造纸化学品ppt课件
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• 硅酸钠 ⑴钝化金属离子 ⑵缓冲剂作用，使Ph值稳定 ⑶润滑、降低溶液表面张力，有
分散作用，防止油墨再沉积在纤维上。 ⑷浮选时使油墨粒径变大，易于 去除。
12
造纸化学品 ——蒸煮助剂
13
造纸原料及成分
1、原料：植物性纤维
2、主要化学成分 （1）纤维素 （2）半纤维素 （3）木素 （4）抽出物: 树脂、果胶、酚类化合物 （5）灰分
6
Fra Baidu bibliotek
洗涤法（除去油墨粒径很小、
废
亲水性颗粒）
纸
脱
浮选法（除去油墨粒径较大、
墨
憎水性颗粒）
的
方
法
短程法（含油墨量很小）
7
（1）洗涤法
• 原理：用脱水处理使油墨和纸纤维分离 • 方法
脱墨剂 水反复洗涤 ＋废纸浆
油墨及污物随 水排除
纸纤维留在浆中
8
（2）浮选法
• 原理：利用纸纤维和油墨的可湿性不同， 将可湿性差的油墨浮在浆面除去
求来定。
18
2、亚硫酸盐法蒸煮
酸性亚硫酸盐法，亚硫酸氢盐法， 中性亚硫酸盐法，碱性亚硫酸盐法 碱性亚硫酸盐法原理： R纤维素-CHO+S2-2+ 3OH－═
R纤维素-COO- +2S2-+2H2O 停止剥皮反应,增加了纸浆的得率和强度
亚硫酸盐使木素发生水解和磺化。 蒸煮结束废液与纸浆需尽快分离，保
• 分散剂 使废纸碎解过程中产生的油墨及赃 物颗粒在浆料悬浮液中分散的细小一些， 便于洗涤和脱水过程中除去。
• 螯合剂 与重金属离子形成水溶性的络合物 ，防止这些重金属离子对双氧水的分解作 用。
11
• 双氧水 脱色时增加纸浆的白度（双氧水破 坏油墨粒子表面形成亲水新物质）
• 捕集剂 将油墨粒子聚集在一起然后附集在 空气泡上除掉。
证纸浆纯度。
19
四、常用蒸煮助剂 多硫化钠（Na2Sn）、蒽醌、 亚硫酸钠（NaSO3）、
羟胺（NH2OH）、 硼氢化钠（NaBH4）
1、多硫化钠（Na2Sn）
将硫直接加进硫酸盐蒸煮液中 4S+6NaOH =2 Na2S+ Na2S2O3 +3H2O
Na2S+nS═Na2Sn+1 或nS+HS-+OH-= S2-n+1 + H2O
25
分散剂的作用原理
对于造纸过程来说，纤维、填料和一些助剂等都是水不溶性 的，它们有在水溶液中自行聚集的趋势，而且不同物料之间往往 因不相容性而尽量远离，这样就难以得到性能均匀，强度理想的 纸张。加入分散剂则可以使固体粒子表面形成双分子层结构，层 分散剂极性端与水有较强亲合力，增加了固体粒子被水润湿的程 度。固体颗粒之间因静电斥力而远离，达到良好分散效果。良好 的纤维分散剂要求有一定的热解性，即随着温度的升高而逐渐分 解，黏度也相应降低，这样就不会留在已干燥的纸页上，不会因 使用纤维分散剂而影响纤维的原有性能
原理： 适当的将原料中的木素除去使纤维
分离，同时使纤维和半纤维受到不同程度 降解，改善蒸煮条件。
16
二、蒸煮过程
渗透与反应阶段
溶出阶段
控制纤维素及半纤维素与 碱液的反应溶出阶段
17
三、蒸煮的方法
主要分为碱法和亚硫酸盐法
1、碱法蒸煮 结构碱的液木（素N使aO其H发、生N化a2S学n键）断作裂用，于并三引维入交亲联水网基状 。
20
由此可见，Na2Sn实际上是Na2S和 Sn-1的复合物Na2S-Sn-1,其中一 个S2-有 还原性，其它n-1个S0有氧化性, Na2Sn 的氧化性则由单质硫形成。
21
（二）、蒽醌
O Reduc ed lignin
O
O-
Lignin O-
Accelerated delignification
14
木素
白色或是接近无色的物质；为高聚物，其同 纤维素和半纤维素一起构 成纤维素纤维。支 撑植物生长 。 木素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳一碳 键连接而成的高分子化合物。
15
蒸煮助剂
一.蒸煮的目的及原理
用以加速蒸煮液对纤维原料的渗透 或加速脱木素作用，从而缩短蒸煮时间或 降低蒸煮温度、减少蒸煮药剂的用量、提 高纸浆强度或得率的化学品
选和净化，除去杂质。
印刷
废纸制浆的关键是脱墨。
5
废纸脱墨的原理
• 脱墨剂作用于油墨中的黏着剂进行皂 化和乳化，破坏油墨中与纤维间的粘 结力使油墨和其它杂质与纸纤维脱离 ，并在分散剂和吸附剂作用下使其不 再凝聚在纤维上。再经脱墨设备将油
墨粒子从中除去。
脱墨剂、
油墨纸浆 温度、机械作用
油墨粒子 纸浆纤维
26
分散剂的种类
在造纸工业中使用的分散剂品种很多， 按照用 途来分为三类
纤维分散剂
树脂分散剂
涂布分散剂
27
1 纤维分散剂
造纸化学品
讲课人：游薇
1
纸浆来源
造纸的步骤
纸浆提取 方法
造纸
选取所需 化学试剂
各类化学 品的作用
2
废纸纸浆的关键是筛选和净化，除去杂质
天然纤维纸浆
纸
浆 来
废旧纤维纸浆
源
合成纤维纸浆
3
各类纸浆化学品
脱墨剂
制
蒸煮助剂
浆
消泡剂
化 学
漂白助剂
品
纸浆防腐剂
树脂控制剂
4
脱墨剂在废旧纤维纸浆中的应用
废纸纸浆提取纸浆纤维的关键是筛
Carbohydrates
Oxidized carbohydrates Yield Gain
22
优点：
用量少，无臭，污染性小，制浆 效率快，能耗低，碱和漂白化学品用量
低，纤维收率高。
缺点：
所得到的纸和纸板不能用 于食品包装等方面
23
造纸化学品
--分散剂
24
对于造纸过程来说,纤维特别是长纤维、填料和一 些助剂等都是水不溶性的, 它们有在水溶液中自行聚 集的趋势, 而且不同物料之间往往因不相容性而尽量 远离,这样就难以得到性能均匀、强度理想的纸张。 为了解决长纤维在抄造过程中的这一问题在在造纸过 程中就要用到分散剂。
在蒸煮过程加进去的碱起以下几种作用：
• 与木素起反应，中和木素的酚羟基，占20~25%；
• 中和碳水化合物碱性降解的产生的有机酸，占 70~75%；
• 与树脂，二氧化硅等少量成分的作用；
• 黑液中保留部分残碱，使PH值在10以上，防止木素 沉淀；
• 少量被纤维吸附。
根据原料的种类，纸浆硬度，强度等质量要
• 方法
通 空 气
料浆
憎水性的油污 形成气泡 吸附在泡沫上
聚集在料浆表面
9
洗
涤
分散剂
浮
法
选
脱
NaOH
法 脱
墨
有机试剂
墨
剂
剂
主 要
防油墨沉积剂
的 主
要
成
表面活性剂及其螯合剂
成
分
分
捕集剂
10
各类脱墨化学品的作用
• NaOH 调节废纸浆的Ph至碱性范围，是油 墨中的树脂皂化和水解，使使油墨从纤维 上脱落。
分散作用，防止油墨再沉积在纤维上。 ⑷浮选时使油墨粒径变大，易于 去除。
12
造纸化学品 ——蒸煮助剂
13
造纸原料及成分
1、原料：植物性纤维
2、主要化学成分 （1）纤维素 （2）半纤维素 （3）木素 （4）抽出物: 树脂、果胶、酚类化合物 （5）灰分
6
Fra Baidu bibliotek
洗涤法（除去油墨粒径很小、
废
亲水性颗粒）
纸
脱
浮选法（除去油墨粒径较大、
墨
憎水性颗粒）
的
方
法
短程法（含油墨量很小）
7
（1）洗涤法
• 原理：用脱水处理使油墨和纸纤维分离 • 方法
脱墨剂 水反复洗涤 ＋废纸浆
油墨及污物随 水排除
纸纤维留在浆中
8
（2）浮选法
• 原理：利用纸纤维和油墨的可湿性不同， 将可湿性差的油墨浮在浆面除去
求来定。
18
2、亚硫酸盐法蒸煮
酸性亚硫酸盐法，亚硫酸氢盐法， 中性亚硫酸盐法，碱性亚硫酸盐法 碱性亚硫酸盐法原理： R纤维素-CHO+S2-2+ 3OH－═
R纤维素-COO- +2S2-+2H2O 停止剥皮反应,增加了纸浆的得率和强度
亚硫酸盐使木素发生水解和磺化。 蒸煮结束废液与纸浆需尽快分离，保
• 分散剂 使废纸碎解过程中产生的油墨及赃 物颗粒在浆料悬浮液中分散的细小一些， 便于洗涤和脱水过程中除去。
• 螯合剂 与重金属离子形成水溶性的络合物 ，防止这些重金属离子对双氧水的分解作 用。
11
• 双氧水 脱色时增加纸浆的白度（双氧水破 坏油墨粒子表面形成亲水新物质）
• 捕集剂 将油墨粒子聚集在一起然后附集在 空气泡上除掉。
证纸浆纯度。
19
四、常用蒸煮助剂 多硫化钠（Na2Sn）、蒽醌、 亚硫酸钠（NaSO3）、
羟胺（NH2OH）、 硼氢化钠（NaBH4）
1、多硫化钠（Na2Sn）
将硫直接加进硫酸盐蒸煮液中 4S+6NaOH =2 Na2S+ Na2S2O3 +3H2O
Na2S+nS═Na2Sn+1 或nS+HS-+OH-= S2-n+1 + H2O
25
分散剂的作用原理
对于造纸过程来说，纤维、填料和一些助剂等都是水不溶性 的，它们有在水溶液中自行聚集的趋势，而且不同物料之间往往 因不相容性而尽量远离，这样就难以得到性能均匀，强度理想的 纸张。加入分散剂则可以使固体粒子表面形成双分子层结构，层 分散剂极性端与水有较强亲合力，增加了固体粒子被水润湿的程 度。固体颗粒之间因静电斥力而远离，达到良好分散效果。良好 的纤维分散剂要求有一定的热解性，即随着温度的升高而逐渐分 解，黏度也相应降低，这样就不会留在已干燥的纸页上，不会因 使用纤维分散剂而影响纤维的原有性能
原理： 适当的将原料中的木素除去使纤维
分离，同时使纤维和半纤维受到不同程度 降解，改善蒸煮条件。
16
二、蒸煮过程
渗透与反应阶段
溶出阶段
控制纤维素及半纤维素与 碱液的反应溶出阶段
17
三、蒸煮的方法
主要分为碱法和亚硫酸盐法
1、碱法蒸煮 结构碱的液木（素N使aO其H发、生N化a2S学n键）断作裂用，于并三引维入交亲联水网基状 。
20
由此可见，Na2Sn实际上是Na2S和 Sn-1的复合物Na2S-Sn-1,其中一 个S2-有 还原性，其它n-1个S0有氧化性, Na2Sn 的氧化性则由单质硫形成。
21
（二）、蒽醌
O Reduc ed lignin
O
O-
Lignin O-
Accelerated delignification
14
木素
白色或是接近无色的物质；为高聚物，其同 纤维素和半纤维素一起构 成纤维素纤维。支 撑植物生长 。 木素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳一碳 键连接而成的高分子化合物。
15
蒸煮助剂
一.蒸煮的目的及原理
用以加速蒸煮液对纤维原料的渗透 或加速脱木素作用，从而缩短蒸煮时间或 降低蒸煮温度、减少蒸煮药剂的用量、提 高纸浆强度或得率的化学品
选和净化，除去杂质。
印刷
废纸制浆的关键是脱墨。
5
废纸脱墨的原理
• 脱墨剂作用于油墨中的黏着剂进行皂 化和乳化，破坏油墨中与纤维间的粘 结力使油墨和其它杂质与纸纤维脱离 ，并在分散剂和吸附剂作用下使其不 再凝聚在纤维上。再经脱墨设备将油
墨粒子从中除去。
脱墨剂、
油墨纸浆 温度、机械作用
油墨粒子 纸浆纤维
26
分散剂的种类
在造纸工业中使用的分散剂品种很多， 按照用 途来分为三类
纤维分散剂
树脂分散剂
涂布分散剂
27
1 纤维分散剂
造纸化学品
讲课人：游薇
1
纸浆来源
造纸的步骤
纸浆提取 方法
造纸
选取所需 化学试剂
各类化学 品的作用
2
废纸纸浆的关键是筛选和净化，除去杂质
天然纤维纸浆
纸
浆 来
废旧纤维纸浆
源
合成纤维纸浆
3
各类纸浆化学品
脱墨剂
制
蒸煮助剂
浆
消泡剂
化 学
漂白助剂
品
纸浆防腐剂
树脂控制剂
4
脱墨剂在废旧纤维纸浆中的应用
废纸纸浆提取纸浆纤维的关键是筛
Carbohydrates
Oxidized carbohydrates Yield Gain
22
优点：
用量少，无臭，污染性小，制浆 效率快，能耗低，碱和漂白化学品用量
低，纤维收率高。
缺点：
所得到的纸和纸板不能用 于食品包装等方面
23
造纸化学品
--分散剂
24
对于造纸过程来说,纤维特别是长纤维、填料和一 些助剂等都是水不溶性的, 它们有在水溶液中自行聚 集的趋势, 而且不同物料之间往往因不相容性而尽量 远离,这样就难以得到性能均匀、强度理想的纸张。 为了解决长纤维在抄造过程中的这一问题在在造纸过 程中就要用到分散剂。
在蒸煮过程加进去的碱起以下几种作用：
• 与木素起反应，中和木素的酚羟基，占20~25%；
• 中和碳水化合物碱性降解的产生的有机酸，占 70~75%；
• 与树脂，二氧化硅等少量成分的作用；
• 黑液中保留部分残碱，使PH值在10以上，防止木素 沉淀；
• 少量被纤维吸附。
根据原料的种类，纸浆硬度，强度等质量要
• 方法
通 空 气
料浆
憎水性的油污 形成气泡 吸附在泡沫上
聚集在料浆表面
9
洗
涤
分散剂
浮
法
选
脱
NaOH
法 脱
墨
有机试剂
墨
剂
剂
主 要
防油墨沉积剂
的 主
要
成
表面活性剂及其螯合剂
成
分
分
捕集剂
10
各类脱墨化学品的作用
• NaOH 调节废纸浆的Ph至碱性范围，是油 墨中的树脂皂化和水解，使使油墨从纤维 上脱落。