制浆造纸技术讲座
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第一章备料第一节造纸用植物纤维原料一、植物纤维原料的分类常用的植物纤维原料,大致可分为4大类:(一)木材纤维原料类针叶木:云杉、马尾松等阔叶木:杨木、桉木等(二)草类纤维原料类叶纤维原料类:龙须草、香蕉叶等禾本科纤维原料类:竹子、芦苇等(三)韧皮纤维原料类棉杆皮、桑皮等(四)棉麻纤维原料类棉花、大麻等二、植物纤维原料的化学组成(一)植物纤维原料的化学组分一般可分为7类:糖类、萜烯类、苯醇类物质、脂肪类、醇类、蛋白质类、无机物等。
(二)植物纤维原料的化学成分及其特性主要成分:纤维素、半纤维素、木素次要成分:树脂、脂肪、蜡、色素、灰分等1.纤维素纤维素是由葡萄糖结构单元构成的直链状高分子糖类。
纤维素的分子式简写为(C6H10O5)n,n代表葡萄糖基的个数,称为聚合度。
2.半纤维素半纤维素是指植物纤维原料中,除果胶和淀粉以外的低分子糖类。
它是由两种或两种以上的单糖基组成的不均一聚糖,具有支链。
主要存在于细胞壁中,主要成分是多戊糖3.木素木素是具有苯丙烷骨架的芳香族非糖类。
木素主要存在于纤维胞间层及细胞壁中。
原料中含木素越多,制浆越困难,消耗的化学药品也越多。
木素容易氧化使纸张变黄。
4.其他组分5.灰分造纸植物原料中都含有一定量的矿物质,燃烧后变为灰分三、植物纤维原料的形态(一)植物细胞的结构及种类1. 植物细胞与细胞壁的结构细胞壁是由许多层次组成,根据先后顺序分为:胞间层、初生壁、次生壁。
(1)胞间层(M)两个相邻细胞共有,由半纤维素、果胶、木素组成,木素含量90%左右。
(2)初生壁(P)主要成分是木素。
含量达70%,还有一定的纤维素和半纤维素(3)次生壁(S)比初生壁厚得多外层主要成分是纤维素,并有一定量的半纤维素和木素总之,次生壁的主要成分是纤维素,也有一定量的半纤维素和木素半纤维素由外到内逐渐增加,木素由外到内逐渐减少2. 植物纤维原料细胞的种类一类是纤维细胞,一类是杂细胞(1)纤维细胞:形状细长,两头尖中间空,呈纺锤状(2)杂细胞:出去纤维细胞以外的细胞(二)植物纤维形态及其对纸张质量的影响纤维形态是指纤维的长度、宽度、长宽比、壁腔比、非纤维细胞等1.植物纤维形态(1)针叶木(2)阔叶木(3)芦苇(4)蔗渣(5)麦草(6)棉纤维2. 纤维形态对纸张质量的影响细胞壁薄而腔大的纤维抄成的纸张强度大壁腔比小于1是好原料非纤维细胞含量是衡量原料优劣的重要条件四、造纸用植物纤维原料的选择(一)植物纤维原料的选择原料是否适合于造纸,需要从多方面考虑纤维细胞壁越厚,细胞腔愈小的纤维,现为本身的强度愈大(三)我国植物纤维原料的使用情况第二节原料的贮存及原料场的设计一、原料贮存的目的能够改善原料的质量;预防原料紧缺;维持正常连续的生产二、木材原料的贮存(一)原木的贮存方法1.原木的水上贮存2.原木的地上贮存(二)木片的贮存方法三、草类原料的贮存必须注意堆垛原料的水分含量和注意通风稻麦草的水分含量不超过15%,最多不超过20%,否则会霉变蔗渣水分在50%左右四、原料厂的设计第三节木材原料的备料一、木材原料备料的基本过程备木:从原木起到制成符合化学木浆要求的木片为止的一段处理过程。
《生产工艺控制》第一部分制浆部分的控制第一节备料工段控制备料的分类(按原料):木材备料(机械木浆备料、化学木浆备料、木片磨木浆备料)草类备料(干法备料、湿法备料、干湿法备料)备料的目的:提供合格料片,减少药品消耗,减少设备磨损。
一、木材原料备料的主要技术参数控制1、料片的规格。
长15—20mm,厚3—5mm,宽不限(小于长)。
料片的规格主要取决于削片机,削片机的刀距(刀片的刀刃与刀盘平面的距离)决定木片的长度,刀高(刀刃与刀牙的距离,15—20mm)决定木片的厚度。
生产中通过调整削片刀调整料片的尺寸。
2、合格率。
原木木片的合格率要大于85%,板皮木片合格率大于75%。
(1)与刀刃角有关:刀刃角增大,木片变薄,过大木片易碎,刀刃角一般为34°—42°。
(2)削片刀与底刀的间距有关:间距越大,易成长片,间距一般为0.3~0.5mm。
3、水份。
水份提高,备料的合格率上升(但是不能太高,影响液比、生产能力等)。
一般冬季水份为25—35%(过大易冻、结冰),夏季35—45%。
4、杂物含量。
越小越好,一般通过筛选设备(如:摇摆筛)除杂。
岳阳,木片长16—40mm,厚度3—6mm,合格率≥70%。
二、草类原料备料的主要参数控制(麦草)1、料片规格。
草片长度:10—30mm。
与切草机的飞刀辊转速、进料口喂料规则有关。
2、合格率。
≥85%。
3、水份。
干法备料14—15%,湿法备料40%。
4、杂物含量。
越小越好。
筛选设备的性能决定了杂物含量的多少。
第二节蒸煮工段控制制浆方法:碱法(AP、硫酸盐法、多硫化钠法、碱性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、亚铵法)亚硫酸盐法(亚硫酸镁法、亚硫酸氢盐法、酸性亚硫酸氢盐法)一、原料主要技术参数控制1、木片及草片。
⑴规格;⑵杂物含量;⑶水份;⑷配用量:依据装锅容积、液比进行计量。
2、蒸煮药液的技术参数控制。
⑴温度。
温度提高,有利于药液的浸透,赶走气泡;过高则蒸汽耗用量增大。