溶剂干法制浆工艺
制浆工艺第三章_化学法制浆
蒸煮中强调药液的渗透！
（二）蒸煮中的化学变化
碱法蒸煮的主要化学反应包括： 原料（ 木素、纤维素、半纤维素、其它 少量组分）+ 碱（NaOH 、Na2S）
焦点：在尽量少损伤纤维素和半纤维素的
前提下加快木素的脱除
1、木素与碱的反应
①木素与NaOH的反应
木素是由许多苯丙烷结构单元通过醚键、碳-碳键和 其它键型联接而构成的立体网状高分子化合物。碱 法蒸煮主要就是NaOH与之反应，使木素结构单元间 的联接断裂并使之溶出，同时尽量防止断裂了的木 素分子碎片再缩合而变成大分子。由于烧碱法和硫 酸盐法药液化学成分不同，在蒸煮过程中，化学反 应有相同点，也有不同之处。 碱法蒸煮过程NaOH与木素反应主要是酚型-烷基-芳 基醚键联接经过形成亚甲基醌结构的碱化断裂反 应，反应过程参见下图。
硫酸盐法 NaOH+Na2S 强
适用原料及纸种
处理草类生产纸 板，处理破布抄高 挡纸
蒸煮阔叶木及草 类，生产文化、生 活用纸或纸板
可处理各种原料， 但浆的颜色深难漂 白，通常蒸煮针叶 木生产高强度纸张
石灰法
制浆方法： 化学法
半化学法 化学机械法 机械法
碱法 亚硫酸盐法
烧碱法 硫酸盐法
三、碱法蒸煮工艺流程
碱法制浆分类及特点
石灰法： 脱木素能力较差，但脱色、去污能力强。 适用于处理木素含量低的草类原料，生产箱 纸板用浆；以及蒸煮破布，废棉和旧麻袋配 抄特种纸。 有时还配加少量碳酸钠混合蒸煮；
烧碱法
脱木素能力比石灰法强，但生产化学浆时 仍要加入蒸煮助剂提高脱木素能力。 它的优点是成浆颜色较浅，易漂白。国内 草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。
2、总滴定碱：
烧碱法 是指蒸煮液中NaOH+Na2CO3的含量； 硫酸盐法 是指NaOH+Na2S+Na2SO3+Na2CO3的含量。
有机溶剂法制浆技术的发展及其应用
・论文与综述・有机溶剂法制浆技术的发展及其应用李 永,周景辉(大连轻工业学院,辽宁大连116034)[摘 要] 介绍了世界范围内有机溶剂制浆的研究进展,简要论述了有机溶剂法制浆的特点,并介绍了有机溶剂的种类及不同原料的有机溶剂法制浆。
[关键词] 有机溶剂;制浆 木素是自然界中仅次于纤维素的第二大天然的聚合物。
木素这种产量巨大、可再生、可生物降解的天然高分子化合物由于其结构的复杂性、大分子的多分散性以及物理化学性质的不均一性,使得它至今尚未得到有效的利用[2]。
近些年来发展起来的有机溶剂制浆技术,可以提供更好的脱木素方法,并且提出木素的另外一个优点便是不含任何的酸[1]。
有机溶剂制浆法是一种对环境友好的制浆技术,在一定条件下,有机溶剂可以降解植物原料中的木素,达到木素、纤维素高效分离的目的。
这些优点可以促进有机溶剂制浆的研究及发展。
这项技术如果实施工业化会有很大的发展前途[1]。
1 有机溶剂法制浆的特点1.1 有机溶剂法制浆的优势有机溶剂法制浆中的脱木素包括木素降解及木素高分子化合物溶解成小分子碎片。
由于功能基团的出现和分子量的减少,使得亲水性能增加,从而提高了木素的反应性能[3]。
Anatoly A.Shatalov等学者通过观察有机溶剂脱木素中碳水化和物性质的变化发现:乙醇的加入对碳水化和物的降解有保护作用。
非纤维素聚糖的数量和浆的内在黏度一样随着反应混合物中乙醇含量的增加而增加。
但是在碱性介质中,乙醇含量的增加对碳水化和物有负面的影响,并能导致半纤维素的流失[4]。
加拿大New Brunswick大学的J.H. Lora[5]等人的研究证实:与在化学法制浆中相比,木素在乙醇法制浆过程中的缩合大为减少。
近年来国内有学者研究乙醇法制浆得知:乙醇法制浆体系中能使亲电试剂减少,保护部分亚甲基醌结构,并且由于乙醇极性比水弱,又因极性弱的溶剂不易使溶质离子化,因此乙醇中的亚甲基醌离子化程度降低,进一步减少了木素的缩合[6]。
干法制浆 湿法制浆
干法制浆湿法制浆
干法制浆是指将干木材或其他纤维素原料直接经过破碎、筛分、粉碎等处理，得到纤维素粉末，再通过加水、搅拌等步骤形成浆料。
这种方法适用于制造高品质的纸张，但浆料的制备过程比较复杂，成本也较高。
湿法制浆是将木材或其他纤维素原料先经过水浸泡，然后进行破碎、筛分、粉碎等处理，形成浆料。
这种方法成本较低，适用于大批量生产一般质量的纸张。
但是由于浆料含有较多的水分，需要进行干燥等后续处理，工序较多。
无论是干法制浆还是湿法制浆，都需要注意环保问题。
在浆料制备过程中，应尽可能减少废水、废气的排放，降低对环境的污染。
同时，也需要注重纤维素原料的选择，避免过度砍伐森林等问题。
- 1 -。
锂电池湿法制浆工艺和干法制浆工艺的方法及优缺点
锂电池湿法制浆工艺和干法制浆工艺的方法及优缺点电极浆料制备和极片涂布无疑是电极制造的最基础内容，最关键的工序，而电极浆料性质又直接影响着涂布的效率、质量。
锂离子电池的生产中，电极制造、电芯装配封装、电池预充化成激活是三个主要的工作阶段，也就是在锂电人口中所说的前道工序、中道工序及后道工序。
电极制造是生产锂电池的血肉，电芯装配封装则是塑造锂电池的骨架，锂电池预充化成激活则是铸其魂，三者是紧密相依且不可分割的整体，在锂离子电池生产过程中都起着重要的作用。
其中任何一个因素，例如原材料，电池设计，制造设备与工艺，环境等，略有缺陷都可能导致电池产品性能的不良。
在极片制造工艺阶段，可细分为浆料制备、浆料涂覆、极片辊压、极片分切、极片干燥五道工艺。
当然，根据制造工艺的不同，每个公司厂家都会对其中的部分工艺顺序进行变化或删改。
电极浆料制备和极片涂布无疑是电极制造的最基础内容，最关键的工序，而电极浆料性质又直接影响着涂布的效率、质量。
锂电池浆料分为正负极浆料，两种浆料所用活物质、导电剂、粘结剂、溶剂等随电池体系不同而不同。
正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程，而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。
无论采用水系体系还是油系体系，当前锂电厂家采用的搅拌工艺主要分为湿法工艺和干法工艺两种。
下面来对两种搅拌工艺进行分析：一、湿法制浆工艺湿法制浆和干法制浆工艺的区别，主要体现在不同阶段，浆料固含量的区别上。
湿法制浆工艺特点是浆料成品前期固含量较低，而干法制浆则刚好相反。
湿法制浆的主要流程是先将粘结剂、导电剂等物质进行混合搅拌，随后加入活物质进行充分的搅拌分散，最后加入适量溶剂进行粘度的调整，以适合涂布。
粘结剂的状态主要有粉末状和胶状，有的公司会采用先打成胶液，这样便于粘结剂的作用发挥，有的公司则直接采用粉末的粘结剂。
正负极的粘结剂状态选择也得根据情况而定，例如对于常用的正极粘结剂PVDF来说，较高的。
制浆造纸工艺简述
生物法制浆
以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然后用机械
法或化学机械法制浆。
生物处理的目的：有选择性地分解（降解）原料中的木 素，尽可能减少碳水化合物的损失。从而降低磨浆能耗， 减轻废水污染，提高纸浆强度。 主要采用：白腐菌、漆酶等（研究阶段）
造纸（papermaking）
造纸就是将制得的纸浆分散开来后获得交织均匀的薄 片。
反应，生成木素磺酸，木素 磺酸与溶液中的盐基结合， 生成木素磺酸盐，从木片中 溶解出来。
化学法制浆中纤维素的分解
1、碳水化合物的降解反应：剥皮反应 ，100°C以上开始；碱性水解， 150°C以上开始
化学法制浆
化学浆的特点：
这种方法制得的纸浆大致保留了纤维的天然长度，
去除了大部分木素，能用来生产强度高、柔软的高档 纸；
施胶(Sizing)
疏水性表面
加填(Fill)
加填 向纸浆中加入适当的无机填料，以改善纸页的光学性能( 不透明)、印刷性能(表面光滑、均匀、吸墨性好)，降低 成本，加入量在2—40%。 常用的填料： 滑石粉(成分:MgO 30.6%, SiO2 62%, 白度96.8% 瓷土(成分:Al2O3 39%, SiO2 45%,白度82%） CaCO3 TiO2 BaSO4
蒸煮条件的确定
在100°C以前，蒸煮液浓度有所下降，但木素基本没 有溶出，此阶段碱液向原料内部浸透，主要溶解的物 质是原料的淀粉、果胶、脂肪、树脂及低分子量的半 纤维素。 初始脱木素阶段：100~150°C这一升温阶段，蒸煮 液浓度继续下降，但木素溶出仅26.6%（对原木素） 。 大量脱木素阶段：150~175°C（最高温度），木素 溶出63.2%（对原木素），此时，木片已分散成浆。 残余木素脱除阶段：碱液浓度继续下降，但木素溶出 只有8%（对原木素），这一阶段碳水化合物降解较多 。
Lyocell纤维干法和湿法制浆工艺探讨
檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨殨殨殨生产技术Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维干法和湿法制浆工艺探讨任建春 周 颖恒天（江西）纺织设计院有限公司 江西南昌３３００００【摘要】通过对Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维工厂原液车间干法和湿法制浆的技术对比，探讨了两种制浆技术的各自特点，以及对产品质量和消耗的影响。
关键词 Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维 干法制浆 湿法制浆 Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维是采用有机溶剂ＮＭＭＯ水溶液溶解纤维素，再通过干喷湿法纺丝工艺制得纤维素纤维。
与粘胶纤维相比，生产流程短，生产过程绿色无污染，被誉为“２１世纪绿色纤维”。
近年来，Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维在国内发展迅速，产能急剧扩张。
随着Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的工业化发展，浆粕与ＮＭＭＯ溶剂混合溶解工艺逐渐发展出干法制浆和湿法制浆两种工艺。
浆粕与ＮＭＭＯ溶剂混合制备浆粥的过程也称之为纤维素溶胀过程。
湿法制浆是指浆粕与ＮＭＭＯ溶剂混合之前，将浆粕浸渍，加入纤维素酶、甲酸、碱等物质进行活化处理。
活化完成后再经过压榨除去大部分水分，粉碎称重后，按工艺要求的比例与ＮＭＭＯ溶剂进行混合溶胀。
压榨出的水可再循环用于浆粕的浸渍和活化。
干法制浆则是将浆粕直接粉碎称重，按工艺要求的比例加入ＮＭＭＯ溶剂进行混合溶胀，整个工艺流程简短，设备配置少。
本文对比探讨两种制浆工艺的技术特点，以及对产品质量和消耗的影响。
１ 工艺流程对比１ １ 湿法制浆工艺湿法制浆技术中，采用纤维素酶对浆粕进行活化前，需在工艺水中加入甲酸，调整工艺水ＰＨ值至５～６，工艺水采用蒸汽升温至４０～６０℃。
温度、ＰＨ值达到要求的工艺水与浆粕按比例加入碎浆机中进行混合浸渍，再加入纤维素酶进行活化。
活化时间约为４０～６０ｍｉｎ，活化完成后再用碱调节ＰＨ值至１０～１３。
活化完成的纤维素通过浆粥泵输送至压榨机，压榨出含水约５０％的纤维素，然后通过螺旋输送至皮带秤称量。
在预混合机中含水约５０％的纤维素与含水１８％的ＮＭＭＯ溶剂进行混合形成浆粥。
１ ２ 干法制浆工艺干法制浆技术中，浆粕通过粉碎机粉碎成１０～４０目的细小碎片后，通过风送系统送至中间储存料仓。
浆料的制备
浆料的制备介绍浆料是指由固体颗粒悬浮于液体中形成的混合物。
浆料广泛用于工业生产和科学研究领域，如陶瓷材料、医药制剂、颜料等。
制备高质量的浆料对于获得优异的产品性能至关重要。
本文将介绍浆料的制备过程、常用的制备方法以及相关的优化策略。
制备方法干法制备干法制备是将固体颗粒和干燥剂混合，然后通过物理或化学手段将其制备成浆料的方法。
常用的干法制备方法包括机械研磨法、煅烧法和高能球磨法。
1. 机械研磨法机械研磨法是将固体颗粒放置在球磨罐中，通过球磨体的旋转和碰撞，使颗粒不断碾磨、摩擦和脱落，逐渐形成浆料。
这种方法可以有效地降低颗粒的粒径，提高浆料的均匀性。
2. 煅烧法煅烧法是通过将固体颗粒加热至较高温度，使其发生化学反应，并形成浆料的方法。
在煅烧过程中，固体颗粒会产生熔化和烧结，从而形成浆料。
这种方法适用于一些具有较高烧结温度的颗粒。
3. 高能球磨法高能球磨法是将固体颗粒和球磨体放置在球磨罐中，在高速旋转的球磨体的作用下，颗粒发生碰撞、摩擦和剪切，从而实现浆料的制备。
这种方法具有制备时间短、能耗低的优点，广泛用于制备纳米颗粒浆料。
湿法制备湿法制备是将固体颗粒悬浮于液体中，通过机械搅拌或化学反应形成浆料的方法。
常用的湿法制备方法包括悬浮法、溶胶-凝胶法和共沉淀法。
1. 悬浮法悬浮法是将固体颗粒添加到液体中，通过机械搅拌使颗粒均匀悬浮于液体中，形成浆料。
悬浮法制备浆料需要控制搅拌速度、悬浮剂浓度和pH值等因素，以获得稳定的浆料。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是通过溶胶的形成和凝胶的固化过程制备浆料。
溶胶是由固体颗粒和溶剂混合形成的胶体溶液，凝胶是指凝聚形成的三维网络结构。
溶胶-凝胶法制备的浆料具有高比表面积和较好的均匀性。
3. 共沉淀法共沉淀法是通过将两种或多种溶液中的物质同时沉淀，形成固体颗粒并制备浆料的方法。
共沉淀法适用于制备复杂成分的浆料，可以调控沉淀速度、pH值和浓度等参数以控制浆料的性质。
优化策略颗粒选择不同的颗粒具有不同的形状、大小和表面性质，选择适合的颗粒对于制备高质量的浆料至关重要。
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。
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溶剂干法制浆工艺
溶剂干法制浆工艺是一种已进入大生产中的新型的纸浆生产方法。
为当今世界造纸领域的热门课题。
它摆脱了传统强碱或强酸的脱水素机理，利用催化裂解溶出的工艺，将纤维原料中的木质素、累胶质等有选择反应溶出，从而得到良好的纤维纸浆。
该方法因采用溶剂机理，生产过程不产生粘稠黑液，溶出物被分解成简介碳氢化合物，以分子形成式溶于水中。
该工艺已经在内蒙古五原县大民财纸公司投入规模化批量生产，并获国家重大发明专利。
据查有关资料，日本、美国、俄罗斯、瑞士、德国等国内外研究者对溶剂纸浆生产工艺技术投入大量时间进行研究，都处于实验室和中试阶段，世界至今未发现其它昨用溶剂制浆造纸的成功先例。
溶剂是某些油脂衍生物和某些合成有机物的总称。
它溶于水或蒸汽中，即是很低的浓度（0.01——0.1%），也能降低水的表面张力，增加水的湿润性能。
溶剂根据在水或蒸汽水离解后，活性离子电荷的性质分为：阴离子、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂。
溶剂干法纸浆生产工艺技术就是充分发挥溶剂所具有的迅速渗透、润胀、溶腊、脱脂、软化的性能在不使用强碱、强酸的条件下利用反应达到纤维皂化成浆抄纸的目的，同时也决定了溶剂可以利用压力蒸汽代替水煮，以溶剂剂裂解渗透出代取强碱、强酸对纤维中的木素抽提。
溶剂制浆工艺与酸碱工艺制浆一个最大的不同是，溶剂工艺制浆不同洗浆而传统的酸碱制浆必须水洗。
否则不能抄纸。
这种区别决定了溶剂干法制浆生产工艺技术的可行性。
开创了当今时代利用溶剂制浆抄纸的先例，实属造纸领域一项重大革新。
溶剂干法纸浆生产工艺技术的创新点及传统酸、碱法制浆的区别：
1、溶剂干法纸浆生产工艺技术是一种已经投入规模化大生产的国家专利技术，与传统酸、碱工艺最大的区别是结束几千年纸浆生产大量用水的历史。
当今造纸业存在严重污染已经到危及人类生存的地步。
无水不污、无河不涸的现状给人类敲响了警钟。
为此，中共十七大提出建立环保型、节能型和谐社会。
溶剂干法纸浆生产工艺技术的发明出现，将会结束当今时代造纸业存在的污染状况。
即是对历史的部结，又是时代的创新。
是造纸业的一场革命。
2、溶剂干法纸浆生产工艺技术对原料选用广泛性。
该工艺对稻草、麦草、龙须草、玉米秆、竹子、芦苇、甘愿、棉杆、棉短绒、阔叶木、针叶木及木材的下脚步料等具有纤维的草本、禾本、木
本植物桔杆均可制浆。
特别地于阔叶木、针叶木及其枝桠、下脚料因其纤维含量大、杂质少、而更具有操作性。
3、溶剂干法纸浆生产工艺创新特点
该工艺因用溶剂制浆，所以形成制浆工艺灵活简便，既或以适用新建项目，又适用于传统老纸厂的技术改造。
根据抄纸品种的不同，既可以高温、高压蒸煮，也可以冷法浸泡（适用于草浆）。
既适用年十万吨以上大规模生产，也适用于年效数千吨的中小型企业。
4、环保特点鲜明
溶剂干法纸浆生产工艺技术分为湿法和冷浸干燥分离制浆两种，生产过程中，吨原料用水3吨，较之于传统酸碱制浆用水187吨，差别巨大。
传统碱法、亚纳法、亚铵法、硫酸盐法需要用大量水洗，否则不能漂白、滤水性差上了不纸机，抄不成高档文化用纸。
而新工艺因采用溶剂生产纸浆；一是溶剂不会对设备产生腐蚀，可以安全生产；二是新工艺不用水洗，纸浆皂化成熟以后，可以利用干燥分离设备除去纤维中的木素等杂质。
收取造纸必须的纯净纤维。
三是传统的强酸、强碱法生产纸浆与植物桔杆中产生的多糖产生粘连，吸附在细小纤维上无法进行干燥分离。
而溶剂制浆则不同，在蒸汽的作用下，溶剂首先快速渗透细胞中，崔化裂解，将纤维原料中的木质素、胶质等多分子有选择反应，溶出、溶出物因溶剂中的作用，分解成简单碳氢化物，并络合成分子形式与纤维维彻底分解而溶于水中。
这就决定了可以干燥分离的最突出的特征。
5、节省原料得率高
以针叶木为例、松、杉、柏为针叶木，只有松杉两种植物
可以生产木浆。
一般来说，松、杉两种针叶纤维含量高达85%，适宜抄选各类高档文化用纸。
而传统碱法工艺，因在制浆生产过程中，使用28%
的火碱、高温195℃压力7—9、蒸煮时间长达15—18个小时，而且还要大量用水洗浆，故得率不超过70%。
而采用溶剂新工艺，纤维汽熟化时间不超过3个小时，木浆皂化成熟后，即可干燥分离，纤维流失少，得率一般达80%以上。
6、节约人力，如采用新工艺，年产10万吨的制浆车间比传统减少用人50%。
7、节省化工原料。
传统制浆工艺如生产每吨针叶木浆化工辅料不少于400公斤，而新工艺每吨绝干木浆200公斤，而且不使用酸碱等腐蚀性无机物。
8、节约成本，传统制浆工艺以针叶木浆生产成本4000元，而采用新工艺生产成本不超过3000元。
而且国内几乎无生产厂家，主要依靠进口，属于紧销商品，经济利润和社会效益十分可观。