化学法制浆化学法制浆的分共34页文档

制浆方法的分类和纸浆品种的名称制浆方法可分为：化学法和机械法以及处于两者之间的化学机械法、半化学法。

它们还可以进一步细分如下：化学法：（1）碱法：包括烧碱法（苛性钠法）、硫酸盐法、预水解碱法、石灰法。

（2）亚硫酸盐法：包括用不同pH值、不同盐基（钙、镁、钠、铵）的方法。

机械法：有原木磨本法（磨石磨本法SGW和PGP）、木片磨木法（RMP和TMP）。

化学机械法（CMP）：化学热磨法（CTMP）、磺化化机浆（SCMP）、碱性过氧化氢化机浆(APMP)半化学法。

各种制浆方法的应用范围大致如下：烧碱法和硫酸盐法主要用于蒸煮各种植物纤维原料，以生产各种用途的化学浆、半化学浆和化学机械浆。

预水解碱法（或硫酸盐法）主要用于木材或草类原料生产人纤浆粕和其他可溶性浆粕以及高级纸张用纸浆。

石灰法主要是用来蒸煮稻、麦草生产半化学草浆制造黄板纸或瓦楞原纸，也可用来蒸煮破布浆配抄打字纸或其他高级纸张。

亚硫酸盐法可根据不同的原料、以不同pH值、不同盐基（钙、镁、钠、铵）制备不同用途的化学浆、半化学浆和化学机械浆。

原木磨木法是生产磨木浆的主要方法。

木片磨木法，特别是预热机械法（TMP）、化学热磨法（CTMP）和化学机械法（CMP），已经得到很广泛的应用。

非木材纤维原料，也可以用化学机械法制浆。

纸浆的命名，是根据所用的原料和制浆方法，如漂白烧碱法草浆、未漂硫酸盐针叶木浆、磨石磨木浆等。

不同原料，用不同的制浆方法制得的浆，其白度相差很大，根据成品的要求，有些纸浆不需进行漂白，即可用于造纸，如用磨木浆和亚硫酸盐木浆造新闻纸；用本色硫酸盐浆造水泥袋纸、电缆纸、电容器纸等；用本色浆造板纸和一般包装纸；有些纸张则需用半漂或全漂浆制造，如一般文化用纸和卫生纸。

经过精制的浆则供溶解或其他加工用。

化学法制浆的流程
物质纸浆的化学制浆过程：
一、原料准备
1、准备原料：原料包括木浆原料、硫酸钠（Na2S2O3）、硫酸铵（又称硫酸铵盐）（NH4S2O3）、氯化钠（NaCl）、和还原剂（大豆油和蔗糖）。

2、检验原料：根据要求检验各原料的质量，以确保最终产品质量。

二、温度控制
在原料有效控制的情况下，将硫酸钠、硫酸铵和氯化钠加入化学槽中，使水温升至
80-90℃，控制化学槽温度，待其到达预设的温度后，再加入还原剂。

三、加水萃取
在恒温条件下，将一定量的木浆原料逐渐加入已混合的各种离子溶液中，搅动和混合，然后加酸，加入碱，以提高离子溶液的浓度，以使木质纤维等黏性物质萃取，将这些物质
从溶液中萃取出来，并削减原木片尘和杂质。

四、离心机分离和脱水
萃取液由离心机分别离心，将萃取出来的物质和木浆悬浮液分开，再将木浆悬浮液中
的水去掉，最终得到的纸浆，即为物质纸浆。

五、成型
物质纸浆成型用以下方法：滚压、压榨、挤压、复合成型等，以制成成型纸浆毛料。

最后，物质纸浆在适当温度和湿度条件下烘干，就可以得到最终的物质纸浆了。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------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。

纸浆的制浆方法
纸浆的制浆方法主要分为两种：化学制浆和机械制浆。

1. 化学制浆：化学制浆是利用化学药剂来分解木材或其他纤维原料中的木质素和半纤维素，使纤维素暴露出来，从而制造出纸浆。

常见的化学制浆方法有以下几种：
- 硫酸法：将木材浸泡在二氧化硫和硫酸的溶液中，使木材
中的木质素和半纤维素分解，得到纤维素。

- 碱法：使用氢氧化钠或碳酸钠等碱性物质来处理木材，使
木材中的木质素和半纤维素分解。

- 高温高压法：将木材在高温高压下与氧气反应，使木材中
的木质素和半纤维素分解。

- 有机溶剂法：使用有机溶剂，如乙醇、甲醇等，在高温下
处理木材，使木材中的木质素和半纤维素分解。

2. 机械制浆：机械制浆是通过机械破碎和磨损的方式将原料纤维分解成纤维素，制成纸浆。

常见的机械制浆方法有以下几种： - 石磨制浆：将原料纤维与石头或金属表面摩擦，使纤维分
解成纤维素。

- 刀片制浆：使用旋转的刀片将原料纤维剪切和剥离，使纤
维分解成纤维素。

- 搅拌制浆：将原料纤维在搅拌器中搅动和撞击，使纤维分
解成纤维素。

- 高压喷水法：利用高压水流将原料纤维冲击和破碎，使纤
维分解成纤维素。

以上是纸浆的主要制浆方法，实际生产中常常会综合应用不同的方法来得到所需的纸浆品质。

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。

化学法制浆技术的分类及特点
化学法制浆技术是一种利用化学药剂对木材或其他纤维素材料进行处理，以分离纤维和非纤维成分的技术。

根据使用的化学药剂和处理过程的不同，化学法制浆技术可以分为以下几类：
硫酸法（Kraft法）：硫酸法是最常用的化学法制浆技术。

它使用硫酸和碱性条件来溶解木材中的非纤维素成分，使纤维素得以分离。

硫酸法制浆可以生产高强度和高质量的纸浆，同时产生一些化学回收产物（如硫酸盐）可用于能源回收。

硫酸盐法（Sulfite法）：硫酸盐法使用硫酸盐或其它硫酸盐化合物作为溶解剂，在酸性或中性条件下处理木材。

与硫酸法相比，硫酸盐法对木材有更好的脱脂性能，可以制得较高质量的纸浆。

过氧化法（Peroxide法）：过氧化法使用过氧化氢作为氧化剂，通过氧化木材中的非纤维素物质来分离纤维。

过氧化法制浆相对较温和，对环境友好，但成本较高，适用于高质量纸浆的生产。

亚硫酸盐法（Sulfitation法）：亚硫酸盐法使用亚硫酸盐或其它亚硫酸盐化合物作为溶解剂。

与硫酸法相比，亚硫酸盐法具有较低的碱性条件，适用于制备特殊品种的纸浆。

这些化学法制浆技术的共同特点是使用化学药剂来分离纤维和非纤维成分，产生可用于纸浆生产的纤维素材料。

它们在制浆过程中能够有效去除木材中的杂质和非纤维素成分，使得所得到的纸浆质量较高，并具有良好的适应性和可控性。

同时，这些技术也面临一些挑战，如化学药剂的成本、环境影响和废水处理等问题。