木材制浆造纸

木材制浆造纸工艺学

1、造纸工业特点：

①是人们日常生活以及生产资料所离不开的；

②造纸工业投资大，生产复杂；自动化、连续化、机械化程度高；

③能源消耗大；水耗量大；

④纤维原料消耗大；

⑤化工原料消耗大；

2、所谓纸，就是从悬浮液中将植物、动物、化学纤维、矿物纤维或这些纤维的混合物沉积到适当的成型设备上，经过干燥制成的平整、均匀的薄页。

3、中国的造纸工业存在问题：

①纤维原料中木材的比重很小；

②原材料及能源消耗偏高，并且供应紧张，对环境污染严重；

③企业平均规模较小，给生产和三废治理带来很大的困难；

④技术装备落后，机械化、自动化水平不高，劳动生产率很低；

⑤经营管理分散，不利于合理组织生产力，以发挥最好的经济效益；

4、制浆基本概念

制浆是指将木材或其它纤维原料转化为纤维物质的任何工艺过程；具体而言，制浆是指利用化学的、机械的或二者结合的方法使植物纤维原料磨解成浆或分离出浆的过程；

5、制浆的基本过程：

化学浸渍和磨碎

原料－→备料－→化学蒸煮――→洗涤－→筛选－→漂白－→贮浆

磨解

6、制浆方法的分类

碱法：烧碱法、硫酸盐法、氨法等；

化学法

40-50% 亚硫酸盐法：酸性亚硫酸盐法、亚硫酸氢盐法等；

机械法：原木磨木法、木片磨木法、草类机械法；

高得率法 94-98%

化学机械法：高得率化学法、半化学法、化学机械法；

50-65% 65-85% 85-90%

7、我国制浆技术的发展重点在：化学法→碱法→硫酸盐法；原因：

（1）原料的适应性强，纸浆强度大，针、阔叶材都可适用；

（2）由于多段漂白技术的发展，使纸浆漂白度提高，从而扩大纸浆使用范围；

（3）由于碱回收技术的完善，使黑液的污染大大减少，降低了生产成本；

8、原料贮存的意义

⑴满足连续化生产的需要；

⑵降低水分，提高装锅量；

⑶降低树脂障碍，改善原料质量，从而降低碱耗；

9、原料场的要求

⑴要有防火安全措施

⑵要求运输方便

⑶要求排水畅通

⑷要求通风良好

⑸要有良好的照明条件

10、木片露天贮存的优点：

①节省场地；

②节省劳动力及备料费用；

③不同材种木片易于分开堆放，易于计量，工艺条件精确；不影响连续化生产；

④新伐树木立即剥皮削片，原料损失小；

⑤多树脂原木削片后贮存，有利于树脂分的降低；

缺点：

①木片易受污染，特别在贮存时间较长时；使用前必须进行洗涤等处理；

②木片长时间贮存会使其质量下降；

11、备料的生产流程：

削片机→筛选→木片仓→蒸煮锅原木→拉木机→锯木机→去皮机→短原木

去节机→劈木机→磨木机→磨浆

12、碱法蒸煮：用碱性化学药品处理植物纤维原料，将木素溶出，尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素，使原料中的纤维分离出浆；

13、硫酸盐法优点：

成浆强度大，色泽较深；但采用多段漂技术后，可得到白度较好的纸浆；

缺点：①纸浆得率低，仅40~50%；

②成浆颜色深；

③要获得漂白浆，需采用比较复杂的多段漂；

④碱回收设备复杂，投资大；

⑤虽有碱回收但仍有水域污染；

⑥蒸煮产生恶臭气体污染大气；

14、亚硫酸盐法优点：

①本色浆颜色较浅，漂白剂及其它化学药品消耗量低；

②制精制浆不需预水解，从而简化生产过程；

③针叶木浆废液可以生产酒精；

④各种原料制浆后的废液都可用于制造酵母、粘合剂、香兰素等；

缺点：

①蒸煮时间较KP法长；

②除碱性SP法外，多需要耐酸器材；

③对原料要求一般都较严格；

④大多数情况下需附设制酸设备；

15、蒸煮常用术语：绝干原料和风干原料；蒸煮液；黑液；绿液；白液；活性碱；有效碱；总碱量；硫化度D；用碱量；液比；化合酸、游离酸、总酸、酸比；红液；

16、碱法蒸煮的目的：就是利用碱的作用除去原料中的木素，使纤维间结合力下降，从而削弱纤维间的结合力，促使其解离成浆或为离解成浆创造条件，同时使原料中的树脂、蜡、脂肪等皂化除去；

SP法蒸煮的目的：是要使植物原料中的木素与药液反应，变为可溶性的木素磺酸和木素磺酸盐而除去；

17、草类在100℃前就大量脱木素原因：

①含半纤维素多，特别是聚戊糖、糖醛酸、乙酰基易溶解脱除；

②草类原料含易溶木素多，达60%，木材只占30%；

③草类原料所含木素量比木材少，为18~20%，而一般木材为25%左右；

④木素在原料中位置的不同对它的溶出也会造成影响；

⑤草类原料结构分子中只有少量酯类连接，在蒸煮中易断裂；

⑥草类细胞壁、胞间层脱木素速率一样，这也使木素的溶出更为方便；

18、碱法蒸煮中臭味产生的原因：

R-OCH3＋NaOH→R-ONa＋CH3OH

R-OCH3＋NaSH→R-ONa＋CH3SH （甲硫醇）

CH3SH＋O2→CH3-S-S-CH3（二甲二硫醚）

R-OCH3＋CH3SH→CH3-S-CH3（二甲硫醚）

H2S

19、蒸煮操作过程：

碱法蒸煮基本操作过程包括装锅、送液、升温、小放汽、保温和放锅等；

亚硫酸盐法基本工艺过程为：装锅→预处理→送液→酸液循环→第一段通气与保温→第二段通气与保温→移液或转注→蒸煮终点确定→放气与放锅

20、机械浆特点：

纸浆得率高，生产成本低，化学药品消耗少，蒸汽消耗少，对环境污染小，成纸吸墨性强，不透明度高，纸张软而平滑，适合印刷上的要求等特点；

缺点：动力消耗大，成纸纤维短，非纤维组分含量高，成纸强度低，易返黄发脆，不能长期保存等；

21、磨浆机理：压力脉冲理论；

①由于热机械作用引起木材胞间层的塑化；使纤维和纤维间结合松弛；

②从木材结构上分离纤维；

③分离出的纤维和纤维束的精磨和复磨；

22、CMP、SCP化学处理目的：

①在得率高的基础上，满足所抄造纸张的性能；②为降低成本，不用或少用高价的长纤维化学浆；③开辟制浆原料；④软化纤维，提高纸浆强度，减少碎片含量；⑤节约磨浆能耗；