化学法制浆技术的分类及特点
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：
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。
酸碱法制浆简介
制浆方法介绍硫酸盐法（碱法）和亚硫酸盐法（酸法）是两个基本的化学制浆方法。
硫酸盐法由于在化学品回收和纸浆强度方面的优点而居于统治地位。
在20世纪40年代后期以前很普遍的亚硫酸盐法已是日落西山。
尽管如此，亚硫酸盐法仍有其支持者，已提出对其工艺改进使其更具竞争力的建议。
1 硫酸盐法硫酸盐法是指木片在NaOH和Na2S的溶液中进行蒸煮。
碱液的侵袭使木素分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中。
硫酸盐法制浆可制造强韧的纸产品；但其未漂浆呈深棕色。
硫酸盐法有独特的臭味气体，主要是有机硫化物，它对环境有污染。
自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统，硫酸盐法作为烧碱法（它只利用氢氧化钠作为活性化学品）的改进工艺，已历经百年以上。
以后将蒸煮液中的硫酸钠改为硫化钠，使得蒸煮软木时的反应动力学和纸浆性能均大为改善。
因为硫酸钠曾经时传统的补充化学品，所以称之为“硫酸盐法”。
蒸煮碱液中硫化钠的存在对硬木制浆影响不大，有些硬木浆至今仍沿用烧碱法生产。
硫酸盐法制浆的化学原理蒸煮液中的木素被氢氧离子和硫氢离子（SH－）化学裂解成碎片。
然后木素碎片溶解成苯酚盐或碳氧化物离子。
碳水化合物（主要是半纤维素和若干纤维素）也收到侵袭，并一定程度被溶解。
在一个典型的可漂浆蒸煮中，约有80％的木素、50％的半纤维素和10％的纤维素被降解。
2 亚硫酸盐法在亚硫酸盐法中，使用亚硫酸（H2SO3）和亚硫酸氢根（HSO3－）的混合物与木素起反应，并使其溶解。
亚硫酸盐与木素形成木素磺酸盐而溶解于蒸煮液中，残留的木素化学结构基本上是完整的。
亚硫酸盐的化学盐基可以是钙、镁、钠或铵离子。
亚硫酸盐制浆可在很宽的pH范围内进行。
“酸性亚硫酸盐”意味着以过量游离亚硫酸（pH 1－2）进行制浆，而“亚硫酸氢盐”蒸煮是在低酸度条件（pH3－5）下进行。
亚硫酸盐浆色泽比硫酸盐浆浅，漂白容易，但其纸页要比相应的硫酸盐法纸浆脆弱。
亚硫酸盐法适用于云杉、冷杉和铁杉之类的软木和杨木、安木之类的硬木；但多树脂软木和含丹宁的硬木则很难处理。
(推荐)《化学制浆》PPT课件
►
碱性亚硫酸盐法蒸煮时的碳水化合物的降解仍属于碱性水解和剥皮反应的
范畴，在中性亚硫酸盐法蒸煮时，剥皮反应及碱性水解远不如碱法蒸煮时强烈。
►
1、酸性水解反应
►
这是主要的降解反应，酸浓愈大，温度愈高，反应愈强烈。水解产物，首先
是一些低浆糖，并能进一步水解为各种单糖，己糖可用来发酵制酒精，戊糖可
用来增殖酵母。
为主，其速率取决于压力，毛细管直径大小，药 液的粘度等。而毛细管中的空气会对毛细管作用 产生较大的阻力，因此，原料中水分含量不宜过 低（木片水分含量以35~40%较好）。毛细管中 的空气用小放气、汽蒸等办法排出。
阔叶木的毛细管浸透是通过导管进行的，由
于阔叶木的纹孔膜是非多孔性的，在横向几乎没
有浸透。针叶木不含导管，药液从开口管胞进入
100°C以下，糖醛酸，甘露糖溶出较快。 100~150°C，糖醛酸，甘露糖继续溶出，半乳糖和阿拉伯糖 开始大量溶出，到170°C时上述糖分溶出达最大值。 160°C以后，木糖较大量溶出。
从上看出，碱法蒸煮后半纤维素留下的组分主要为木糖，葡萄 糖等。
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（二）酸性亚硫酸盐法蒸煮时的碳水化合物的降 解化学
当药液PH值13时，扩散速度纵向是横向的 10~40倍，当PH值13时，由于药液对纤维细胞 壁的润胀作用，产生了许多“暂时毛孔”，因而 使横向的毛细管的有效截面积增大，从而使横向 扩散速率接近于纵向（0.8：1）。
总的来说，毛细管浸透比扩散浸透快，这一 点不管药液PH值的大小如何，都是一样的。
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►（二）、浸透与化学反应的关系
烧碱法：NaOH +Na2CO3 硫酸盐法：NaOH+Na2S+Na2CO3+Na2SO3
酸碱法制浆简介
制浆方法介绍硫酸盐法（碱法）和亚硫酸盐法（酸法）是两个基本的化学制浆方法。
硫酸盐法由于在化学品回收和纸浆强度方面的优点而居于统治地位。
在20世纪40年代后期以前很普遍的亚硫酸盐法已是日落西山。
尽管如此，亚硫酸盐法仍有其支持者，已提出对其工艺改进使其更具竞争力的建议。
1 硫酸盐法硫酸盐法是指木片在NaOH和Na2S的溶液中进行蒸煮。
碱液的侵袭使木素分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中。
硫酸盐法制浆可制造强韧的纸产品；但其未漂浆呈深棕色。
硫酸盐法有独特的臭味气体，主要是有机硫化物，它对环境有污染。
自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统，硫酸盐法作为烧碱法（它只利用氢氧化钠作为活性化学品）的改进工艺，已历经百年以上。
以后将蒸煮液中的硫酸钠改为硫化钠，使得蒸煮软木时的反应动力学和纸浆性能均大为改善。
因为硫酸钠曾经时传统的补充化学品，所以称之为“硫酸盐法”。
蒸煮碱液中硫化钠的存在对硬木制浆影响不大，有些硬木浆至今仍沿用烧碱法生产。
硫酸盐法制浆的化学原理蒸煮液中的木素被氢氧离子和硫氢离子（SH－）化学裂解成碎片。
然后木素碎片溶解成苯酚盐或碳氧化物离子。
碳水化合物（主要是半纤维素和若干纤维素）也收到侵袭，并一定程度被溶解。
在一个典型的可漂浆蒸煮中，约有80％的木素、50％的半纤维素和10％的纤维素被降解。
2 亚硫酸盐法在亚硫酸盐法中，使用亚硫酸（H2SO3）和亚硫酸氢根（HSO3－）的混合物与木素起反应，并使其溶解。
亚硫酸盐与木素形成木素磺酸盐而溶解于蒸煮液中，残留的木素化学结构基本上是完整的。
亚硫酸盐的化学盐基可以是钙、镁、钠或铵离子。
亚硫酸盐制浆可在很宽的pH范围内进行。
“酸性亚硫酸盐”意味着以过量游离亚硫酸（pH 1－2）进行制浆，而“亚硫酸氢盐”蒸煮是在低酸度条件（pH3－5）下进行。
亚硫酸盐浆色泽比硫酸盐浆浅，漂白容易，但其纸页要比相应的硫酸盐法纸浆脆弱。
亚硫酸盐法适用于云杉、冷杉和铁杉之类的软木和杨木、安木之类的硬木；但多树脂软木和含丹宁的硬木则很难处理。
制浆方法概述
2011 年第1 期·综述与专论·制浆方法概述梁军凤刘宗瑜（天津理工大学，天津300384）环境科学与安全工程学院，摘要把制浆方法分为传统制浆法、生物制浆法、有机溶剂制浆法、现代分析技术制浆法和氧碱制浆法，并对每种制浆方法进行简单的概述，对现有的综合工艺进行简单的比较分析，提出应结合各达到种工艺的优缺点使制浆工艺相结合，“五低两高”的要求。
关键词制浆木素环境方法结合造纸是我国四大发明之一，纸的产生使历史记载1.1.2 化学制浆发生了革命性变革，具有跨时代的意义，不断发展改目前运用较多的是硫酸盐法和亚化学制浆工艺，进，沿用至今。
对现代社会来说，纸仍生活和工作中，硫酸盐法。
硫酸盐法制浆对木材的蒸煮过程为初始然起着不可替代的作用。
制浆造纸工业是中国乃至阶段、主要脱木素阶段和残余脱木素阶段；非木材为世界经济的重要支柱产业之一，纸与纸板的生产占世补充脱木素阶段和残余脱木素阶段。
主要脱木素阶段、因此，界经济总产出的1，制浆工艺对国民经济来说硫酸盐法的蒸煮液都是以氢氧化钠和硫化钠为主的人们对环境的要求是必不可少的。
随着时代的发展，其目的是使碳水化合物尽可能少受降解常规蒸煮液，越来越高，制浆工艺与时俱进，由制浆的“五高两低” 的条件下，尽快尽量的脱出木素。
硫酸盐法适应范围的现象，逐渐发展为（五指物耗、“五低两高” 能耗、水广且成本合理工艺较成熟。
但纸浆中有较多的缩耗、污染和时间；，两指质量和产量）从最初的传统制合性木素结构和木素与碳水化合物复合体不利于漂浆到现在的有机溶剂制浆、生物制浆和氧碱制浆等。
白，并对环境造成严重污染。
近年来，有人提出通过在制浆过程中，各种制浆方法都有其特点，现对目前高级间歇式技术super batch technology 和延伸蒸煮并对发展存在的几种制浆工艺技术及特点进行比较，可达到良好效果。
extended cooking3改善环境绩效，趋势做简单论述。
亚硫酸盐蒸煮法先后经历了发展、停滞、衰退和它的作用机理受环境限制，回升阶段，在碱性条件下，1 制浆工艺分析碳酸氢钠和亚硫酸根离子具有脱木素作用；在中性条件下，亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子起主导作用；1.1 传统制浆法主要是氢离子和亚硫酸根离子起脱木素酸性条件下，传统制浆法主要分为机械制浆法和化学制浆法。
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。
制浆工艺技术
制浆工艺技术制浆工艺技术是指将原木、竹材等纤维素原料经过一系列的物理、化学加工过程，将其分离成纤维素和非纤维素物质的过程。
这项技术在造纸工业中具有重要的地位和作用，其质量直接影响到造纸品质量的好坏。
以下是一篇关于制浆工艺技术的文章。
制浆是造纸工业中最核心的一个环节，同时也是最为复杂和技术要求最高的一个过程。
制浆的主要任务是将原料中的纤维素进行分离，并去除其中的杂质。
传统的制浆工艺主要有机械制浆和化学制浆两种方法。
机械制浆工艺是将原料通过切割、打碎、研磨等机械作用，将木材纤维分解成单个纤维。
这种制浆工艺适用于硬杂木、软木和竹材等纤维素原料，但它不能完全分离纤维素和非纤维素物质，所以造纸品质量相对较差。
化学制浆工艺是利用化学试剂对原料进行化学处理，将木材纤维从木质素等非纤维素物质中进行分离。
这种工艺可以得到高纯度的纤维素，从而制造出高质量的造纸品。
常见的化学制浆工艺有热反应法、碱液法和二氧化氯法等。
热反应法是将原料在高温和压力下进行反应，使木质素部分降解并溶解，从而得到纯净的纤维素。
这种工艺需要高温和高压条件，并且对设备的要求较高。
碱液法是将原料浸泡在强碱溶液中，使木质素被水解并溶解，纤维素则得以分离。
这种工艺能够得到较高的纤维素颗粒纯度，但碱液的浓度和浸泡时间需要控制得当，否则容易导致纤维素损失过多。
二氧化氯法是将原料浸泡在含有二氧化氯的溶液中，二氧化氯能够和木质素反应分解，从而将纤维素分离。
这种工艺可以得到高质量的纤维素，且对环境污染相对较小。
除了上述的传统工艺之外，还出现了一些新型的制浆工艺，如酶解法、气液法等。
酶解法利用酶解剂对原材料进行处理，将木质纤维素分解成更细小的纤维。
气液法则是利用气流和液流的共同作用，将原料纤维进行分离和清洁。
制浆工艺技术的发展使得纤维素资源得以合理利用，提高纸浆质量，减少对环境的污染。
随着科技的进步，制浆工艺技术也将不断创新和改进，为发展绿色环保的造纸工业做出更大的贡献。
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化学法制浆技术的分类及特点
化学法制浆技术是一种利用化学药剂对木材或其他纤维素材料进行处理，以分离纤维和非纤维成分的技术。
根据使用的化学药剂和处理过程的不同，化学法制浆技术可以分为以下几类：
硫酸法（Kraft法）：硫酸法是最常用的化学法制浆技术。
它使用硫酸和碱性条件来溶解木材中的非纤维素成分，使纤维素得以分离。
硫酸法制浆可以生产高强度和高质量的纸浆，同时产生一些化学回收产物（如硫酸盐）可用于能源回收。
硫酸盐法（Sulfite法）：硫酸盐法使用硫酸盐或其它硫酸盐化合物作为溶解剂，在酸性或中性条件下处理木材。
与硫酸法相比，硫酸盐法对木材有更好的脱脂性能，可以制得较高质量的纸浆。
过氧化法（Peroxide法）：过氧化法使用过氧化氢作为氧化剂，通过氧化木材中的非纤维素物质来分离纤维。
过氧化法制浆相对较温和，对环境友好，但成本较高，适用于高质量纸浆的生产。
亚硫酸盐法（Sulfitation法）：亚硫酸盐法使用亚硫酸盐或其它亚硫酸盐化合物作为溶解剂。
与硫酸法相比，亚硫酸盐法具有较低的碱性条件，适用于制备特殊品种的纸浆。
这些化学法制浆技术的共同特点是使用化学药剂来分离纤维和非纤维成分，产生可用于纸浆生产的纤维素材料。
它们在制浆过程中能够有效去除木材中的杂质和非纤维素成分，使得所得到的纸浆质量较高，并具有良好的适应性和可控性。
同时，这些技术也面临一些挑战，如化学药剂的成本、环境影响和废水处理等问题。