高得率制浆
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1.高得率浆:得率比普通化学浆高的各种纸浆的总称。
特点:得率高,不用或少用化学药品,原料利用率高,污染少,成本相应较低;由于木素损失少,成纸松厚度好,挺度好,不透明度高,快速吸墨性和压缩性好,这些都有利于提高其印刷性能。
2.高得率浆的种类:A.机械浆:单纯利用机械磨解作用将纤维原料制成纸浆的方法得率90%—98%(95%以上)B.化学机械浆:采用化学预处理和机械磨解处理的制浆得率85%—90%(85%以上)C.半化学浆:和化学机械浆法一样,均属两段制浆,但其化学处理比较温和,得率65%—84%3.发展半化学浆的目的:a.开辟制浆原料来源,充分利用其他制浆方法不宜使用或较少使用的某些阔叶木;b.降低生产成本,以制造得率相当高并能满足某些产品性能的制浆4.半化学浆的应用:用来生产新闻纸、包装纸和各种包装纸板;漂白后可制造书写纸、杂志纸、涂布原纸、防油纸等(浆强度差,纤维束多,纸外观和印刷适应性不好,漂白后易返黄,不宜抄造高级纸,产品用途受限)6.高得率制浆的发展方向和历程:SGW-RMP/TMP-CMP-CTMP-APMP;发展高得率制浆可完全合理的利用纤维原料,纸浆能满足某些产品(如新闻纸、多层纸板、生活用纸等)的性能要求,可降低生产成本,减少制浆废液的污染,对造纸工业的持续发展有重要意义,是未来制浆技术发展的方向之一。
7.磨木机磨浆原理:压力脉冲理论,根据这个理论,磨木过程中的纤维的离解分为三个阶段a.由于磨石对原木周期性的压力脉冲作用使木材加热,木素软化b.在剪切力的作用下离解纤维c.分离下来的纤维与纤维束进行复磨和精磨。
影响因素:a.原木的质量和材种;b.磨石的表面状态;c.磨木比压;d.磨石线速;e.磨木温度与浓度;f.磨木浸渍深度。
8.比磨碎时间ts:磨盘转动一个磨纹间距的时间比磨层厚度ds:在比磨碎时间内的进料速度9.盘磨机械浆原理:1.木片在磨区入口处被解离成较粗糙的碎块;2.在磨区中部,碎块被离解成纤维;3.在磨区外围,齿盘间对纤维进行精磨影响因素:a.材种与料片规格;b.磨浆浓度;c.预热温度和时间;d.磨浆时能耗与能量分配;e.磨盘间隙(发展浆强度--间隙小;离解纤维--纤细大);f.磨盘特性。
APP浆概述APP浆是一种高得率浆,是指纸浆得率在75%以上的浆种,并且是在化学的、热的和机械等方法的基础上使纤维原料分离制得。
也称作为“碱性H2O2化学机械法制浆(Alkaline Peroxide Mechanical Pulp)”,其特点是把制浆和漂白两者结合在一起同时完成。
生产漂白木浆不但流程简单,而且还不需要另设漂白车间,成本低,操作简单。
APMP制浆技术以其得率高、纸浆强度好、污染少、能耗低等突出优点,为制浆造纸工业界所瞩目。
APMP浆多采用H2O2漂白方式。
采用H2O2漂白具有适应性强、白度稳定性和漂浆白度较高等优点。
在漂白过程中能消除部分木素大分子侧链上的羰机和酚羟基,破坏或减少发色基团,从而有效提高浆料白度。
经过H2O2漂白后,成纸强度提高,且由于H2O2漂白后的废水中不含氯离子,减少了毒性和污染,在环境保护方面具有重要现实意义。
生物酶技术应用于APMP制浆:目前研究最广泛的生物酶主要有:1、纤维素酶;2、木聚糖酶;3、果胶酶。
木聚糖酶对不同浆种的各种漂白工艺都有着程度不同的助漂作用。
有研究表明,木聚糖酶对改善速生杨木APMP浆的物理性能起着积极作用,对撕裂指数、不透明度和松厚度等的提高都较为有效。
另外,木聚糖酶处理速生杨APMP浆,不仅能有效改善其滤水性能,而且能够降低打浆能耗。
研究发现,果胶酶能够促使聚半乳糖醛酸降解,转化为低分子或单分子的半乳糖醛酸,从而降低阳离子需求量。
这不仅降低了化学药品使用量,还起到了助留助滤作用,对漂白效果及强度性能都有一定的影响。
有实验表明,无论经过果胶酶还是木聚糖酶处理后,浆料长度都会有所增加,宽度变小,长宽比的增加将有利于提高成纸性能。
浆料在两种酶复加作用下细小纤维含量减少明显,这将为留取适量细小纤维用以增强纤维内结合的能力提供保障。
纤维束含量也会减少,这意味着纤维之间的结合因纤维束的存在而可能出现的薄弱结合点减少,有利于提高纸张纤维见结合强度,从而提高纸张物理性能。
高得率制浆过程如何实现碳减排及工程化运行案例⊙ 房桂干2020年9月22日,在第七十五届联合国大会上,习近平主席正式提出中国“碳达峰、碳中和”目标愿景,将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。
这体现了我国构建人类命运共同体的责任担当,不仅影响我国绿色经济复苏和高质量发展、引领全球经济技术变革的方向,而且对保护地球生态和应对气候变化的国际合作具有重要意义。
制浆造纸工业的属性和特征:重要的基础原材料产业、传承人类文化和文明的重要载体、社会经济发展的重要标志、技术密集型企业、上下游产业链较长、服务于经济社会发展多领域、绿色循环发展潜力巨大。
1 中国化学机械法制浆现状1.1产能和发展趋势(表1)1.2化学机械法制浆主要能量消耗情况和CO 2e当量以漂白化机浆为例,如表2所示。
2 存在的主要问题分析(1)“积极拓展新纤维资源,缓解原料供需矛盾”战略。
表1 中国化机浆产能(不完全统计)29+1443+2467~20182019~2022小计2023~2025总计477.3529.651006.956001606.95房桂干先生,博士,二级研究员,博士生导师;国家重点研发计划首席专家、国家科技奖励评审专家、国际木材科学院院士(F ello w,I A W S)、国际杰出机械浆科学家协会会士(Fello w,E RG S )、法国波尔多第一大学外聘教授、南京林业大学与陕西科技大学外聘教授;联合国教科文组织B i o-D e v研究生培养网络指导教授、中国造纸学会常务理事、江苏省造纸学会副理事长。
国家林业局百千万人才工程省部级人选,江苏省333人才工程学科带头人。
现任中国林科院首席专家,林产化学工业研究所副所长等职。
在高得率清洁制浆生产技术、废水高效处理工程技术研发领域取得了多项具有自主知识产权的关键技术成果,并实现了产业化。
先后主持建成全国产业化装备和技术的化机浆生产线多条,实现了我国化机浆清洁生产成套技术和装备的首次出口,相关成果成功应用到了几十家企业进口生产线的建设和技术改造项目,为我国清洁制浆和装备的技术进步做出了突出贡献。
高得率制浆设备知识概述引言高得率制浆设备是现代制浆行业中不可或缺的重要设备。
它通过将废纸、废纸板、废纸塑料等再生纸张纤维素素材进行粉碎、分散、搅拌等工序,制成符合造纸工艺要求的浆料,为造纸工艺提供了重要的原料。
本文将从高得率制浆设备的定义、特点、工作原理等方面进行概述,希望能够帮助读者对高得率制浆设备有一个全面的了解。
定义高得率制浆设备是一种专门用于纸浆制备过程的设备,它能够有效地将废纸等再生纸张纤维素素材转化为纸浆。
高得率制浆设备一般包括制浆机、高浓度搅拌器、筛选装置等部件,通过这些部件的协同作用,将废纸等再生纸张纤维素素材进行粉碎、分散、搅拌等过程,最终得到符合造纸工艺要求的纸浆。
特点高得率制浆设备具有以下几个特点: 1. 高效率:高得率制浆设备能够在较短的时间内将废纸等再生纸张纤维素素材转化为纸浆,大大提高了生产效率。
2. 低能耗:高得率制浆设备采用先进的节能技术,能够在制浆过程中降低能耗,减少了能源的消耗。
3. 环保:高得率制浆设备能够循环利用废纸等再生纸张纤维素素材,减少了环境污染,符合可持续发展的要求。
4. 稳定性高:高得率制浆设备采用优质的材料和先进的制造工艺,具有较高的稳定性和可靠性,能够长时间稳定运行。
工作原理高得率制浆设备的工作原理主要包括以下几个步骤: 1. 废纸粉碎:高得率制浆设备首先将废纸等再生纸张纤维素素材进行粉碎,将纸张纤维素素材打碎成较小的颗粒,为后续工序提供便利。
2. 分散:经过粉碎的废纸纤维素素材通过高浓度搅拌器进行分散处理,使纤维素素材均匀分散在水中,便于制浆过程的进行。
3. 筛选:分散后的纤维素素材经过筛选装置进行筛选,去除其中的杂质和不需要的纸浆,得到纯净的纸浆。
4. 调整浓度:得到的纸浆可以根据需要进行浓度调整,以适应不同的造纸工艺要求。
应用领域高得率制浆设备广泛应用于各个纸张制造工艺中,包括:1.造纸行业:高得率制浆设备是造纸行业中生产纸浆的重要设备,可用于生产各类纸张,如文化纸、复印纸、包装纸等。
影响高得率纸浆返黄的几种因素高得率纸浆(high-yield pulps)是指得率比普通化学浆为高的各种纸浆的总称,是和低得率的化学浆相比较而言的。
它包括从得率在50%~65%的高得率化学浆到泛指得率在65%以上的半化学浆SCP、磨石磨木浆SGW、木片磨木浆IMP、化学机械浆CMP、热磨机械浆TMP,以及近年来发展起来的化学热磨机械浆CTMP、碱性过氧化氢机械浆APMP和生物机械浆Bio-MP 等所有造纸用浆。
由于造纸工业面临世界性原料短缺和环境污染等问题,因此高得率浆受到越来越高的重视并得到了快速的发展。
随着机械法制浆技术和漂白技术的进步,已经有了生产超高得率浆的方法,并且能使其TAPPI白度超过80%。
在这样的白度水平上,把机械浆用于生产高价值纸张是非常有潜力的,比如生产商业表格用纸、复印用纸以及书写纸。
然而,这种高得率纸浆的漂白属于保留木质素式漂白,即在不脱除木质素的条件下,改变或破坏纸浆中属于醌式结构、酚类、金属螯合物、羰基或碳碳双键等结构的发色基团,减少其吸光性,增加纸浆反射能力的一种漂白,漂后浆仍然属于高木质素含量纸浆,浆中大量木素和部分抽提物的潜在发色基团和助色基团在外界因素,比如光照、高温、潮湿、酸碱环境以及金属离子等作用下重新生成发色基团,使纸浆白度迅速下降,造成返黄或返色现象。
这种快速返黄的缺点把其应用限制在了生产短寿命、低价值如新闻纸、广告插页等纸产品上。
不同的原料、制浆方法和漂白工艺所制得的纸浆白度稳定性差异较大,不同的外界影响因素对高得率纸浆的返黄影响程度亦不同。
本文综述了纸浆返黄过程中的各种影响因素以及目前的相关研究进展。
1 纸浆原料和制浆方法的影响研究指出,由于物种、原料的化学成分不同,相同制浆方法下制备的浆料白度稳定性存在较大差异,即使同一种物种不同部位制得的浆料,测得其返色值也不同。
Lee.j, Balatinez.J等人对加拿大东部的雪松、冷杉、云杉、白桦、白杨等八种树材的磨石磨木浆和盘磨机械浆进行白度稳定性研究,结论指出:在加速热返黄的情况下,纸浆的原料成分对白度有重要影响。