浅谈制浆造纸中化学制浆法
制浆造纸工程原理课程第二章 化学法制浆
与残余木素含量之间的关系随原料种类和制浆方法的不同而
有差别，可通过实验确定。
制浆造纸原理与工程
The Kraft Process
Benefits
All wood species can be used as raw material
The process is relatively insensitive to bark
植物纤维的组织结构： ML， P， （ML＋P＝CML）， S1 S2 S3
木素的分布： 密度 ML（胞间层）最大
含量 S2层最大 据有关研究，目前认为脱木素顺序： 硫酸盐法和酸性亚硫酸盐法：S层先于ML层 中性亚硫酸盐法：ML层先于S层
制浆造纸原理与工程
四、蒸煮过程脱木素反应历程
1. 针叶木硫酸盐法脱木素反应历程
7.2% Na2S + H2O
Na2S
+ Sulfidity, 30% NaOH (AA, 24%) 16.8% 20.4% (16.8%+3.6%) NaOH-----------------NaOH (EA)
制浆造纸原理与工程
第二节 蒸煮原理
一、蒸煮液对原料片的浸透作用
主要表现在两个方面：毛细管作用和扩散作用 1. 毛细管作用：主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸 透，通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。 影响因素：纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材（毛 细管浸透速率与毛细管半径的四次方成正比） 水分含量（适宜于较干的原料片，但需排除原料毛细管内的空 气） 压力差（毛细管浸透速率与压力差成正比） 无论碱性或酸性蒸煮液，纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的 毛细管作用（约50~200倍，）
制浆造纸原理与工程
制浆造纸工艺简述
生物法制浆
以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然后用机械
法或化学机械法制浆。
生物处理的目的：有选择性地分解（降解）原料中的木 素，尽可能减少碳水化合物的损失。从而降低磨浆能耗， 减轻废水污染，提高纸浆强度。 主要采用：白腐菌、漆酶等（研究阶段）
造纸（papermaking）
造纸就是将制得的纸浆分散开来后获得交织均匀的薄 片。
反应，生成木素磺酸，木素 磺酸与溶液中的盐基结合， 生成木素磺酸盐，从木片中 溶解出来。
化学法制浆中纤维素的分解
1、碳水化合物的降解反应：剥皮反应 ，100°C以上开始；碱性水解， 150°C以上开始
化学法制浆
化学浆的特点：
这种方法制得的纸浆大致保留了纤维的天然长度，
去除了大部分木素，能用来生产强度高、柔软的高档 纸；
施胶(Sizing)
疏水性表面
加填(Fill)
加填 向纸浆中加入适当的无机填料，以改善纸页的光学性能( 不透明)、印刷性能(表面光滑、均匀、吸墨性好)，降低 成本，加入量在2—40%。 常用的填料： 滑石粉(成分:MgO 30.6%, SiO2 62%, 白度96.8% 瓷土(成分:Al2O3 39%, SiO2 45%,白度82%） CaCO3 TiO2 BaSO4
蒸煮条件的确定
在100°C以前，蒸煮液浓度有所下降，但木素基本没 有溶出，此阶段碱液向原料内部浸透，主要溶解的物 质是原料的淀粉、果胶、脂肪、树脂及低分子量的半 纤维素。 初始脱木素阶段：100~150°C这一升温阶段，蒸煮 液浓度继续下降，但木素溶出仅26.6%（对原木素） 。 大量脱木素阶段：150~175°C（最高温度），木素 溶出63.2%（对原木素），此时，木片已分散成浆。 残余木素脱除阶段：碱液浓度继续下降，但木素溶出 只有8%（对原木素），这一阶段碳水化合物降解较多 。
制浆造纸工艺流程及要点分析
制浆造纸工艺流程及要点分析摘要：造纸术在我国具有悠久的历史，并在人们生活和工作中发挥重要作用。
由于时代以及科技水平的不断发展，造纸技术也得到一定的改变和创新完善，不仅提升纸张的质量，而且丰富纸张的功能。
想要使造纸与当前需求保持一致，要对制浆造纸工艺流程展开详细研讨。
本文从以下方面来进行详细阐述。
此次研究对制浆造纸工艺的重要性有效明确，为制浆造纸工作的顺利开展提供保障。
关键词：造纸技术；制浆工艺；流程前言：造纸术的发明使得人类文明进入全新时代，文字的载体发生相应的改变，由竹简向纸张转化。
随着技术手段的不断更新完善，制浆造纸工艺的科学规范性也显著提升。
同时人们在纸张质量以及样式等方面提出更多的需求，相关企业想要在市场中站位脚跟，就要将制浆造纸工艺当成重点来分析，确保纸张生产中的环境污染得到改善的同时，还可以提升相关生产效率。
1、原材料的选择和初加工首先，对原木储存工作妥善完成，这样可以使纸张制造过程中设备一直保持运行的状态。
同时在储存的过程中，重点检查原木，若原木存在质量问题或不符合相关标准时，需要立即采取有效措施来进行处理。
通常情况下，运输原木的方式分为水上和路上。
其次，实施相关的锯木、去皮以及削片等操作。
第一步，按照相关要求来处理原木，将其锯成标准长度，如长度控制在2-2.5m时，与削片机标准相吻合，长度在0.6-1.2m时，与磨木机标准保持一致性。
第二步，在对质量要求偏高的制浆进行制作时，由于树皮中含有较多的杂质，并且纤维相对较低，导致成本明显增加，所有要对原木实施必要的去皮处理。
第三步，通过磨木机来切削符合标准木段的树节，不仅可以使木浆质量得到保证，而且能够使磨木机设备所产生的消耗得到有效防止。
第四步，由于木浆蒸煮方式的不断创新以及生产要求的不断提升，原木则要进行削片处理，并且要保持规格的统一性，从而使各个环节设备的工作效率和使用周期都得到保障。
当削片与标准要求相吻合，可以为制浆过程的顺利开展提供保障，继而有效保证最终成品质量。
造纸制浆知识点总结
造纸制浆知识点总结一、制浆工艺1. 机械制浆机械制浆是指用机械设备将木材原料破碎、粉碎，形成纤维的过程。
常见的机械制浆设备包括磨浆机、粉碎机、制浆机等。
机械制浆工艺简单，成本较低，但由于机械破碎会破坏纤维结构，因此纸张的强度和光泽度较差。
2. 化学制浆化学制浆是指将木质纤维用化学方法分离出来的过程。
常见的化学制浆方法包括热碱法、热磺法、过氧化法等。
化学制浆用于生产高品质的纸张，具有纤维结构完整、强度高、光泽度好等优点，但成本较高。
3. 半化学制浆半化学制浆是介于机械和化学制浆之间的一种制浆方法，主要用于废纸等原料的制浆。
该方法将原料在一定温度下用化学溶液浸泡，然后用机械方法进行破碎，可以获得较高质量的纤维。
二、原料选择1. 木材木材是制浆的主要原料之一，包括松木、杨木、桦木、桉树等。
不同种类的木材含纤维量和纤维长度各有不同，因此选择合适的木材种类对纸张质量有较大影响。
2. 废纸废纸是制浆的另一种重要原料，可以分为废旧书报、废旧包装纸、废弃建筑纸板等。
废纸的来源广泛，制浆成本低，可以减少环境污染，因此受到越来越多的关注。
3. 其他原料除了木材和废纸，还可以利用稻草、甘蔗渣、竹子等植物纤维作为制浆原料。
这些原料具有丰富的资源，成本低廉，是未来制浆的发展方向之一。
三、制浆设备1. 刨芯机刨芯机是用于木材制浆的重要设备，主要用于将木材表皮去除，得到含纤维的木芯。
刨芯机的性能对于木材制浆的效率和质量有着重要影响。
2. 制浆机制浆机是用于将木芯或废纸破碎成纤维的关键设备，其工作原理是通过旋转刀片或者压榨方式完成。
制浆机的设计和选用对于纸浆纤维的长度和质量有着重要影响。
3. 漂白设备漂白设备是用于对纸浆进行漂白处理的设备，一般采用氧漂、过氧化物漂、二氯化漂等方法。
漂白处理可以提高纸张的光泽度和白度。
四、环保措施1. 循环利用水资源制浆过程中需要大量的水资源，因此合理利用并循环利用水资源对于环保至关重要。
采用闭路循环系统、污水处理设备等措施可以减少制浆过程对水资源的消耗。
制浆造纸的主要术语
制浆造纸的主要术语(一）制浆1、制浆：制浆是指利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方法使植物纤维原料离解变成本色纸浆(未漂浆）或进一步变成漂白纸浆的生产过程。
制浆方法分为化学法和高得率法。
化学法包括碱法和亚硫酸盐法；高得率制浆包括半化学法、化学机械法和机械法。
2、本色浆：不需漂白的纸浆称为本色浆，用于生产如：水泥袋纸、电缆纸、电容器纸等。
3、漂白浆：经过漂白后的纸浆称为漂白浆,用于生产如：胶版纸、书写纸、铜版原纸等高级文化用纸。
4、木浆：以木材为原料制得的纸浆称为木浆，主要包括针叶木浆（又称软木浆）和阔叶木浆（又称硬木浆).5、非木浆：以各种非木材为原料制得的纸浆称为非木浆，主要包括棉浆、竹浆、蔗渣浆、麦草浆、棉秆浆、稻草浆等。
6、废纸浆：对废纸进行处理后制得的纸浆称为废纸浆，主要包括包装废纸浆和废纸脱墨浆等.7、化学浆：以各种化学药剂作为蒸煮液制得的纸浆称为化学浆。
8、半化学浆:采用与化学法相同的蒸煮液进行较轻微的处理后再加以机械磨浆处理得到的纸浆称为半化学浆.9、化学机械浆:采用比半化学法更轻微的化学处理然后或同时加以机械磨浆处理得到的纸浆称为化学机械浆。
10、机械浆：不用化学处理，而用各种机械法生产的纸浆统称为机械浆。
11、蒸煮:蒸煮就是在蒸煮设备（蒸球、蒸煮锅、连续蒸煮器)内使蒸煮液与植物纤维原料充分混合，在一定的温度、压力下进行化学反应,脱除原料中木素、获取纸浆的工艺过程。
12、黑液：原料经碱法蒸煮后，从纸浆中分离出来的残液称为黑液。
13、纸浆得率：又称纸浆收获率，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)原料重量的百分比称为细浆得率。
14、纸浆硬度:纸浆硬度是表示原料经蒸煮后残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量，测定时通常采用高锰酸钾作为氧化剂，以高锰酸钾值、卡伯值或贝克曼值表示。
制浆工艺过程
制浆是指利用化学方法或机械方法或两者结合的方法，使植物纤维解成本色浆或漂白浆的生产过程。
而其中化学法制浆是利用化学药品的水溶液在一定温度和压力下处理植物纤维原料，将原料中的木素和非纤维碳水化合物以及油脂、树脂等溶出，并尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素，使原料纤维彼此分离成浆。
而机械方法则一般采用磨浆机使植物纤维原料在机械力的作用下分离成浆。
『化学法制浆』蒸煮就是把原料，木片或者是草片装进蒸煮设备中，立锅或者是蒸球，加入化学药品进行加热和加压处理，最后完成。
而在这个过程中需要进行两次放汽，第一次是在升温到一定温度或者是一定压力下，进行小放汽，目的是排除蒸煮器内的空气和其他气体，避免产生假压，妨碍温度继续上升，这是很关键的一步；当蒸煮完成后，进行大放汽，就是把蒸煮器内的压力通过喷放的方式降到零，从而完成倒料。
木片或者是草片进行蒸煮，会因为原料的不同而采用不同的温度和压力进行蒸煮，但是蒸煮的目的是一样的，都是尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素,使原料纤维彼此分离成浆。
『机械法制浆』采用磨浆的方法使植物纤维原料在机械力的作用下分散成纤维，采用该方法生产的浆料被称为机械浆。
如果在磨浆之前进行一定的化学处理，得到的浆料被称为化学机械浆。
发展高得率法（机械法）制浆具有很重要的意义：1. 充分合理地利用植物纤维原料资源2. 减轻制浆废水中的污染物质3. 满足产品性能的需要。
SGW（Stone Ground Wood）磨石磨木浆、PGW（Pressurized Ground Wood）、压力磨石磨木浆TMP （Thermo-Mechanical Pulp）、预热盘磨机械浆CTMP（Chemi-Thermo-Mechanical Pulp）化学预热机械浆。
『洗涤、筛选、净化和浓缩』原料经过蒸煮工段的处理后，只是形成了浆，在这些黑浆中含有大量的蒸煮废液和少量粗渣、泥沙等杂质，因此必须经过洗涤、筛选、净化和浓缩的后续处理。
国内外化学法制浆技术的发展状况ppt课件
生物制浆
制浆厂利用化学法制浆提高生产规模，而且使原料
的适应性大大提高。然而，近年来纯化学法制浆已暴露
出它的缺点化学药品消耗量大、能耗高、设备投资高，
特别是制浆与漂白过程所排出的废水，具有极高的BOD、
COD负荷，而且其中还有剧毒性强致癌性物质，给环境
造成严重的污染。随着人们对环保的要求的提高，传统
的化学制浆正在不断改进，生物制浆技术将得到迅速发
展。
生物法制浆是利用微生物（主要是白腐菌）或其制品
（酶），对植物纤维原料预处理，以生物途径代替化学 途径或部分化学途径，然后进行机械、化学机械或化学 法处理，使植物纤维原料分离成纸浆。
生物漂白
生物酶促漂白技术，主要是利用半纤维素酶部分酶
解纤维细胞中的半纤维素，使木素更容易与漂剂反应而
(4)蒸煮用碱量降低。
3．筛选、洗涤
(1)筛选 筛选技术的进步使筛选浓度提高，现代的压
力筛已经达到3％以上，因而使浆泵动力消耗降 低。新型缝筛的筛缝宽度最小只有0.15mm，筛 选的效率和浆的净度均大大提高。传统的高白度 化学浆的漂白与精选都是浓度低、进浆压头高的 锥形除渣器，现在已经可以用细缝的压力筛来替 代，进浆浓度提高和压力的降低使动力消耗大大 节省。
一、制浆工艺
化学法制浆包括备料、蒸煮和净化三个基本工艺过程，以及 辅助工艺过程。
①备料：基本还采用传统流程：
原木—鼓式剥皮—削片—木片堆存—筛选—蒸煮
技术进步主要体现在：
自动化水平提高；
更高的剥皮洁净度和较少的剥皮损失；
更均匀的木片规格，较少的厚木片和木屑；
最终使浆的得率提高，降低化学药品的消耗，并提高浆的质
间歇蒸煮则有美卓(Metro)公司的超级间蒸 (Superbatch)，原贝洛依特(Beloit)公司的快 速热交换(RDH)技术和奥钢联(Voest—Alpine) 节能蒸煮。
第二章化学法制浆
化学法制浆
制 浆 原 理 与 工 程
主要的化学法制浆方法分为两类：碱法和亚硫酸盐法。 烧碱法：
烧碱法又称苛性钠法，主要是以NaOH为化学药剂进行蒸煮的 过程。大量用于草浆制浆。
硫酸盐法（KP)
硫酸盐法主要是以NaOH和Na2S为化学药剂进行蒸煮，使木素 分子碎解成较小的组分，木素钠盐溶解于蒸煮液中的过程。
(3)补充清水量
制 浆 原 理 与 工 程
每球的用药液量 m3 3.33×2.6＝8.64m3 每球竹片带入的水分 3.33×30/70＝1.43m3 应补加的水量 8.64－4.65－1.43＝2.58m3 答：加入4.65m3白液 补充50％的硫化碱135.8Kg 补充2.58m3清水。
噢…
二、亚硫酸盐法制浆
一、碱法制浆
（一）碱法制浆术语 ♦总碱（用碱量） ♦活性碱 ♦有效碱 ♦硫化度 ♦纸浆得率 ♦液比 ♦纸浆硬度 ♦黑液 ♦白液 ♦绿液 ♦苛化率 ♦苛化度 ♦还原率 ♦碱回收率 ♦绝干 ♦风干 ♦湿料 ♦装锅量
（二）碱法制浆计算
制 浆 原 理 与 工 程
例1：以荻苇为原料硫酸盐法蒸煮，蒸煮设备为110m3 以荻苇为原料硫酸盐法蒸煮，蒸煮设备为110m 蒸煮锅，装锅量为18t 绝干） 荻苇水分20％，用 18t（ 20％， 蒸煮锅，装锅量为18t（绝干）,荻苇水分20％，用 碱量12％（以 12％（ 硫化度12％，液比1:4.2， 12％，液比1:4.2 碱量12％（以Na2O计）,硫化度12％，液比1:4.2， 药液温度80℃ 80℃。 药液温度80℃。问： (1)装锅密度 装锅密度； (2)总碱量 总碱量； (1)装锅密度； (2)总碱量； (3)NaOH、 用量； 总液量； (3)NaOH、Na2S用量；(4) 总液量； ？ (5)如回收的白液NaOH浓度为 如回收的白液NaOH (5)如回收的白液NaOH浓度为 70g/L(以NaOH计 浓度为9g/L 70g/L(以NaOH计)，Na2S浓度为9g/L 白液应如何配碱？ (以Na2S计) ，白液应如何配碱？
3-生物制浆
FP-102169
50.2 56.7
51.4
HHB-64251-sp 56.2 58.9
55.0
5157-A-1
23.0 30.6
5.2
Gold-9-420-1
61.2 73.4
56.1
8
木糖
甘露糖
（木聚糖） （甘露聚糖）
77.7
61.0
61.0
77.6
63.0
81.5
52.0
Hale Waihona Puke 55.359.459.2
63
小结--影响生物机械制浆的因素
协同代谢基质
18.7
9
木素
20.9 3.6 12.9 16.9 8.3 12.8 18.3
损失，％
葡萄糖 木糖
甘露糖
（葡聚糖） （木聚糖） （甘露聚糖）
26.1
19.1
31.4
11.2
9.7
14.5
30.5
23.8
39.3
23.0
17.4
24.3
8.7
6.9
5.3
10.3
14.8
11.5
17.5
25.7
20.7
用 虫拟蜡菌 * C.subvermispora不同菌株（处理12周）腐朽后山杨木块中木素和 糖含量的损失
损失，％
合适
菌株
ME-485 L-14807-sp
质量 木素
28.4 61.5 24.4 57.2
葡萄糖 （葡聚糖）
2.5
6.8
木糖 （木聚糖）
45.4
36.9
甘露糖 （甘露聚糖
72.3
39.1
23.7 38.2 28.3 40.6
标准制浆造纸总结
（标准）制浆造纸总结制浆造纸总结一．绪论1.纸是由纤维（包括植物纤维和非植物纤维）和非纤维添加物交织而成的多孔性网状结构薄型材料。
2.纸和纸板的界定：以225(g/m2)的定量为一分界线，定量小于225(g/m2)的称为纸；大于225(g/m2)的称为纸板。
通常将所有小于0.3mm厚度的薄片归入纸类；将所有超过0.3mm厚度的薄片归入纸板类；3.制浆：由木材或其它原料中分离出纤维的过程。
4.造纸：使纤维交织在一起形成纸张的过程。
5.造纸生产流程：打浆、添料、净化、筛选、上网、抄造6.制浆：利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相结合的方法，使植物纤维原料中的纤维离解，成为本色纸浆（未漂浆）或漂白纸浆的生产过程。
7.制浆的基本过程：8.制浆造纸原料：（1）木材纤维原料：(25%)针叶材，阔叶材；（2）非木材纤维原料：(75%)禾本科纤维原料，韧皮纤维原料，叶部纤维原料等9.心材与边材的比较心材一般含水分少，有机物质多，色泽深，质地坚硬，相对密度大，药液渗透困难，不利于蒸煮，漂白。
边材色泽浅，树脂含量少，相对密度小，结构疏松，药液较易渗透，有利于蒸煮，漂白，且成纸强度较好。
从制浆造纸角度说，心材不如边材。
10.早材和晚材：早材细胞壁较薄，容易打浆，能制出抗张强度和耐破度高的纸浆。
晚材纤维壁厚，成管状，纤维挺硬不易打浆，成纸撕裂度较好，透气度大，但纤维结合强度较差。
第一章备料1.备料，即为满足生产需要对贮存的原料进行加工处理的生产过程。
3.木材原料的备4.剥皮设备：圆筒剥皮机、环式剥皮机、简易剥皮机5.除节目的：为了满足磨木浆质量的要求和维护磨石，送去磨木机的木段如果带有节子，经过剥皮后还必须除树节。
6.原料：麦草、稻草、芦苇、荻苇、竹子、蔗渣、原木7.全湿法备料的特点：可较彻底地解决干法备料存在的飞尘问题，改善了工作环境。
草捆不经切断直接投入碎解机，降低了备料工段的噪音和劳动强度。
提高了草片质量（除杂率高，净化效果好；灰分、苯醇抽出物等含量降低，利于黑液碱的回收；草节部分被打碎，利于药液的渗透；压榨草片的水分含量稳定，利于控制蒸煮液比）。
制浆造纸工艺
• 在浆料或白水清水系统中加入杀菌剂主要是用来 控制和抑制微生物的繁殖速度并减少浆料产生腐 败的现象
• 2、固着剂
• 使用低分子量、高电荷密度的阳离子聚合物对成 型网进行涂布处理，以达到钝化成型网表面的目 的 改变成型网表面的特性以避免沉积物的累积
• 原理
• 纸页的干燥是一个相当复杂的传质、传热过程(即 水分和热能的传递)，这个过程有两种干燥方式， 即接触干燥和对流干燥。
一、造纸原料
制浆用原料
针叶木
阔叶木 非木材纤维
（二）造纸用浆料
按制浆方法分
化学浆
机械浆
化学针叶木浆 化学阔叶木浆 机械针叶木浆 机械阔叶木浆
化学浆： 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，同时尽可 能多地脱除木素，提高制浆白度。
• 碳酸钙作为填料加入纸机湿端时，系统的pH必须 是中性或碱性，否则会产生大量气泡影响正常生 产。
• 1、单组分助留助剂
• 一般可使用硫酸铝和或阳离子的聚合物作 为保留剂。
• 2、双组分助留剂
• 可由两种带不同电荷密度和分子量的阳离 子聚合物组成；也可由低分子量高电荷密 度的阳离子作为凝聚剂剂 来完成保留和脱 水的功能。，再用高分子量低电荷密度的 阴离子聚合物作为絮凝剂。
3.2 填料的添加
• 纸张中添加填料可以填补纤维间空隙，改善纸张 平滑性能，并在添加量较少的情况下增加纸张松 厚度，并可降低纸张成本。但纤维间的结合是纸 张强度的基础，填料的加入减少了纤维间的结合， 所以加入大量填料会使纸张强度显著下降。其中 抗张强度、耐折度和耐破度下降较大，撕裂度下 降较小，使用填料的用量有一定限制。
制浆方法及成浆性质
纸浆1.概述&Nb sp; 纸浆是以某些植物为原料加工而成的，它是造纸的基本原料。
通常用以制浆原料的植物可分为4大类：茎干纤维类、韧皮纤维类、种毛纤维类和木材纤维类。
其中尤以木材纤维类为最重要。
目前我国木材资源远不能满足日益发展的制浆造纸工业的需要。
为了弥补原料的不足，每年要从国外进口相当数量的纸浆。
2.制浆方法制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法，使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。
见图6—8—5。
→磨浆→↑↓原料贮存→备料→蒸煮→洗涤→筛选→漂白(或漂白精制)↓↑→蒸煮→(或浸渍)和磨浆图6—8—5造纸制浆工艺流程除了上述基本过程外，还包括一些辅助过程，如：蒸煮液的制备，漂液的制备，蒸煮废气和废液中化学药品与热能的回收、利用以及废液的综合利用等。
3.主要进口国家、地区美国、加拿大、芬兰、瑞典、挪威、新西兰和智利等国家和地区。
4.种类及用途(1)机械木浆(MECHAN IC ALWOOD-PULP)。
机械木浆亦称磨木浆，是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆。
它在造纸工业中占有重要的地位。
它的生产成本低，生产过程简单，成纸的吸墨性强，不透明度高，纸张软而平滑。
适宜印刷上的要求。
但由于纤维短，非纤维素组份含量高，所以成纸强度低。
另外由于木材中的木素和其他非纤维素绝大部分未被除去，用其生产的纸张易变黄发脆，不能长期保存。
机械木浆通常指白色机械木浆和褐色机械木浆两种。
白色机械木浆主要用于生产新闻纸，也可配入其他纸浆中抄制书写纸和印刷纸；褐色机械木浆多用于生产包装纸和纸板，特别是工业用纸板。
(2)硫酸盐木浆(SULPHATEWOODPULP)。
硫酸盐木浆是采用氢氧化钠和硫化钠混合液为蒸煮剂。
在蒸煮过程中，因为药液作用比较和缓，纤维未受强烈侵蚀，故强韧有力，所制成的纸，其耐折、耐破和撕裂强度极好。
它一般可分为漂白和未漂两种。
未漂硫酸盐木浆可供制造牛皮纸、纸袋纸、牛皮箱板纸及一般的包装纸和纸板等。
制浆流程
与蒸煮有关的术语及计算
1、用碱量：蒸煮时活性碱用量对绝干原料重量的 百分比。 2、硫化度：为硫酸盐法专用的术语，表示蒸煮液 （或白液）中所含硫化钠的量对其活性碱重量的百 分比，以Na2O表示。
3、液比： 系指总蒸煮液体积（包括原料水分、碱液中含水量、 补充水量等）对绝干纤维原料重量之比。 4、纸浆硬度： 主要表明原料被蒸解的程度，亦即衡量纸浆中木素 等非纤维素物质除去的程度。木浆多用贝克曼价而 草浆多用高锰酸钾值表示。 5、得率（粗浆收获率）： 系指蒸煮后所得纸浆绝干重量与蒸煮前纤维原料绝 干重量之百分比。 6、黑液：蒸煮后浆中分离出的黑褐色废液。 7、残碱：黑液中碱的浓度（g/L）。
高得率制浆
一、发展高得率法制浆的意义： 1. 充分合理地利用植物纤维原料资源
2. 减轻制浆废水中的污染物质
3. 满足产品性能的需要（成纸吸墨性好，不透明度高，“质地”
松柔，适印性好）
制浆得率：一般化学法制浆不超过50%，得率在50%以上， 65%以下的化学浆称为“高得率化学浆”
机械浆的特点
优点：得率高、成本低、污染轻。成纸吸 墨性好，不透明度高，“质地”松柔，适 印性好。 缺点：动耗高，纤维分散性差，成纸强度 低，易返黄。
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、
高得率制浆主要方法的基本流程与特点
化学制浆介绍
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------第一节化学法制浆的分类与基本概念一. 化学法制浆（Chemical Pulping）的分类1.碱法（Alkaline Pulping）：烧碱法、硫酸盐法、（其它药剂为碱性的制浆方法）2. 亚硫酸盐法（Sulphite Pulping）：酸性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法二 . 碱法制浆流程示意图三 . 亚硫酸盐法制浆流程示意图：四 . 蒸煮液的组成：五. 碱法制浆常用专业术语：第二节蒸煮原理一、蒸煮液对原料片的浸透作用主要表现在两个方面：毛细管作用和扩散作用1.毛细管作用：主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸透，通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。
影响因素：纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材（毛细管浸透速率与毛细管半径的四次方成正比）水分含量（适宜于较干的原料片，但需排除原料毛细管内的空气）压力差（毛细管浸透速率与压力差成正比）无论碱性或酸性蒸煮液，纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的毛细管作用（约50~200倍，）2. 扩散作用：主要靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料切片内部，通过导管、管胞、纤维的胞腔和细胞壁进行。
影响因素：原料密度、水分含量（适宜于水分饱和的原料片）蒸煮液组成（影响大，扩散作用主要取决于有效毛细管截积）当蒸煮液pH>13时，纤维轴向的扩散作用与横向的扩散作用比较接近，约为1 ：0.8(润胀作用的效果）当蒸煮液pH<13时，纤维轴向的扩散作用比横向的扩散作用大得多。
使浸透作用顺利的重要前提：药液与原料片的均匀混合二、蒸煮过程中的脱木素（Delignification)和碳水化合物降解(Carbohydrate Decomposition)脱木素作用导致：1. 木素结构单元之间联结键断裂木素大分子降解2. 木素分子内引进亲液基团提高溶解性总的结果：木素脱除，纤维分离成浆纤维素与半纤维素降解作用导致：糖基之间的苷键断裂大分子聚合度降低纸浆得率与强度降低三、蒸煮过程脱木素局部化学的研究研究蒸煮过程纤维细胞中木素的脱除顺序，有助于进行蒸煮过程的脱木素反应历程和动力学研究，对制定正确的蒸煮工艺条件有指导意义。
5化学制浆1
MgSO3
MgO·SO2 C.A.
H2SO3
H2O·SO2 F.A.
MgSO3 + H2SO3 Mg(HSO3)2
MgO·SO2 C.A.
H2O·SO2 F.A.
1.在任一分子亚硫酸氢盐所含的全部SO2 中,必有一半是C.A.,而另一半是F.A.。
2.正盐遇到H2SO3都将变成酸式盐，所以 它们不能同时存在于酸液中。
2.游离酸（简写为F.A.）：又称游离SO2，指能使正 盐变成酸式盐的SO2 、H2SO3中的SO2以及溶解于 药液的SO2，也以质量-体积百分数（％）表示。
3.总酸（简写为T.A.）： 又叫总SO2 ， T.A.＝ C.A.＋ F.A.
4.酸比：指药液中C.A. /F.A.的比值。
补充
盐基：在亚硫酸盐法制浆的蒸煮液中，与HSO3， SO32-结合成盐的阳离子，被称为盐基。是亚硫 酸盐法蒸煮中的特有名词，常用的盐基有Ca2+、 Mg2+、Na+、NH4+。
碱性：pH值=10～13.5 （2）中性亚硫酸钠法：
•强碱性 •中等强碱性
•药液组成： Na2CO3 + Na2SO3
•性质：NaOH、Na2SO3 和Na2CO3 的性质
二、酸法蒸煮
（一）常用术语及有关计算 1.化合酸（简写为C.A.）：又称化合SO2，指与盐基
组成正盐的SO2 ，以质量-体积百分数即每100ml酸 液中含多少克表示。
补充
真游离SO2： H2SO3中的SO2及溶解SO2 真化合SO2：酸式盐中的 SO2及正盐中的 SO2
测定方法： 总SO2—碘量法：S4++I2 S6++2I 游离SO2—酸碱滴定法： SO2+NaOH NaHSO3 H2SO3+NaOH NaHSO3 +H2O
制浆造纸
（一）制浆
化学法制浆方法比较
种类 碱法 化学法 石灰法 药品成分 Ca(OH) 2 特征 适用原料 纸浆用途
脱胶、脂强，脱 禾草、棉、麻 纸板 木素差
烧碱法 硫酸盐法
NaOH
脱木素强
芦苇、阔叶木 文化用纸
NaOH+Na2S 脱木素强， 对纤 针叶木、竹、 高 档 文 化 用 维破坏小 芦苇 纸和包装纸 文化用纸
框式摇摆筛
离心式筛浆机
化学法制浆工艺
碱回收
利用加热、蒸发和燃烧有机物的方 法将废液中的无机物如Na2S和 Na2CO3进行苛化（即加入 Ca(OH)2），最终废液中生成 NaOH，重新送入蒸煮工段使用。
减少了造纸废液对环境的污染
循环利用化学药剂 回收利用废液中的木素
化学法制浆工艺
通风：通风道、垛间距离、垛的长度方向
运输：原料特点、运输设备
照明：照明灯塔、埋设电缆
注意：堆垛方法、堆垛规格、堆垛间距
备料
三、原木的贮存 1. 水上贮存：均匀水分，防止腐烂，简化搬运 操作；沉底与污泥问题等 2. 地面贮存：降低水分与树脂含量，腐烂变质 问题； 注意：堆垛方法、堆垛规格、堆垛间距
备料
浆和木片磨木浆。
原理：通过机械摩擦、剪切、撕裂、切割等作用将原料分 散成纤维 特点：得率高，无污染。因保留了所有成分(杂细胞、木素) 及对纤维的切断，使得用这种浆生产的纸强度低、发脆， 漂后发黄等。
⑴ 磨石磨木浆(SGW)
将一定长度的原木送入磨 木机内，利用原木与高速 旋转的磨石之间的摩擦力， 在磨石的挤压、剪切和摩 擦作用下，使原木离解成 单根纤维，再用水把纤维 从磨石表面冲刷下来，即 成磨木浆。 磨石
削片机
第三章化学法制浆
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。
4CH 3 SH O2 2CH 3 S SCH3 2 H 2 O
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。
表 4 方 法1 特 点不 同 蒸煮液成分 的 碱 脱木素能力 法 蒸 煮 方 法
适用原料及纸种
石灰法 Ca（OH）2 弱，但脱色去污能 力强
烧碱（AQ）法 NaOH+AQ 较强
硫酸盐法 NaOH+Na2S 强
可处理各种原料， 蒸煮阔叶木及草类， 处理草类生产纸板， 但浆的颜色深难漂 生产文化、生活用 处理破布抄高挡纸 白，通常蒸煮针叶 纸或纸板 木生产高强度纸张
和其它键型联接而构成的立体网状高分子化合物。 碱法蒸煮主要就是NaOH与之反应，使木素结构单元 间的联接断裂并使之溶出，同时尽量防止断裂了的 木素分子碎片再缩合而变成大分子。由于烧碱法和 硫酸盐法药液化学成分不同，在蒸煮过程中，化学 反应有相同点，也有不同之处。 碱法蒸煮过程NaOH与木素反应主要是酚型-烷基-芳 基醚键联接经过形成亚甲基醌结构的碱化断裂反应， 反应过程参见下图。
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收稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０— ２ ８
大 大延 长 。
３ ． ４污 泥上 浮
解决 办 法 有 ： 保 证 正 常 的贮 存 和 排 泥 时 间 ； 检 查
排泥设备故障 ； 清除沉 淀池内壁 ， 部件或某些死角 的
污泥 ； 降低好 氧 处 理 系 统 污 泥 的 硝 化 程 度 ； 如 加 速 污 泥 回流 量 ， 调整污泥泥龄 ， 准 确 掌 握 纸 的 冲洗 排 放 时 间 和 冲洗 方 式 ， 做好 Ｐ Ｈ 值 的 调节 工 作 。 随 经 常 观察
作者 简介 ： 汤国龙： 武汉技 师学院 高级讲师 ， 学科 带头人 张惠萍： 武汉技 师学院 高级讲师 ， 全 国轻工职业教育教学指
导委 员会轻工分析与检验专业委 员会 副主任张 惠萍 当选委
员
法， 从而极大地扩大了对植 物原料的适应范围和纸浆 的品种。但由于其蒸煮废液 的回收利 用技术还不及
白度 的 困难 ， 更 加 推动 了本 法 的发展 。 随着 化学 制浆 法 的工艺 技 术不 断 改进 ， 化学 制浆
的工 艺技 术 日益 科 学 ， 适 用 范 围 日益 广 泛 ， 废 物 回收
与处理技术 日益完善 ， 环保理念 日益丰 富， 使化学制 浆法具备其它方法无法媲美的优势。
： ｝ ｝ 迭纸 ２ ｏ ｌ ３ 年 第 ４ 期
・
其
它 ・
浅谈制 浆造纸 中化学制 浆法
汤 国龙 张 惠萍
（ 武汉 市第一轻工业学校 ４ ３ ０ ０ ５ １ ） 摘 要 制浆 ， 是决定纸张质量 的重要环 节。化 学法制浆 ， 是 利用化 学药品的 水溶液在 一定温度 和压
力下处理植物 纤维原料 ， 使原料 纤维彼此 分 离成浆。最早采用化 学制浆 方法是亚硫 酸制浆 法， 后 经工
理 方法 ， 排 放 后造 成严 重 的环 境污 染 。 亚硫 酸盐 法 制 浆 经 过 不 断 改 进 。逐 步 淘 汰 溶 解
酸钠等。由于在碱 回收过程 中以廉 价的硫酸钠作 为 补 充 化学 药 品 ， 故称 为 硫酸 盐法 。该法 是 目前 最 主要 的化学制浆法 ， 应用范 围广泛 ， 既适用 于蒸 煮针 叶树
镁、 亚 硫 酸钠 和 亚 硫 酸 铵 等 蒸 煮 液 ， 并 在 此 基 础 上 建 立 了从 蒸 煮废 液 中 回收化 学 品 和热 能 的 方法 ， 从 而 大 大减 轻 了蒸 煮废 液对 环境 的污染 。 此外 ， 发 展 了采 用 中性 和碱 性亚 硫 酸 盐 制浆 的方
化氯漂白技术的出现 ， 克服了硫酸盐浆不能漂白到高
材、 又适用 于蒸 煮 阔 叶树材 及其 它纤 维原 料 。 硫酸 盐法 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 。 由于 二 氧
度低的亚硫 酸钙蒸 煮液 ， 改用溶解 度较 高的亚硫 酸
盐法 、 亚 硫 酸氢盐 法 、 中性亚 硫 酸盐 法 、 碱 性 亚 硫 酸盐
亚硫酸盐法制浆分类表
法等 。 亚硫酸盐法制浆 ， 是利用不 同 Ｐ Ｈ值 的亚硫酸盐 蒸煮液处 理植物纤 维原料 ， 制取 纸浆 的化学制 浆方 法 。此法 最 主要 特点 在 于 ， 蒸 煮液 的 ｐ Ｈ 值 有 较 宽 的 选择范围 ， 由强酸性到强碱性 ， 可 以适应于生产许多 性质不同的纸浆品种 ， 而且与相 同木素含量的其他化 学纸浆相 比， 得率较高 ， 色泽较浅 。
碱法制浆的蒸煮废液 回收技术完善和成熟 ， 且 回收 的 经济效益较低 ， 故 在生产化学浆方面 ， 尚不能与硫酸
盐法 相抗 衡 。
亚硫 酸 盐法 纸浆 特性 及 主要 用途 如 下 。
・
３ ７・
大东 纸业 污水 处 理厂 运行 至 今 己近 三 年 ， 在运 行
亡， 导致污泥解体而上浮。 还有一种情况是过量或 曝气不足也会 收起 污泥 上浮 ， 曝气过量 ， 新陈代谢 加快 ， 有机物分解也加快 ， 但有机物太低时 ， 污泥会被吹脱而上浮 。曝气不足会 促进反硝化 ， 使污泥比重变轻而上浮。 如果二层池排泥不畅 ， 造成积泥过多而发酵 ， 使
造 纸企 业 在生 产不 同 品种纸 张 的 过程 中 ， 中间 必
须 进行 系 统清 洗 ， 清洗方式大多分为酸洗和碱洗 ， 随
着酸或碱的投入排水 Ｐ Ｈ值明显超 出正常值 ， 如果不
注意调 节 ， 活 性 污 泥 中 的 微 生 物 会 失 去 活 性 甚 至 死
曝气池 中溶解氧的含量 ， 控制好曝气的程度。
艺技术的不断 改进 ， 化 学制浆的 工艺技术 日益科 学， 适用 范围 日益广 泛， 废物 回收技 术 日益 完善 ， 环保 理念 日益 丰富 ， 使化 学制浆 法具备其 它方法无法媲 美的优势 。 关键词 纸浆 造纸、 化 学制 浆法、 碱 法制浆 、 亚硫 酸盐法制浆
制浆 ， 是纸浆造纸 的第一步 ， 是决定纸张质量 的
污泥 比重 变轻 而上 浮 。
过程 中由于操作不 当和某些方面的限制 ， 先后 出现一 些问题 ， 但经过我们 的努力 ， 基本都得到 了及 时的解
决， 没有 造成 大 的影 响 ， 在 以后 的运行 过 程 中 ， 我 们将
进一步总结经验 ， 使污水厂稳定高效运行。
作者简介 ： 胡训毅 ， 女， 毕业 于南京林 业大学 ， 工程 师， 现 就职 于镇 江 大
重 要环 节 ， 只有 采 用 了得 当 的制 浆 方 法 ， 才 能 制 造 出
满 足不 同品质需 要 的纸 张 。
高、 耐久性好 ， 同时， 有效去掉原料 中的木素等有害杂
质， 使纤 维得 到提 纯处 理 。所 以化 学 制浆 法 已经成 为 纸浆 造纸 的主要 制浆 方法 。
制 浆 是将植 物 纤 维 原 料 中 的纤 维 分 离 出来 而得 到纸浆 的过 程 。制 浆方法 主要有 机 械制 浆 法 、 化 学制
化学法制浆 ， 是利用化学药 品的水溶液在一定温 度和压力下处理植物纤维原料 ， 将原料中的木素和非 纤维碳水化合物 以及油脂 、 树脂 等溶 出 ， 并尽可能地 保留纤维素和不同程度地保 留半纤维素 ， 使原料纤维
浆法和化学机械制浆法。由于化 学法制浆 时纤 维的
分 离没 有 受到破 坏 ， 所得 纤 维长 、 挺度 好 、 耐破 裂强 度
东纸 业有 限公 司， 主要从事环境管理 工作 。
期 ： Ｉ ｝ 迭 纸 ２ ０ １ ３ 年 第 ４ 期
彼此分离成浆。 化学制浆法主要有两大类 型。一是碱法制浆 ， 包 括硫酸盐法 、 烧碱法 、 石灰法 、 氧碱 法和氨法制浆 ， 后 三种方法的应用较少 ， 故碱法制浆通常是硫酸盐法 和 烧碱法两种 。二是亚硫酸盐法制浆 ， 包括酸性亚硫 酸
最早采用 的亚硫酸制浆方法 ， 系传统 的酸性亚硫 酸盐法 ， 这种制浆方法由于所使用的主要化学原料为
硫 及石 灰 石 ， 价格低廉 ， 生 产 成 本 低 。所 制 得 的 纸 浆
注： 表中ｘ 为 阳离 子， 主 要 为 钙、 镁、 铵。
碱法制浆 ， 是采用烧碱等碱性蒸煮液处理植物纤 维原料 ， 制取纸浆 的化学制浆方法 ， 典 型代表是硫 酸 盐 制浆 法 。硫 酸 盐法 蒸 煮 液 的 主要 成 分 是 氢 氧化 钠