高得率制浆复习
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。
齐鲁工业大学 制浆原理 复习题
制浆方法分类制浆得率范围SWG -- 磨石磨木浆：95-97% RMP -- 盘磨机械浆：94-96%TMP -- 热磨机械浆：91-94% CTMP -- 化学热磨机械浆：90-93%BCTMP -- 漂白化学热磨机械浆：88-92% APMP -- 碱性过氧化氢机械浆：88-93% CMP -- 化学机械浆：85-90% SC -- 半化学浆：65-85%KP -- 硫酸盐化学浆：42-50%备料定义：贮存的原料经过一定要求的处理以满足制浆生产（蒸煮和磨浆）要求的过程。
备料目的：贮存、净化、制备合格的料片。
木材原料贮存方式：1.水上贮存2.地面贮存木材去皮目的：树皮（韧皮类树种除外）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。
稻草麦草备料目的：切断和净化稻草麦草备料方法：1.干法备料2.全湿法备料3.干湿结合法全湿法备料是目前较为先进的草类原料备料方法，主要设备是具有球形壳体的水力碎解机。
优点：a.消除飞尘，改善环境；b.降低噪音和劳动强度；c.提高草片质量；d.减少药品用量；e.提高得率、强度。
缺点：设备投资大，维修费用高，用水多，动力消耗大，生产成本高。
干湿法结合备料与连续蒸煮配套使用的优点：蒸煮得率高，纸浆强度大，均整性好，原料损耗低，自动化程度高，节省药液，劳动强度低，工作环境得以改善，成浆质量稳定。
化学法制浆的定义：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。
也必须使纤维细胞壁中的木素含量适当降低，同时要求纤维素溶出最少，半纤维素有相应的保留。
化学法制浆的要求：1.尽可能多地脱出植物纤维原料中使纤维黏合在一起的胞间层木素，使纤维细胞分离或易于分离；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（根据纸浆质量要求而定）。
烧碱法蒸煮液主要是NaOH，还有Na2CO3硫酸盐法蒸煮液主要是NaOH+Na2S，还有Na2CO3，硫酸钠，亚硫酸钠，硫代硫酸钠。
制浆原理与工程复习重点
第一章备料1.木材备料一般采用什么流程？原料场应符合哪些要求？流程：去皮、锯木、除节和劈木、削片。
原料场符合的要求：①防火、②运输方便、③排水通畅、④通风良好、⑤照明。
2.木材去皮的方法有哪些？常用的剥皮设备有哪些？原理如何？去皮的方法：人工去皮、机械去皮（刀式去皮、摩擦去皮、挤压去皮、圆环式剥皮机或旋刀式剥皮机、Rosser 刀辊式剥皮机）、水力去皮、化学去皮。
常用的剥皮设备：滚刀式剥皮机、圆筒式剥皮机、圆环式剥皮机或旋刀式剥皮机、Rosser刀辊式剥皮机、水力喷射式剥皮机。
原理：滚刀式剥皮机：将原木放在楞架上，利用转动的滚刀，沿原木的纵向削去一道树皮，然后翻转机将原木翻动一定角度，再削去一道树皮。
圆筒式剥皮机：原木从圆筒的进料端连续地进入，在桶内做无规则的滚动，并被圆筒内壁的钢梁带着，随着圆筒的旋转而提升，再落下，逐渐从筒的一端移向另一端，原木之间、原木与筒壁之间发生摩擦、碰撞。
使树皮剥离。
圆环式剥皮机或旋刀式剥皮机：利用一个旋转圆环，在圆环上装有好几个带有刮铲刀片的支臂，当木片通过圆盘时，对它施加径向和切向的压力。
利用树皮和木材形成层之间的结合力较弱的特点剥皮。
Rosser刀辊式剥皮机：利用一个快速的附有多个切削刀的刀辊，刀辊上的切削刀切削和刮铲掉原木上的树皮。
水力喷射式剥皮机：直接以高压水射向原木以脱除树皮。
4.影响削片的质量因素有哪些？影响木片长度的主要因素是在具有适当的安刀角的前提下的刀距、投木角和投木偏角大小。
影响木片厚度的主要因素是刀高。
影响木片斜度的主要因素是投木角和投木偏角。
木片的合格率。
5.一般常用的木片筛选设备有几种？其特点如何？常用的木片筛选设备有：圆筛、平筛、盘式筛。
圆筛：具有结构简单、设备维修容易等优点，但它占地面积大，筛选有效面积小，筛孔易堵塞。
6.用于草片筛选的设备有哪些？辊式除尘机、锥形筛、吸尘风机、水膜除尘器。
7.用于稻麦草备料除尘的方法有哪些？各有什么特点？方法：干法、湿法、干湿结合法。
制浆造纸机械与设备复习资料
备料流程1.制木片的常规过程原木木段剥皮削片筛分2.主要设备：剥皮机、削片机、木片筛、料仓辅助设备：锯木机：圆锯、带锯（如采用大口径长原木削片机可不用）劈木机：立式单斧、双斧等，很落后，已被带锯所代替钻节机：人工操作，劳动强度大洗木机：水环式洗木机（漂浮及沉降原理）树皮脱水机：树皮脱水后作锅炉燃料再碎机：削片后筛分出来的大木片、长木条再碎之用剥皮机去皮的原因：树皮纤维含量低，灰分、杂质多，不利于制浆。
方式：人工去皮、机械去皮、化学去皮机械：摩擦剥皮（圆筒剥皮机）刀式剥皮挤压剥皮木片的规格：长15～20mm宽≤20mm（最好）厚3～5mm原木木片合格率要求大于85％板皮木片合格率要求大于75％削片机种类：刀盘式、鼓式、螺旋式刀盘式削片机组成：刀盘、机壳、喂料槽、传动流程：原木飞刀与底刀切下圆饼木饼受剪成块成木片影响木片质量的因素：（1）原木的质量和水分小、短原木占的比例要小，冬季：25－35%，夏季：35－45%。
（2）削片机参数飞刀数，刀距，间隙0.3-0.5mm，削片刀刃角。
盘式削片机的使用与维护：见P15。
（3）削片刀刀刃角V型筛与平筛比较：V型筛木片总的运行方向是与轴同向的，平型筛木片总的运动方向是与轴的方向垂直的。
硫酸盐法蒸煮锅特点：1.优点：锅容积大、产浆量大、效率高；与蒸球比占地面积小；2.缺点：附属设备多、构造较复杂、制造费用和要求高；容量：国内50、70、110m3；国外也有125、160m3组成锅体、锅盖、装锅器、喷放阀、药液循环加热装置、支座；蒸煮锅的高度、直径及上、下锥角的大小是蒸煮锅外形尺寸的重要指标高度与直径比在3.3—4之间药液循环加热系统：直接加热强制循环间接加热强制循环装锅器、喷放装置和废气余热回收装置装锅器目的：分布、温度、排气喷放锅（喷放仓）的总容积，一般为蒸煮器总容积的1.5-1.8倍，每台喷放锅的容积应为每台蒸煮设备的2.5—3倍连续蒸煮设备意义：实现突破性进展，装料、送液、升温、蒸煮、保温及放料全过程在同一时间内的连续化。
制浆工艺学习题
制浆工艺学一、名词解释：微纤维、硫化度、白液、绿泥、消潜、稀释因子、级与段、EO、AOX、漂率、导管、得率、绿液、白泥、BCTMP、置换比、CD、Pxa、有效氯用量、黑液和红液二、填空1.植物纤维原料中的少量组分,草类中主要是___________,木材中主要是___________ ,麻类中主要是___________。
2.化学法制浆得率为___________。
3.硫酸盐法蒸煮比烧碱法得率___________, 浆的强度___________ ,但漂白___________。
4.___________是所有浆种中得率最高、生产成本最低、环境污染最小的制浆方法。
5.纸浆的洗涤主要是通过___________、___________和___________等作用将废液从浆中分离出来。
所有的洗浆机均具备上述几种作用，只是一种洗浆机往往以某种作用为主。
6.纸浆的洗涤多采用多段逆流洗涤，对于纸浆洗涤而言，不仅要求废液的提取率高，纸浆的洁净度高，同时还要求稀释因子___________，废液浓度高。
7.废纸脱墨过程中，油墨从纤维上分离后，需采用适当的方法将其从浆液中去除，常用的方法有___________、___________以及两者结合的方法。
8.纸浆漂白的方法可以分为2类：1类称为___________漂白，此类漂白方法常用于___________浆的漂白。
另一类称为___________漂白，这类漂白方法常用于___________ 浆和___________浆的漂白。
9.蒸煮黑液的燃烧法碱回收，其典型工艺流程为：黑液提取→黑液预处理→___________→黑液燃烧→氯液苛化和___________。
10. 蒸煮设备中间歇式蒸煮器包括___________, ___________,连蒸系统包括___________ ,___________ , ___________ 。
11. 烧碱法蒸煮脱木素能力比硫酸盐法___________,因此常用于___________原料的蒸煮。
制浆原理与工程复习重点(适合南林大同学2012年期末复习)
6.用于草片筛选的设备有哪些？
辊式除尘机、锥形筛、吸尘风机、水膜除尘器。
7.用于稻麦草备料除尘的方法有哪些？各有什么特点？
方法：干法、湿法、干湿结合法。
干法：工艺成熟，投资少，能耗小，容易操作，但飞尘污染大，草片所带灰尘等杂质多，制浆 用碱量高，得率低，纸浆质量不高，硅干扰大。
湿法：①草捆直接投入碎草机，无干法备料噪声和粉尘，改善工作环境，减低了劳动强度。 ② 草叶、泥沙等去除率高，净化效果好，使灰分、苯醇抽出物含量降低，减少了蒸煮和漂白的化 学品用量，尤其是 SiO2 的降低有利于黑液碱回收。③草片被纵向撕裂，草节部分被打碎，有利 于药液的浸透。④蒸煮的草片水分稳定，有利于控制液比，尤其是对连续蒸煮有利。 ⑤纸浆得 率高，强度好，易于滤水。⑥设备投资大，维修费用高，动力消耗大，生产成本高。
碱法特点：碱法蒸煮对原料的适应范围比较广，硫酸盐法几乎适用于各种植物纤维原料，还可 用于质量较差的废材、枝桠材、木材加工下脚料、锯末以及树脂含量很高的木材。烧碱法适用 于棉、麻、草类等非木材纤维原料，也有用于蒸煮阔叶木的，很少用于蒸煮针叶木。
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
-5-
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。
制浆原理复习
制浆原理与工程复习1、制浆常用名词术语碱法制浆：活性碱：烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH + Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。
有效碱：烧碱法中指NaOH，硫酸盐法中指NaOH + 1/2Na2S, 通常以Na2O(或NaOH)表示。
硫化度：指碱液中Na2S含量占活性碱NaOH + Na2S含量的百分比，即：硫化度（%）=〔Na2S /（NaOH + Na2S）×100%用碱量：指蒸煮时活性碱用量（重量）对绝干原料重量的百比。
液比：指蒸煮时绝干原料重量（kg 或t）与蒸煮液总液量体积（L 或m3）之比。
纸浆得率：（1）粗浆得率：蒸煮后所得绝干粗浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比（2）细浆得率：粗浆经筛选后所得绝干细浆重量对蒸煮前绝干原料重量的百分比。
纸浆硬度：表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。
总碱：烧碱法蒸煮中总碱指的是NaOH+NaCO3，硫酸盐法蒸煮中总碱指的是Na2S+NaCO3+Na2SO3+NaSO4+Na2S2 O3，不包括Nacl,以Na2O或NaOH或NaS2表示。
总可滴定碱：指碱液中可滴定的总碱。
烧碱法是指NaOH+Na2CO3，硫酸盐法是NaOH+Na2CO3+Na2S+Na2SO3这些成分均以Na2O 或NaOH 表示。
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。
蒸煮液：蒸煮液系指原料蒸煮时所用的碱液。
黑液：碱法蒸煮产生的废液称为黑液。
黑液中通常含有一定量的碱。
黑液中所含的碱称为残碱通常以Na2O或NaOH表示g/L。
绿液：黑液进行碱回收时，黑液经过蒸发浓缩后送入燃烧炉中燃烧，从燃烧炉内流出的熔融物在稀白液或水中所形成的溶液称为绿液。
在以绿液为基准的计算中，对溶解熔融物用的稀白液是化学药品含量需作校正。
绿液的主要成分：烧碱法为Na2CO3：硫酸盐法为Na2CO3 和Na2S，还有一定量的Na2SO4 Na2SO3 Na2S2O3 和NaOH 等。
《高得率制浆》课件
02 高得率制浆的技术发展
技术发展历程
01
02
03
传统机械制浆
利用机械方法将植物纤维 原料破碎成浆，但得率较 低。
化学制浆
通过化学方法分离植物纤 维原料，得率较高，但环 境污染较大。
高得率制浆
结合机械和化学方法，提 高得率，减少环境污染， 是当前主流技术。
当前主流技术
酶制浆
利用酶分解植物纤维原料 ，具有较高的得率和较少 的污染。
详细描述
高得率制浆是一种先进的制浆技术，它通过特殊的工艺和设备，最大限度地提取纤维材料中的有用成分，以获得 较高得率的浆料。相比传统的制浆技术，高得率制浆能够提高纤维的利用率，减少废液和废渣的产生，具有更高 的经济效益和环保价值。
高得率制浆的原理
总结词
高得率制浆的原理是通过选择性的化学和机械处理，使纤维材料中的有用成分得以最大 限度地提取和保留。
破碎与磨浆
破碎
将切割好的原料放入破碎机中进 行破碎，使原料变成细小的颗粒 。
磨浆
将破碎后的原料放入磨浆机中进 行研磨，使原料进一步细化，达 到所需的细度和纤维长度。
筛选与净化
筛选
通过筛选设备去除破碎和磨浆过程中 产生的杂质和粗大颗粒，保证浆液的 纯净度。
净化
采用净化设备去除浆液中的细小杂质 、纤维束和气泡等，提高浆液的质量 和稳定性。
制浆过程自动控制技术
03
利用自动化技术实现制浆过程的自动控制，提高制浆质量和降
低人工成本。
03 高得率制浆的工艺流程
原料准备
原料选择
选择新鲜、无病虫害、无腐烂的 原料，以保证制浆的质量和产量
。
原料清洗
将原料进行清洗，去除泥沙、杂质 和农药残留等，以保证后续工艺的 顺利进行。
《高得率制浆概述》课件
环保解决方案与技术
废水处理技术
固体废弃物处理技术
采用生物处理、物理化学处理等方法 对废水进行处理，降低废水中的有机 物含量，使其达到排放标准。
采用填埋、焚烧、堆肥等方法对固体 废弃物进行处理，减少其对环境的影 响。
废气处理技术
采用活性炭吸附、催化燃烧等方法对 废气进行处理，降低废气中的有害气 体含量，使其达到排放标准。
包装
将干燥后的纸张或纸板进行包装，便 于储存和运输。
04
高得率制浆的环保问题与解 决方案
制浆过程中的环境污染问题
废水排放
高得率制浆过程中会产生大量废 水，其中含有木质素、纤维素等 有机物，若未经处理直接排放，
会对水体造成严重污染。
废气排放
制浆过程中产生的废气中含有甲醇 、乙酸等有害气体，若未经处理直 接排放，会对大气环境造成污染。
05
高得率制浆的市场前景与发 展趋势
高得率制浆的市场前景与发展趋势
01
02
03
• 高得率制浆，又称为高浓制浆或者高得浆，是一种先进的制浆技术。它通过高效地利用植物纤维 原料，降低制浆过程中的能耗和废弃物排放，从而实现了制浆的高得率和低成本。
06
高得率制浆的案例分析与实 践
高得率制浆的案例分析与实践
与传统机械制浆相比，高得率制浆能 够减少对原材料的破坏，提高纤维的 利用率，降低能耗和减少废水的排放 。
高得率制浆的重要性
1 2
3
环境保护
高得率制浆能够减少对原材料的破坏，降低能耗和减少废水 排放，有利于环境保护。
资源节约
高得率制浆能够提高纤维的利用率，节约原材料资源，降低 生产成本。
产品质量
高得率制浆能够保留原材料中更多的纤维，所得浆料质量更 加稳定，有利于提高产品质量。
《高得率制浆》课件
20世纪70年代
2
面临挑战。
随着设备和流程的改进，高得率制浆技
术得到实质性发展。
3
2 1 世纪以后
随着科技进步，高得率制浆技术不断创 新，应用范围不断扩大。
高得率制浆的未来发展趋势
未来，高得率制浆技术将继续推动着纸浆行业的发展。预计随着科学技术的进步，制浆工艺将更加高效、环保， 并且更加适应多样化的需求。
高得术可以显著 减少能源消耗，降低制浆 过程中的环境影响。
2 资源高效利用
通过最大限度地利用原料 木材，高得率制浆可以降 低对森林资源的需求。
3 产品质量提升
高得率制浆可以生产出质 量更好、纤维更细、纸张 强度更大的纸浆，提高了 纸张的品质。
高得率制浆的应用领域
造纸行业
高得率制浆技术被广泛应用于造纸行业，提高了纸浆生产的效率和产品质量。
包装行业
高得率制浆技术生产的纸浆可以用于包装材料的制造，满足不同行业的包装需求。
卫生用品
高得率制浆技术生产的纸浆可以用于生产卫生纸、纸巾等产品，提供更好的使用体验。
高得率制浆技术的发展历程
1
20世纪50年代
高得率制浆概念开始提出，但技术实现
《高得率制浆》PPT课件
本课件介绍了高得率制浆，在制浆工艺上的创新与进步。探究了高得率制浆 的原理、优势以及应用领域，并追溯了其发展历程与未来发展趋势。
制浆工艺简介
通过更高效的流程和先进的设备，高得率制浆技术能够有效地将木材转化为纸浆，减少能源和原材料的消耗， 提高生产效率。
高得率制浆的原理
高得率制浆利用物理、化学以及生物学的原理，将木材纤维与杂质分离，使 纤维得到最大程度的利用，从而实现高效率的制浆过程。
《高得率法制浆》课件
除纸浆中的油墨成分。
3
漂白过程
采用氧气漂白法，使纸浆获得所需的白
水洗和过滤
4
度和纯度。
通过水洗和过滤，去除残留的化学物质 和杂质。
高得率法制浆的优势和应用领域
节约资源
高得率法制浆可以充分利用纸浆原料，减少资源的消耗和浪费。
提高效率
高得率法制浆工艺高效快速，能够在短时间内完成纸浆生产。
广泛应用
高得率法制浆可用于制造高品质的文化纸、卫生纸、包装纸等纸品。
2 质量稳定
法制浆的工艺对纸浆的质量控制较为精细，确保了纸浆的稳定性和一致性，提高了最终 纸品的品质。
3 环保可持续
法制浆生产过程中，通过选择合适的原料和改进工艺，减少了环境污染，提高了可持续 发展性能。
高得率法制浆的工艺流程
1
浆料制备
选择适宜的原料，并通过粉碎、筛分等
脱墨处理
2
工艺制备成浆料。
利用脱油剂和脱墨浆浮法分离技术，去
高得率法制浆的市场前景和发展趋势
1
市场需求不断增长
随着经济发展，对高品质纸品的需求越来越大，高得率法制浆具有巨大的市场潜 力。ຫໍສະໝຸດ 2技术创新推动发展
新技术的不断涌现，如高效的脱墨和漂白技术等，将进一步推动高得率法制浆的 发展。
3
环保意识提升
环保要求的日益提高，高得率法制浆作为一种环保可持续的纸浆生产方式，将获 得更广泛的应用。
高得率法制浆的关键技术和设备
浆料制备技术
选择适宜的原料，并通过粉碎、筛分等工艺制备成 浆料。
脱墨技术
利用脱油剂和脱墨浆浮法分离技术，去除纸浆中的 油墨成分。
漂白技术
采用氧气漂白法，使纸浆获得所需的白度和纯度。
高得率制浆英语知识
(2) Physical (strength) properties （物理（强度）性能） Basis weight (grammage) 定量 Density （紧度） bulk（松厚度） Stiffness（挺度） Tensile strength (breaking length, tensile index) Tear strength (tear index) Burst strength (burst index) Double folding endurance
lignin, cellulose, hemicellulose (1)Characteristics (properties) 性能 Chemical pulping (kraft pulping, caustic pulping, SP) (3) Optical properties（光学性能） pulp yield, consistency, concentration Super-Calendar paper (SC Paper) SCA+ SCA SCB fine paper (Printing and Writing paper) Semi-chemical pulping (NSSC, ASSC) Mechanical pulping (SGW, RMP, TMP) Brightness (ISO) CIE whiteness Extractives(抽出物） newsprint, paperboard, linerboard, copy paper, corrugated medium (2) Physical (strength) properties Defibering, refining (fibrillation) Sodium hydrosulfite Sodium carbonate Burst strength (burst index) Tear strength (tear index) Double folding endurance Tear strength (tear index) (4) Pulping chemicals （制浆化学品） (1)Characteristics (properties) 性能 Some words used in this chapter Extractives(抽出物） Chip, chip drainer, pre-steaming, impregnator (impregnation stage), (7) Process and equipments （工艺与设备） Shives（碎片，纤维束） Double folding endurance Super-Calendar paper (SC Paper) SCA+ SCA SCB Some words used in this chapter (5) Pulping type （制浆类型）
03制浆原理课件-第3章高得率浆
Smit提出的“纤维层”理论： 磨浆时不是刀齿表面参与磨浆，主要是工 作齿刃起到磨浆作用。齿刃在经过浆料时，在 齿刃挂有纤维浆层（3%浓缩到12%左右），两相 对运动的纤维网络相互作用起到磨解作用。
定盘 A挂层
定盘
定盘
定盘
B挤压
C拉开
D分离
精磨区
粗磨区
破碎区
高得率浆存在的问题及发展趋势
由于高得率浆具有得率高、成本低、污染负荷总量小等 特点，符合现代制浆的要求，必将成为现代制浆的主流浆种之 一而得到长足的发展。 至于高得率浆所固有的 强度低、白度低、废液难于回收 等 问题，必将并且正在随着现代工业技术的发展得到根本性的解 决。就像当年具有良好强度的 KP法浆难于漂白进而发展出多段 漂技术、废液难于回收进而发展出碱回收技术一样。
化学软化
⑴化学软化的方式： 溶出木素——使纤维间结合强度下降——化学浆的思路 纤维润胀——通过在木素、半纤维素等高分子化合物的无定型区引入水分 子，使纤维原料体积膨大，靠内部应力的作用，使纤维间结构松弛，弹性 增加，剪切模量下降。 ⑵化学软化的途径： A、碱性条件下，半纤维素脱乙酰基生成乙酸盐溶出，在结构上形成羟 基，增加亲水性。（针叶材1~2% 阔叶材3~4%） B、半纤维素伴生物易被碱溶出形成孔隙 C、木素酚羟基呈弱酸性，碱性条件下呈阴离子性，有利于吸水 D、引入磺酸基，有更大的亲水性 注意：a、碱处理应以纤维形成小孔隙为止，不应过多溶出 b、磺化应停留在固态磺酸化阶段（磺化度小于2.2%），不应溶出 (3)化学软化的特点：永久软化
R
BC
D
按此理论，齿刃越多， 磨浆效果越好。齿刃数量决 定磨浆效果。
X
高得率浆方法
90～95
85～95 90～92 90～92
70年代
80年代
PGW、TGW
NSSC、ASSC、
提高强度
Bio-MP 、SCP、
第一节 磨石磨木浆
自学
第二节 化学机械浆
一．盘磨机械浆机理及影响因素 ㈠盘磨机的类型与结构 1．盘磨机的类型 ⑴单盘磨：1个定盘＋1个动盘 ⑵双盘磨：由两个转向相反的动盘组成 ⑶三盘磨：两个定盘＋中间动盘
化学处理就是要在不伤害做为骨架纤维素的同时， 尽可能使更多的水进入，增加水合作用，促进润胀。
4．化学处理的作用原理
⑴木材纤维的润胀（木材的软化） ①木材组分的软化温度：
绝干 木素134～235℃ 半纤维素167～217℃ 纤维素231～253℃
含水30～40％
100℃
85℃
231～253
②木素、半纤维素为无定形高分子物质，吸水 促进润张，起塑性作用，开始软化。 ③半纤维素在碱作用下脱乙酰基形成羟基，易 吸水。 乙酸钠 溶出，形成羟基 乙酰基 ④半纤维素的伴生物（分子量较小、含糖醛酸 较多者）在碱液中极易溶出，在细胞壁和胞 间层形成小孔隙，水可进入，促进润涨。
㈣ CTMP的主要特性与应用
1．CTMP的主要特性 ⑴CTMP平均纤维长度高，碎片含量少，得率 90％； ⑵CTMP化学处理温和，产生的污染较轻； ⑶CTMP比化学浆挺硬，具有较好的不透明性； ⑷CTMP比TMP柔软，易漂，白度高； ⑸CTMP易于脱除树脂；
3.CTMP的工业应用
⑴ 生产新闻纸，减少化浆配比； ⑵ 生产印刷书写纸，替代化浆（部分）提 高松厚度，挺度，不透明度； ⑶ 生产薄页纸，（卫生纸、面巾纸）：高 松厚度、柔软性、吸收性、强度； ⑷ 生产纸板，优于TMP、SGW； ⑸ 生产绒毛浆，树脂含量低，游离度高， 吸水性好，初始渗透快。
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1.高得率浆：得率比普通化学浆高的各种纸浆的总称。
特点：得率高，不用或少用化学药品，原料利用率高，污染少，成本相应较低；由于木素损失少，成纸松厚度好，挺度好，不透明度高，快速吸墨性和压缩性好，这些都有利于提高其印刷性能。
2.高得率浆的种类：A.机械浆：单纯利用机械磨解作用将纤维原料制成纸浆的方法得率90%—98%（95%以上）B.化学机械浆：采用化学预处理和机械磨解处理的制浆得率85%—90%（85%以上）C.半化学浆：和化学机械浆法一样，均属两段制浆，但其化学处理比较温和，得率65%—84%3.发展半化学浆的目的：a.开辟制浆原料来源，充分利用其他制浆方法不宜使用或较少使用的某些阔叶木；b.降低生产成本，以制造得率相当高并能满足某些产品性能的制浆4.半化学浆的应用：用来生产新闻纸、包装纸和各种包装纸板；漂白后可制造书写纸、杂志纸、涂布原纸、防油纸等（浆强度差，纤维束多，纸外观和印刷适应性不好，漂白后易返黄，不宜抄造高级纸，产品用途受限）6.高得率制浆的发展方向和历程：SGW-RMP/TMP-CMP-CTMP-APMP;发展高得率制浆可完全合理的利用纤维原料，纸浆能满足某些产品（如新闻纸、多层纸板、生活用纸等）的性能要求，可降低生产成本，减少制浆废液的污染，对造纸工业的持续发展有重要意义，是未来制浆技术发展的方向之一。
7.磨木机磨浆原理：压力脉冲理论，根据这个理论，磨木过程中的纤维的离解分为三个阶段a.由于磨石对原木周期性的压力脉冲作用使木材加热，木素软化b.在剪切力的作用下离解纤维c.分离下来的纤维与纤维束进行复磨和精磨。
影响因素：a.原木的质量和材种；b.磨石的表面状态；c.磨木比压；d.磨石线速；e.磨木温度与浓度；f.磨木浸渍深度。
8.比磨碎时间ts：磨盘转动一个磨纹间距的时间比磨层厚度ds：在比磨碎时间内的进料速度9.盘磨机械浆原理：1.木片在磨区入口处被解离成较粗糙的碎块；2.在磨区中部，碎块被离解成纤维；3.在磨区外围，齿盘间对纤维进行精磨影响因素：a.材种与料片规格；b.磨浆浓度；c.预热温度和时间；d.磨浆时能耗与能量分配；e.磨盘间隙（发展浆强度--间隙小；离解纤维--纤细大）；f.磨盘特性。
10.TMP（热磨机械浆）生产流程：木片→木片洗涤器→木片预热器→螺旋给料器→第一段压力盘磨机→喷放→第二段压力或常压盘磨机→筛选→浓缩贮存11.生物处理的机理：A.木素的代谢降解，主要在有氧条件下进行，根据微生物处理后木素的官能团分析，其羧基与其共轭羰基明显增多，甲氧基含量减少，因此木素的生物降解，主要为氧化反应。
B.木素分子末端的苯基香豆满型及愈创木基甘油-β-松柏醚型结构中的松柏醇基与松柏醛基，可被氧化成阿魏酸基，然后再侧链Cα与Cβ之间被切断而生成香草酸基。
苯基香豆满结构的Cα与Cβ键，可被加氧酶切断，而生成香草酸基，β芳基型结构的醚键可被加单氧酶或加双氧酶开裂C.几乎所有的白腐菌都含有漆酶，它可以氧化酚型木素单元为苯氧游离基，接着氧化侧链α位的羟基成羰基，α-羰基经过烯醇型结构，在加单氧酶作用下Cα与Cβ建开裂或β-O-4键开裂D.在漆酶作用下，可发生脱甲氧基反应，生产的邻醌结构，可在纤维二糖二酯氧化还原酶作用下，被还原成儿茶酚结构，然后在加氧酶作用下，进行环开裂反11.机械浆的潜态性：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11.消潜：指去除纤维的潜态性。
消遣的目的：即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。
消潜池内浆浓不高于4%，60~70℃，生产上搅拌40~60min12.CTMP(化学热磨机械浆）化学处理的目的：（得率90%~93%）a.在保证高纸浆得率的基础上，制造出能满足某些产品性能的高得率纸浆;b.为了降低成本，少用或不用高价的长纤维化学浆;c.开辟制浆原料来源，充分利用其它制浆方法不太适宜或较少使用的阔叶木;d.软化纤维，为提高强度，减少碎片，改善质量创造条件;e.通过化学处理还可节约磨浆能耗，延长磨浆设备的齿盘或盘石的寿命等。
主要任务：实现纤维的软化对木片的基本作用：木材纤维的润胀(NaOH）与木素的改性（Na2SO3).13、CTMP生产的影响因素：a.原料状况；b.预浸渍工艺;c.磨浆工艺：磨浆浓度、盘磨间隙、磨浆温度、磨浆能耗、磨盘特性等预蒸汽-排除木片中空气，提高木片温度并使之稳定，预浸渍时可快速吸收药液）;木片挤压程度-保证药液对木片均匀浸透，压缩比4:1以上;预浸渍的温度-针120~135，阔60~120与时间(2~5min);预浸渍时化学药品用量-主要为亚硫酸钠，阔叶还需NaOH与pH-双氧水用量一定时，磺化pH=7.5时漂白浆白度最高CTMP的平均纤维长度较高，碎片含量低，得率为90%-93%。
14.对比TMP，CTMP的优点：a.长纤维组分多，纤维束少；b.具有较好的柔韧性，主要表现在具有较大的紧密性，改善了抗张强度与撕裂度；c.可漂性得到改善；d.易于脱除树脂。
15.SCMP(磺化化学机械浆)制浆原理：SCMP制浆是利用Na2SO3与木片进行磺化反应，使木片的亲水性增大，产生永久性软化，从而提高木片的塑性，在磨浆过程中，可以更完整地分离纤维和细纤维化，使纤维的柔软性与结合强度有较大的提高。
（磺化度在1.2%-2.0%，磺化在纤维细胞壁中进行，在磨浆中才能有助于微细纤维的解离，产生细纤维化）16.SCMP制浆的主要影响因素：a.Na2SO3用量(磺化度随Na2SO3用量或浸渍液中Na2SO3浓度的增大而增大b.浸渍液pH（PH↑磺化度↑白度↓弱碱性，Na2SO3浓度0.1~0.2）;c.预浸渍温度（T ↑磺化反应↑得率↓）;d.预浸渍时间（30~40min）17.APMP制浆机理：碱与木片中的半纤维素发生反应，纤维从S1层与S2层之间分离，而亚硫酸盐与木片中的木素发生反应，纤维从细胞层分离。
NaOH的作用：①保证预处理药液有一定的碱度，充分发挥H2O2的漂白效果②润胀和软化纤维H2O2的作用：①过氧化氢离子与木素反应，改变木素发色基团结构，氧化为无色木素分子，②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。
18.APMP（碱性过氧化氢机械浆）的优点：①制浆漂白合二为一，不需要专门的漂白车间，可以节省投资25%以上；②采用的高压缩比预浸螺旋挤压机可挤出木片中大部分树脂和水溶出物；③常压磨浆可省去压力汽蒸系统；④磨浆前用碱预浸木片，在达到所需强度的前提下，可降低能耗，在某些情况下，能耗降低40%；⑤制浆过程没有使用Na2SO3，废水中不含硫，废水的处理比较容易。
19.APMP的主要影响因素：a.挤碾对APMP的制浆的影响（压缩比4:1）b.化学药品用量的影响（第一段，NaOH↑浆物理强度↑白度，得率↓；第二段，双氧水↑白度，松厚度↑强度↓）c.预处理温度的影响（50~80因预处理药液是双氧水的碱性溶液，T↑加快水分解白度得率↓裂断长和耐破↑）d.预处理时间的影响（30~60;t↑得率，光學性能，白度↓强度↑；t↓浸渍不完全）e.磨浆条件的影响（喂料速度，磨浆浓度，磨片间隙；第一段间隙大，起破碎作用，减少木片焦糊现象，浆浓30~35；第二段间隙小，起离解纤维和细纤维化作用，浆浓15~20）增加磨浆段数可提高浆质量，但会增加磨浆能耗和设备投资。
20.NSSC（中性亚硫酸盐法半化学浆）制浆原理：高温下的低脱木素速率，以木素的酚型结构单元的磺化为主要反应，非酚型的木素结构单元稳定。
NSSC制浆脱木素的过程大致分为四个步骤：a..蒸煮液扩散到木片结构中;b.药品吸附在木素表面上;c.木素发生磺化和水解;d.反应产物自反应表面上解吸;e.反应产物扩散到液相中。
脱木素过程有两个明显的阶段，开始阶段脱木素迅速，后阶段比较缓慢NSSC的特性：a.浆中保留较多的木素，抄出的纸张挺度大、耐折度低；b.含有较多戊聚糖，易于打浆、磨浆中强度发展较快；c.得率高低对浆的性质有显著影响：得率超过80%，物理强度较低，随着得率下降，强度逐渐提高。
21.松厚度：纸张的松厚度是表示纸张的疏密程度的另一个指标,它是指一定重量的纸的体积,在数值上是紧度的倒数,单位为cm3/g。
22.光散射系数：浆片或者纸片上光的散射是由纤维和空气界面所引起的。
光的散射系数不仅取决于纤维原料，蒸煮漂白的条件，还取决于打浆抄纸的过程。
1、磨木浆生产时，磨石表面粗糙时，生产能力大，浆质量差，电耗低。
2、磨木机按生产操作方式可分为：间歇式和连续式3、生产化学机械浆时化学处理的主要目的是为了提高强度，降低磨浆能耗。
4、盘磨机磨浆过程中，齿盘间隙最大、刀片厚、刀数少的是破碎区。
5、SCP纸浆不属于机械浆6、磺化化学机械浆制备中，所需的Na2SO3浓度在0.1—0.2 mol/L7、磨石磨木浆的特点：得率最高、生产成本最低、环境污染最小8、盘磨机磨浆适宜的预热温度应在120—135℃9、对于制得的CTMP，在H2O2用量一定时，磺化pH=7.5时，漂白浆白度最高10、磨浆过程可分为三个区段：破碎区、粗磨区、精磨区。
11、在机械浆的生产中，主要能量消耗于精磨过程。
12、磨石磨木浆是所有浆种中得率、生产成本最低、环境污染最小的纸浆方法。
13、在磨木浆生产过程中，影响磨浆的因素很多，主要包括原料、设备、工艺操作几个方面。
14、CTMP的化学处理对木片的基本作用主要有两个：木材纤维的润胀与木素的改性。
15、中性亚硫酸盐法半化学浆/NSSC是生产半化学浆的主要方法。
16、APMP/碱性过氧化氢化学机械浆制浆过程为制浆与漂白同时进行。
17、SCMP制浆中是利用亚硫酸钠与木片进行磺化反应。
18、CTMP的平均纤维长度较高，碎片含量低，其得率在90%—93% 范围。
19、木片的挤压是由进料螺旋实现的，进料螺旋的压缩比，是控制挤压程度的关键参数。
20、一定量的 NaOH的加入，可增强半纤维素与木素水合作用，促使纤维润胀。
21、APMP制浆过程中，磨浆后的制浆需进行消潜处理。
22、现代磨木浆的磨浆理论将磨浆过程看作一个能量传递和转换的过程，能量以摩擦能与振动能两种形式表现出来。