制浆原理与工程

1.备料的目的：贮存、净化、制备合格的料
2.麦草：除尘、干燥蔗渣:除水、除髓
3.贮存的目的：
1、维持正常连续生产的需要
2、改善原料质量的需要
-- 稳定原料质量，有利于制浆并节约后续化学处理的药品用量——降低并均衡原料水分
4.剥皮原因：树皮中纤维含量低、灰分和杂质含量高,在制浆中会增加药品消
耗、降低纸浆质量并使废液处理困难.
5.去节原因：树节坚硬，并含有树脂和尘埃等，影响生产和浆的质量。

机械浆：在磨木时易损害磨石表面，损坏削片机的刀刃，降低磨木机的生产能力、增加电耗，而且使磨木浆中的尘埃增加，影响浆的质量。

化学浆:在蒸煮时引起渗透困难，致使纸浆质量下降，颜色较深。

6.削片目的：便于药液在各个方向渗透均匀，适应化学木浆和各种高得率化学
木浆蒸煮需要,以及满足木片磨木浆的生产需要.
木片规格：根据木材结构特牲，要求木片的长度为20～25毫米，厚3～5毫米，宽10～20毫米，合格率在90％以上。

7.切削木片质量对制浆生产的影响：1）影响药液的渗透：长度与厚度方向,2）
影响木片在料仓中的流动性。

木片过大会“架桥”,3) 影响装锅量,4）碎细片及粉末增多，抽液时变实, 药液循环困难，因此部分会过煮.
8.稻、麦草备料方法：干法备料，湿法备料，干湿法结合.
9.干法备料的主要设备：切断设备：辊式切草机，筛选设备：辊式除尘机（羊
角除尘器）
10.湿法备料流程：在湿法备料中，草片经水洗、压榨,除尘效果好，能大大降低
制浆后黑液中灰分的含量，减少碱回收中硅干扰问题。

处理的条件:草料浓度5％～6%,NaOH用量1％（对绝干草片)，温度45℃,时间约15min.
11.将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆
12.制浆目的：溶出原料中的木素
13.制浆过程:备料--制浆-—洗涤——筛选--净化——漂白-—纸浆
14.木质素的作用是将纤维素、半纤维素粘结在一起,构成坚韧的细胞壁，使木材
具有强度和硬度。

烧碱法
15.化学法制浆的定义：是指采用化学方法，尽可能多地脱除植物纤维原料中使
纤维粘合在一起的胞间层木素，使纤维细胞分离或易于分离，成为纸浆. 16.化学法制浆的要求：（1）尽可能多地脱出木素，(2）使纤维细胞壁中的木素
含量适当降低，纤维素溶出最少,半纤维素有适当的保留。

17.化学制浆的分类
(一）碱法制浆：1.烧碱法（烧碱+蒽醌法）,活性药剂：氢氧化钠，国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。

2.硫酸盐法：KP，活性药剂：氢氧化钠+硫化钠，木浆蒸煮.
(二）亚硫酸盐法活性化学药剂:二氧化硫及其相应的盐基组成的酸式盐或正盐的水溶液（酸性）。

18.硫酸盐法制浆的优点:（1）适应任何原料：可使用任何树种和非木材原料
（2)蒸煮时间短（3)纸浆具有较高的强度(4）易于现代漂白方法结合（5）树脂障碍和草类的表皮细胞群块少问题较少（6）黑液回收完善（7)可以从
一些材种中制取松节油和塔罗油等副产品
19.碱法蒸煮简介
（1)送料：植物纤维原料经过备料后，合格的料片送至蒸煮器中。

（2)汽蒸：对于木材原料，木片先经蒸汽汽蒸，将木片中的空气驱除，以利
于蒸煮药液浸透。

（3)送液：然后将蒸煮液（一般80—100℃）送入蒸煮器内。

蒸煮液由白液、
黑液和水按照设定的浓度配制而成。

送液量由蒸煮的液比和木片水分而定。

(4)空运转：送液完毕，为了使蒸煮化学反应进行得均匀，可在升温之前进
行空运转.
（5）升温：然后通过间接加热或直接通蒸汽加热升温至蒸煮化学反应所需
要的温度（一般150-170℃）。

（6）保温：在此温度下保温一定时间,使原料中的木素脱除，纤维彼此分离
(7）放料：蒸煮到达终点后，蒸煮器内的物料直接喷放或者泵送到喷放锅内。

20.绝干原料：指不含水分的植物纤维原料。

风干原料:指含水分10％的原料。

21.在碱法制浆中，通常用相当量的氧化钠（Na
2
O)为基准来表示所有钠的化合物(也有用相当量的NaOH作基准，但需注明)，化学药品的浓度通常是以g/L
（克/升）来表示.
22.活性碱：烧碱法：是指蒸煮液中NaOH的含量,硫酸盐法：是指NaOH+Na2S的
含量。

23.有效碱：烧碱法：是指蒸煮液中NaOH的含量，硫酸盐法：是指NaOH+1/2Na2S
的含量。

24.硫化度：硫化度= Na2S/（NaOH+Na2S)×100% 以Na
2
O计
25.纸浆得率：原料经蒸煮后所得绝干（或风干）粗浆重量对未蒸煮前绝干(或风
干)原料重量的百分比,一般称为粗浆得率，粗浆经筛选后所得绝干(或风干)
细浆的重量对绝干（或风干)原料的重量百分比，称为细浆得率.
26.绿液：从燃烧炉内流出的熔融物溶解在稀白液或水中形成的溶液，主要成分
Na
2CO
3
+Na
2
S 白液:绿液经氢氧化钙苛化后所得到的溶液，白液是准备用来
蒸煮的,主要成分NaOH+Na
2
S
27.蒸煮原理：蒸煮过程，主要是脱木素的过程。

同时，不可避免地会使部分纤
维素和半纤维素受到一定程度的降解。

28.药液浸透的方式：1.压力浸透：毛细管作用，外加压力作用2.扩散浸透：扩
散作用
29.蒸煮初期，特别是原料水分较低时，药液浸透以毛细管作用（压力渗透）为
主.蒸煮中后期，水分含量达到纤维饱和点时，浸透主要是扩散作用.扩散作用是药液浸透的主要形式。

28.影响药液浸透的因素：(1)药液的组成和PH值。

蒸煮药液的组成不同,其PH
值不同，会影响纤维的润胀情况，从而影响毛细管的有效面积，最终影响扩散作用。

（2)温度。

温度升高，药液压力渗透和扩散渗透都会加快。

(3）压力差。

压差增大,药液浸透速率加快。

压力差来源:毛细管作用，液体静压，预抽真空，蒸汽装锅、木片预汽蒸、连续通汽排气，泵加压。

(4）纤维原料种类和料片规格.
29.强化药液浸透的措施？（1)蒸汽装锅和预汽蒸（2）蒸煮器外药液预浸
（3）装锅送液时，适当提高药液温度，预热至70-85℃后送入蒸煮器内(4）抽真空（5）亚硫酸盐法蒸煮中进行“回水”操作（6）液相变压法
30.①木材原料碱法蒸煮脱木素历程:
初始脱木素阶段：从升温开始到140℃，主要是药液浸入料片，木素溶出少，占原料总木素的20%～25％。

(硫氢根离子的作用：促进蒸煮液浸透，加速后续阶段的脱木素反应；保护碳水化合物，减少降解；减少木素缩合）
大量脱木素阶段：升温至140℃以上，蒸煮液的浓度下降不多，前阶段浸入原料的药液与木素大量反应，而木素的溶出量相当于原料木素70％～80%,因此，这一阶段主要是木素从料片中溶出。

残余木素脱除阶段:蒸煮液的浓度继续下降，但木素的溶出速率和溶出量均很小。

可以说，这一阶段的脱木素作用已经不大了,继续进行蒸煮,势必造成碳水化合物的大量降解。

31。

②草类原料碱法蒸煮的脱木素历程：
大量脱木素阶段：升温到100℃,木素脱除60％以上。

补充脱木素阶段：从100℃升温至最高蒸煮温度,木素脱除越30％。

残余木素脱除阶段：木素的溶出量不足5%。

由于这是在最高蒸煮温度下的保温，且木素已经大量溶出，继续进行蒸煮会对碳水化合物造成伤害,致使成浆的强度与得率下降,要特别慎重。

32.H—因子就是以不同蒸煮温度下的相对反应速率对其相应的蒸煮时间所作出
的曲线下的面积。

33.虽然蒸煮温度不同，只要H—因子相同,所得纸浆木素含量及得率相同。

控制
H—因子相同，则其纸浆得率及浆中木素含量相同。

34.蒸煮的目的主要是脱木素，但是碳水化合物的降解也是难以避免的。

35.碱法蒸煮时的碳水化合物降解反应有两种
36.：剥皮反应发生的结果：大分子链变短、聚合度下降,得率降低.碱性水解发
生的结果：纸浆平均聚合度下降，强度降低,同时制浆得率下降.
37.蒸煮方法?间歇蒸煮技术，连续蒸煮技术。

38.碱法间歇蒸煮操作过程：（1)装锅、送液（2）升温、小放气(3）保温（4）大
放气、放料
39.（1）装料、送液要求：A。

装料要多B.送液与装料要配合C。

装料时间要短
D.送液的温度要适宜要求：“多、匀、快、液温适当
40.升温要求:升温时间宜稍长，且均匀升温。

41.小放气作用:（1).排除蒸煮器内的空气和其他气体，消除假压，利于升温（2)
小放气时，锅内产生自然沸腾，减少锅内不同部位的温度差和浓度差,利于药液浸透和均匀蒸煮。

（3）松木原料回收松油节
42.大放汽和放料:蒸煮终了，可以进行大放汽，把球内压力降至零，然后进行“倒
料”.喷放：即在蒸煮终了时,不进行大放汽而直接进行全压喷放，或稍放汽降低压力后，进行喷料（减压喷放）.
43. 用碱量，残碱一般为4—10g/L。

液比：蒸球大约1：2～3，立锅1：4～5。

硫化度增大，可加快脱木素。

硫化度：木材原料25%-30%,草类原料15％。

44.如果硫化度超过40%，反而会减缓蒸煮过程，这是因为在活性碱用量一定时，
提高硫化度意味着有效碱含量降低，当降低到不足使硫化木素溶出时，将影响蒸煮脱木素的进行，同时，硫化度过高将增加药液的腐蚀性.
45.蒸煮助剂：多硫化钠优点：提高蒸煮的率缺点:多硫化钠对纤维素和半纤维
素的保护作用只有在低温条件下才能进行，腐蚀性强。

46.大型木浆厂：塔式(卡米尔式）连续蒸煮器草浆厂:横管式（潘地亚）连续蒸
煮器
47.间歇蒸煮技术烧碱法和硫酸盐法的蒸煮技术及工艺条件：a.用碱量 b.硫化度
c。

液比 d.蒸煮最高温度e。

升温时间f。

保温时间
48.传统蒸煮的最高温度为：木材155~175℃,温度比间歇蒸煮高。

49. RDH，Rapid Displacement Heating，快速置换加热
50.置换蒸煮的基本流程：
(1）装木片：蒸汽装锅器,保证木片在锅内分布均匀并提高装锅量.
（2)温黑液预浸：新鲜木片接触消耗残碱。

（3)热黑液置换
(4)补充热白液：与热黑液混合，真正脱木素过程。

(5）加热蒸煮：升温至最高蒸煮温度
（6）保温：控制H—因子
（7）终点置换：用洗涤来的温黑液置换出热黑液。

(8）放锅
（9）白液加热
51。

高得率浆定义:高得率浆是指用化学、生物、热和机械的方法使纤维原料分离, 制取得率在65%以上的浆种.得率高，涉及机械处理。

52.SGW-—Stone Groundwood：磨石磨木浆。

RMP——Refiner Mechanical Pulp:盘磨机械浆。

TMP-—Thermomechanical Pulp：热磨机械浆。

CTMP—-Chemithermomechanical Pulp：化学热磨机械浆。

APMP—碱性过氧化氢机械浆
P-RC APMP——温和预处理和盘磨化学处理碱性过氧化氢机械浆。

53.磨浆原理（纤维离解分三个阶段)：（1）木材加热、木素软化阶段(2）离解纤
维阶段（3）复磨和精磨阶段.
54.盘磨机在磨浆过程中存在三个明显的重叠交叉阶段：①破碎区②粗磨区③精
磨区(示意图)机械浆的潜态性(定义):
55.机械浆的潜态性(定义）：是指在高浓磨浆时，纤维发生扭曲和缠卷，一旦放
料冷却后即被固着并影响浆纸强度发展的现象。

机械浆需要进行消潜处理，以去除这种潜态性。

56.消潜处理：生产上的消潜,是在消潜池内进行,在浆浓不高于4％时，即可将
扭曲和缠卷的纤维伸展开，从而稳定浆的质量,改善浆料的强度.
57.化学处理的作用原理：（1)木材纤维的润胀或者软化(2)木素的化学改性
58.APMP是在漂白CTMP基础上发展起来的.优点:（1）APMP使制浆和漂白合二为
一（2)木片预汽蒸和化学浸渍都是在常压下进行(3）磨浆在常压下进行，无需建热回收系统（4）采用高压缩比螺旋撕裂机将木片挤成疏松的木丝团，增强药液渗透(5）实现较高强度和较高白度（6）制浆中不使用亚硫酸盐,废水中不含硫的化合物治理相对容易。

59.NaOH的作用：
①保证预处理药液有一定的碱度，促使H2O2离解出过氧氢离子HOO—，充分发
挥H2O2的漂白效果；
②润涨和软化纤维，溶出某些抽提物及木材中的短链的半纤维素，并溶出小分
子量的木素。

62.H2O2的作用：
①在碱性条件下按下式进行分解H2O2+OH- →H2O+HOO- ，分解出的过氧氢离
子与木素反应，改变木素发色基团的结构，如木素结构中的醌型，α-羰基结构,侧链上的共轭双键等，并氧化它们为无色的木素分子；
②在漂白木素分子的同时,使木素大分子侧链断裂，变成小分子木素溶出；
③向木素分子中引入羧基，增加木素亲水性，使木素软化，其作用与向木素中
引入磺酸基类似.
63.磨浆条件的影响：第一段盘磨间隙较大，主要起到破碎作用,浆浓30％～
35％；第二段磨浆间隙较小,主要起到离解纤维和细纤维化作用，浆浓
15%～20%.
64.蒸煮废液：黑液（KP），红液（SP）。

废液中的有机物：木素和聚糖的降解
产物，树脂，色素,有机酸等。

65.纸浆洗涤的要求：从洗涤角度:把浆尽量洗干净，减少纤维流失.从碱回收角
度：尽量提高黑液提取率，尽量减少洗涤用水，保持高的黑液浓度与温度。

66.置换比(D。

R）大，洗涤效果好，提取率高。

一般小于1。

67.洗涤每吨风干浆时进入所提取的废液中的水量（m3），表示提取的黑液的稀释
程度，有时称稀释度。

（即:废液的增加量）单位：Kg H
2O/Kg 风干浆或 t H
2
O/t
风干浆
68.稀释因子越大，洗涤用水量越多，黑液浓度就越稀，黑液提取率越高，浆洗
得越干净。

69.洗涤方式：1。

过滤2。

挤压3.扩散(置换）4。

吸附作用 (填空）
70。

洗涤要求：洁净度高（浆洗得干净）；黑液提取率高；稀释因子要小;黑液浓度要高。

要解决上述矛盾，必须采用多段逆流洗涤:在较小的稀释因子下，充分发挥扩散作用,取得较好的洗涤效果。

71.鼓式真空洗浆机原理：兼有过滤、扩散置换的作用。

洗涤机洗涤过程：过滤
上网-抽吸-洗涤-吸干—卸料
72.纸浆的筛选与净化
目的：满足纸浆的质量要求；保护后续设备不因浆中含有杂质而被损坏。

筛选是利用粗浆中杂质与纤维的几何尺寸大小和形状不同。

去除的杂质主要是化学浆中未蒸解的纤维束以及磨木浆中粗木条、粗纤维束等。

净化是利用杂质和纤维的密度不同来分离的。

除去非纤维性杂质（树脂、泥沙、碎石、铁屑、煤尘等)，提高浆的质量，减少漂白药品的消耗，
及保护机器设备。

要求:有效的除去各种杂质,纤维的流失又要最少。

73.压力筛：良浆在压力作用下通过筛板;粗渣被阻留在筛板表面，并向下移动排
出。

74.纸浆的净化离心分离:典型设备锥形除渣器。

75.良浆(浆中的水和纤维)向中心推移的原因：
（1)涡旋除渣器下部直径越来越小,即最外层空间越来越小，而良浆与粗渣的离心力之差越来越大,使相对密度大的粗渣优先占据了最外层。

（2）相对密度小的良浆被挤向内层，空气则在中心部分，而相对密度虽与纤维相近但体积较大的粗渣则因质量与惯性比纤维大，它向中心移动的速度滞后于良浆。

（3）最终，良浆向上由中心管排出，而粗渣由下部排出。

76。

“级”是指良浆（包括第一级处理原浆)经过筛选或净化设备的次数.
“段"是指尾浆(包括第一段处理原浆)经过筛选或净化设备的次数.
77.级数增加——-优点：筛（净)效率上升，良浆质量上升；缺点:设备投资和动
力消耗增加,细浆得率下降.
段数增加--—优点：排渣量下降,细浆得率增加；缺点：设备投资和动力消耗增加，筛（净）效率下降。

78.脱墨过程三步骤：①疏解分离纤维; ②油墨从纤维上脱离；③把油墨粒子从
浆料中除去
79.脱墨原理:①脱墨化学品使废纸上油墨表面张力降低从而产生润湿、渗透、乳
化、分散等作用；②机械、化学和热协同作用。

80.脱墨工艺：①洗涤;②浮选;③洗涤+浮选
81.脱墨化学剂：氢氧化钠，硅酸钠，螯合剂，过氧化氢,脱墨剂
82.脱墨方法：洗涤法 Washing Process
除去油墨粒子、浆中填料和细小纤维。

要求油墨粒度<10μm,细致分散，并具有亲水性，保持在水相中。

浮选法 Floatation Process
利用纤维、填料及油墨等组成的可湿性不同而进行分离。

要求油墨粒子的大小范围在10~100μm,最好具有一定的疏水性，以利
于气泡捕集。

83.洗涤法工艺要求油墨颗粒的尺寸小，<10μm，细致分散，并要亲水,保持在水
相中。

84.纸浆颜色的起因：
①素的苯酚基部分氧化成苯醌类物质；
②羟基与重金属离子（铁或铜离子)形成有
色络合物.
③素的基本骨架是含有酚羟基的苯基丙烷
单元。

④纤维素与半纤维素天然是白色的。

85。

常用的多段漂白化学品及其简称符号：
氯化(C)在酸性介质中与元素氯起反应
碱抽提（E）溶解掉与烧碱(NaOH）起反应的物质
二氧化氯（D）在酸性介质中与二氧化氯（ClO2）起反应
氧化（O) 在高压下于碱性介质中与分子氧起反应
次氯酸盐（H）在碱性介质中与次氯酸盐起反应
过氧化氢（P）在碱性介质中与过氧化氢起反应
臭氧（Z）在酸性介质中与臭氧起反应
86。

漂白的基本原理
①破坏或改变发色基团的结构（溶出木素
或改变木素的结构）
②防止或消除发色基团与助色基团之间的
联合
③止发色基团的共轭
④止产生新的发色基团
，—SR.—C等
87。

发色基C=O C=C N=N 助色基团-OR，-COOH，-OH，-NH
2
88.什么是ECF？什么是TCF？
89.废纸浆的甲脒亚磺酸(FAS)漂白：甲脒亚磺酸，FAS在碱性溶液中分解生成的
次硫酸和次硫酸钠具有还原性，从而改变浆中的发色基团结构。

90.纸浆在通常的环境或特定的条件下放置一段时间后，会逐渐变黄，白度会有
一定程度上的降低，这种现象叫返黄或回色.
91.防止或减轻返黄的措施：1.原料要净化，蒸煮要均匀，浆质要稳定.2.选择合
适的漂剂和漂白方法.
92.黑液碱回收过程：黑液蒸发--黑液燃烧-—绿液苛化-—石灰回收
93.黑液预处理过程：除渣——氧化-—除硅-—除皂
94.除渣:去除细小纤维及各种残渣。

95.氧化：减少硫飞失造成大气污染及对设备的腐蚀.
96.硅干扰:（1)蒸发器结垢,传热系数下降（2）使黑液粘度升高，流动性能恶化,
不易提高黑液浓度（3)硅使熔融物熔点升高，增加燃烧困难，使热值下降（4）硅酸钙沉淀在石灰颗粒上，使苛化率下降（5）苛化后白液澄清困难,白泥不易沉降（6)白泥难以采用常规方法回收，再生的石灰不易消化。

97.影响-—硅干扰除皂：硫酸盐皂:硫酸盐法针叶木浆黑液中的树脂酸+脂肪酸的
钠盐，成为硫酸盐皂。

除皂方法：1。

静置法2.充气法3.有机溶剂抽去法
98.绿液的成分:含有NaOH，Na
2S，Na
2
SiO
3
,NaSO
3。