草类原料制浆的方法问题讲解
草类原料制浆方法问题
木素溶出 60.0 73.4 64.4 97.0 96.6 95.1 98.0 98.3 98.0 率
碳水化合 22.2 34.6 33.7 34.2 48.7 51.0 36.1 51.7 53.7 物溶出率
浆得率 碱耗率
62.7 49.4 52.0 46.9 35.9 35.0 45.1 34.1 33.0 25.4 59.4 54.9 47.1 73.1 70.3 57.7 81.0 74.1
H1
H2 漂前 漂后
4.5 2.2 11.2 1.6 72.6
薄壁细胞浆 4.4 2.2 11.4 1.9 57.0
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表5 麦草浆的纤维组分及杂细组分比较
性质
尺寸mm 木质素含量% 酸溶木质素%
木糖含量% 纤维素聚合度 纤维素结晶度
指数 打浆度SR°
纤维组分
0.53 1.5 0.40 32.78 873
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草类原料不同细胞的脱木质素动力学 (153℃)
-0.6
-0.8 纤维细胞
-1.0
薄壁细胞
Log[L]
-1.2
-1.4
-1.6
-1.8
-2.0 0
20 40 60 80 100 120 140 时间(min)
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表4 麦草纤维与薄壁细胞漂白性能比较
制浆原理——精选推荐
制浆原理
2010--《制浆原理与⼯程》习题与思考题
备料
1.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过程有何不同?
原⽊备料流程:⼀般包括原⽊贮存、锯⽊、去⽪、除节、劈⽊、削⽚、筛选和再碎等。
磨⽊浆不需要把⽊材削成⽚,只需锯成⼀定长度,同时直径不能太⼤,不能有⽊节。
2.草类原料备料的⼀般流程是什么?以稻麦草为例说明之。
⼲法备料:喂料与切料、筛选和除尘
3.试述影响削⽚质量的因素。
①原⽊的质量和⽔分
②⼑刃⾓度
③⼑距:⼑距的⼤⼩决定⽊⽚的长度。
④⼑⾼:⼑⾼直接影响⽊⽚的厚度。
⑤虎⼝间隙(削⽚⼑与底⼑的距离):⼀般为0.3~0.5mm,太⼤会使原⽊外部切不断,使长⽊⽚增加,影响⽊⽚合格率。
⑥削⽚操作:要求连续不断地投⼊原⽊,并尽量减少原⽊的跳动,经常检查削⽚质量。
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?
酚型β-芳基醚键在烧碱法蒸煮时,由于其主反应是β质⼦的消除和β-甲醛消除,只有少量通过OH-对α-C的亲核攻击形成环氧化物时才能碱化断裂。但在硫酸盐蒸煮时,由于HS-的电负性⽐OH-强其亲核能⼒也强,所以能顺利迅速的形成环硫化合物⽽促使β-芳基醚键硫化断裂
2.⽊材、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?
在100~120℃之间,麦草浆中的⽊素以⼤量的溶出,⽽⽊材⼤量脱⽊素阶段在150~170℃之间,这是⽊材、草类原料碱法蒸煮的反应历程中的不同。
反映在蒸煮⼯艺条件上:草类原料不需要较⾼的温度,蒸煮时间较短
3.草类原料碱法蒸煮脱⽊素的特点是什么?
制浆生产工艺与产排污案例碱法制浆就是采用碱性化学药液
三、企业清洁生产案例
(十五)制浆生产工艺与产排污案例
碱法制浆就是采用碱性化学药液,在高温高压下蒸煮植物纤维原料,脱除木素,使原料离解成浆的过程,常用方法及特性如下:
(1)石灰法
主要用于蒸煮草类原料生产箱纸板用浆,以及蒸煮破布,废棉和旧麻袋配抄特种纸,蒸煮时虽然氢氧化钙的脱木素能力较差,但脱色、去污能力强,因此,还用于处理木素含量低的草类原料以及某些特种纸的生产中,有时还配加少量碳酸钠混合蒸煮。
(2)硫酸盐法
蒸煮液的有效成分是氢氧化钠(烧碱)和硫化钠,但因用硫酸钠补充硫化钠在生产过程中的损失,故被称为硫酸盐法。硫酸盐未漂浆曾称作牛皮浆,其漂白浆则称为硫酸盐浆,通常统称为硫酸盐浆。
硫酸盐法为德国的C.F.达尔在1884年所发明。美国在1928~1934年首先实现了对其蒸煮废液进行碱回收的工业化。此后由于散装货物改为分装需用大量的包装纸类,结果使硫酸盐法迅速发展起来。1946年二氧化氯漂白技术的出现,克服了硫酸盐浆不能漂白到高白度的困难,更加推动了本法的发展。
硫酸盐法制浆过程如图:原料首先经备料(剥皮、除杂并切成料片),然后用蒸煮液蒸煮成为粗浆。木材原料蒸煮温度约160~180℃,时间约2~4小时。主要是依靠蒸煮液中的OH-将连接木素大分子间的一些键断开,使木素溶解而从纤维细胞壁和胞间层中脱除出来。料片经脱木素后即分散成为纤维状态。Na2S分解生成的HS-和S2-在碱液中能加速脱木素的作用和缓和强碱对纤维素的破坏作用。
在蒸煮中还有少量纤维素和一部分半纤维素与碱发生剥皮反应和碱水解作用而溶解损失掉。粗浆经洗涤去除蒸煮废液,并经筛选除杂以除去所含有
草浆制作方法
草浆制作方法
草浆,是一种可以用来制作纸张、纤维板、绸缎等各种物品的材料。它在我国的历史中有着悠久的传统,曾经是文化、艺术和经济发展的重要基石。在现代社会中,草浆仍然被广泛应用于各种领域,如建筑、家居、纺织、印刷等。本文将介绍草浆的制作方法,并探讨其在现代社会中的应用。
一、草浆的原材料
草浆的原材料主要是各种植物纤维,如竹子、稻草、麻类、木材等。这些植物纤维中含有丰富的纤维素和半纤维素,可以通过化学或机械方法将其分离出来,制成草浆。其中,竹子和稻草是常用的原材料,因为它们的纤维含量高,易于加工和处理。
二、草浆的制作方法
1. 机械法制浆
机械法制浆是将原材料通过机械方式进行加工,将纤维分离出来。这种方法适用于纤维含量较高的原材料,如竹子、木材等。制浆的过程包括粉碎、筛选、搅拌等步骤。具体操作方法如下:
(1)粉碎:将原材料通过机器进行碾磨、破碎,使其变成纤维状。
(2)筛选:将粉碎后的原材料进行筛选,去除杂质和较大的颗粒。
(3)搅拌:将筛选后的原材料加入水中,进行搅拌,使其分散
均匀。然后通过过滤、压榨等方式将纤维分离出来,制成草浆。
2. 化学法制浆
化学法制浆是将原材料通过化学方法处理,将纤维素和半纤维素分离出来。这种方法适用于纤维含量较低的原材料,如稻草、麻类等。制浆的过程包括浸泡、蒸煮、漂白等步骤。具体操作方法如下:(1)浸泡:将原材料浸泡在水中,使其软化,便于后续的处理。
(2)蒸煮:将浸泡后的原材料加入化学药品(如碱、酸等),进行高温高压的蒸煮处理,使纤维素和半纤维素分离出来。
(3)漂白:将分离出来的纤维素和半纤维素进行漂白处理,去除色素和杂质,制成草浆。
制浆造纸生产工艺控制讲义1
《生产工艺控制》
第一部分制浆部分的控制
第一节备料工段控制
备料的分类(按原料):木材备料(机械木浆备料、化学木浆备料、木片磨木浆备料)
草类备料(干法备料、湿法备料、干湿法备料)
备料的目的:提供合格料片,减少药品消耗,减少设备磨损。
一、木材原料备料的主要技术参数控制
1、料片的规格。长15—20mm,厚3—5mm,宽不限(小于长)。
料片的规格主要取决于削片机,削片机的刀距(刀片的刀刃与刀盘平面的距离)决定木片的长度,刀高(刀刃与刀牙的距离,15—20mm)决定木片的厚度。
生产中通过调整削片刀调整料片的尺寸。
2、合格率。原木木片的合格率要大于85%,板皮木片合格率大于75%。
(1)与刀刃角有关:刀刃角增大,木片变薄,过大木片易碎,刀刃角一般为34°—42°。
(2)削片刀与底刀的间距有关:间距越大,易成长片,间距一般为0.3~0.5mm。
3、水份。水份提高,备料的合格率上升(但是不能太高,影响液比、生产能力等)。一般冬季水份为25—35%(过大易冻、结冰),夏季35—45%。
4、杂物含量。越小越好,一般通过筛选设备(如:摇摆筛)除杂。
岳阳,木片长16—40mm,厚度3—6mm,合格率≥70%。
二、草类原料备料的主要参数控制(麦草)
1、料片规格。草片长度:10—30mm。
与切草机的飞刀辊转速、进料口喂料规则有关。
2、合格率。≥85%。
3、水份。干法备料14—15%,湿法备料40%。
4、杂物含量。越小越好。筛选设备的性能决定了杂物含量的多少。
第二节蒸煮工段控制
制浆方法:碱法(AP、硫酸盐法、多硫化钠法、碱性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、亚铵法)亚硫酸盐法(亚硫酸镁法、亚硫酸氢盐法、酸性亚硫酸氢盐法)
麦草的生物化学制浆
残碱 9% Y Z< &/ ! &/ 5 &/ " ’/ &
(+ 绝干原料为基准 ) %& : ’()* 为标准的有效碱
当每吨原料的用碱量减少 ’$ 千克时,处理浆的 卡伯值和对照浆相当,而对于菌株 ’ 来说,相对于对 如表 ’。当每吨原料的用碱量 照浆, 卡伯值下降 .0 , 减少 !$ 千克时,菌株 ’ 的卡伯值与对照浆相当。最 后,我们研究了利用 OGI@T+7 EKTE@B+7I+E 和 OGI@T+7 TB@W+E:QB7 来 对 麦 草 进 行 预 处 理 , 但 都 赶 不 上 用 2/ EKTW@B*+E:QB7 进行生物制浆所带来的利益。
木浆与草浆的物理与化学性质的区别
木浆与草浆的物理与化学性质的区别
我国常用的造纸原料有木浆和草浆两大类,因为我国木浆资源缺乏,而草浆资源相对比较丰硕,所以我国造纸原料,特别是纸浆模塑制品大都采用一年生的草浆纤维原料,木浆与草浆的物理与化学性质的区别。
(1)它们的纤维形态和物理状况不同。针叶木纤维较长,一般长度在2.56~4.08毫米之间,宽度在40.9~54.9微米之间,其长宽比多在70倍以下;阔叶木纤维短,一般长度在1毫米左右,其长宽比多在60倍以下;草类纤维中,甘蔗渣原料纤维较长,在1.01~2.34毫米左右,宽度在16.7~30.4微米之间,其长宽比多在77倍左右;芦苇原料纤维长为0.60~1.60毫米左右,宽度在5.9~13.4微米左右,其长宽比多在115倍左右;芒秆类原料纤维长0.81~2.58毫米左右,宽度在13.2~19.6微米之间,其长宽比多在100倍左右。
(2)纤维的组成不同。植物纤维原料的主要成分包括纤维素、半纤维素和木素三种。次要成分包括果胶、淀粉、丹宁、色素、树脂、脂肪、蜡质、灰分等。
纤维素存在于一切植物的细胞壁内,是植物纤维的主要成分,约占40~98%,它是在制浆过程中应极力想法留存的部门。
半纤维素长短纤维素的碳水化合物,半纤维素的结构松散无定形,易于吸水润胀,易溶于稀碱液。草类原料中半纤维素的含量约占
30%左右,其化学性质与纤维素相似,但反应比纤维素快且易。半纤维素也是在制浆过程中应该极力留存的部门。
木素是由苯丙烷结构单元构成的芬芳族的自然高分子化合物,不是单一的物质,是这一类性质相似物质的总称,是一种无定形结构的物质。草类原料中一般含木素20%左右,原料中含木素愈多,则制浆愈难题,由于木素使纤维互相粘在一起。化学制浆就是用化学药品使纤维原料中的木素溶出,使纤维互相分离成浆。
制浆流程
麦草湿法备料工艺流程
化学法制浆
化学法制浆分类 化学法制浆的实质是通过化学药液与植物纤维原料在高 温下的反应,使胞间层的木素尽可能多的溶出,原料分 离成浆。目前用于蒸煮植物纤维原料的化学药品种类繁 多,但主要方法有碱法和亚硫酸盐法。
(一)碱法制浆
碱法制浆蒸煮液为碱性药液,常用的方法有:石灰法、
原木的备料流程 原木的备料简称备木,基本流程是: 贮木 → 拉木机 → 锯木 → 剥皮 → 去节、劈开→ 削片 → 筛选 → 木片贮存。
非木材原料 备料
备料的基本过程: 1 .原料的贮存
2. 原料的切断除尘
切断,是将原料切成一定规格(2-4cm),便 于蒸煮或磨浆。 除尘,指除去原料中不含纤维或少含纤维的有害 的杂质部分,以提高浆的质量。
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”。
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 历程与木材和竹子蒸煮反应历程有所不同。
• 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。
草类原料一步法清洁制浆技术通过鉴定
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草类 原 料 一步 法 清 洁 翩 浆 技术 通 过 鉴 定
本干 i 李平煌 胡宗渊 报道) 山东国安环保 科技公司 山 I ( J { 东 轻工业学 院和 山东德 州昌源 纸业公司合作研 究开发的 “ 草类 水耗仅l 米 O 以] 在 昌源纸 业公司的 生产现场 , 将原制浆蒸球 进行适 当改 造
该项带 浆新技术主要是 利用老厂锘浆设 备经适 当改造 , Ⅱ 4 将
用纸, 08 从2o ̄
已 连续大生产运行。 前, 目 整条生产线可
麦草和新型化学药剂加入后, 在常压 0 低温下, 8℃ 将草片浸泡
润涨 , 生产出来的白浆先进行磨 浆, 后按常 规流程经洗涤 然 筛 选 后送纸 机抄 造。整个生产用水 经分 男 处理后循 环使 用, 纸 U 吨
纸业股份公司8 号纸机机声轰鸣的生产现场 , 岳纸常务副总经理 刘曙光拿着刚下线的 草 、 秆为原料生 产高强瓦楞原纸的 试验 。 棉 经
过不断调 整和改进 , 终于取得成功。
2 0 # 1)份成功通过了湖南省新产品专家组鉴定 。 0 8 -0 ̄ 该产品最大的 闪光点是 高比例的使用 了废纸 脱墨浆配用造纸 , 废纸 脱墨浆大
纸松厚 、 抗渗油 , 并经成品用纸客户在印刷 、 模 切、 糊盒 加工上使用完 全达 到要求
制浆工艺第三章_化学法制浆
4CH3 SH + O2 ⎯ 2CH3 S − SCH3 + 2H2O ⎯→
二甲二硫醚沸点112℃,臭味小
2、纤维素与碱的反应
一般说,在碱中纤维素比较稳定。但是, 在纤维胞间层的木素已被除去,半纤维素也 被溶出较多时,继续脱除细胞壁中的木素 时,纤维素将受到降解,结果降低纤维素的 聚合度和浆的得率,影响纸浆的物理强度。 因此,在蒸煮后期,要严格控制终点。 NaOH对纤维素的作用主要有三个反应:剥皮 反应、终止反应(即稳定反应)和碱性水解。
图4-1
硫酸盐草浆生产流程示例
三、碱法蒸煮工艺流程
木片 蒸煮器 白液贮槽 喷放锅 白液澄清器→ 白泥洗涤机 洗涤机→纸浆 苛化 白泥浓缩机 稀黑液槽 消化器 石灰窑 蒸发器 绿液贮槽 浓黑液槽 绿液澄清器 绿泥洗涤机 回收炉 溶解槽 稀绿液贮槽
图4-2 硫酸盐木浆生产流程示例
四、制浆术语及计算
剥皮反应——纤维素大分子的还原性葡萄糖 末端基对碱不稳定,被逐个的剥离而溶于蒸 煮液中,剥去的还原性葡萄糖末端基重排为 异变糖酸。当纤维素大分子的一个还原性葡 萄糖末端基剥去后,在大分子链上又出现另 一个还原性葡萄糖末端基,继续进行剥皮反 应,剥去还原性葡萄糖末端基。这种还原性 葡萄糖末端基逐个剥落的反应,称为剥皮反 应。
(四)有关碱回收的术语及计算
1 、绿液:
回收炉中流出的熔融物溶入稀白液或水中产生 的黑绿色的液体。主要成分是Na2CO3+Na2S 2、白液: 绿液苛化后产生的色泽浅淡的液体,主要 成分是NaOH +Na2S 3、苛化度: NaOH与NaOH+Na2CO3之比
清洁制浆高得率稻草秸秆制浆造纸技术实践与研究
清洁制浆⾼得率稻草秸秆制浆造纸技术实践与研究
清洁制浆⾼得率稻草浆⾼强⽡楞原纸⼯艺
技术⽣产实践与探讨
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我国是造纸⼤国,也是纤维原料最丰富的国家。但是,造纸原料却是全世界最短缺国家,原料对外依存度极⾼的产业。在解决草类纤维原料制浆造纸上,⼀些⼩造纸浆⼚给环境造成严重污染,这⼀问题已关闭了数千家⼩制浆、造纸⼚,可以说这些⼩造纸⼚是⽆任何环保设施,肆意排放,给环境代来了严重污染,给社会造成难以弥补的损失与创伤。由于,造纸会给他们带来较⾼的收益,这些不计后果的经营者时常铤⽽⾛险。然⽽,时⾄今天,仍然存在侥幸的企业⽣产废⽔不按规定治理达标⽽偷排放现象。维护环境,全社会都应当加⼤对污染排放的监督。社会发展要包容很多的制造业来满⾜⽣产、⽣活需求,满⾜社会就业,满⾜社会稳定。区域经济或者县域经济的发展不可能有⼤都市的模式可循,还要依赖属地的资源来发展属于⾃⼰切实可⾏的产业。那么,⽆矿产、⽆旅游资源的中西部落花的农业区县怎么能实现GDP的增长?靠本地居民消费、服务业收益?外出打⼯带来的收益?城镇化房地产带来的收益?这些都不能给这个地域经济带来稳定保障,财政收益还是不能提⾼。农业地区只有农业是资源,但是,农业收⼈⽐不上⼯业的收⼈。⼯业发达的地区农业是弱项,但他们有的是资本。农业⼤县、农业⼤市都是财政穷地带,居民上访现象最多。所以,围绕“农”做功课。我们研发并实施的农业秸秆《DMC
清洁制浆法》专利与专有技术专门针对农业秸秆的增值综合利⽤,将废弃秸秆变废为宝。符合国家《产业结构调整指导⽬录》(2011年本),秸秆的清洁制浆造纸⼯艺技术符合国家四部委2012年第13号公告《国家⿎励的循环经济技术、⼯艺和设备名录(第⼀批)》⽬录。
麦草制浆的理论与实践
表8 几种纤维原料的纤维解离点的脱木质素率
原 料 制浆方法 KP KP KP KP AP-AQ 纤维解离点的脱 木质素率(%) 86(木素含 85 量8-9%) 8-9% 91 96(木素含 93 量2-3%)
落叶松 铁 杉 稻草 荻 麦草
麦草碱法脱木质素区域化学 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 31 64.1 72.9 81.3 浆料脱木质素率( 浆料脱木质素率 ( % ) S ML CC
样品 碱性抽提时 木质素溶出 间(h) ) 率(%) ) 1 2 3 0.5 2.0 48.0 23.0 40.0 63.0 木质素 (%) ) 39.0 36.5 35.6 LCC* (%) 58.5 60.1 59.2 低分子 物(%) ) 2.3 3.2 5.0
* 各LCC样品的组成 样品的组成
(一) 麦草生物结构的不均一性及其 对制浆的影响
表1 部位 秆基部 秆中部 秆梢部 节 鞘 叶 穗 麦草全秆各部位所占比例 取样位置 地表面上第一个节间 地表面上第2、3、4节间 地表面上第5个节间 全秆的节混合物 全秆的鞘混合 全秆的叶混合 去掉麦粒的全穗 所占比例(%) 14.0 30.16 8.0 9.31 15.90 7.6 15.08
化学成 分(%) 灰份
1%NaoH 抽出物
茎基 部
5.93 36.42
茎中 茎梢 部 部
论草类纤维原料氧化法清洁制浆新技术
研 究 员 李 连 兴
( 北 京 市 第一 轻 工 业 局 副 局 长 、 工程 师 原 北 京 市造 纸 总厂 总 工程 师 ) 原 总
一
.
刖 昌
泥无 法 回收 , 造成 白泥 污染 , 又 以上 的一 系 列 困难 ,
在规 模较 小 的制 浆企 业 中 ( 产 5万 吨 以下 )无 法 年 。
整 经济结 构 . 提高经 济增 长质 量和效 益 的关键 时期 。
我 国 的草类纤 维制浆 也 正处 于淘 汰传 统有 污染 的制
的一 系列 困难 而 传统 制浆 方法是 套用木 材制 浆的
方 法 . 于 草 类 纤 维 原 料 上 述 的 纤 维 特 性 . 导 致 出 由 而
浆 技术 向发展 清洁制 浆 wenku.baidu.com伟大 转折 之 中
是 一种不 可持 续发 展 的落后技 术 造成 以上 困难 是 由于草类 纤维 原料特 性所决 定
的 草类 原料 的均 一性非 常差 。 既有茎秆 又有 叶子 它 和叶鞘 , 少 这三 种 形态 混 在一 起 , 化学 组 成 、 至 其 纤 维形态差 距较 大 , 虽然在 茎秆 部分也 有表 皮细胞 、 纤
浆 和废 纸 的总 贸 易量 也 只够 中 国一 个 国家 的需 求 因此 . 如何 解决 纸浆 的供 应 问题 就显得 十分 突 出 。 我 国的草类原 料 十分充 足 .迫切 希望有 一些 清洁 制浆
论草类纤维原料制浆造纸
的时期 内,草浆 中目造纸 T业 中 成为J 人草浆厂 的一 大难题 。三是 一
・
反 映 在 打 浆 上 ,很 难 分 丝 帚
仍然是不 町缺少 的,仍将 占有 甫要 牛 : 规模小 ,技术装备水 低 ,产 化,打浆度上 升快 ,保水值高。 的地位 。今后造纸原料 木浆的比重 品档次 、质量 、成本缺乏 竞争力。
・
过于依赖进 口木浆发展我
性和 E, 通应性差 ,草浆纸页的表 便 收集运输 ,不能满 足建设大厂 的 的造纸T业是 现实的。 pU  ̄
面强度低 , J ̄ , 时容易掉毛等。 g J
要求 ,使草类工 厂规模 较小,经济
・
围内外实践证 明合理利用草
由于麦草原料的天然缺陷 ,尤 上没有竞争 能力。但 草类原料具有 类原料造纸 是可行的。 其是硅干扰的存存,给麦草浆碱回收 来源丰富 、容 易成浆、成本低 廉等
j j 纸 工 业 高 。 、 高效 率 、规 模 大 非木材制浆造纸在 技术 、经济 、环 f 现 亏 损 。 乍速
型化 的要 求 , 以及 能 够 很 好 地 解 保方而存在 的问题 。
决 环 境 保 护 问 题 。 一 【 造 纸 j q 玉 1 二k 当前 , , 造 纸 工 业 确 实 存 存 f l
纸 资源 的利 用绝 能 忽视 。
特 点
1工艺 利弊 .
草类纤维原料氧化法清洁制浆新技术机理探讨
() 4
以 达 到 高 得 率 、 适 宜 白 度 的 目的 。因此 , 洁 制 浆 应 当 是 在 较 清
O CH,
OR
高浓 条件下 , 机械 力 分解 纤 维原 料 以 利化 学 力完成 除去 小 靠
部 分 木 素 和 半 纤 维 素 , 时 起 到 漂 白作 用 。因此 , 洁 制 浆 是 同 清
特 蒲 专
| F e t e s ar u
其 他 醌 如 亚 基 醌 、 醌 等 , 其 作 用 都 发 生 开 环 反 应 而 对 与 降 解 成 为 二元 羧 酸 。
2 1 6 4 碱 性 过 氧 化 氢 制 浆 中H 2 、 ... O2 Na OH、 浆 浓 度 与 机 纸
失, 高 H O 使用效率 。 提 该 工 艺 的 药 剂 中有 HO O 、羟 基 自由基 ( O・ 和 氧 负 离 H ) 子 自由 基 ( O・) 较 强 氧 化 能 力 的 混 合 成 分 , 其 是 H O・ 的 尤 和 0・ 自由 基 成 分 。 们 是 非 选 择 性 氧 化 剂 , 们 和 纤 维 素 与 半 它 它 纤 维 素 都 会 起 氧 化 作 用 , 此 , 必 要 添 加 保 护 性 助 剂 和 采 因 有 取 措施 , 则会对 这两 种纤 维素 有降 解作用 。 否 23 自 偶 氧 化 清 洁 制 浆 . 以 北 京 多 欧 科 技 公 司 研 发 的 自偶 氧 化 清 洁 制 浆 技 术 为 例
草类原料机械法清洁制浆新工艺
裂 断长高 达 6 5 0 0米 。 2 0 1 2年 1 2月 1 1日经 国家轻工
业 纸 张质量 监督 检测 天津 站检 测结果 .玉米秸 浆 在 未 经 筛选 、 除渣 , 一 次磨 浆 抄 造 瓦楞 原 纸 检测 结 果 . 裂 断长 3 1 7 0米 . 环 压指数 l 1 . 7 N. m / g
文件 是 为加 快农 村 经济 和社会 发 展 、改善农 民生
活 条件 、 增加 农 民收入 、 保 护农 村生 态环 境 和新农 村 建设 的重要 指示 精神 文 件 中 明确 指 出 : “ 十二 五 ” 期 间要不 断提 高农 村秸 秆 的工业 化利 用水 平 .科 学 地利 用秸 秆进 行制 浆造 纸 …… 积极试 点 建设秸 秆 工 程 因此 . 这 将是 我 国造 纸行业 一 项责 任和 任务 。 有
国“ 十二 五 ” 实施利 用农 村 秸秆 综合 利用 的一 份重 要
3 0度 左右 。只需 一次磨浆 , 磨浆后 得率 7 5 %左右 。 纸
浆 经黑 龙 江造纸 研究 所检 测抄 纸 片 ( 高 强瓦楞 纸 ) 为
A级 . 裂断长 4 9 0 0米 . 环 压指 数 1 1 . 5 N・ m/ g , 漂 白浆
痛 苦 和教训 结 合 多年来 我们 的生 产实 践 .一直 不
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化学成 分 (%)
灰份 1%NaoH抽 出物 戊聚糖 综纤维素 总木质素
茎基 部
5.93 36.42 23.28 71.24
茎中 茎梢 部 部
6.19 37.19 23.20 69.92 7.19 43.6 24.66 69.90
鞘
11.34 47.28 25.56 69.86
叶
12.0 6 52.9 7 19.2 1
草类原料不同细胞的脱木质素动力学 (153℃)
-0.6 -0.8 -1.0 纤维细胞 薄壁细胞
Log[L]
-1.2 -1.4 -1.6 -1.8 -2.0 0 20 40 60 80 100 120 140 时间( min)
表4
麦草纤维与薄壁细胞漂白性能比较
氯耗 试样 (%) kMnO4值 漂前 漂后 白度(%)
二,草类制浆的几个基本原则
1,备料的重要性:
秸杆的节、鞘、叶、穗约占总重量的48%, 茎杆部占52%左右, 草中的泥沙大部分夹杂在叶鞘中。 全杆各部位的 纤维形态和化学组成差异很大。
表 1
部位 茎基部 茎中部 茎梢部 鞘 叶 穗 节
麦草全秆各部位的纤维形态
重均纤维长(mm) 纤维长宽比 1.85 1.69 1.29 1.36 1.05 0.80 0.82 103 104 93 90 73 42 37 壁腔比 1.67 1.61 1.11 1.19 0.95 0.66 0.83
指标(%) 节间 木素溶出 率 碳水化合 物溶出率 浆得率 碱耗率 60.0 22.2 62.7 25.4
叶鞘 73.4 34.6 49.4 59.4
穗
64.4 97.0 96.6 95.1 98.0 33.7 34.2 48.7 51.0 36.1 52.0 46.9 35.9 35.0 45.1 54.9 47.1 73.1 70.3 57.7
0.40
32.78 873 0.20 34
0.27
34.61 642 0.16 47
原则1:强化备料是草类制浆关键措施
1,是降低黑液硅含量最经济有效的办法, 有利于降低黑液粘度; 2,有利于降低制浆化学药品消耗(烧碱、 漂剂);
3,有利于降低纸浆中杂细胞、细小纤维 含量,提高浆料滤水性能; 4,提高纸浆得率和浆漂白性能、强度。
H1
H2
纤维浆
4.5
2.2 2.2
11.2 1.6 11.4 1.9
72.6 57.0
薄壁细胞浆 4.4
表5
麦草浆的纤维组分及杂细组分比较
性质 尺寸mm 纤维组分 0.53 1.5 杂细组分(过 100目) 0.2 5.3
木质素含量%
酸溶木质素%
木糖含量% 纤维素聚合度 纤维素结晶度 指数 打浆度SR°
三,制浆方法
浆种:草类化学浆,烧碱法; 1,备料:除尘(杂)率达到25-30%; 干法:? 湿法:? 除硅效果! 污染治理! 观点不同 干湿法结合以干法为主。
2,蒸煮方法:
* 间歇蒸煮: 蒸球: 常规、置换蒸煮(RDH)、碱-氧 蒸煮等; 立锅; * 连续蒸煮: 横管式(Pandia)适于半化学浆,草类制 浆; 立式连续蒸煮(Kamyr)主要用于木材制浆; 近年技术进步很快!
泉林纸业按上述原则进行实施效果:
1,备料除尘率为30%左右;
2,黑液提取率达到90-92%;
3,蒸煮碱耗降低由13%降至10.5%,漂白浆得率提高 5%; 4,黑液粘度下降50%,黑液蒸发后浓度可达 到63-65%;
5, 漂白麦草浆列断长达到 6200-6500km;
6,用水量达到50-60M3/t,废水处理后排放COD浓度 100-120mg/l。
其最大优点是黑液粘度低!
10000
原黑液
8000
一次循环 四次循环
二次循环
三次循环
粘度,mP*s
6000
4000
2000
0 0 20 40 60
黑液固形物含量,%
图
不同循环次数的一段黑液与传统黑液粘度比较(140℃,18g/L)
原则4:改进提取设备及流程,适应 草浆特性。 确保真空洗浆机在高真空条件下操 作 ,加强操作管理。
穗
9.82 49.42 26.03 64.52
全草ห้องสมุดไป่ตู้
8.28 42.59 24.04 68.12
22.96
21.71
20.41
18.39
60.9 5
17.4
19.50
20.75
表2
麦草各部位在蒸煮过程中的变化
升温至100℃ 100℃升至150℃ 节间 叶鞘 穗 155℃保温2hr 节间 叶鞘 98.3 51.7 34.1 81.0 穗 98.0 53.7 33.0 74.1
草类原料制浆的科学理念 与制浆方法
南京林业大学 李忠正
一,中国的国情不可能不用草类纤维
我国纸业可持续发展还面临许多困难和问题, 其中困扰我们的主要瓶颈是: 纤维资源贫乏和环境污染问题,
两者又是相互关联的。
纤维资源短缺,已成为我国纸业可持续发展 最大的课题。
二,禾草类纤维制浆的环境问题
草浆污染治理瓶颈在黑液提取:
2,制浆工艺:将提高浆料的滤水性和降低 黑液粘度列为制浆目标
浆料硬度与滤水性 70 60 50
打浆度
40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 卡伯值 50 60
原则2:草类制浆硬度不易太低,蒸煮与氧脱木 素串联是制浆的最佳工艺路线
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
草浆 木浆
98
20 100
* 黑液提取率% * 水耗 m3/t * 废水处理后
COD浓度mg/l
80-90
60-120 (80) 150-300(200)
草浆提取困难的原因是:
* 浆料本性,亲水性强,滤水性差; * 黑液本性,灰分、糖分含量高--粘度大, 给蒸发、燃烧和苛化带来难度。 * 黑液提取装备不适应 ,技术管理水 平低。
0
浆得率%
碱脱木质素 氧脱木质素
10 20 30 40 50 60 70 卡伯值
原则3,置换蒸煮:产生低黏度黑液的制 浆法
原料 碱
碱
初始蒸煮
高温蒸煮
黑液Ⅰ
黑液Ⅱ
碱回收
图
置换蒸煮原理流程图
置换蒸煮优点: (1)采用冷喷放技术,高温黑液循环,回收热能,能 耗低; (2)蒸煮初始阶段草类纤维大量溶出的木质素及碳水 化合物通过置换,排出锅外,减少后期蒸煮中碱耗。 (3)液比大,有利于碱液均匀浸透,蒸煮均匀性好。 (4)碱浓的分配均匀,并采用冷喷放,可减少了碳水 化合物化合物的降解,提高纸浆得率和成浆强度,并 减少喷放时对大气的污染。 (5)锅内高温洗涤,洗涤效率高,降低稀释因子,降 低水耗,黑液浓度高。 (6)纸浆的硬度低,易漂白,漂白化学药品的消耗少, 漂白废水的污染负荷低。