制浆造纸培训.pptx

存在问 题
讨论 亟需开展
的研究？
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制浆造纸技术
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制浆 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。 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
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
接近P层
接近P层
细纤维排列高度
次生壁中层（S2）
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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③细胞类型
针叶木 阔叶木
长的管胞或纤维 （90%-95%）： 造纸纤维的基础
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。
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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木材纤维的性质——细胞壁的结构
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细胞壁各层的理化结构
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
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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
层的润涨
次生壁外层（S1） 过渡层，接近P层 0.2-0.3
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针叶木
西部铁杉 Tsugaheterophylla
叶部
针叶木
4
阔叶木
杨木
5
植物纤维
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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木材纤维的性质
①木材的 化学成分
②细胞壁 的结构
③细胞类 型
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①木材的化学成分
木材细胞
纤维素
半纤维素
木素
抽提物
由葡萄糖单 元连接起来 的线型聚合 物（多糖）
2.1-3
0.22-0.25
2.6-4.2
0.29-0.48
2-4
0.08-0.11
3-5
约0.12
3
0.05-0.08
约4
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主要内容
造纸 纤维类 纤维 型
木材纤维 的性质
制浆 造纸 技术 制浆
打浆对纤 维的作用 打浆对成 纸性能的 影响 纤维性质 对纸性能 的影响
再造烟 叶产品 现状
主要物 理指标
造纸制浆基础知识培训
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主要内容
造纸 纤维类 纤维 型
木材纤维 的性质
制浆 造纸 技术
制浆造纸 流程
打浆对纤 维的作用
打浆对成 纸性能的
影响 纤维性质 对纸性能 的影响
再造烟 叶产品
现状
主要物 理指标
存在问 题
讨论
亟需开展 的研究？
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造纸纤维类型
木材纤维 原料
纤维原料
非木材纤 维原料
针叶木 阔叶木
射线细胞 （<10%）：窄 而短的细胞（长 度<0.2mm）
纤维管胞和韧性纤 维
（30%-70%）
导管 （15%-40%）:短的 （0.3-0.6mm）、大直 径的（30-130mm）细
胞
薄壁细胞 （5%-30%)
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典型纸浆纤维的一些形态学性质
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
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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。
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
长度/mm
3-3.5
3.5-4.2
1.0-1.2 1.0-1.3 0.9-1.0
1.2
宽度/µm
28-35
35-40
18-30 16-29 11-13 10-35
细胞壁厚度/µm
纤维粗度/ （mg/m）
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。
结壳物质 （水泥）
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。
物理作 用
木素，遍布于细胞壁之 中，使细胞获得硬度。
由木聚糖、葡甘聚 糖、半乳葡甘聚糖、 阿拉伯半乳聚糖及 半乳聚糖构成的多
糖聚合物（杂多 糖）。增加纤维内 部或之间的结合， 对制浆和纸的性质
是有益的。
即木材的胶 （与半纤维素 一起将木材细 胞结合起来）， 控制着细胞壁 内的水分含量。
主要是树脂酸和脂 肪酸以及酯、蜡、 萜类和酚类成分， 它们可较容易地在 碱性条件下脱除。 抽提物可干扰漂白
过程。
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。
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组分
纤维素 半纤维素
木素 抽提物
木材含量/%
松木
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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②细胞壁的结构组成
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
纤丝（20nm） 微纤丝 或片晶
（直径3-5nm）
纤维素链
（30-40个）
无定形半纤维素和木素位于微 纤丝之间的空间
葡萄糖 基
纤维素 分子链
微纤丝
纤丝
细胞 壁
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骨架物质 （钢筋）
基体物质 （沙石）
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
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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制浆方法
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化学法制浆