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。

纸浆洗涤和废液提取是同步进行的，就是把蒸煮后的浆料中的残余的药品等洗净，得到干净的浆料。在满足纸浆洗净度要求的前提下，用最少的水获得较高浓度较高温度的废液，获得废液浓度越高越有利于废液的处理。

粗浆中含有少量对造纸有害的杂质，如化学浆中的未蒸解分、纤维束、树皮等，以及外来的杂质如砂石、金属杂物、橡胶和塑料等，这些杂质的存在不仅影响产品质量，而且还会损害设备，妨碍正常生产，因此筛选和净化将除去这些杂质，满足生产需要。筛选和净化是两种工作原理不太相同的过程，筛选是以几何尺寸进行分选，净化则是从物料的密度和几何尺寸同时进行分选，这两种方法，互为补充以达到获得要求的浆料。

纸浆在完成上述的工序时往往需要较低的浓度。当上述工序完成后，为了满足后续漂白工段的浓度要求，另外为了满足贮存的需要，同时也是满足浆料输送的需要，需要将浆料进行浓缩。此外，浆料浓缩的过程也是进一步洗涤的过程，有利于提高纸浆的洁净度，减少后续漂白的药品消耗。

『漂白』

日常生活中大家用的多数纸品为白色。但是，从上述工序出来的纸浆却不是白色的，通常为黄色或褐色，造纸行业中称其为“本色浆”它可以直接用来制造一些大家常见的水泥包装袋、信封（褐色）以及一些日常用的手提袋等纸制品。为了满足生产大多数的白色纸制品的需要，我们还需要对这些“本色浆”进行漂白。漂白就是用适当的漂白剂通过氧化，还原或分解等反应，使纸浆中残留的木素溶出或在保留木素的情况下使有色物质褪色。

常用的漂白纸浆方法有两种：一种是氧化漂白法，利用氧化漂白剂，破坏木素的结构，使其溶解，达到提高纸浆纯度、白度的目的。此类漂白剂有Cl2、ClO2 和次氯酸盐等。目前仍以氧化性漂白为主要的漂白方法。氧化性漂白剂因是含氯漂白，污染严重，将逐渐被含氧漂白方法所取代。另一种是还原漂白法，利用还原性漂白剂使发色基团改变结构，使其脱色。由于不会造成纤维组分的损失，并可保持原浆料的特性，因此特别适用于磨木浆，化学机械浆等高出浆率浆的漂白。此类漂白剂有连二亚硫酸锌、连三亚硫酸钠、过氧化氢和过氧化钠等。还原漂白剂漂白的纸浆成纸白度稳定性差，在空气中长时间光照后又会恢复原来的颜色。

当然，在漂白实践中用一种方法不能将浆料漂到较高白度，往往采是多种漂白方法并用，即所谓的多段漂白，如三段漂、五段漂等，以便使浆料漂白到符合使用要求的白度。常规的漂白方法为CEH

三段漂。但是为了环保和健康角度考虑的话，因为元素氯有毒，且含有致癌和致变性的物质，所以传统的含元素氯的漂白方法将被无元素氯（ECF）和全无氯（TCF）的漂白新方法所取代。这些新的漂白方法包括：氧漂，臭氧漂，过氧化氢漂，过氧酸漂，生物漂白等。

纸浆漂白完成后就可以进入下一道工序进行纸页的抄造了。

『制浆废液的回收』

这是一个大家比较关注的问题，因为植物纤维原料进行蒸煮生产化学浆的过程中，会产生一定量的蒸煮废液，这些废液具有较高的环境污染负荷，容易造成水体污染。从上个世纪的三、四十年代，随着浆厂生产规模的增大和新设备的进步，出于环境保护和企业自身经济利益的考虑，不能将其直接排放到环境中，开始对其进行回收利用，现在的制浆废液已经能够被完全的回收，并可创造可观经济效益。

根据化学制浆的方法不同，制浆过程中产生的废液主要有两种：碱法制浆（硫酸盐法制浆）产生的黑液以及酸法制浆（亚硫酸盐法制浆）产生的红液。废液的回收有很多的好处，浓缩后的黑液（红液）经燃烧后可以用来产生蒸汽和发电，其产生的能量超过了内部所需的能量，如蒸发。回收后的化学药品可以重新用于蒸煮，可以大大减少外够药品的量。此外，黑液（红液）可以用来生产很多副产品，如酒精、塑料和香兰素等。废液的回收主要有两类：黑液回收和红液回收。

黑液的回收主要包括碱回收、热回收和石灰回收，目前采用的方法为燃烧法。目前木浆黑液的碱回收率和热回收率可以达到90%以上，再生的蒸煮液在补充少量的商品化学药品的情况下，可实现循环蒸煮，回收产生的热能不仅能满足自身蒸发的需要，还可以部分满足其它的生产过程的需要，可为企业创造显著的经济效益。

亚硫酸盐蒸煮的废液，因其颜色为红棕色，称为红液。红液因蒸煮时采用的药品中的盐基有镁盐、钙盐、钠盐和铵盐等不同类型。红液的回收，目前一般有两种方法，燃烧法和综合利用。燃烧法的原理和黑液回收基本相同，因钙盐红液容易结垢，而钠盐会在回收过程中产生大量的硫化钠，铵盐在燃烧过程中会分解挥发，而只有镁盐红液的较适合采用燃烧法进行回收，可采用传统的硫酸盐法进行回收。

红液先经过蒸发，浓缩到含固形物55~57%的浓度，然后在燃烧炉内进行燃烧，生成氧化镁、二氧化硫以及少量的三氧化硫，分离出来的氧化镁经洗涤和消化后制成氧化镁乳液，用来吸收烟气中的二氧化硫就可以得到以Mg(HSO3)2为主要成分的亚硫酸盐蒸煮药液。此外，还可以采取综合利用的方法对红液进行回收。比如，可以用红液来制备木素磺酸盐（减水剂）、香兰素等。