第 三 章 机械法、化学机械法、半化学法制浆
制浆造纸原理复习题
一、单选题（每小题1分，共10分）1、合格木片一般长为（ C ）A、15-25mmB、20-30mmC、15-20mmD、10-15mm2、表示由苛化绿液制成的溶液的名称是（ B ）A、黑液B、白液C、绿液D、红液3、快速热臵换蒸煮技术中，蒸煮过程有（ B ）次黑液臵换A、二次B、三次C、四次D、五次4、NSSC为（ A ）A、中性亚硫酸盐法半化学浆B、碱性亚硫酸钠法半化学浆C、压力盘磨机械浆D、化学预热机械浆5、压力筛的心脏（ D ）A、筛孔B、筛鼓C、筛框D、筛板6、全无氯简称为（ B ）A、ECFB、TCFC、TEFD、TFC7、高的率浆的得率在（ C ）A、65%-85%B、80%-90%C、50%-65%D、＜50%8、在APMP制浆过程中，预处理药液中不可加入（ D ）A、EDTAB、三聚磷酸钠C、硅酸钠D、碳酸钠9、碱法蒸煮时，不属于碳水化合物碱性水解结果的是（ C ）A、纸浆平均聚合度下降强度降低B、制浆得率下降C、纸浆铜价下降D、粘度下降10、以下不属于高得率浆的是（ C ）A、半化学浆B、机械浆C、化学浆D、化学机械浆二、填空题（每小题0.5分，共22分）1、原木的贮存，有水上贮存和地面贮存两种方式2、备料工艺分为干法备料、全湿法备料和干湿结合备料三种3、料片的常见输送方式：气流输送、胶带输送机输送、埋刮板输送机输送和斗式提升机输送等4、黑液进入喷放锅的目的: 稀释和降温5、快速热臵换蒸煮RDH技术目标是生产低硬度、低汽耗和低污染的纸浆6、磨浆过程可分为三个区段：破碎区、粗磨区、精磨区7、在机械浆的生产中，主要能量消耗于精磨过程8、洗涤方式可分为单段洗涤和多段洗涤9、消泡方法：消泡剂消泡、高压蒸汽消泡、机械消泡、抽吸消泡、静臵消泡10、较完整的筛选与净化流程一般包括粗选、精选和净化三部分11、发生缩合反应得条件缺碱升温12、化学法包括碱法和亚硫酸盐法13、备料的基本过程为原料的贮存；原料的处理；处理后料片14、漂白是作用于纤维，以提高其白度的化学过程15、未漂白浆的颜色是黄色或咖啡色，经漂白后的纸浆纤维略带黄色至灰白色16、纸张的不透明度取决于光吸收系数、光散射系数和纸的定量17、蒸煮过程或程序大致分为装料、送液、升温、小放气、在最高压力或温度下的保温、大放气和放料三、判断题（每题1分，共8分，正确打∨，错误打×）1、硫酸盐法添加多硫化物制浆，可保护碳水化合物和提高得率（∨）2、木片规格一般为长15-20mm，厚3-7mm，宽5-20mm，木片合格率在90%以上（∨）3、亚硫酸盐法得率比碱法低，蒸煮化学药品成本低，未漂白浆的白度高，纸浆容易漂白（×）4、碱法制浆中碳水化合物的反应基本上与蒸煮液中硫化物的含量有关（×）5、料片的破碎，在盘磨机破碎区首先发生，而良好的纤维化是在离开破碎区后一段时间内完成的，纤维的完全离解与细纤维化，则在精磨区产生的。
整理后的制浆原理题资料
一、单选题（每小题1分，共10分）1、合格木片一般长为（ C ）A、15-25mmB、20-30mmC、15-20mmD、10-15mm2、表示由苛化绿液制成的溶液的名称是（ B ）A、黑液B、白液C、绿液D、红液3、快速热置换蒸煮技术中，蒸煮过程有（ B ）次黑液置换A、二次B、三次C、四次D、五次4、NSSC为（ A ）A、中性亚硫酸盐法半化学浆B、碱性亚硫酸钠法半化学浆C、压力盘磨机械浆D、化学预热机械浆5、压力筛的心脏（ D ）A、筛孔B、筛鼓C、筛框D、筛板6、全无氯简称为（ B ）A、ECFB、TCFC、TEFD、TFC7、高的率浆的得率在（ C ）A、65%-85%B、80%-90%C、50%-65%D、＜50%8、在APMP制浆过程中，预处理药液中不可加入（ D ）A、EDTAB、三聚磷酸钠C、硅酸钠D、碳酸钠9、碱法蒸煮时，不属于碳水化合物碱性水解结果的是（ C ）A、纸浆平均聚合度下降强度降低B、制浆得率下降C、纸浆铜价下降D、粘度下降10、以下不属于高得率浆的是（ C ）A、半化学浆B、机械浆C、化学浆D、化学机械浆二、填空题（每小题0.5分，共22分）1、原木的贮存，有水上贮存和地面贮存两种方式2、备料工艺分为干法备料、全湿法备料和干湿结合备料三种3、料片的常见输送方式：气流输送、胶带输送机输送、埋刮板输送机输送和斗式提升机输送等4、黑液进入喷放锅的目的: 稀释和降温5、快速热置换蒸煮RDH技术目标是生产低硬度、低汽耗和低污染的纸浆6、磨浆过程可分为三个区段：破碎区、粗磨区、精磨区7、在机械浆的生产中，主要能量消耗于精磨过程8、洗涤方式可分为单段洗涤和多段洗涤9、消泡方法：消泡剂消泡、高压蒸汽消泡、机械消泡、抽吸消泡、静置消泡10、较完整的筛选与净化流程一般包括粗选、精选和净化三部分11、发生缩合反应得条件缺碱升温12、化学法包括碱法和亚硫酸盐法13、备料的基本过程为原料的贮存；原料的处理；处理后料片14、漂白是作用于纤维，以提高其白度的化学过程15、未漂白浆的颜色是黄色或咖啡色，经漂白后的纸浆纤维略带黄色至灰白色16、纸张的不透明度取决于光吸收系数、光散射系数和纸的定量17、蒸煮过程或程序大致分为装料、送液、升温、小放气、在最高压力或温度下的保温、大放气和放料三、判断题（每题1分，共8分，正确打∨，错误打×）1、硫酸盐法添加多硫化物制浆，可保护碳水化合物和提高得率（∨）2、木片规格一般为长15-20mm，厚3-7mm，宽5-20mm，木片合格率在90%以上（∨）3、亚硫酸盐法得率比碱法低，蒸煮化学药品成本低，未漂白浆的白度高，纸浆容易漂白（×）4、碱法制浆中碳水化合物的反应基本上与蒸煮液中硫化物的含量有关（×）5、料片的破碎，在盘磨机破碎区首先发生，而良好的纤维化是在离开破碎区后一段时间内完成的，纤维的完全离解与细纤维化，则在精磨区产生的。
造纸制浆知识点总结
造纸制浆知识点总结一、制浆工艺1. 机械制浆机械制浆是指用机械设备将木材原料破碎、粉碎，形成纤维的过程。
常见的机械制浆设备包括磨浆机、粉碎机、制浆机等。
机械制浆工艺简单，成本较低，但由于机械破碎会破坏纤维结构，因此纸张的强度和光泽度较差。
2. 化学制浆化学制浆是指将木质纤维用化学方法分离出来的过程。
常见的化学制浆方法包括热碱法、热磺法、过氧化法等。
化学制浆用于生产高品质的纸张，具有纤维结构完整、强度高、光泽度好等优点，但成本较高。
3. 半化学制浆半化学制浆是介于机械和化学制浆之间的一种制浆方法，主要用于废纸等原料的制浆。
该方法将原料在一定温度下用化学溶液浸泡，然后用机械方法进行破碎，可以获得较高质量的纤维。
二、原料选择1. 木材木材是制浆的主要原料之一，包括松木、杨木、桦木、桉树等。
不同种类的木材含纤维量和纤维长度各有不同，因此选择合适的木材种类对纸张质量有较大影响。
2. 废纸废纸是制浆的另一种重要原料，可以分为废旧书报、废旧包装纸、废弃建筑纸板等。
废纸的来源广泛，制浆成本低，可以减少环境污染，因此受到越来越多的关注。
3. 其他原料除了木材和废纸，还可以利用稻草、甘蔗渣、竹子等植物纤维作为制浆原料。
这些原料具有丰富的资源，成本低廉，是未来制浆的发展方向之一。
三、制浆设备1. 刨芯机刨芯机是用于木材制浆的重要设备，主要用于将木材表皮去除，得到含纤维的木芯。
刨芯机的性能对于木材制浆的效率和质量有着重要影响。
2. 制浆机制浆机是用于将木芯或废纸破碎成纤维的关键设备，其工作原理是通过旋转刀片或者压榨方式完成。
制浆机的设计和选用对于纸浆纤维的长度和质量有着重要影响。
3. 漂白设备漂白设备是用于对纸浆进行漂白处理的设备，一般采用氧漂、过氧化物漂、二氯化漂等方法。
漂白处理可以提高纸张的光泽度和白度。
四、环保措施1. 循环利用水资源制浆过程中需要大量的水资源，因此合理利用并循环利用水资源对于环保至关重要。
采用闭路循环系统、污水处理设备等措施可以减少制浆过程对水资源的消耗。
制浆流程
2、平列法 平列法是原木顺堆成垛，见图2-13（中）。这种垛
的通风情况不如层叠法，但堆垛的堆积密度系数较 大，达0.6～0.7。在垛的两端进行层叠法堆垛，中 间用平列法堆垛，这样的堆垛法有利于堆垛两端的 稳固。 3、散堆法 散堆法用于短原木的堆放，见图2-13（下）。由堆 垛机将原木自由的堆成小山，其特点是堆放量大， 但原木干燥不均匀，树脂含量难以降低，内部木材 易腐烂，堆垛时易造成木材碰碎，两端帚散，混入 泥砂杂质，故该种堆垛方法已很少采用。
制浆造纸重点实验室
高得率制浆
制浆造纸重点实验室
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 2. 减轻制浆废水中的污染物质 3. 满足产品性能的需要（成纸吸墨性好，不透明度高，“质地”
制浆造纸重点实验室
木素占原料中木素的63.5%到175℃时，大部分木 素溶出，木片已经成浆。
（3）残余木素脱除阶段： 从175℃保温开始的保温期间为残余木素脱除阶段，
保温100min溶出原料中木素的8%。这一阶段溶 出的木素属“难溶木素”。
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草类原料碱法蒸煮反应历程
我国近年来对芦苇、甘蔗渣和麦草等草类原 料硫酸盐法和烧碱法蒸煮反应历程进行了许多研 究，基于草类原料木素含量低，半纤维素含量高， 组织结构疏松，因此比较容易蒸煮，其蒸煮反应
制浆造纸重点实验室
碱法蒸煮反应历程
碱法蒸煮中脱木素以及碳水化合物与碱的反应 在不同时期反应速度不同，蒸煮反应历程的研究 就是通过实验方法，找出脱木素及碳水化合物与 碱反应的变化规律，指导生产中工艺条件的制订， 生产高质量纸浆，木材和草类中不论是木素含量
还是结构都有较大差异，因此，反应历程不同。
各种制浆方法简介
+ CTMP是在TMP的基础上改进的，就是在预气 蒸过程中添加化学药品，主要是亚硫酸钠，对 木素进行磺化反应，磺化后的木素软化温度更 低，可以降低磨浆能耗，提高纸浆的强度和白 度。
+ CTMP浆根据磺化程度的不同和后期的过氧化 氢漂白程度，可用于生产新闻纸、纸板芯浆、 轻型纸、书写纸、卫生纸和绒毛浆。
+ 添加各种化学药品到热回路中，如化学压 力磨石磨木浆(chemi-pressurized groundwood or CPGW)在磨浆的过程中添加 碱性过氧化氢，可以生产杨木磨石磨木浆。
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+ 木片（有时用锯屑）在圆盘磨中机械磨碎而制 得，通常采用两段串联磨浆。RMP比传统磨木 浆的纤维更长，强度更好，滤水更好，纸张松 厚度更高，但颜色较深。
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+ 优点，设备简单，得率高，纸张不透明度， 具有较好的印刷性能。
+ 缺点，能耗大，浆的质量不稳定，难控制， 成纸强度低，纸张在日光中容易变色。
+ 90年代前，主要用于生产新闻纸，但要加 30%左右针叶木化学浆，以满足强度需要， 目前逐渐被淘汰。
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３.化学浆，用化学药品和热能将植物纤维原 料分散成纸浆，很少或者没有机械能。得 率低(40-55%)，纤维长，强度好，纸张光 学性能稳定，印刷性能差。如硫酸盐浆 (KP)、亚硫酸盐浆(SP)、烧碱浆。
+ CTMP对纤维原料的适应性更广，不仅针叶木 可行，阔叶木和部分非木材原料也适合。
制浆造纸流程
制浆造纸流程制浆造纸是一项古老而又不可或缺的工艺，它是将木材、废纸等原料加工成纸张的过程。
本文将介绍制浆造纸的整个流程，以帮助读者更好地了解这一过程。
首先，制浆的第一步是选材。
通常情况下，木材是最主要的原料之一。
在选材过程中，需要选择优质的木材，去除杂质和树皮，确保原料的纯净度和质量。
同时，废纸也是另一种重要的原料，通过回收利用废纸，可以减少对自然资源的消耗，实现可持续发展的目标。
接下来是制浆的工艺流程。
制浆的方法有机械法、化学法和半化学法等多种，其中化学法是最常用的方法之一。
在化学法制浆过程中，木材先经过蒸煮，然后加入化学药剂进行漂白和去除杂质，最终得到纯净的纤维素浆料。
而机械法则是通过机械设备将木材进行粉碎、磨浆，以获得纤维素浆料。
半化学法则是介于化学法和机械法之间的一种方法，其工艺流程相对复杂，但可以获得较高质量的浆料。
随后是造纸的过程。
在造纸过程中，需要将制得的浆料加入到造纸机中，经过搅拌、过滤、压榨、烘干等一系列工艺，最终形成纸张。
在造纸的过程中，需要注意控制浆料的浓度、湿度和温度等参数，以确保最终纸张的质量。
最后是纸张的加工和成品。
在纸张成品的加工过程中，可以根据需求进行裁切、印刷、烫金等加工工艺，以满足不同客户的需求。
最终，经过加工的纸张成品可以用于印刷书籍、包装、纸巾等各种用途。
总的来说，制浆造纸是一个复杂而又精细的工艺过程，需要经过多道工序才能完成。
通过本文的介绍，相信读者对制浆造纸的流程有了更深入的了解，希望能对相关行业的从业人员提供一些参考和帮助。
机械法化学机械法半化学法制浆高得率法制浆
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
(三) 磨木机磨浆原理 1．磨石：分为天然磨石与人造磨石两类，人造磨石又分为水泥磨 石与陶瓷磨石两种。人造磨石由磨料粒子与粘胶剂组成，磨石粒 子的形状与粒度、磨石的气孔率和硬度决定磨石的性能，影响生 产能力和纸浆质量（P104：图3-6、表3-2） 2．磨木过程的三个阶段： （1） 由磨擦及压力脉冲产生的能量（摩擦能与振动能）被木 材吸收后，转化为热能，使木材温度升高，胞间层木素软化； （2） 经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由木材表面剥 离下来；
制浆造纸原理与工程
4. 磨石线速：线速增加，产量和动力消耗增加，但一定范围内 单位动力消耗有所降低。一定压力下提高线速可提高磨碎区温度， 磨出纤维细长而较柔韧。由于线速受磨石机械强度限制，现代磨 木机多采用大直径磨石来提高线速。
5. 磨木温度与浆浓：由于磨碎区温度不易测量，生产中往往测 定浆坑温度。
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
2. 减轻制浆废水中的污染物质 3. 满足产品性能的需要 制浆得率：一般化学法制浆不超过50%，得率在50%以上， 65%以下的化学浆称为“高得率化学浆” 高得率法制浆可统指：制备高得率化学浆、机械浆、 化学机械浆、半化学浆等方法
制浆基础知识
用，以防止和减少长木条的产生。 d、 机壳。削片机的刀盘装在铁制的机壳内，机壳上部沿园周切线方向有木片输送管，
刀刃要锋利，角度以较小为好，一般３０～４２o。削片过程中要经常锉刀和磨刀。 c 刀距
削片刀突出刀盘的距离，称为刀距。其决定削出木片的长度。 L= h/cosфcosθ L-木片长度（毫米） h-刀距（毫米） ф-喂料槽中心线与水平线的交角，即虎口角,45-52o θ-喂料槽中心线在水平面上的投影与轴中心线的交角，即投木偏角，0-45o
水分含量
15%左右 15%左右 20%左右 12~15%左右 50%左右 50%左右
竹子的贮存，视原料情况有扎捆和不扎捆贮存之分，稻麦捆和芦苇捆、芒杆捆和脱 青竹片等，一般堆成尖顶式垛贮存，稻麦草垛规格一般为：长 20~40 米，宽 12~15 米， 高 6 米，尖顶高 6~7 米。
竹垛规格长 50 米，宽 15 米，高 5.5 米，尖顶高 8 米。 蔗渣包则堆成金字塔式垛：长 25~50 米，宽 10~20 米，高 10~20 米。新蔗渣堆垛后， 迅速发酵，产生大量的热量，要注意通风散热，不然容易自燃。 草类原料贮存注意事项
能降低原木水分和树脂，但使用马尾松，由于夏天天气潮湿，温度高，地上储存的马尾 松容易腐烂及产生兰变。 1 堆垛方法 (ｌ) 层叠法
这种垛的通风良好，但实积系数小，仅 0.46~0.52，因此占地面积大，1~2 立方米木材/ 平方米面积。 (2）平列法
通风不好，但实积系数大，可达 0.6~0.7，因此占地面积小，4~4.5 立方米木材/平方米面 积。
《制浆原理与工程》习题与思考题.
《制浆原理与工程》习题与思考题第一章备料1.原料为什么要贮存？不同原料的贮存方法有何不同？2.陆上贮存原料对原料场有哪些要求？为什么？3.木材原料备料流程有何特点？生产磨木浆和生产化学浆的木材备料流程有何不同？4.草类原料备料的一般流程是什么？以芦苇和稻麦草为例，分别说明之。
5.根据蔗渣原料的特点，说明其备料流程的特点。
6.普通削片机主要由哪些部分组成？削片刀、底刀、旁刀各安装在什么位置？大、小三角板起什么作用？7.影响木片长度与厚度的因素有哪些？生产中是怎样控制的？8.试述影响削片质量的因素。
9.某厂使用四刀削片机，喂料槽与水平面的交角为56°，喂料槽在水平面的垂直面与刀盘垂直面间的夹角为23°，问当刀距为8.5~9.5mm, 刀高为15m m时，切削出来的木片的长度、厚度和木片斜角为多少？10.某厂使用平口喂料10刀削片机，喂料槽与刀盘的夹角为37°，若要求切削出来的木片长度为18~20mm,试计算该削片机的刀距和削出的木片的斜角。
第二章化学法制浆1.为什么硫酸盐法比烧碱法蒸煮有较快的脱木素速率？2.木材、竹子、草类原料碱法蒸煮的反应历程有何不同？这种差别反映到蒸煮工艺条件有何不同？3.以碱法蒸煮为例，说明为何草类原料比针叶木容易蒸煮成浆？草类原料碱法蒸煮脱木素的特点是什么？4.试述碱法蒸煮脱木素化学反应。
5.在碱法蒸煮中，碳水化合物在什么情况下发生剥皮反应和碱性水解？碳水化合物的碱性降解对纸浆质量有何影响？如何防止碳水化合物的碱性降解？6.碱法蒸煮过程中碱的作用是什么？用碱量对纸浆质量有何影响？怎样选择用碱量？7.蒸煮液浓度与用碱量、液比的关系如何？怎样根据蒸煮的条件和要求来选用液比？8.硫化度对蒸煮速度和纸浆质量有何影响？如何选用硫化度？9.什么叫H-因子？在蒸煮过程中如何利用H-因子？H-因子在实用中有什么局限性？10.纸浆硬度表示什么?它与纸浆中木素含量有何关系？目前常用的表示纸浆硬度的方法有哪几种？11.蒸球和立式蒸煮锅各有什么优缺点？如何选用间歇蒸煮器？12.连续蒸煮有何优点？连续蒸煮器主要有哪些型式？试述各种连续蒸煮器的结构特点。
制浆工艺过程
制浆是指利用化学方法或机械方法或两者结合的方法，使植物纤维解成本色浆或漂白浆的生产过程。
而其中化学法制浆是利用化学药品的水溶液在一定温度和压力下处理植物纤维原料，将原料中的木素和非纤维碳水化合物以及油脂、树脂等溶出，并尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素，使原料纤维彼此分离成浆。
而机械方法则一般采用磨浆机使植物纤维原料在机械力的作用下分离成浆。
『化学法制浆』蒸煮就是把原料，木片或者是草片装进蒸煮设备中，立锅或者是蒸球，加入化学药品进行加热和加压处理，最后完成。
而在这个过程中需要进行两次放汽，第一次是在升温到一定温度或者是一定压力下，进行小放汽，目的是排除蒸煮器内的空气和其他气体，避免产生假压，妨碍温度继续上升，这是很关键的一步；当蒸煮完成后，进行大放汽，就是把蒸煮器内的压力通过喷放的方式降到零，从而完成倒料。
木片或者是草片进行蒸煮，会因为原料的不同而采用不同的温度和压力进行蒸煮，但是蒸煮的目的是一样的，都是尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素,使原料纤维彼此分离成浆。
『机械法制浆』采用磨浆的方法使植物纤维原料在机械力的作用下分散成纤维，采用该方法生产的浆料被称为机械浆。
如果在磨浆之前进行一定的化学处理，得到的浆料被称为化学机械浆。
发展高得率法（机械法）制浆具有很重要的意义：1. 充分合理地利用植物纤维原料资源2. 减轻制浆废水中的污染物质3. 满足产品性能的需要。
SGW（Stone Ground Wood）磨石磨木浆、PGW（Pressurized Ground Wood）、压力磨石磨木浆TMP （Thermo-Mechanical Pulp）、预热盘磨机械浆CTMP（Chemi-Thermo-Mechanical Pulp）化学预热机械浆。
『洗涤、筛选、净化和浓缩』原料经过蒸煮工段的处理后，只是形成了浆，在这些黑浆中含有大量的蒸煮废液和少量粗渣、泥沙等杂质，因此必须经过洗涤、筛选、净化和浓缩的后续处理。
纸浆制备方法机械法化学法和半化学法的对比
纸浆制备方法机械法化学法和半化学法的对比纸浆制备方法：机械法、化学法和半化学法的对比纸浆是纸张生产的重要原料，纸浆的质量和制备方法直接影响纸张的品质。
在纸浆制备过程中，有三种主要的方法被广泛使用，它们分别是机械法、化学法和半化学法。
这三种方法在原料选择、工艺流程和产出效率上存在差异。
本文将对机械法、化学法和半化学法进行全面对比，以便更好地了解它们之间的特点和适用范围。
一、机械法纸浆制备方法机械法纸浆制备是一种通过使用物理力量来分离纤维的方法。
其原理是将纤维原料（如木材、废纸等）经过破碎、损伤和剥离等步骤，利用机械装置将纤维分离出来。
主要步骤包括粉碎、液固分离、筛选和洗涤等。
机械法制备的纸浆通常具有一定的纤维度和结构，纸张质地较为粗糙，适用于制作较粗糙的包装纸和废纸再生纸等。
由于机械法不涉及化学药品的使用，不会对环境造成污染，因此被认为是一种环保的制浆方法。
然而，相比其他两种方法，机械法制备的纸浆纤维强度较低，易断裂且纤维长度短。
二、化学法纸浆制备方法化学法纸浆制备是一种通过化学药品的作用将纤维原料溶解或剥离成纤维状的方法。
常用的化学法包括碱法和酸法。
1. 碱法碱法纸浆制备是一种将木材等纤维原料在碱性环境下进行蒸煮、溶解，使纤维得以分离的过程。
具体步骤包括木材预处理、蒸煮、漂白和洗涤等。
碱法制备的纸浆纤维长且结实，适用于制作高质量的书写纸和印刷纸等。
然而，碱法制浆过程中产生的废水含有高浓度的有机物和化学药剂，对环境有一定的污染。
2. 酸法酸法纸浆制备是一种通过酸性介质将木材等纤维原料溶解，在再生过程中进行纤维分离和漂白的方法。
它的主要步骤包括酸解、洗涤和漂白等。
酸法制备的纸浆质量较高，适用于制作高档纸张和精细纸张。
然而，酸法制浆能耗高，对环境造成的污染较大。
三、半化学法纸浆制备方法半化学法纸浆制备是机械法和化学法的结合，利用机械力和化学药品的协同作用将纤维分离的方法。
其制备过程包括预处理、蒸煮、漂白和洗涤等步骤。
纸浆的生产方法
纸浆的生产方法纸浆生产呢，有好几种办法。
咱先说说机械法。
这就像是把木材当成一个小面团，用机器大力地揉搓。
把木材直接放到机械里，通过各种刀具、磨盘啥的，把木材纤维给弄下来。
这种方法生产速度可快啦，就像一阵小旋风，呼啦呼啦的。
不过呢，这种纸浆做出来的纸质量可能不是那么好，有点粗糙，就像一个没经过精细打磨的小物件。
再说说化学法。
这化学法就有点像魔法啦。
把木材或者其他原料放到化学药剂里煮呀煮。
那些化学药剂就像一群勤劳的小蚂蚁，一点点把木材里的杂质去掉，只留下纯净的纤维。
这种方法做出来的纸浆质量可棒了，纸又白又细腻，就像小姑娘的脸蛋儿一样。
但是呢，化学法也有缺点，那些化学药剂可能会对环境不太友好，就像调皮捣蛋的小鬼，得好好处理才行。
还有一种半化学法。
听名字就知道啦，它是机械法和化学法的结合体。
就像是给纸浆生产找了个最佳搭档。
先用化学药剂稍微处理一下原料，让纤维变得好分离一些，然后再用机械的力量把纤维彻底弄下来。
这种方法做出来的纸浆质量还不错，而且生产过程也相对环保一些，就像一个懂事又能干的小助手。
另外，现在还有一种生物制浆法呢。
这可是个新兴的办法。
利用微生物来分解木材中的木质素，就像请了一群小小的生物战士。
微生物们悄悄地把木质素吃掉，留下纤维。
这种方法超级环保，就像大自然的小天使。
不过呢，这个方法还在发展当中，就像一个正在成长的小娃娃，还需要不断完善。
不管是哪种生产方法，都有它的优缺点。
在生产纸浆的时候呀，大家都希望能找到一个平衡，既能做出好的纸浆，又能保护环境，就像走钢丝一样，得小心翼翼又稳稳当当的。
宝子，现在你对纸浆生产方法是不是有点感觉啦 。
第 三 章 机械法、化学机械法、半化学法制浆
要使木片被磨成良好的浆料，应使之经历两个过程： 要使木片被磨成良好的浆料，应使之经历两个过程： 两个过程 1． 使 木片离解，尽量保护纤维长度，减少切断。因此需 ． 木片离解，尽量保护纤维长度，减少切断。 利用木片之间的相互摩擦，磨浆浓度宜高，间隙应大些。 利用木片之间的相互摩擦，磨浆浓度宜高，间隙应大些。 纤维化和细纤维化， 2． 进一步纤维化和细纤维化，磨浆浓度宜低些，盘间隙 ． 进一步纤维化和细纤维化 磨浆浓度宜低些， 宜小些。 宜小些。 生产中往往采用分段磨浆来实现上述两个过程。 生产中往往采用分段磨浆来实现上述两个过程。
一段常压磨浆 筛选
二段常压磨浆
APMP特点：杨木APMP与BCTMP相比较有能耗低、化学药 特点：杨木 相比较有能耗低、 特点 与 相比较有能耗低 品 消 耗 较 低 、 白 度 和 强 度 较 高 的 特 点 ； 但 针 叶 木 APMP 与 BCTMP相比较未表现出明显优势。 相比较未表现出明显优势。 相比较未表现出明显优势
制浆造纸原理与工程
4．磨浆能耗与能量分配 ． RMP KW•h / t浆 • 浆 1600~2200 TMP 1800~2300 SGW 1100~1300
• • •
离解只消耗较少的能量， 离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步 磨解（精磨）。 磨解（精磨）。 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。 有研究表明，对于 有研究表明，对于TMP，一段磨浆能耗占总能耗的 ，一段磨浆能耗占总能耗的50%左 左 右时，浆料的强度较好。 右时，浆料的强度较好。
制浆造纸原理与工程
筛选
净化
浓缩
（漂白） 漂白）
送抄纸
化学机械浆与半化学机械浆
✓ 螺旋挤碾机对木片的挤压作用对APMP浆有着关键的影响，挤 压效果的好坏极大的决定了浆的质量。
✓ 木片受到螺旋挤碾机强有力的挤压作用，结构变得疏松，木 片被撕扯开，变成一种立体网状结构，干度达60%～65%，从而 像海绵一样易于吸收药液，使反应能充分进行，而纤维并不会 因挤压而受到损伤。
✓ 经过充分挤压的木片，不仅可以充分吸收化学药液，提高处 理的效果，还能起到节约药品用量、缩短反应时间的作用。
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4 预处理时间的影响
✓ 过长的预处理时间，会使浆的得率下降，光学性 能降低； ✓ 若药液中有较多NaOH残留，过长的预处理时间会 促进浆料的返黄，白度降低，但强度有所升高。 ✓ 预处理时间过短，则浸渍不完全。 ✓ 较合适的预处理时间是30～60min。
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5 磨浆条件的影响
✓ 磨浆质量的好坏受许多因素的影响，包括喂料速度、磨 浆浓度、磨盘间隙等。
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（三）工艺过程中的几个关键问题
1、 挤碾机的选择：
• （高压缩比，4：1或更大）螺旋挤碾机对木片起着 又挤又碾的作用，将已经预汽蒸软化的木片挤压而 产生纵向破裂，使木片形成更大的表面积，以提高 吸液量，使药品与木片内层接触而发生反应；
• 同时也挤出木片中的空气以及游离水分； • 经过高度压缩的木片一旦体积突然膨胀，就会象海
（2）P-RC APMP工艺取消APMP工艺中的段间稀释洗涤，设置一 个高浓漂白塔，强化漂白化学药品的作用效果。APMP工艺中漂 白的对象是被挤压的木片；而P-RC APMP工艺中漂白的对象大 多是纸浆纤维和少量的纤维束，漂白效率大大提高。
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新鲜蒸汽
1# 化学品
木片仓
木片洗涤器 预蒸仓 预浸器 反应仓
磨石磨木浆
2、压力磨石磨木浆(PGW)
浆流分离器 压力脱水机 压力磨木机碎解机
采用封闭磨木机料箱而加上压缩空气的方法进行磨浆； 纸浆强度增加，成纸表面性能好。
3、高温磨石磨木浆(TGW)
PGW需要压力设备，投资高，不适于现有磨木机
的改造。
提高磨浆温度，制造出质量介于SGW和PGW之间的
2、磨木机的磨石 (grounding stone)
（1）对磨石的要求：承受高速、高负荷、温度变化；
（2）磨石组成和分类
组成：磨粒、粘结剂；
分类：天然磨石和人造磨石。
天然磨石：石英砂80-85%和粘土15-20%，软，已淘汰。
水泥磨石：石英砂粒和水泥配料而成，较少使用。
陶瓷磨石：磨料粒子金刚沙SiC或刚玉（Al2O3),粘结剂是 粘土、长石和石英粉等混合料。18000元/个。
2、磨木浆磨浆原理
（1）受热软化阶段
磨木机的动能→摩擦能、振动能→使木材塑化的 热能→使木材温度升高，胞间层木素软化；
绝干/℃
含水（30～40％）/ ℃
木素 纤维素 半纤维素
134~235 231~258 167~217
90~100 对软化温度影响不大 85
（2）纤维解离阶段
（3）纤维的精磨、 复磨阶段
2、纸浆种类与得率的对照
纸浆种类
化学浆 KP
CP
SP
高得率化学浆 HYCP
得率
40% ~50% 50% ~65%
半化学浆（ SCP ）
NSSC SP KP MP 化学机械浆
CMP ：SCMP APMP
CTMP BCMP BMP EMP 机械浆 SGW RMP TMP
65% ~85% 高
化学机械法制浆
采用化学预处理和机械磨解后处理的制浆方法。
先用药剂进行轻度预处理（浸渍或蒸煮），除去木片中部分半纤维素，木素较少溶出或基本未溶出，但软化了胞间层。
再经盘磨机进行后处理，磨解软化后的木片（或草片）,使纤维分离成纸浆，简称化机浆(CMP)。
化学机械法制浆与机械法制浆不同之处为有化学软化预处理阶段,与化学法制浆不同之处为化学处理过程比较温和,如浸渍或蒸煮时间短，温度较低，药品用量少等，但需经磨解方能成浆。
化学机械法制浆可以较好地利用阔叶木等作原料，且其制浆得率比化学法制浆高。
为了节约与开拓原料资源，并适应纸板生产高速发展的需要，这种制浆方法在近30年来，发展较快。
以木材为原料的化机浆对原料的得率为65～94％。
其中得率在65～84％之间的，也常称为半化学浆。
沿革1874年，德国化学家A.密切利希建议先将木片用亚硫酸或亚硫酸氢盐处理后磨解成浆。
1921年美国林产实验室工作人员发现在制浆用的亚硫酸钠溶液中加入少量的烧碱或碳酸钠调节pH值有利于防止设备腐蚀，同时也发现，只要纸浆的得率在60～70％时，用机械法分离纤维，即可制成纸浆。
基于此，美国于1925年建立了第一个以中性亚硫酸钠药液(Na2SO3＋Na2CO3)进行蒸煮化学预处理，再磨解成浆的化学机械法纸浆厂。
高尔达造纸公司则于1955年用烧碱(NaOH)溶液在常压下预浸木片的化学预处理后，磨解成浆，称为冷碱法制浆。
其后又出现了许多不同类型的化学预处理和磨解方式组合而成的化学机械制浆方法。
制浆工艺化学预处理及机械磨浆是化学机械法制浆的两个最基本的工艺过程。
化学预处理有常压预浸、加压预浸、加温加压预蒸煮等多种方式，并可采用烧碱、亚硫酸钠、碳酸钠、亚硫酸铵和绿液等各种不同的化学药剂。
磨浆也可采用常压或加压磨，以及单段磨或双段磨等不同方式。
使用不同的化学预处理方法以及不同的磨浆方式，可以组成多种不同的工艺流程，其中比较重要的有:化学热磨机械法流程（图1）,所制得的纸浆称为化学热磨机械浆(CTMP);中性亚硫酸盐半化学法流程，所制得的纸浆称为中性亚硫酸盐半化学浆(NSSC)；冷碱法流程，所制纸浆称为冷碱法化机浆。
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（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
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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
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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
（1） 长纤维组分较高，强度比 ） 长纤维组分较高，强度比SGW、RMP高，纤维束含 、 高 量低； 量低； （2） 细小纤维和碎片含量低，滤水性好 ） 细小纤维和碎片含量低， （3） 松厚度比 ） 松厚度比SGW大，抄出纸页表面较粗糙。 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、 主要用于抄造新闻纸、印刷纸、涂布纸、面巾纸、 纸板等。 纸板等。
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4．磨浆能耗与能量分配 ． RMP KW•h / t浆 • 浆 1600~2200 TMP 1800~2300 SGW 1100~1300
• • •
离解只消耗较少的能量， 离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步 磨解（精磨）。 磨解（精磨）。 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。 有研究表明，对于 有研究表明，对于TMP，一段磨浆能耗占总能耗的 ，一段磨浆能耗占总能耗的50%左 左 右时，浆料的强度较好。 右时，浆料的强度较好。
一段常压磨浆 Leabharlann 选二段常压磨浆APMP特点：杨木APMP与BCTMP相比较有能耗低、化学药 特点：杨木 相比较有能耗低、 特点 与 相比较有能耗低 品 消 耗 较 低 、 白 度 和 强 度 较 高 的 特 点 ； 但 针 叶 木 APMP 与 BCTMP相比较未表现出明显优势。 相比较未表现出明显优势。 相比较未表现出明显优势
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7. SCP（Semi-Chemical Pulp）半化学法浆 （ ） 得率： 得率：65~ 80% 基本流程： 基本流程： 木片 化学预处理 盘磨机磨浆 筛选
NSSC（Neutral Sulfite Semi-Chemical pulp） （ ） 中性亚硫酸盐法半化学浆（生产半化学浆的主要方法） 中性亚硫酸盐法半化学浆（生产半化学浆的主要方法） ASSC (Alkaline Sulfite Semi-Chemical pulp) 碱性亚硫酸盐法半化学浆 用于生产一般文化用纸，包装纸、瓦楞纸板等。 用于生产一般文化用纸，包装纸、瓦楞纸板等。
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四、磨浆机理及有关影响因素 （一）盘磨机磨浆机理 国外高速摄影的结果表明： 国外高速摄影的结果表明 ： 在盘磨机进口处木片首先发 生破碎，在向外周运动的过程中离解、纤维化、细纤维化。 生破碎，在向外周运动的过程中离解、纤维化、细纤维化。 一般认为盘磨机磨浆可以分为三个区段： 一般认为盘磨机磨浆可以分为三个区段： 1.破碎区：磨盘中心部分，（木片首先进入），这部分盘间距最 破碎区：磨盘中心部分， 木片首先进入） 破碎区 刀片厚，刀数少，木片在高温下破碎，成杵状小木棍。 大，刀片厚，刀数少，木片在高温下破碎，成杵状小木棍。 2.粗磨区：盘间距从内向外逐渐变小，原料停留时间较长，逐渐 粗磨区：盘间距从内向外逐渐变小，原料停留时间较长， 粗磨区 被磨碎成针状的木丝，由于相互的摩擦作用， 被磨碎成针状的木丝 ， 由于相互的摩擦作用 ， 被离解成纤维束 和部分纤维。 和部分纤维。 3.精磨区：靠齿盘外周，齿数增多，齿沟变窄，进一步细纤维化， 精磨区：靠齿盘外周，齿数增多，齿沟变窄，进一步细纤维化， 精磨区 离解。 离解。
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3.预热温度（压力）和时间 预热温度（压力） 预热温度 预热（汽蒸）的作用： ，软化纤维胞间层木素， 预热（汽蒸）的作用：对TMP，软化纤维胞间层木素，使纤维 易于分离，预热温度影响纸浆质量。 易于分离，预热温度影响纸浆质量。
预热温度过高（超过木素玻璃化转移温度），木素充分软化， 预热温度过高（超过木素玻璃化转移温度），木素充分软化，纤维分离发 木素玻璃化转移温度），木素充分软化 生在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却， 生在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却， 原来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化， 原来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化， 磨浆动力消耗大，浆料白度下降。 磨浆动力消耗大，浆料白度下降。 预热温度过低，木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多， 预热温度过低，木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多，纤维长 度降低，纸浆强度下降（类似RMP）。 度降低，纸浆强度下降（类似 ）。 据有关研究， 接近（稍低于）木素玻璃化转移温度时 据有关研究，在接近（稍低于）木素玻璃化转移温度时，纤维分离发生在次 生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度。 生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度。 木素玻璃化转移温度的下限为120~135 oC。预热时间一般为 木素玻璃化转移温度的下限为 。预热时间一般为1~2min.
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5．CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热机械浆 （BCTMP：漂白化学预热机械浆） ：漂白化学预热机械浆） 得率： 得率： 90~93% 基本流程： 基本流程： （挤压） 挤压） 木片 汽蒸 浸渍 预热 压力磨浆 筛选
CTMP特点： 特点： 特点 （1） 平均纤维长度较大，碎片含量低； ） 平均纤维长度较大，碎片含量低； 强度可接近化学浆。 （2） 针叶木 ） 针叶木CTMP强度可接近化学浆。 强度可接近化学浆 可用于生产新闻纸、印刷书写纸、卫生纸、纸板、绒毛浆等。 可用于生产新闻纸、印刷书写纸、卫生纸、纸板、绒毛浆等。
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三、高得率制浆主要方法的基本流程与特点 1．SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆 ． 得率： 得率：> 95% 基本流程： 基本流程： 备木 磨浆 粗渣再磨 磨石磨木浆的特点： 磨石磨木浆的特点：
（1） 在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最 小 ） 在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低， （2） 浆料具有优良的不透明度和吸墨性； ） 浆料具有优良的不透明度和吸墨性； （3） 强度和白度稳定性较低。 ） 强度和白度稳定性较低。 主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板。 主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板。
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二、高得率浆分类及有关术语 SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆 压力磨石磨木浆 高温磨石磨木浆
PGW (Pressurized Ground Wood)
TGW (high Temperature Ground Wood) RMP (Refiner Mechanical Pulp)
机械法、化学机械法、 第 三 章 机械法、化学机械法、半化学法制浆 高得率法制浆） （高得率法制浆）
一、发展高得率法制浆的意义： 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 2. 减轻制浆废水中的污染物质 3. 满足产品性能的需要 制浆得率：一般化学法制浆不超过 以上， 制浆得率：一般化学法制浆不超过50%，得率在 ，得率在50%以上， 以上 65%以下的化学浆称为“高得率化学浆” 以下的化学浆称为“ 以下的化学浆称为 高得率化学浆” 高得率法制浆可统指 制备高得率化学浆、机械浆、 可统指： 高得率法制浆可统指：制备高得率化学浆、机械浆、 化学机械浆、 化学机械浆、半化学浆等方法
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浓缩
（漂白） 漂白）
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2．RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆 得率： 得率：90~ 95% 基本流程： 基本流程： 木片洗涤器 RMP的特点： 的特点： 的特点 （1）原料成本较 ）原料成本较SGW低，可利用磨木机不能用的木材边角料； 低 可利用磨木机不能用的木材边角料； （2）设备占地面积小，生产能力较大； ）设备占地面积小，生产能力较大； （3）强度较 ）强度较SGW好，但能耗较 好 但能耗较SGW高（高50%~100%）， 高 ）， 不透明度及印刷性能稍低。 不透明度及印刷性能稍低。
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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