爆破法制浆技术及其产业化应用
“十一五”国家科技支撑计划“林纸一体化运行：模式研究与示范”项目“速生材高得率制浆技术的研发与产
１ 课题 内容 与分 工 ．
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应动 力学模 型 。 １ ． 片浸渍预 处理 技术 的研究 ２木
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该子课题 由中国制浆造纸研究
软化效 果、降低磨 浆能耗 、提高成 浆质 量 的影响等 。
浆 质 量 为 目的 ，研 究生 物 酶 （ 或茵 ）
为 使 用混 合 木 片生 产 高 得 率 浆 的工
作 为 课 题 合 作 单 位 ， 山东 太 阳 厂、企业提供技术参考。
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回眸 “ 十一五” 展望 “ 十二五 ”Ｂ ｖｗａｄ ｒ ｐｃ ｅｅ ｎ ｏ ｅ ｉ Ｐｓ ｔ
院 承 担 ，以 改 善 化 学 预 浸 渍 的润 胀 纤 维 形 态 变 化 规 律 、 材 种 配 比对 成 提 出 了 有针 对性 的 工 艺 措 施 ，可 以
的高得率制浆技术成为近年来国际上 国内高得率制浆生产 中出现的共性、 主要 对 高得 率 制浆 预 浸 渍 过 程 中的
研 究和 开发 的重点 方 向。作为 世界 上 关 键 技 术 问题 为 切 入 点 ，通 过 对 高 药液渗透和作 用机理 以及化学成分 最 大 的高 得率 浆消 费 国， 中国高 得率 得 率 制 浆 机 理 和 核 心 工 艺 技 术 的 系 的溶 出历 程 ，预 浸 渍 工 艺 条 件 与 木
制 浆 的 发 展 非 常迅 速 ， 自 １９ 年 岳 统 、深 入 研 究 ，集 成 符 合 我 国 原 材 素 玻 璃 态 转 移 点 以及 成 浆 质 量 之 间 ９５ 阳林 纸股 份 有 限公 司 （ 岳 阳纸 厂 ） 料 结构 特 点 、先 进 适 用 且 具 有 自主 原 的相 互 关 系 ，磨 浆 能耗 分 布 与成 浆
蒸汽弹射爆破
蒸汽爆破蒸汽爆破即汽爆(Steam Explosion）,是应用蒸汽弹射原理实现的爆炸过程对生物质进行预处理的一种技术。
其技术本质为：将渗进植物组织内部的蒸汽分子瞬时释放完毕，使蒸汽内能转化为机械能并作用于生物质组织细胞层间，从而用较少的能量将原料按目的分解.由于其既避免了化学处理的二次污染问题,又解决了目前生物处理效率低的问题，是生物质转化领域最有前景的预处理技术。
中文名：蒸汽爆破外文名：Steam Explosion类型：自然现象发生对象：生物质，植物作用:结构重排主要介绍植物细胞中的纤维为木素所粘结，与高温、高压蒸汽作用下，纤维素结晶度提高，聚合度下降，半纤维素部分降解，木素软化，横向连结强度下降，甚至软化可塑，当充满压力蒸汽的物料骤然减压时,孔隙中的气剧膨胀，产生“爆破”效果,可部分剥离木素，并将原料撕裂为细小纤维。
可以认为，在蒸汽爆破过程中存在以下几方面作用：①类酸性水解作用及热降解作用：蒸汽爆破过程中，高压热蒸汽进入纤维原料中，并渗入纤维内部的空隙。
由于水蒸汽和热的联合作用产生纤维原料的类酸性降解以及热降解,低分子物质溶出，纤维聚合度下降。
②类机械断裂作用：在高压蒸汽释放时，已渗入纤维内部的热蒸汽分子以气流的方式从较封闭的孔隙中高速瞬间释放出来,纤维内部及周围热蒸汽的高速瞬间流动,使纤维发生一定程度上的机械断裂。
这种断裂不仅表现为纤维素大分子中的键断裂，还原端基增加,纤维素内部氢键的破坏，还表现为无定形区的破坏和部分结晶区的破坏。
③氢键破坏作用：在蒸汽爆破过程中，水蒸汽渗入纤维各孔隙中并与纤维素分子链上的部分羟基形成氢键。
同时高温、高压、含水的条件又会加剧对纤维素内部氢键的破坏，游离出新的羟基，增加了纤维素的吸附能力。
瞬间泄压爆破使纤维素内各孔隙间的水蒸汽瞬间排除到空气中，打断了纤维素内的氢键。
分子内氢键断裂同时纤维素被急速冷却至室温,使得纤维素超分子结构被“冻结”，只有少部分的氢键重组。
改革开放40年——齐鲁工业大学（山东省科学院）制浆造纸工程篇
改革开放40年—— 齐鲁工业大学（山东省科学院）制浆造纸工程篇◎ 吉兴香 齐鲁工业大学 纪念改革开放40周年专题·院所篇齐鲁工业大学（山东省科学院）是山东省重点建设的应用研究型大学，同时也是山东省最大的综合性自然科学研究机构，于2017年5月由齐鲁工业大学和山东省科学院整合组建而成。
齐鲁工业大学的历史可追溯到1948年由解放军胶东军区建立的胶东工业学校；1978年称为山东轻工业学院；2013年更名为齐鲁工业大学，是国家“产教融合”项目首批建设高校、山东省首批应用型人才培养特色名校、山东省高校协同创新中心首批立项建设单位。
山东省科学院成立于1979年，是山东省最大的综合性自然科学研究机构，前身为始建于1958年的中国科学院山东分院。
新的齐鲁工业大学（山东省科学院）汇聚山东省优质科教资源，实行校院合一的管理体制，打造科教融合优势特色，是山东省新型工业科技创新及人才培养领域的重要力量。
齐鲁工业大学制浆造纸工程学科是学校的传统优势学科，自建校以来就开始设立该学科相关的专业，尤其改革开放之后，制浆造纸工程学科在科学研究、人才培养、社会服务等方面得到了长足发展。
依托制浆造纸工程学科，建成多个国家级、省部级重点科研平台依托制浆造纸工程学科，1995年，由原山东省一轻厅主导，齐鲁工业大学与山东轻工科研院所、晨鸣集团、华泰集团等联合共建，组成了山东省轻工行业最早的产学研合作联盟。
2006年，经山东省科技厅批准，齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术实验室成为山东省重点实验室，2007年，该实验室成为省部（教育部）共建重点实验室。
2009年，经山东省发改委批准，由山东轻工业学院牵头，山东大学、山东省造纸院、晨鸣集团、华泰集团、太阳纸业、泉林纸业等8家单位共同组建山东省制浆造纸工程实验室。
2010年，制浆造纸科学与技术实验室正式获批成为教育部重点实验室。
2013年，依托制浆造纸工程学科和教育部重点实验室，由齐鲁工业大学牵头，联合山东大学、华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室、山东省造纸设计研究院、晨鸣集团、华泰集团、太阳纸业、龙力集团、青岛明月海藻集团等组建的轻工生物基产品清洁生产与炼制协同创新中心，成为山东省首批立项建设的省级协同创新中心。
清洁制浆的伟大意义
清洁制浆的伟大意义造纸工业是我国的重要基础工业之一，同时，又是一个投资大，能源及化工原料消耗高、用水量大、污染严重的行业,是我国工业废水控制的首要对象，制浆造纸严重污染环境的现实给造纸业的发展带来了严重的阻碍。
实现麦秆、棉杆等制浆造纸的清洁生产，不但具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，而且更符合国家深入贯彻实施可持续发展战略，推行清洁生产、发展循环经济和环保事业，促进人与自然和谐发展的目标。
本技术(嘉华长如清洁制浆)发明具有巨大的应用市场，其应用可显著促进造纸行业的健康发展，带来巨大的环境、经济、社会效益。
更是符合我国十二五产业计划的重要实施的节能减排的应用项目。
“渍以石灰，皮骨尽脱，而筋独存”。
“渍已，纳之釜中，蒸令及热。
然后浣之，浣毕暴之。
暴已复渍，渍已复蒸。
如是再三”。
这是古人的制浆理论。
我们的祖先研发的制浆工艺，不知道是经过了多少代人，也不知道他们付出了多少代价，使我们的国家成为造纸技术发明国为世界人之骄傲。
这远古的制浆理论与工艺方法却被外国人所沿用而进一步研发，他们把“纳之釜中，蒸令之热”变成了高温，高压，高碱蒸煮，蒸后进行洗涤和漂白，使用大量能源和化工辅料，将50%以上的宝贵资源溶入水中，受资金技术条件限制不能全部回收化学品，特别是非木植物制浆得率更低，废弃物更多，使得文明的造纸工业背上了社会环境污染的罪名。
外国人利用了我们古人的制浆理论发展起来，而今的中国制浆方法又在步入外国人之后尘随波逐流。
中国人要研究新的无污染的清洁的节能型可持续发展制浆新技术，为世人作出新的贡献！政策依据:1 、国家发展计划委员会在高技术产业发展指南中指出：“采用先进技术对传统产业进行技术改造”。
国务院发布的《全国生态环境建设规划》。
2、国务院发布的《全国生态环境建设规划》。
3、国家科技部已将“农作物秸秆综合利用技术示范工程”纳入国家星火计划重点工作之一，认为农作物秸秆的废物利用是推动我国农业实现可持续发展的重要手段。
科技成果——秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用技术
科技成果——秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用技术技术类别储碳技术适用范围造纸行业、农业秸秆综合利用、农田施肥及土壤改良行业现状目前该技术已在山东建立了示范项目，年产精制本色草浆40万吨、本色纸制品60万吨和黄腐酸有机肥60万吨。
在建项目包括山东年处理150万吨秸秆制浆造纸综合利用项目，吉林德惠、黑龙江佳木斯正建设秸秆综合利用项目等，未来将逐步在全国秸秆富产区进行产业化推广。
成果简介1、技术原理针对秸秆纤维特点，通过锤式备料、亚氨法置换蒸煮、机械疏解-氧脱木素工艺，实现木素高效脱除、降低黑液粘度并提高黑液提取率，形成适于秸秆的本色纸浆及纸制品制造技术；同时，制浆产生的黑液经蒸发浓缩、喷浆造粒工艺生产黄腐酸有机肥，实现废液的资源化利用和秸秆科学还田。
2、关键技术（1）锤式备料技术使用锤式破碎机替代传统切草机，圆筒筛取代传统除尘机，实现秸秆备料系统杂质的有效去除；（2）草浆置换蒸煮技术利用草浆最佳蒸煮终点，使用大液比全液相蒸煮工艺和带有中央施放管的草浆立锅连续蒸煮器，改进锅内滤板的结构、增大过滤面积，实现蒸煮黑液置换和循环使用；（3）机械疏解-氧脱木素技术应用疏解机解离纤维新工艺，将疏解机运用于制浆主流程，把机械疏解、氧脱木素技术连用，获得低硬度浆。
可根据需求采用单段氧脱或多段连续氧脱木素；图1 秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用工艺流程图（4）本色浆技术浆中的纤维性尘埃通过物理方法（筛选净化）除掉，不采用化学漂白方式加以去除，本色浆匀度好、色相稳定，生产过程无AOX产生；（5）制浆黑液制有机肥技术以制浆黑液为原料，对其进行蒸发浓缩、喷浆造粒生产黄腐酸有机肥，在废液资源化综合利用的同时实现了秸秆的科学还田。
3、工艺流程秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用工艺流程见图1。
主要技术指标1、吨浆耗水22m3；2、细浆得率56%；3、耐折度62次；4、抗张力40.2N；5、本色浆生产过程无AOX的产生；6、黄腐酸含量≥30%；7、有机质≥40%。
生物制浆是项学科的组合生产工艺技术
生物制浆是项学科的组合生产工艺技术，它是以生物分解为主，配合各种物理破解与机械破解交叉组合的复合工艺，真正的实现在全世界造纸行业梦寐以求的零排放、无污染、无臭味、无悬浮物、节水、节电、节煤、节省原材料、降低生产成本的愿望。
这是一种洁净纸浆生产线，生产用水全部封闭循环使用，它彻底的改变了全世界已应用几百年排出废液的化学制浆法。
所以，以生物制浆为主、物理破解为辅的革命性创新制浆技术是一种清洁制浆、环保制浆工艺。
目前，全世界造纸均采用化学制浆法。
生物制浆池化学制浆法排出的污水中含有大量的COD、BOD、SS等有害物。
虽然近百年来从事对污水制理的研究，但都不能实现“0”污染。
生物制浆法，一改化学制浆的方法，利用麦草、龙须草等植物纤维，采用生物分解废水实现“0”排放，成功地解决了这项全世界许多科学家自从1908年至今仍没有解决的人类社会第二大工业污染难题。
采用生物制浆新工艺制备的纸浆，纤维长、得浆率高、耐折性强。
且每吨生物纸浆成本大大低于化学纸浆成本。
编辑本段相关技术简介生物制浆国内外至今难以工业化生产，主要是因为所用生物菌繁殖时的环境条件难以控制，容易被杂菌感染而达不到生物降解的目的。
而张健教授和北京前导植物纤维制品研究所科研人员经多年研究，采用FYR6软腐菌进行诱变提纯，使得菌种具有强大降解木素的能力，结合机械方法经上万次试验终于突破生物制浆产业化的难题。
同时，还解决了用生物菌对纸浆进行漂白的难题。
1、生物分解（FYR6软腐菌）与机械加工结合的纸浆生产工艺技术：该菌是FYR6软腐菌用来降解木素，该软腐菌为专利发明人张健教授培养的第七代菌种，具有极强的分解木素能力且只分解木素不分解纤维，可在48小时内迅速繁殖，使降解池内FYR6软腐菌比例占90%，杂菌只占10%，72小时内原料木素降解80%以后利用疏解机对原料疏解，使之帚化进一步降解木素，经除渣与筛浆后达到本色浆。
2、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术：生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术，利用木素过氧化物酶进行漂白取得了良好的效果，可使纸浆白度达到83%以上。
制浆造纸行业的发展经历
制浆造纸行业的发展经历一、制浆造纸行业的起步和初期发展制浆造纸行业是指通过将纸浆进行加工和加工成纸张的一系列工业生产过程。
该行业的发展历程可以追溯到古代的造纸术，但真正的工业化发展始于18世纪末19世纪初的工业革命。
当时，蒸汽机的发明和应用为制浆造纸行业提供了动力，使得纸张的生产规模和效率大幅提高。
二、制浆造纸行业的技术革新与发展1. 制浆技术的改进在制浆过程中，最主要的技术革新是从传统的机械制浆向化学制浆的转变。
化学制浆利用化学药剂对原材料进行分解和漂白，提高了纸浆的质量和白度，使得纸张的质量得到了显著提升。
2. 造纸技术的改良随着制浆技术的进步，造纸技术也经历了多次改良。
其中最重要的是纸张的干燥技术的改进，例如通过采用热风循环系统和多辊干燥机等设备，提高了纸张的干燥效率和质量。
三、制浆造纸行业的产业集中化与规模化发展20世纪初，制浆造纸行业逐渐呈现出产业集中化的趋势。
大型制浆造纸企业通过兼并和收购小型企业，形成了规模庞大的企业集团。
这种发展趋势在一定程度上提高了行业的竞争力，促进了技术进步和效率提升。
四、环保意识对制浆造纸行业的影响随着环保意识的提升，制浆造纸行业受到了越来越多的关注和监管。
行业内的企业纷纷加大对环境保护的投入，推动了绿色制浆造纸技术的发展。
例如，引入了再生纸浆制造技术，减少了对天然资源的依赖，降低了生产过程中的废水和废气排放。
五、制浆造纸行业的数字化和智能化发展随着信息技术的快速发展，制浆造纸行业也积极应用数字化和智能化技术，提高生产效率和产品质量。
例如，通过物联网技术实现设备的远程监控和故障诊断，提高了生产线的稳定性和可靠性。
同时，通过数据分析和人工智能算法，优化生产计划和质量控制，提高了生产效率和产品一致性。
六、制浆造纸行业的可持续发展在全球环境问题日益凸显的背景下，制浆造纸行业也面临着转型和可持续发展的压力。
行业内的企业开始积极推行绿色制造和循环经济理念，努力降低资源消耗和环境污染。
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。
科技赋能造纸工艺——记制浆造纸工程国家重点实验室
支撑平台科技赋能造纸工艺——记制浆造纸工程国家重点实验室2023年11月，首届文献保护与文化传承学术研讨会在华南理工大学五山校区举办。
会议通过多视角、深层次、跨领域的互动交流，充分展示了纸质文献抢救性保护、整理研究和出版利用等的新近研究成果和实践经验，共同探索新时代下文献保护与文化传承新路径、新模式，以更高站位、更大格局、更实举措，推动文献保护与文化传承事业多领域融合、高质量发展，推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。
会议由广州市社会科学界联合会、华南理工大学联合主办，而在众多文化领域的承办方中，制浆造纸工程国家重点实验室的名字令人眼前一亮。
让古籍“延年益寿”纸是中华优秀传统文化的重要载体，纸质文献保护是文化传承的重要基础。
制浆造纸工程国家重点实验室（以下简称“实验室”）是我国轻工业领域唯一的国家重点实验室，在全球造纸科技创新竞争力排行榜中一直稳居前三。
实验室自建室起，就组建了由80%党员组成的古籍保护与利用研究团队，面向我国文献保护创新技术需求，主攻纸质文献原生性保护对策、纸质文献利用技术服务、当代重要文献预防性保护对策三大方向，持续推动古籍保护关键技术突破和修复设备研发。
经过多年的发展，实验室古籍保护与利用研究团队创新了文献保护新方法，开发了多种脱酸与增强材料、纸质文献脱酸增强系列智能化批量化装备和多种耐保存专用纸，为我国的纸质文献保护提供了强有力的技术支撑、政策建议和人才储备，也为红色党史文献的保护利用提供科技支撑。
科研成果应用于《广州大典》、孙中山大元帅府等文献保护，服务于红色甲工等党史重要文献保护修复，让古籍“重获新生”；特别是自主研制的整本书超声雾化法式脱酸增强装置，实现了纸质文献快速批量智能化修复保护处理，为国家文献保护与文化传承事业增彩添辉贡献了智慧和力量。
以植物纤维分离、转化和利用为特色实验室于1989年6月经原国家计委批准建设，1995年11月建成并通过国家验收，1996年2月正式向国内外开放运行。
制浆方法综述
制浆方法综述制浆造纸工业是国民经济发展中的重要产业，已经历了数时代的发展，在国民经济领域中仍占据着重要的地位。
纵观制浆工艺的发展，我们看到，用于制浆的手段多种多样，方法层出不穷，但归纳起来主要以碱法制浆为主。
传统的碱法制浆包括石灰法、烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法和预水解碱法。
其中以烧碱法和硫酸盐法为主，这两种方法可广泛用于多种原料的蒸煮，也可用于生产半化学浆和化学机械浆。
近年来为了加速木质素的脱出，保护纤维素和半纤维素少受降解，从而提高纸浆得率，改善成浆的质量，或者为了减轻环境的污染，添加各种添加剂的碱法制浆发展也十分迅速。
目前国内外木浆的生产以硫酸盐法为主，草浆的生产仍以碱法(包括硫酸盐法)为主，而烧碱蒽醌法和碱性硫酸盐蒽醌法等均有很大的发展，其制浆得率高，白度好，纸浆强度大。
易洗、易漂、易抄和泡沫少等方面均占有明显的优势，发展前景乐观。
现就目前应用的主要制浆方法做一个简单的介绍。
1 硫酸盐法不同的制浆方法所采用的蒸煮液组成不尽相同，现时用来进行硫酸盐蒸煮的蒸煮液，都是以氢氧化钠和硫化钠为主的常规蒸煮液。
个别厂也有用以氢氧化钠和多硫化钠为主的蒸煮液。
硫酸盐法蒸煮的主要目的是在使碳水化合物尽可能少受降解的条件下，尽量和尽快的脱除木素。
脱除木素的过程是一个非常复杂的过程，它包括脱木素的化学反应、反应顺序、反应历程和反应速率，也包括反应生成物的性质及影响等，在此就不做详细的介绍。
1.1 添加助剂的硫酸盐法蒸煮化学为了加速脱木素速率或保护碳水化合物使之少受降解，或者同时达到这两个目的，近20年来，都在添加助剂方面做了不少工作，特别是在保护碳水化合物方面做了较多的工作。
现将添加助剂的硫酸盐法蒸煮化学介绍于下。
1.1.1添加无机氧化性助剂的蒸煮化学(一) 添加多硫化钠(铵)的蒸煮化学用多硫比钠蒸煮，可以提高蒸煮得率，主要是由于多硫化钠的氧化作用，它能使碳水化合物醛末端基形成各种碱稳定的糖酸末端基，从而停止剥皮反应[1]。
适于国内餐厨垃圾特性的精细分拣制浆预处理工艺技术
适于国内餐厨垃圾特性的精细分拣制浆预处理工艺技术根据《餐厨垃圾处理技术规范》对餐厨垃圾的定义，餐厨垃圾是指“饭店、宾馆、企事业单位食堂、家庭等加工、消费食物过程中所形成的残羹剩饭、过期食品、下脚料、废料等废弃物”。
餐厨垃圾有效利用既可保护环境、节约资源还可为企业带来一定的经济利益，实现社会、环境和经济效益相统一。
现阶段我国每年餐厨垃圾产生量已达到1亿吨以上，带来环境污染、诱发疾病、引发食品安全等系列问题。
因此，对餐厨垃圾进行无害化回收处理及资源化利用，一是源自消费者对食品安全保障的迫切需求，另外也是改善生活环境的有效方法，餐厨垃圾具有废物和资源的双重特征，可以说是典型的"错位资源”。
通过适当的处理，餐厨垃圾中所含的能量可以被释放并转化为电能和热能，这可以作为传统的能量载体有效地补充在当前中国能源供应日益紧张的时期，寻求新能源迫在眉睫。
使用餐厨垃圾通过成熟技术获取能源是一种合理的解决方案。
由于国内餐厨垃圾具有含水率高，含杂多，含油脂多等特性，国外处置经验不适于用于国内餐厨垃圾上，因此亟需适于国内餐厨垃圾特性的自己的预处理工艺技术与装备，以便满足后端厌氧发酵等其它资源化利用要求。
二、工艺技术1、工艺流程：采用以“物料接收+大物质分拣+精分制浆+除砂除杂+二级离心提油”为主的精细分拣制浆预处理工艺技术路线。
2、工艺说明：根据餐厨垃圾物料性质，我们认为餐厨垃圾处理的关键宗旨'在保证处理环境安全、环保（无跑冒滴漏泄）、节能的前提下，首先要保证处理工序流畅，物料能够"进得去”和"出的来”，其次就是在工艺设计上要充分考虑后道工序设备的使用寿命，减少设备磨损停机维修时间，降低运营成本，提高经济效益”。
以餐厨垃圾物料特性为依据，本着投资成本节约化考虑，我们杂物分离方式采用逐级减量化分离的工艺技术路线，这样会更加可靠地去除餐厨垃圾中的一些杂物，保证经过预处理分拣后的有机物料的各项指标满足离心提油系统安全稳定运行的要求，降低设备设施磨损维修的管理成本，提高粗油脂的获得率，实现餐厨垃圾无害化、减量化的处理要求，使企业效益收益最大化。
高得率制浆过程如何实现碳减排及工程化运行案例
高得率制浆过程如何实现碳减排及工程化运行案例⊙ 房桂干2020年9月22日，在第七十五届联合国大会上，习近平主席正式提出中国“碳达峰、碳中和”目标愿景，将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。
这体现了我国构建人类命运共同体的责任担当，不仅影响我国绿色经济复苏和高质量发展、引领全球经济技术变革的方向，而且对保护地球生态和应对气候变化的国际合作具有重要意义。
制浆造纸工业的属性和特征：重要的基础原材料产业、传承人类文化和文明的重要载体、社会经济发展的重要标志、技术密集型企业、上下游产业链较长、服务于经济社会发展多领域、绿色循环发展潜力巨大。
1 中国化学机械法制浆现状1.1产能和发展趋势（表1）1.2化学机械法制浆主要能量消耗情况和CO 2e当量以漂白化机浆为例，如表2所示。
2 存在的主要问题分析（1）“积极拓展新纤维资源，缓解原料供需矛盾”战略。
表1 中国化机浆产能（不完全统计）29+1443+2467～20182019～2022小计2023～2025总计477.3529.651006.956001606.95房桂干先生，博士，二级研究员，博士生导师；国家重点研发计划首席专家、国家科技奖励评审专家、国际木材科学院院士（F ello w,I A W S）、国际杰出机械浆科学家协会会士（Fello w，E RG S ）、法国波尔多第一大学外聘教授、南京林业大学与陕西科技大学外聘教授；联合国教科文组织B i o－D e v研究生培养网络指导教授、中国造纸学会常务理事、江苏省造纸学会副理事长。
国家林业局百千万人才工程省部级人选，江苏省333人才工程学科带头人。
现任中国林科院首席专家，林产化学工业研究所副所长等职。
在高得率清洁制浆生产技术、废水高效处理工程技术研发领域取得了多项具有自主知识产权的关键技术成果，并实现了产业化。
先后主持建成全国产业化装备和技术的化机浆生产线多条，实现了我国化机浆清洁生产成套技术和装备的首次出口，相关成果成功应用到了几十家企业进口生产线的建设和技术改造项目，为我国清洁制浆和装备的技术进步做出了突出贡献。
制浆造纸行业的困境与发展前景展望
制浆造纸行业的困境与发展前景展望制浆造纸行业是一个重要的基础工业，它在经济发展中扮演着至关重要的角色。
然而，目前该行业面临着一些困境，如环保压力、资源消耗过大、市场竞争激烈等。
本文将探讨制浆造纸行业的困境，并展望其未来的发展前景。
一、困境1. 环保压力随着环保意识的提高和法律法规的逐渐完善，制浆造纸行业受到越来越多的环保压力。
该行业产生大量废水、废气和固体废弃物，对水资源和空气质量造成了污染。
尤其是传统的制浆方式使用大量化学药剂，其中包含了有毒有害物质，对环境具有潜在风险。
因此，该行业需要加大环境治理力度并采用更为清洁和可持续发展的生产方式。
2. 资源消耗过大制浆造纸是高能耗、高排放行业，以木材作为主要原料存在资源消耗过大的问题。
木材资源日益减少，采伐木材对自然环境产生了破坏。
同时，能源成本的上升也对制浆造纸行业造成了压力。
该行业需要加强废物综合利用和资源循环利用，推动绿色制浆造纸技术的发展和应用，减少对自然资源的依赖。
3. 市场竞争激烈随着全球化进程的加快，制浆造纸行业面临着来自国内外的激烈竞争。
全球范围内制浆造纸企业规模越来越大、数量不断增加。
行业过剩产能导致价格战愈演愈烈，企业利润空间被进一步挤压。
此外，新兴技术的出现也给传统制浆造纸企业带来了挑战。
因此，加强技术创新、提高产品质量和附加值以及拓展市场需求是解决该问题的有效途径。
二、发展前景展望1. 绿色发展未来制浆造纸行业必须向绿色发展转型，在实现经济效益的同时注重环境保护和资源节约。
通过技术创新和工艺改进，推广清洁生产技术，减少废物排放和资源消耗，达到可持续发展的目标。
同时，加强环境监管与执法力度，鼓励企业加入环保组织，并建立健全的环境管理体系。
2. 降低生产成本制浆造纸行业需要积极应对能源价格上涨等问题，通过提高能源利用效率、优化采购策略、合理调整产业布局等方式降低生产成本。
此外，科技创新也是解决该问题的关键。
研发新型能源替代品、高效水利用技术等可以降低能源消耗成本。
APMP制浆的研究与应用现状
当地大量的工业较少利用的廉价阔 号桉和巨尾桉碱性过氧化氢机械浆 据，同时对目前北方广大地区的速
叶木资源，又可为开发木浆造纸、 （ＡＰＭＰ）的预处理工艺条件及制浆过 生杨用于 ＡＰＭＰ化机浆也会是很有益
降低木材纤维原料紧缺的压力提供 程中各种主要化学组份的变化进行 的借鉴。
良好的发展空间。
了研究。在本论文实验条件下，用
近年来国内对 ＡＰＭＰ 的兴趣不是
傅其容等［１７］对蓝桉ＡＰＭＰ印刷纸 原国家轻工局组织的鉴定和验收，
仅停留在学术研究上，而是在有条 纸页结构与印刷适性进行了探讨、 项目均达到或超过合同规定的经济
件的单位和地区相继引进了多套 分析了配抄纸页的强度与光学性质。 技术指标，验收及鉴定委员会对科
ＡＰＭＰ 生产线，像鸭绿江造纸厂、岳 利用光透射技术通过图像分析仪测 研成果的先进性给予了肯定并对应
外对各种原料的 ＡＰＭＰ 制浆的研究， 纸原料紧缺的问题。
应用技术，并进行了中试［２０］。在此
对推动各厂家利用当地木材资源开 ３ ＡＰＭＰ 浆配抄性能的研究现状
基础上，于２０００ 年１０～１１月在云南
发 ＡＰＭＰ 制浆起到了积极作用，同时 下面是国内一些单位或个人对 保山地区造纸厂的 ＡＰＭＰ化机浆生产
目前，国际上对 ＡＰＭＰ 的研究颇 多，桉木、云杉、杨木、松木、以及 非木材纤维原料如红麻等 ＡＰＭＰ 制浆 技术都已比较成熟。跨国公司安德里 茨（Ａｎｄｒｉｔｚ）不但销售 ＡＰＭＰ制浆设 备，而且对各材种 ＡＰＭＰ 制浆的研究 也走在世界前列。美国春田的科研开 发中心在这方面也做了大量工作，并 为购买设备的用户进行中试试验，为 引进的生产线提供可靠的技术依据。 另一 ＡＰＭＰ 设备销售公司为加拿大的 Ｈｙｍａｃ，也拥有自己的研发中心，从 事同样的研究工作。杨木 ＡＰＭＰ 制浆 工艺由Ｓｃｏｔｔ纸业集团开发并申请专 利。自 １ ９ ８ ８ 年以来，加拿大阿尔
制浆工艺技术的发展历程
制浆工艺技术的发展历程制浆工艺技术的发展历程可以追溯到人类最早发现和利用纸张的时代。
下面是一个大致的制浆工艺技术发展的历程：1. 早期手工工艺：最早的纸张制作技术可以追溯到3000多年前的中国。
当时人们使用树皮、竹子等植物纤维进行纸张的制作，通过手工漂白和磨削来提高纸张的质量。
2. 机械制浆工艺的出现：18世纪末，英国发明家尤瑟纳尔·W·道布尔发明了第一台连续机械制浆机，这标志着机械制浆工艺的诞生。
机械制浆工艺通过将原料经过破碎、磨浆等机械处理，提高了纸浆的产量和质量，大大提高了制纸工业的效率。
3. 化学制浆工艺的兴起：19世纪中叶，瑞典科学家卡尔·Daniel·S·韦斯特伦发明了硫酸盐法制浆工艺，被称为“化学制浆法”。
这种工艺利用强酸的漂白作用，能够有效去除纸浆中的木质素，提高纸张的质量和白度。
4. 日本纸张新技术的推动：20世纪初，日本开始兴起一系列纸张新技术，如半化学制浆法、溶剂法制浆等。
这些技术在提高纸浆产量和纸张品质的同时，还能够充分利用废纸等二次资源。
5. 新型制浆工艺的应用：近几十年来，随着环境保护意识的增强和科技的进步，新型制浆工艺不断涌现。
如氧化法制浆、酶法制浆等，这些新工艺能够更加高效、环保地进行纤维素的分离和制浆，减少资源浪费和环境污染。
6. 循环经济的发展：当前，全球的纸浆工业已经逐渐意识到循环经济的重要性，开始更加注重纸浆产业的可持续发展。
回收利用废纸、废纺织品等资源，采用环保的制浆工艺，减少废水和废气的排放，是当前制浆工艺的发展趋势。
综上所述，制浆工艺技术的发展历程从早期的手工制浆到机械制浆、化学制浆，再到日本新技术的推动和当前的新型制浆工艺的应用，都是为了提高纸浆的产量和质量，减少对环境的负面影响。
循环经济的发展将进一步推动制浆工艺技术的创新，促进纸浆工业的可持续发展。
“混合材高得率清洁制浆关键技术及产业化”项目获国家科技进步二等奖
12林业机械与木工设备第48卷国家具行业发展时也面临了与今天中国整木定制企业一样的问题。
木得易公司于是就将原来的实木家具连接件进行了改造，使之能适应新的家具市场。
木得易比起樺卯拥有加工简单、坚固耐用、可快速安装、可多次拆卸、无孔外观等优点。
5结束语家具设计是时代的一面镜子，是文化的载体。
家具的设计，需要尊重民族文化传统和地域风格特点，禅卯不应该是传统守旧的东西,我们应该将传统文化注入新的设计中，使优秀的传统文化得以继承和发展口。
一闵。
我们不仅要学习传统樺卯结构，更要深入学习其理念和灵魂，并将其应用在设计实践中[17-18]参考文献：[1]苏剑萍，吕九芳•传统樺卯结构的现代化传承[J]•家具,2017,38(2):50-52+86.[2]刘青青，闫小星,逮瑞杰，等.中国家具企业国际化与“一带一路”关系[J]•家具,2019,40(6)：95-99.[3]耿晓杰.家具设计的分形研究[D].北京:北京林业大学,2006.[4]刘娜,陈于书•基于可拆装插接结构的家具设计研究[J].家具,2017,38(1):52-56.[5]薛坤•樺卯结构现代化转化是探索[J]•家具,2009(6)：60-63.[6]丁香清，关惠元,黄琼涛，等.现代桌几类实木家具拆装结构设计[J].家具与室内装饰,2013(9)：80-83.[7]王安正，关惠元•基于传统樺卯结构的家具可拆装性设计研究[J].家具,2017,38(6)：49-53.[8]周一凡，李晶.基于樺卯结构的儿童交互产品设计[J].戏剧之家,2019(31)：94-95.[9]张嘉锤，闫小星.基于中国传统樺卯结构的可拼装亲子互动椅凳设计艺术科技,2019,32(8):15+63.[10]陈于书.20世纪中国家具艺术风格解读[D].南京:南京林业大学,2008.[11]储韩君,顾颜婷，颜敏，等•可拆装化家具研究与设计实践[J]-家具,2019,40(3):93-96.[12]朱云，申黎明.面向用户装配的实木家具樺卯结构设计[J]•林业工程学报,2018,3(3)：142-148.[13]赵汉伟，陈于书.从当代家具设计谈设计伦理[J].家具与室内装饰,2018(6)：17-19.[14]刘娜,陈于书.基于可拆装插接结构的家具设计研究[J].家具,2017,38(1)：52-56.[15]汤琳，关惠元,代鹏飞，等.五轴机床在粽角樺加工中的运用研究[Jh家具,2019,40(3)：55-60.[16]丁霞辉，李军.成组技术提高实木餐椅椭圆樺卯生产效率[J]•家具,2019,40(3):33-39.[17]王安正，关惠元•基于传统樺卯结构的家具可拆装性设研究[Jh家具,2017,38(6):49-53.[18]董华君，沈隽.樺卯结构在儿童益智玩具设计中的应用[J].林产工业,2018,45(6):59-62.(责任编辑王琦)・行业内外・“混合材高得率清洁制浆关键技术及产业化”项目获国家科技进步二等奖2020年1月10日,2019年度国家科学技术奖在京揭晓，共评选出296个项目和12名科技专家。
第三章机械法化学机械法半化学法制浆
碱性亚硫酸盐法半化学浆
制浆造纸原理与工程
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：> 95% 基本流程：
备木 磨浆 筛选 净化 浓缩 （漂白） 送抄纸 粗渣再磨
制浆造纸原理与工程
（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 有关研究结果表明（见 P117-118 表3-8），用密度小、生
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。
2.磨浆浓度： 是重要的影响因素，一般控制在20％～30％范围。 第一 段磨浆 25％左右，第二段磨浆 20％左右.
比压应与磨石纹锋配合，钝的纹锋应相应提高比压。
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。
调节喷入浆坑的白水温度和喷水量，可以调节温度和浆浓。
提高温度：纤维分离较容易，浆强度高，滤水性好。生产中一般 控制浆坑温度在75~85 oC。
提高浆浓：生产能力下降，大量浆料被复磨，浆料强度下降。生 产中一般控制浆浓在2.0%。
P108：生产控制中浆坑温度、浆浓和白水浓度的关系
P109：图3-12为浆坑温度和浆浓对纸浆裂断长的的影响
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）
高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化
高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化⊙ 吉兴香【编者按】在2020年度国家科学技术奖励大会上，由齐鲁工业大学联合山东晨鸣纸业集团股份有限公司、山东华泰纸业股份有限公司、山东太阳纸业股份有限公司、山东恒联投资集团有限公司等多家造纸企业共同完成的项目“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”获得国家科学技术进步奖二等奖，也是2020年度国家科学技术奖励大会上唯一获奖的造纸行业项目。
作为该项目的第一完成人——齐鲁工业大学（山东省科学院）轻工学部主任、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室常务副主任吉兴香教授，成为造纸行业第二位以第一完成人身份获奖的女性科研工作者，更是造纸行业历次获奖名单中最年轻的获奖者。
在第十二届中华纸业浆纸技术论坛上，受邀以“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”的话题做了专题报告。
吉兴香 女士博士，二级教授，博士生导师；现任齐鲁工业大学轻工学部主任、生物基材料与绿色造纸国家重点实验室常务副主任、制浆造纸科学与技术教育部重点实验室主任；国家万人计划科技创新领军人才、国家重点研发计划首席科学家，中国女科学家奖获得者。
主要从事制浆造纸绿色化学与生物技术、农林生物质资源化利用方面的研究。
先后主持国家重点研发计划、国家基地与人才专项、国家自然科学基金重点项目等国家级项目多项。
获国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖1项等。
1 行业概况我国是世界上第一大纸张生产国和消费国。
2019年我国纸和纸板的产量1.08亿t，连续10年世界第一。
而我国人均年消费量较低，仅76 k g，发达国家在200 k g以上。
因此我国纸及纸板的生产和消费量还有很大的增长空间。
然而就目前看，我国造纸行业依然面临的突出问题，主要包括：（1）环境挑战日趋严峻，发展绿色技术刻不容缓。
造纸废水排放量占全国工业废水排放量的约15%，C O D排放量占全国工业废水排放量的15%-20%。
传统漂白纯化技术导致纤维和废水中存在有毒氯化物残留，致使生产食品级包装材料受到限制，漂白废水无法进入回用系统，排放量大。
造纸工业中的蒸汽爆破技术
造纸工业5.9.1 木材纤维蒸汽爆破制浆蒸汽爆破法制浆是把经预浸处置后的木片装入蒸煮锅中、通入蒸汽在高温高压下蒸煮，使其软化、然后瞬时降压使浆喷出。
等用高压饱和蒸汽蒸煮和爆破经化学预处置的木片制得得率高、强度好、磨浆能耗低的造纸用浆。
国内的詹怀宇、黄干强等人对桉木、杨木的爆破法制浆进行了研究。
李卫等对落叶松的蒸汽爆破法制浆的研究取得了质量较好的造纸用纸浆。
爆破法制浆的流程如下：木片制备[平均尺寸20mm×12mm×（2-3）mm]化学预浸（液化1：4，温度60℃，时间22h）高温汽蒸释压爆破磨浆阻碍蒸汽爆破法制浆性质的主若是预浸条件、蒸汽压力及温度。
预浸使纤维发生必然的润胀，纤维变得柔软，有利于爆破时不受或少受机械损伤。
汽蒸时的高压饱和蒸汽使润胀加速。
爆破时、润胀的木片撞击在集料的罐壁上、致使纤维内部细纤维化和部份解离。
因此能够生产出柔韧的纤维、有利于磨浆能耗的降低和纸页抗张强度的提高。
预浸渍的条件和所用化学药品对浆的性质有专门大阻碍。
一样是在室温、真空条件下进行的。
经常使用的化学药品是Na2SO3和NaOH，Na2SO3既起抗氧化剂的作用，又使纤维表面的亲水基团数量增加，有利于纸页强度的提高。
氢氧化钠是极好的润滑剂。
Na2SO3中加入少量NaOH使纸页的强度明显提高，磨浆能耗大大减少，但白度、不透明度降低。
蒸煮温度和爆破压力的提高有与延长保压时刻相同的成效。
压力越高，爆破时纤维受损机遇越大，对纸浆强度不利，故蒸煮温度与爆破压力并非是越高越好。
Law和Bi对爆破机理进行了较为深切的研究，采纳原料为黑云杉，制成木片规格为：纵向×弦向×径向＝××，蒸煮温度别离为170℃、190℃、200℃。
通过外部观看，用亚硫酸钠处置的木片，在170℃爆破后无明显分离现象，190℃时仅发生部份纤维分离，只有在200℃爆破后纤维分离才较为明显。
显微镜观看说明，爆破释放料引发的纤维分离要紧发生在胞间层，纤维本身几乎没有蒙受损失。
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爆破法制浆工艺包括 :化学预浸 ,蒸煮 ,释压爆 破 ,磨浆 。为了防止纤维原料在蒸煮时氧化 ,同时使 纤维原料中纤维表面产生亲水基团 ,预浸药液选用 阻氧剂 ,如亚硫酸钠 。此外 ,为了保证纤维原料得到 良好的润胀和防止导致得率损失 、强度降低的酸性 水解 ,在预浸药液时加入润胀剂 ,如氢氧化钠 、碳酸 钠或碳酸氢钠等 。
Pap e r Scie nce & Tec h nol ogy 2003 V ol . 22 N o . 6
17
料强度好的又一个主要原因 。④ 爆破法制浆与传 统的化学法制浆相比 ,由于制浆过程中 ,药品用量 少 ,木素和碳水化合物溶出少 ,因此制浆得率高 ,废 水污染负荷低 。与常规化学机械法制浆相比 ,由于 细胞壁膨松 ,胞间层分离较好 ,爆破浆制浆过程的能 耗大为降低 。
图 2 爆破前后纤维细胞截面的透射电镜照片 (a) —爆破前 ; (b) 、(c) 、(d) —爆破后
2. 2 爆破浆性质 我们在陕西省宝鸡瀚森园纸业科技发展有限公
司完成了产业化试验 ,用杨木 、麦草作为代表性原料 试生产出爆破法纸浆 。麦草爆破浆用于抄造瓦楞原 纸可达国家标准 A 级要求 (见表 1) ,制得的爆破浆 可用于生产高质量的多种纸张产品 。
不透 明度 ( %)
印刷 透印值 密度 (DP2.4 ×103) (PT2.4 ×103)
1
80
20
0
3. 3
4. 0
18. 7
16. 94
24
49. 51
96. 99
0. 817
13. 4
2
80
0
20
3. 0
4. 2
16. 6
20. 73
27
50. 30
98. 37
0. 889
5. 99
3
70
30
用杨木爆破浆代替化学木浆配抄新闻纸结果如 表 3 所示 。
表3
杨木爆破浆配抄新闻纸的条件及纸张性能
配抄条件
松厚度
编
磨木浆 化学浆 爆破浆
号
( %)
( %)
( %) (cm3/ g)
裂断长 ( km)
撕裂 指数 ( mN·m2/ g)
破裂功 (J / m2)
拉毛 速度 (cm/ s)
白度 ( %ISO)
总耗时间 (时 :分 :秒)
2 :26 :03
消耗电量 ( kW·h) 47. 10
浆料叩解度 (°SR) 14. 2
能耗比 爆破浆/ CTMP ×100 %
( %)
爆破浆 1 #
100
0. 2
2 :24 :09
32. 90
14. 5
32. 9/ 47. 1 ×100 % = 69. 9
爆破浆 2 #
从表 3 中可以看出 ,用杨木爆破浆全部代替化 学木浆配抄新闻纸 ,纸张的裂断长 、破裂功以及拉毛 速度都有明显的改善 ,印刷密度提高较多 ,而透印值 大大减少 。在胶印机越来越普遍 ,印刷速度越来越 高的今天 ,印刷纸的表面强度是其印刷适应性的重 要指标 。纸页拉毛速度的提高 ,有利于减少印刷过 程中的掉毛现象和糊版问题 。
纤维原料在瞬间释压爆破时 ,在化学能 、热能 、 机械能的协同作用下 ,纤维细胞微细结构会产生一 系列显著变化 。 从电镜照片 (图 2) 中可以看出 ,爆破之后纤维 原料发生以下变化 。①纤维细胞壁急剧膨胀 ,细胞 腔变大 ,细胞壁显得膨松 。这无疑会大大提高纤维 的柔韧性和可塑性 ,磨浆时较易剥去 P 层 (胞间层) 和 S1 层 (次生壁外层) ,纤维的细纤维化较好 。同 时 ,纤维不易被切断 ,而较易纵向分裂 ,长纤维保留 较多 ,分丝帚化良好 ,有利纤维之间的结合 。这是爆 破法纸浆强度好的重要原因之一 。② 细胞壁膨松 到一定程度 ,胞间层分离开来 。③ S1 层和 S2 层 (次 生壁中层) 剥离开来 。从图 3 也可看出 ,纤维细胞 S2 层被暴露出来 。这一点对爆破浆具有很重要的 影响 。阔叶木 、草类原料木素的分布与针叶木有所 不同 ,其胞间层及细胞壁外层的木素较多 ,细胞壁内 层的碳水化合物较多 ,其中半纤维素含量也较多 。 将 S1 层与 S2 层剥离开后 ,因 S2 层的半纤维素含量 高 ,它使纤维具有更高的可塑性及柔韧性 。暴露出 半纤维素促进了纤维之间的结合 。纤维细胞壁部分 S1 层与 S2 层被剥离开的变化是磨浆能耗较低 ,浆
纤维原料自储存仓中通过计量进入洗涤除渣 器 ,洗涤除渣目的是除去混在木片中的重杂质如石 头 、砂子和金属碎片等 ,并可调节木片水分 ,经过洗
涤除渣的纤维原料进入预浸器 ,在这里纤维原料和 加入的化学药品 (氢氧化钠和亚硫酸钠) ,充分地混 合均匀 ,在 120 - 130 ℃左右汽蒸 10 - 20min ,然后用 螺旋输送机送入爆破蒸煮罐中 。爆破罐迅速通入中 低压的饱和水蒸汽 。在 1. 1 - 1. 8MPa 压力下停留 几分钟 ,接着瞬时释放浆料到浆料接受器 ,在释放浆 料的瞬间 ,产生“爆破”效果。浆料进入接受器时会释 放出大量废蒸气 ,可利用热交换方法将这部分的热量 给予回收 。接受器内浆料趁热马上用螺旋输送机喂 入常压盘磨机进行磨浆 。浆料经消潜处理后即可储 存在浆池中供抄浆板或抄纸用。工艺流程见图 1 。 2. 1 电镜分析
100
0. 2
1 :48 :08
28. 40
14. 5
28. 4/ 47. 1 ×100 % = 60. 3
表5
试样编号 麦草 CTMP
麦草 1 #
原料量 (绝干) ( kg) 20 20
盘磨间距 ( mm) 0. 08 0. 12
麦草磨浆条件及电能消耗
总耗时间 (时 :分 :秒)
0 :35 :52
杨木爆破法纸浆性质如表 2 所示 :
《造纸科学与技术》 2003 年 第 22 卷 第 6 期
表2
杨木爆破浆抄造纸页性能
从表 2 中看到杨木爆破纸浆的强度性质跟传统
试样 爆破得率 ( %)
白度 ( %ISO)
裂断长 ( km)
撕裂指数 ( mN. m2/ g)
1#
84. 3
50. 6
6. 56
4. 72
麦草 3 #
20
0. 12
0 :13 :20
4. 20
23. 5
4. 2/ 10. 8 ×100 % = 38. 9
麦草 4 #
20
0. 12
0 :12 :37
3. 90
21. 0
3. 9/ 10. 8 ×100 % = 36. 1
由表 4 看出 ,通过一次磨浆 ,三种浆料的打浆度 非常接近 (14. 2°SR - 14. 5°SR) ,杨木爆破浆 1 # 和 2 # 试样的磨浆电耗比杨木化学机械浆的电能消耗 分别节省 30. 1 %和 39. 7 %。1 # 和 2 # 试样蒸煮用 药量 ( 氢氧化钠和亚硫酸钠用量分别为 1. 6 %和 2 %) 比杨木 CTMP 的要低 ,如果杨木爆破浆的用药 量采用与 CTMP 用碱量一样 (即氢氧化钠和亚硫 酸钠用量分别为 2 %和 4 %) ,估计爆破浆的磨浆能 耗节省还要多些 (也许能达 50 %) 。
2. 3 爆破法制浆废水 爆破法纸浆由于加入的化学药品较少 ,所以爆
破法制浆废液的污染负荷大大减少 ,其 CODcr 发生 量仅为化学浆的 1/ 8 - 1/ 10 ,BOD5 发生量是化学浆 的 1/ 2 - 1/ 3 。
图 4 、5 、6 、7 是爆破法制浆废液污染负荷与化学 浆 、化学机械浆的废水污染负荷比较情况 。
0
3. 2
4. 1
25. 3
19. 29
24
49. 87
97. 19
0. 811
16. 8
4
70
0
30
3. 1
4. 7
14. 5
24. 29
30
50. 51
97. 36
0. 881
8. 7
注 :磨木浆和化学浆取自广州造纸厂 。广州造纸厂抄造新闻纸的配比是磨木浆 80 % ,化学浆 20 % ,编号 1 的纸页即为广州造纸厂新闻纸质 量指标 。
2
3. 0
70. 3 48 113. 0 5365 8. 151
3
5. 0
68. 6 62 115. 5 6866 8. 081
4
1. 0
3. 0 72. 1 60 113. 6 4664 8. 428
从表 1 中看到 ,仅仅加入 1 %NaOH 药液处理 麦草进行爆破所产出的纸浆其性能指标已超过瓦楞 原纸国家标准 A 级要求 (国标 A 级 :定量 112 ±6g/ m2 ;环压指数不少于 7. 10N. m/ g ; 裂断长不少于 4. 30km) 。
1 前 言
造纸工业是为国民经济发展提供纸和纸板等原 材料的重要基础工业 。虽然我国已成为纸浆 、纸和 纸板的生产 、消费和进口大国 ,纸和纸板的生产和消 费量均居世界第二位 。但是我国造纸业存在纤维原 料缺乏 、污染严重的问题 ,特别是对水环境的污染 。 其主要污染源是化学制浆产生的废液 。爆破法制浆 是一种将传统化学法和机械法制浆技术的优点结合 在一起的新型清洁生产技术 。主要利用“具有细胞 结构的造纸纤维原料 ,在一定温度 、压力的水蒸汽作 用下 ,纤维素结晶度提高 ,半纤维素部分降解 ,木素 软化 ,纤维细胞间的结合力大大削弱 ,在突然卸压 时 ,纤维细胞内的蒸汽会快速释放 ,产生‘爆破’,使 纤维之间离析 、分散 ,部分剥离木素 ,并将原料撕裂 为细小纤维”这个技术原理而提出的制浆技术新方 法 。其化学药品用量大大地减少 ,具有污染负荷低 、 成浆得率高 、纸浆物理性能好 、节能 、制浆成本低 、可 控性好等优点 。针对我国造纸工业存在的纤维原料 短缺 、能耗高 、污染严重等问题 ,是行之有效的制浆 技术 。