制浆原理与工程备料

2.1.1 备料的过程 贮存 → 原料处理（去除杂质，选别分类） → 破碎（切割） → 筛选除尘 → 料片仓贮存 2.1.2 备料的分类 针叶材：松树、杉木等 木材 阔叶材：杨木、桦木等 原料 禾草类：竹、荻、苇、稻麦草 非木材 韧皮纤维：桑皮、麻 叶部纤维： 龙须草、剑麻 种毛纤维： 棉




2.3.5 木片的筛选与再碎 1）．筛选 筛子： 圆筛—占地面积大，筛孔易堵，能耗较大。 平筛—国内用 2）. 再碎： 飞锤式削片机，效果较差；专用重新削片机，效 果较好；送会原削片机，存在较多的质量问题。
2.4 非木材原料的备料

本节重点：结合草类原料的组成及形态特点讲 解草类原料备料特点。 2.4.1 草类原料的特点 2.4.1.1 化学组成 灰分含量高，（Si含量高）：Si含量高，蒸煮 中耗碱大，且溶于黑液，粘度增加，难洗浆， 蒸发时蒸发器易结垢。 水溶物（提取物）较多。






1%NaOH抽出物含量高（碱易溶物：果胶、淀 粉……） 半纤维素含量高，其稳定性差（易溶于碱，易 发生剥皮反应，碱性水解）。黑液粘度增加， 难洗浆。 木素含量较低，且碱易溶，即LCC量大。 综纤维素含量高（半纤维素含量高，纤维素含 量低） 不同部位茎、叶、穗、节，化学组成不同。


普通削片机为间歇式削片，始终只有一把刀与木 材接触，两次接触间隙，木材在喂料槽内跳动， 再接触时有冲力，易损坏飞刀。 而多刀削片机则能保证至少有一把刀与木材接触。 刀多，连续切削。 保证连续切削的条件： 两把刀之间的距离小于原木的最小直径。 第一把刀离开原木之前必须有牵引力，以供第二 把刀切削。此牵引力的大小与安刀角有关。


提高草片合格率要求： A.开机前对刀。飞刀与底刀的距离0.3～0.5mm B.飞刀与底刀要锋利（一球草换一次刀） C.V与R的要求对应 D.喂料过程中保持草料的整齐 E.刀床距离不能太大（飞刀刀刃与喂料辊的距离） F.水分合格率


草类原料的筛选与除尘（分离杂质） A.辊式除尘机（羊角除尘器） B.双锥草片除尘机 C.锥形圆筛：生产能力较低 集尘室和水膜除尘 集尘室：灰尘的自然沉降室。 水膜除尘：喷雾使水的比表面积增大，与灰尘充 分接触，从而增加灰尘的重量，使其沉降。





2.4.1.2 化学组成给生产带来的影响 （1）灰分带来的危害 稻草15～16%，麦草6～7%，木材<1%,有机硅 50%(灰分总量) si → SiO32-,洗涤难，滤水性差，粘度高，影响洗 涤。 滤水性差，纸机网部脱水困难，车速慢 有机硅的存在，强度差，脆性大 碱回收难，黑液粘度高，碱回收时产生灰干扰， 且蒸发时易结垢。


2.4.2 草类原料贮存中注意的问题 1）.一定的贮存期，6～9个月 2）.按质量品种分别贮存 3）.在贮存中，水分小于15%，否则会自燃 4）.打捆后堆垛





2.4.3 草类原料备料方法 2.4.3.1 干法备料：污染大（尤其空气污染）， 净化效率低～6% 稻麦草 → 原料车 → 喂料胶带→ 喂料辊 → 切草 机 → 筛选设备（羊角除尘器） →胶带→ 预浸器 →蒸煮 谷粒回收设备 吸尘风机 → 旋风分离器 → 水 膜除尘器 喂料与切料 随切随用。



α1和α2会影响到原料中导管的形状（呈圆形或椭圆形）， 即α1和α2根据切削时倾斜度要求确定。 要有一个合适的刀高 T T=kH， k=0.2～0.3，H=18~20cm，即T=3~5mm 要有一个合适的刀刃角β 通常β=32~40°。β越高T越低，但β越大切削越困难，切 削阻力增加；β越小切出的木片增厚，刀片易损坏。 水分大，β可稍小，反之则大。 飞刀与底刀的距离：通常0.3~0.5mm 原木的质量与水分：水分大，木片合格率高。北方冬季 25~35%，过大则冬季结冰。






削片刀 刀距h：飞刀刀刃上的一点到刀盘平面的垂直距离。 刀高H：飞刀刀刃上的一点到刀牙的距离。木片厚 度 T=kH （k =0.2~0.3） 刀刃角β：切削面与安刀面的夹角。刀刃角越大，切 削阻力也越大；刀刃角过小，则难削。 安刀角α：安刀面与刀盘面间的夹角，反映安刀的倾 斜程度，影响h和H，即影响L和T。 底刀与旁刀：起到破碎大片的作用。
2.2 原料的存放与原料场的设计



2.2.1 原料场的要求 1）．防火（防雷电）：有防火设施，因原料经发酵后 温度升高或遭雷击易失火；设置在厂址的下风向，并靠 近进料处。与厂房、生活区应有防火带。 2）．便于运输：2.5～3T/T浆。5～7m3/T浆； 3）．排水畅通； 4）．通风良好：堆放时要有一定的间距，原料堆垛方 向与常年风向成450角，垛之间有通风道； 5）．照明良好：采用埋设电缆。



（2）抽出物的影响 低分子糖类 淀粉 果胶 蛋白质 易溶的纤维素、半纤维素、木素 （3）木质素的影响： 新草：12～14%， 陈草：10～12%，新草用碱量 高1～2%





2.4.1.3． 草类原料的形态结构 组织结构疏松，药液渗透容易，容积重大，与药 液混合难。 草类原料形态结构特性：纤维细、短 — 纸张撕 裂度低；长宽比大 — 纤维柔软性好。 杂细胞含量高：易掉粉掉毛，表面强度低，滤水 性差。 麦草38%，稻草54%，主要存在于叶、节、穗。 其存在使浆料滤水性差；成纸表面强度差；印刷 时掉毛掉粉，造成糊印刷板。




2.3.2 去皮 2.3.2.1 意义 妨碍原料中水分的均匀 妨碍其它挥发物的去除 皮中抽提物杂质含量高，增加浆料的杂质 增加碱耗（因抽提物的存在） 原料品种一般情况和平均值（重量%） 云杉 6～15% 10% 冷杉10～13% 11% 松树10～17% 14% 杨树12～15% 13%




液的渗透：长度与厚度方向 影响木片在料仓中的流动性。木片过大会“架 桥”。 影响装锅量 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。 4）提高木片合格率的途径 要有一个合适的安刀角α，安刀角过大，牵引力增 加，碎片增多；安刀角过小，牵引力下降，不能 连续切削。 要有一个合适的刀距h。h会影响木片长度L。 h L （通常α1和α2不变） cos 1 cos 2







2.3.2.2．去皮方式 （1）人工法：去皮率高，损失（木材）较少， 但劳动强度大，效率低。 （2）机械去皮： 刀式去皮：我国北方使用较多。优点是内外同 时去皮，适用于材料φ<70cm，对材种适应广； 木材损失率较高（3.2～3.8%），机械化程度不 高。 摩擦去皮：我国使用较多。 水力去皮 木片挤压去皮：近20年发展起来的新方法 。 （3）化学法





水力去皮原理：用高压水冲击原木，水压约 40kg/cm2，适用于任何原料、任何形状。生产效率 高，能力大。缺点是木材损失率高，达15%。 木片挤压去皮原理：根据木材与树皮间的弹性系数 （粘性系数）不同进行挤压，分去树皮，弹性系数 大，则粘性系数小。 木片预处理阶段：2～3kg/cm2蒸汽处理5分钟以软 化树皮。 木片筛分与净化：单段去皮50～60%，通常串2～3 段。 木材损失率约7%（3段）（木片粘至辊上，混入皮 中），此法备料可提高生产量，皮可用于生产单宁。




2.1.3 备料的目的 贮存、净化、制备合格的料片 2.1.3.1 贮存的意义 连续生产的需要。 2.1.3.2 贮存量的确定 根据生产的需要； 原料种类的影响：木材原料通常贮存3～6个月的 需要量；草类原料6～9个月的贮存量；蔗渣6～9 个月。



根据原料的性质：树脂含量高的树种贮存期稍长 （云南松） 根据运输的距离和方式。 除去一些与造纸无用的杂质。 均衡原料水分 2.1.3.3 净化原料：除去杂质（树皮、树节、腐 朽材），防止损坏刀片。 2.1.3.4 制备合格料片：料片长、短、厚、薄均 要满足蒸煮（或磨浆）要求。
2.3 木材原料的备料
本节重点：木材原料备料流程；原木削片及影响料片 合格率的因素。

本节难点：木材的削片。 2.3.1 木材备料流程： 需削片：木材→ 贮存 →拉木机→ 辊式输送机 → 圆锯锯断 →皮带输送机 → 削片机→ 旋风 分离器 →筛选 →皮带输送机进入料片仓




原木备料（生产原木磨木浆） 原料场 → 浸泡水池 → 拉木机 → 辊式输送机 → 圆锯断 →皮带输送机 → 剥皮机→除节、劈木 → 皮带输送机 → 生产 SP法制浆对原料要求较高，最好选云杉、冷杉； 对于树脂含量高的木材不宜，去皮要求高。 KP法制浆对原料适应性较广。 MP对材种无严格要求，但不同原料MP法生产后 浆料质量差别较大。




螺旋削片机（曲面削片机） 基本原理：从刀盘中心到边缘形成一个变化的安 刀角。 特点：刀盘面是一个曲面。 刀盘中心到边缘的变化即安刀角是变化的。 优点： 木片合格率高，可达92~95% 切削过程中原木不发生跳动。 可适合各种原木的切削（包括枝桠材、小径材）




2.3.4 .2 影响木片合格率的因素 刀距、刀高和安刀角：可以改变木片的大小，从 而影响合格率。 刀刃角：影响木片的厚度； 飞刀与底刀间的间距：不能过大，容易使原木外 部切不断，造成长片； 原木的质量和水分：大小优劣原木要搭配使用， 原木水分高有利于提高木片的合格率。






草片质量要求： 切出的草要求有85%以上为14～40mm，水分不 大于15% a、合格率如何测量（20g样品） b、影响草片长度的因素 R一定，V和L增加；V一定，R增加，L下降。即 V、R整齐程度，水分、刀钝，则L增加。 （R转速，V线速，L长度。） c、除尘与筛选