细大）；f.磨盘特性。
第 三 章 机械法、化学机械法、半化学法制浆
制浆造纸原理与工程
（二）影响盘磨机磨浆的有关因素 1.材种与料片规格：木材种类、纤维形态、化学组成 材种与料片规格：木材种类、纤维形态、 材种与料片规格 有关研究结果表明（ 有关研究结果表明（见 P117-118 表3-8），用密度小、生 ） 用密度小、 长快、秋材含量高、抽出物含量低的木材， 长快、秋材含量高、抽出物含量低的木材，可生产出强度较高 的盘磨机械浆。 的盘磨机械浆。 2.磨浆浓度： 磨浆浓度： 磨浆浓度 是重要的影响因素，一般控制在20％ 是重要的影响因素，一般控制在 ％～30％范围。 ％范围。 段磨浆 25％左右，第二段磨浆 20％左右 ％左右， ％左右. 第一
制浆造纸原理与工程
CTMP生产系统 制浆造纸原理与工程
6. APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp) 碱性过氧化氢化学机械浆 流程： 流程： 洗后木片 常压预汽蒸 一段螺旋压榨、 一段螺旋压榨、预浸 常压预蒸仓 消潜 常压预蒸仓
二段螺旋压榨、 二段螺旋压榨、预浸 洗涤脱水
盘磨机械浆
TMP (Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆 CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学盘磨机械浆 化学预热机械浆
CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp) 碱性过氧化氢化学机械浆
制浆造纸原理与工程
脱水机
盘磨机
（二段盘磨机） 二段盘磨机）
筛选
木片磨木机示意图 制浆造纸原理与工程
3．TMP (Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆 得率：90~ 95% 得率： 基本流程： 基本流程： 洗后木片 TMP特点： TMP特点： 特点
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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Tianjin University of Science & Technology
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。
高得率法制浆
NaOH + H2O2 等
CMP特点：强度优于RMP、TMP 可用于配抄新闻纸、印刷纸、书写纸等
制浆造纸原理与工程
5．CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热机械浆
（BCTMP：漂白化学预热机械浆） 得率： 90~93%
基本流程：
（挤压） 木片 汽蒸 浸渍 预热 压力磨浆 筛选
制浆造纸原理与工程
SCMP (Sulfonated Chemi-Mechanical Pulp) 磺化化学机械浆 BMP (Bio-Mechanical Pulp) SEP (Steam Explosion Pulping) 生物机械浆 蒸汽爆破法制浆
EMP (Extruder Mechanical Pulp) 挤压法机械浆
制浆造纸原理与工程
木片磨木机示意图 制浆造纸原理与工程
3．TMP (Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆 得率：90~ 95% 基本流程：
洗后木片
TM）
浆汽分离器
筛选
二段盘磨机（常压）
（1） 长纤维组分较高，强度比SGW、RMP高，纤维束含 量低； （2） 细小纤维和碎片含量低，滤水性好 （3） 松厚度比SGW大，抄出纸页表面较粗糙。 主要用于抄造新闻纸、印刷纸、涂布纸、面巾纸、
第 三 章 机械法、化学机械法、半化学法制浆 （高得率法制浆）
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
《高得率制浆》课件
02 高得率制浆的技术发展
技术发展历程
01
02
03
传统机械制浆
利用机械方法将植物纤维 原料破碎成浆，但得率较 低。
化学制浆
通过化学方法分离植物纤 维原料，得率较高，但环 境污染较大。
高得率制浆
结合机械和化学方法，提 高得率，减少环境污染， 是当前主流技术。
当前主流技术
酶制浆
利用酶分解植物纤维原料 ，具有较高的得率和较少 的污染。
详细描述
高得率制浆是一种先进的制浆技术，它通过特殊的工艺和设备，最大限度地提取纤维材料中的有用成分，以获得 较高得率的浆料。相比传统的制浆技术，高得率制浆能够提高纤维的利用率，减少废液和废渣的产生，具有更高 的经济效益和环保价值。
高得率制浆的原理
总结词
高得率制浆的原理是通过选择性的化学和机械处理，使纤维材料中的有用成分得以最大 限度地提取和保留。
破碎与磨浆
破碎
将切割好的原料放入破碎机中进 行破碎，使原料变成细小的颗粒 。
磨浆
将破碎后的原料放入磨浆机中进 行研磨，使原料进一步细化，达 到所需的细度和纤维长度。
筛选与净化
筛选
通过筛选设备去除破碎和磨浆过程中 产生的杂质和粗大颗粒，保证浆液的 纯净度。
净化
采用净化设备去除浆液中的细小杂质 、纤维束和气泡等，提高浆液的质量 和稳定性。
制浆过程自动控制技术
03
利用自动化技术实现制浆过程的自动控制，提高制浆质量和降
低人工成本。
03 高得率制浆的工艺流程
原料准备
原料选择
选择新鲜、无病虫害、无腐烂的 原料，以保证制浆的质量和产量
。
原料清洗
将原料进行清洗，去除泥沙、杂质 和农药残留等，以保证后续工艺的 顺利进行。
《高得率制浆概述》课件
结论
1 未来的发展趋势
高得率制浆是未来纸浆制备的发展方向，将继续得到广泛应用。
2 关注高得率制浆
我们应该关注高得率制浆的技术进展和应用，为环保纸张生产做出贡献。
参考文献
李华.高得率制浆概论[J].纸业科技,2019,40(06):3438.
陈小青.高得率制浆工艺流程介绍[J].造 纸,2020(10):106-107.
合理控制工艺参数，如温度、浓度等，可以优 化制浆效果。
设备的选择
选择高效、稳定的制浆设备可以提高纸浆产量 和质量。
人员的技能水平
操作人员的技术和经验对高得率制浆的影响非 常重要。
高得率制浆的应用
造纸工业中的应用
高得率制浆被广泛应用于造纸工业，提高生产效率 和产品质量。
市场前景
随着对环境友好产品需求的增加，高得率制浆在市 场上有很大的前景。
高得率制浆的优势
1 增加产量
通过优化工艺，高得率制浆可以显著提高纸浆的产量，降低生产成本。
2 节约资源
相比传统制浆方法，高得率制浆可以节约大量的水、木材和能源资源。
3 减少环境影响
高得率制浆能够减少废水排放和二氧化碳排放，对环境影响更小。
高得率制浆工艺
1
浆料预处理
通过煮炼和预处理，提高纸浆的可加工
粗纤维筛选
2
性和品质。
去除杂质和低质量浆
利用高效碎浆技术，将纸浆纤维细化，
洁净筛选
4
提高纸浆的可加工性。
进一步去除杂质和残留纤维，提纯纸浆。
5
纤维收集
收集、清洗和储存纸浆，为后续生产流 程做准备。
制约高得率制浆的因素
原料的选择
原料的质量和成分对高得率制浆的影响很大。
项目4 高得率制浆 《制浆技术》
振动能、摩擦能与磨石表面的钝与利有关。
项目4
高得率制浆
《制浆技术》
五、磨木设备：
有水压、机械加压；有间歇、连续式。 １、链式磨木机（机械加压、连续式）：国内常用，有单链式 （产量小）、双链式（产量大）。主要构造和工作原理： 机架：支撑、连接、安装升降装置； 料箱：长方体，装原木； 升降装置：调节料箱和下面磨石间的间隙； 挡板：防止木条、粗块掉入浆坑； 刮刀和辅助磨浆室：没被挡板挡住的木条 被刮刀堵住，在辅助磨浆室继续受磨； 工作链条：通过传动装置把原木压下，决 定了压力的大小，下降速度要和磨浆 速度匹配；
项目4
高得率制浆
《制浆技术》
四、影响磨浆的因素
1、材种：松、杉为好，青杨、白杨次之。 认为密度小，生长快、秋材率高、树脂少的木 材的TMP的色浅强度高. 2、浓度： 理论上，浓度高有利于软化、离解、细化。但太大 也会走向反面（﹥30％）。
项目4
高得率制浆
《制浆技术》
3、温度、压力、预热时间
温度：110-130℃为宜。超过130℃时，木素已趋玻璃流动态，冷却 后又会重新包覆于纤维表面，妨碍细化。而在110-130℃内， 纤维的完整程度、表面的撕裂状况综合值较高。 压力：磨浆：0.2MPa左右为宜。 预热：0.1-0.3MPa，太高色深、不透明度低。 汽蒸时间：1-2 min。
项目4
高得率制浆
《制浆技术》
三、GP生产流程
项目4
高得率制浆
《制浆技术》
四、磨木过程及原理
１、过程：三个阶段 软化→ 纤维离解成束→ 精磨、复磨成浆。 因磨石表面状态变化，需多台磨木机才能使浆相对稳定。 ２、原理：热的机械摩擦过程 ａ、振动能：径向传递，基本上转化为热能，使木材（关键是木素）软化。 软化可减轻摩擦撕裂纤维的动力，又可维护纤维的质量。 ｂ、摩擦能：切向，部份转化为热能，部分撕裂纤维成浆。
APP浆概述
APP浆概述APP浆是一种高得率浆，是指纸浆得率在75%以上的浆种，并且是在化学的、热的和机械等方法的基础上使纤维原料分离制得。
也称作为“碱性H2O2化学机械法制浆（Alkaline Peroxide Mechanical Pulp）”，其特点是把制浆和漂白两者结合在一起同时完成。
生产漂白木浆不但流程简单，而且还不需要另设漂白车间，成本低，操作简单。
APMP制浆技术以其得率高、纸浆强度好、污染少、能耗低等突出优点，为制浆造纸工业界所瞩目。
APMP浆多采用H2O2漂白方式。
采用H2O2漂白具有适应性强、白度稳定性和漂浆白度较高等优点。
在漂白过程中能消除部分木素大分子侧链上的羰机和酚羟基，破坏或减少发色基团，从而有效提高浆料白度。
经过H2O2漂白后，成纸强度提高，且由于H2O2漂白后的废水中不含氯离子，减少了毒性和污染，在环境保护方面具有重要现实意义。
生物酶技术应用于APMP制浆：目前研究最广泛的生物酶主要有：1、纤维素酶；2、木聚糖酶；3、果胶酶。
木聚糖酶对不同浆种的各种漂白工艺都有着程度不同的助漂作用。
有研究表明，木聚糖酶对改善速生杨木APMP浆的物理性能起着积极作用，对撕裂指数、不透明度和松厚度等的提高都较为有效。
另外，木聚糖酶处理速生杨APMP浆，不仅能有效改善其滤水性能，而且能够降低打浆能耗。
研究发现，果胶酶能够促使聚半乳糖醛酸降解，转化为低分子或单分子的半乳糖醛酸，从而降低阳离子需求量。
这不仅降低了化学药品使用量，还起到了助留助滤作用，对漂白效果及强度性能都有一定的影响。
有实验表明，无论经过果胶酶还是木聚糖酶处理后，浆料长度都会有所增加，宽度变小，长宽比的增加将有利于提高成纸性能。
浆料在两种酶复加作用下细小纤维含量减少明显，这将为留取适量细小纤维用以增强纤维内结合的能力提供保障。
纤维束含量也会减少，这意味着纤维之间的结合因纤维束的存在而可能出现的薄弱结合点减少，有利于提高纸张纤维见结合强度，从而提高纸张物理性能。
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第三节 化学机械浆和半化学浆
制 浆 原 理 与 工 程
1.2 CTMP化学处理的影响因素 化学处理的影响因素 ♦ 原料状况 ♦ 化学的温度与时间
概述
制 浆 原 理 与 工 程
CTMP 化学预热机械浆 APMP 碱性过氧化氢化学机械浆
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
TMCP：热磨机械化学浆 SCMP：磺化化学机械浆 BMP：生物机械浆 SCP：半化学浆 NSSC：中性亚硫酸盐法半化学浆 ASSC：碱性亚硫酸钠法半化学浆
第一节 磨石磨木浆（SGW)
制 浆 原 理 与 工 程
概述
制 浆 原 理 与 工 程
高得率制浆常用术语
♦ SGW (Stone Ground Wood) ： 磨石磨木浆 ♦ PGW (Pressurized Ground Wood) ：压力磨石磨木浆 ♦ TGW (high Temperature Ground Wood) ：高温磨石磨木 浆 ♦ RMP (Refiner Mechanical Pulp) ：盘磨机械浆 ♦ TMP (Thermo-Mechanical Pulp) ：预热盘磨机械浆 ♦ CMP (Chemi-Mechanical Pulp) ：化学盘磨机械浆
第三节 化学机械浆和半化学浆
制 浆 原 理 与 工 程
1.化学预热机械浆(CTMP) 1.化学预热机械浆(CTMP) 化学预热机械浆 CTMP是在TMP的基础上发展起来的 是在TMP的基础上发展起来的， TMP生产系统 CTMP是在TMP的基础上发展起来的，在TMP生产系统 中增加化学预处理。 中增加化学预处理。 CTMP基本工艺流程 1.1 CTMP基本工艺流程 常压汽蒸→化学浸渍→预热→压力磨浆→未漂CTMP 常压汽蒸→化学浸渍→预热→压力磨浆→未漂CTMP 化学处理的目的：1.提高得率 满足某种产品性能。 提高得率， 化学处理的目的：1.提高得率，满足某种产品性能。 2.开辟新原料 降低生产成本。 开辟新原料， 2.开辟新原料，降低生产成本。 3.软化纤维 提高强度。 软化纤维， 3.软化纤维，提高强度。 化学处理得主要任务就是实现纤维的软化 实现纤维的软化。 化学处理得主要任务就是实现纤维的软化。
2. 影响磨石磨木浆质量的工艺因素 原木的质量 磨石的表面状态 磨木比压 磨石线速度 磨木温度与浓度 磨石浸渍深度
第三节 盘磨机械浆(RMP)
制 浆 原 理 与 工 程
3. 盘磨机磨浆的主要影响因素
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ 材种与料片规格 磨浆浓度 预热温度和预热时间 磨浆时的能耗与能量分配 盘磨间隙 磨盘特性