制浆造纸培训 ppt课件

制浆目的： 溶出原料中的木素，使原料分离成单根的
纤维，增加纤维的比表面积（单位重量纤维 的表面积）。
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制浆的基本要求： 在纤维尽量不受或少受损失的前提下，消耗较少的动力，将植物纤维分离
成单体纤维，使浆料具备一定的比表面积和交织性能，为纤维之间的重新结合 创造条件。
制浆的基本过程：
备料
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先用温和的化学法处理原料，然后磨解成浆。 特点：两段制浆，包括化学预处理和机械后处理两个阶段。 化学预处理（浸渍）是用化学药剂将原料的非纤维成分溶解掉，实现纤维的软 化，使纤维组织松弛，更适于磨浆。
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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。
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木材类型 针叶木 阔叶木
中文名
香脂冷杉 欧洲赤松 挪威云杉
黑松 黑云杉 白云杉 火炬松 湿地松 长叶松 短叶松 花旗松 加州铁杉 辐射松 桦木 山毛榉 桉木 杨木
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长度/mm
宽度/µm
细胞壁厚度/µm
纤维粗度/ （mg/m）
3-3.5
28-35
2.1-3
0.22-0.25
3.5-4.2
35-40
2.6-4.2
0.29-0.48
1.0-1.2 1.0-1.3 0.9-1.0
1.2
18-30 16-29 11-13 10-35
2-4
0.08-0.11
3-5
约0.12
3
0.05-0.08
约4
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制浆造纸培训 什么是制浆？
将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆，获得的产品称 为纸浆。
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细胞壁由嵌在半纤维素和木素 的无定形基质中的纤维素微纤
丝组成。
纤维素骨架中的最 小结构单元
葡萄糖 基
纤维素 分子链
无定形半纤维素和木素位于微 纤丝之间的空间
微纤丝
纤丝
细胞 壁
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以纤维素的微纤丝状态存在于细 胞壁中，赋予细胞拉力强度。在 细胞壁的各个层次按不同的方向 排列，起到骨架物质的作用。微 纤丝的排列方向不但决定着木材 各向异性的特征，而且分出了细 胞壁的各个壁层。
制浆
洗涤
筛选
制浆前把粗长的木 材、禾草切成小块 的料片并去除杂质
的操作
筛选
漂白
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化学法制浆原理： 用化学药液蒸煮料片，在高温下化学药剂与料片中的木素反应生成水溶物，
使纤维分离分散成为浆料。 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
指半纤维素和其 它碳水化合物。 渗透于骨架物质， 增加细胞的刚性。
木素，遍布于细胞壁之 中，使细胞获得硬度。
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木材纤维的性质——细胞壁的结构
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植物纤维构造 初生壁（P）
外观
厚度/µm
一层类似塑料的 多孔层薄膜，纤 维呈网状排列，
各向同性
0.1-0.2
化学组成 木素含量较高
特性
只能透水，不能 润涨，在打浆时 会限制次生壁中
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木材纤维 原料
纤维原料
非木材纤 维原料
针叶木 阔叶木
裸子植物门松柏纲植物因叶多为针状， 故称为针叶木。商业上称为软木。如： 云杉、冷杉、马尾松、落叶松、红松、 白松。
被子植物门的木本植物是阔叶的,故称 为阔叶材。商业上称为硬木。如：杨 木、桦木、枫木、桉木、榉木、槭木、 相思木等。
来生产强度高、柔软的高档纸。 缺点：得率低，污染大。
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制浆造纸培训 用物理方法将植物纤维原料分散成纤维，生产过程中 不使用任何化学药品。 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，漂白后发黄等。
植物纤维
矿物纤维 化学合成纤维
动物纤维
禾本科纤维原料 韧皮纤维原料 籽毛纤维原料 叶部纤维原料
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西部铁杉 Tsugaheteroph
ylla
叶部
针叶木
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杨木
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洞庭湖湿地出产的芦苇（草类纤维）
竹子（竹类纤维） 棉花（种毛纤维）
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植物纤维原料主成分包括纤维素、半纤维素和木素三种。次成分包括 果胶、淀粉、丹宁、色素、树脂、脂肪、蜡质、灰分等。
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，提高制浆强度。
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打浆
又称叩解，凡是浆料中的纤维受到剪切力的作用均称为打浆。利 用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应在造纸机上生 产所要求的特性，并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。
层的润涨
次生壁外层（S1） 过渡层，接近P层 0.2-0.3
接近P层
接近P层
次生壁中层（S2）
细纤维排列高度 各向异性，且与 纤维的轴向呈一
定的角度
1.0-5.0µm
木素含量较低
纤维的纵向结合 强度大，横向的 结合强度弱，沿 纤维的横向润涨
较为容易
次生壁内层（S3）
约1
木素含量较低
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组分
纤维素 半纤维素
木素 抽提物
木材含量/%
松木
ຫໍສະໝຸດ Baidu
桦木
39
40
30
37 ↗
27
20 ↘
4
3
硫酸盐浆含量/%
松木
桦木
↗ 73
64
↘ 19
32
6
4
1
1
➢一般来说，阔叶木纸浆比针叶木纸浆含有较多的半纤维素（28%-42%）和较少 的木素（17%-25%）。阔叶木中的纤维素含量与针叶木的近似（40%-48%）。硫 酸盐法制浆后，针叶木和阔叶木纸浆的纤维素含量增加，而半纤维素、木素和 抽提物的含量减少。
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1、打浆度——也叫叩解度。表示纸浆滤水快慢的程度，衡量打浆情况的一个 指标。
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• 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设法保留的部分。
• 半纤维素是非纤维素的碳水化合物，半纤维素的结构疏松无定形， 易于吸水润胀，易溶于稀碱液。半纤维素也是在制浆过程中应该极 力保留的部分。
• 木素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族的天然高分子化合物，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，原料中含木素愈多，则制浆愈困难，因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。