造纸蒸煮原理
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造纸术化学反应
造纸术是一门古老的技术,其基本原理是将纤维素质的原料通过加工处理,制成纸张。
在这个过程中,涉及到多种化学反应。
首先,从原料中提取纤维素,需要进行化学处理。
通常使用碱性溶液来处理木材或植物纤维素,以使其变得易于分离和处理。
这个过程被称为“蒸煮”。
然后,将蒸煮过的原料与水混合,并加入化学品,如漂白剂或染料,以改变纸张的颜色和质地。
这个过程被称为“漂白”或“染色”。
接下来,将混合物在纸张机上进行加工处理。
这个过程包括将混合物压缩,使其形成纸张的形状,并使其变得更加坚固。
这个过程被称为“压制”。
最后,纸张被晾干并切割成所需的尺寸。
这个过程被称为“加工”。
总的来说,造纸术涉及多种化学反应,从提取原料中的纤维素到加工处理成最终的纸张产品。
这些化学反应使我们能够享受到方便的纸张产品,如书本和卫生纸。
- 1 -。
浸灰水将竹料拌入石灰水浸在木皇桶中蒸煮8个昼夜,经过碱液的蒸煮,原料中的木质素、树胶、树脂等杂质被除去。
然后取出蒸煮的原料放入水塘内漂洗,再放进锅里浸石灰水蒸煮,如此反复进行十几天。
经过反复蒸煮、漂洗的竹料纤维就逐渐分解。
现代制浆已改用烧碱替代石灰水。
烧碱碱性较强,能使木材纤维迅速分解。
另外还添加氯,以去除木浆里的杂质,目的是用来漂白,但排放的废水便含有机氯,而有机氯对生态环境伤害极大。
目前现代大型的造纸企业已投入大量的资金来清除毒素,并研究新的漂白法,如以二氧化氯取代以降低有机氯的生成。
西汉时利用石灰水制浆,东汉时改用草木灰水制浆,草木灰水有较大的碱性,有利于提高纸浆的质量。
第二是纤维的分离,就是用沤浸或蒸煮的方法(需要在碱性物质的配合下,如石灰、草木灰等)使植物纤维原料并分散成纤维状第三是磨(打浆),就是用臼捣的方法进一步的使其分散为纤维,并使纤维产生一定的分丝纤帚化,而成为可用纸浆古代造纸术到现代的运用我国古代四大发明之一的造纸术,延续了几千年至今乃保留在宣纸的生产中,考察其制浆的手段主要包括:石灰水浸泡,空气氧化和太阳光照射、雷电激发产生的臭氧以及分散成浆的捣杵搓打。
如稻草经石灰水浸泡后,成团的拍附在山场向阳的石板上,经过几个月的风吹雨打太阳晒,制成臼色松散的稻草然后搓打成浆。
究其原理是:空气中的氧在阳光紫外线或雷电的激发下生成了氧化能力极强的羟基自由基,用之降解了木素和光合色素才得到白色稻草浆.如今用现代化的技术去继承祖先开创的优良工艺,应当是:用紫外光设备来取代太阳光,采用过氧化物和氧气取代空气氧化,用搓磨分丝机加羟基过氧化氢(H2O2)水溶液取代石灰水的浸泡和搓打成浆。
用现代化的方法,使中国古代造纸术工业化,目的是把丰富的非木材原料做成好浆,同时做到消除污染,清洁制浆。
目前非木材原料的碱法化学浆是来自木材制浆的经验。
实践己经证明:非木材原料的碱法化学浆的路线, 达不到高收率高强度高白度之目的,不能把非木材原料做成好浆,并且存在难以治理的污染问题。
古法造纸总述为六个步骤:(1)斩竹漂塘当时竹子是造纸的重要来源之一,因此盛产竹子的华南地区,尤其福建,是竹纸的主要产地。
造纸的工匠通常在芒种前后上山砍竹(当时的“杀青”就是指砍竹做原料而得名),然后将截断的竹子在就地开挖的水塘内浸上100天,取出用力捶洗,使青壳和树皮脱掉,目的是让竹料软化。
(2)煮徨足火将竹料拌入石灰水浸在木皇桶中蒸煮8个昼夜,经过碱液的蒸煮,原料中的木质素、树胶、树脂等杂质被除去。
然后取出蒸煮的原料放入水塘内漂洗,再放进锅里浸石灰水蒸煮,如此反复进行十几天。
经过反复蒸煮、漂洗的竹料纤维就逐渐分解。
(3)舂臼:取出上述处理之竹子,放入石臼,以石碓叩打直至竹子被打烂,形同泥面。
(4)荡料入帘取出煮烂的原料放在石臼里用力舂成泥面状,捣烂后的原料用适量的水调配,使纤维彻底分离并浸透水分,成为纸纤维的悬浮液,再倾倒入纸槽里面。
然后用细竹帘在纸浆中滤取,纸纤维留在竹帘上形成一层泾纸膜。
这道工序在造纸过程中是最费力的,抄纸的工匠站在纸槽旁重复著舀水、抬起竹帘。
另外,捞纸时还得靠经验,抄得轻纸会太薄,抄得重纸又会太厚,完全凭工匠的手法。
(5)覆帘压纸把捞过纸浆的竹帘倒铺在压榨板上,然后移开竹帘,这层泾纸膜便落在板上。
慢慢堆叠起一层层的纸页,再以重物挤压,排出泾纸页中的水分。
重物挤压之下纸膜也慢慢成形,成为一张张四四方方的纸张,每日每个工匠只能做300到500张纸。
(6)透火焙干用两道土砖砌成砖墙的夹巷来焙干纸张,焙纸时先在夹巷内生火,由于砖块夹巷之间有空隙能让热气透出,因此用轻细的铜镊将一张张溼纸摊在墙上,从空隙中散发的热气使纸张慢慢干燥,干透后揭起来就是一张可使用的纸了。
酶在制浆造纸中的应用摘要:综合论述酶在制浆造纸各个工序中的应用,并将之与相应的物理化学处理方法比较,说明酶的特殊优势及其发展前景。
关键词:制浆造纸酶造纸工业是我国和世界经济的重要支柱产业之一,随着国家经济的迅速发展,对纸的需求迅速增加。
同时,随着人们环保意识的提高,对于造纸工业中产生的污染问题也越来越重视。
因此,需要我们发展更高效率、低能耗、低污染的制浆造纸技术。
在众多新兴的技术中,酶在制浆造纸工业中的应用具有很大的优势和潜力,拥有良好的发展前景。
1 酶在制浆过程中的应用1.1酶用于去皮(毛)在制浆造纸工艺中,备料是整个工艺流程的第一步。
高质量的机械浆或化学浆需要完全去皮,因为即使少量的树皮残留也会造成产品颜色变暗。
去皮要消耗大量能量而且导致原材料损失。
树皮以及形成层中果胶含量比较高,还含有半纤维素。
因此,果胶酶显得特别重要。
另外,木聚糖酶可能也有重要作用。
运用能水解果胶的酶预处理后在进行去皮,能耗下降80%。
但酶应用在该工序中最大的问题在于酶对形成层的渗透困难。
(毛[1])1.2酶法除树脂(王)木片或纸浆中的树脂含有脂肪酸、树脂酸、甾醇、脂肪酸甘油脂、其他脂质和蜡类等,可能造成树脂粘附,导致停机与纸的质量下降等问题。
用不同的酯酶去除树脂非常有效。
不仅可以解决上述问题,还可以提高纸浆和纸的质量、减少化学漂白剂的小号、减低废水负荷以及节省存放木材的空间和投资。
这个方法已经在商业上取得应用。
树脂障碍是由树脂中的非极性成分,即甘油三酯造成的。
在使用以松木为生产原料造纸时,树脂障碍尤为严重。
树脂沉积在筛选机筛板、浓缩机下唇板、管道内壁及浆池表面、毛毯和吸水箱中,也可沉积在浆池、筛板、网前箱、造纸网、伏辊、压榨辊、烘缸、压光辊上。
这些沉积物降低脱水效率及纸页匀度、强度,形成树脂斑点和孔洞,造成产品质量下降,引起纸幅断头,树脂障碍严重的影响了生产。
传统控制树脂障碍的方法是将大批原木放在储木场老化和使用化学方法,用滑石粉、硫酸铝、分散剂或表面活性剂、螯合剂等使树脂或附着在纤维表面或稳定分散在浆水系统中而除去,但大量使用硫酸铝,对设备腐蚀严重,滑石粉用量相对较多,容易磨损设备,造成纸张容易掉粉掉毛,都不能从根本上解决树脂障碍问题。
关于造纸5大生产流程造纸是指利用纤维素质料经过物理或化学作用形成纤维素纤维网,并将其固定在一起以制成纸张的过程。
在现代化的造纸工业中,有着五大生产流程,包括纸浆制备、造纸、后加工、整理和包装。
下面将对这五个流程进行详细介绍。
首先是纸浆制备。
纸浆制备的目标是将木材、废纸或其他纤维素质料转化为纸浆。
首先,原料被切割成薄片并放入一个储木堆。
然后,这些薄片通过蒸煮来去除树皮和其他杂质,以及软化木材纤维。
接下来,纤维被制成目标纸浆,这可以通过机械粉碎、化学溶解或化学草酸过氧化反应来实现。
接下来是造纸的阶段。
纸浆被输送到造纸机,其中包括了多个过程。
首先,纸浆被加水稀释到所需的浓度,然后经过过滤和筛选,去除纸浆中的杂质。
接下来,纸浆通过比色和砂吸附等过程进行漂白和去色。
然后,纸浆被加热并引入纸张成型机,形成纸张。
后加工是下一个步骤,它包括了干燥、压光和涂布等过程。
首先,湿纸被送入干燥室,以去除多余的水分。
然后,纸张经过压光处理,使其变得平整和光滑。
最后,纸张经过涂布,以增加其光泽度和打印性能。
接下来是整理的阶段。
整理是指将纸张按照尺寸、质量和型号等要求进行分类和打包。
首先,纸张被切割到所需的尺寸。
然后,它们会经过一系列的质量检查,包括测量纸张的厚度、湿度和重量等参数。
最后,纸张被放入不同的包装中,以便于储存和运输。
总而言之,造纸的五大生产流程包括纸浆制备、造纸、后加工、整理和包装。
这些流程相互紧密配合,最终制成了我们所使用的各种纸张产品。
随着现代科技的不断发展,造纸工业也在不断创新,以提高纸张的质量和生产效率。
造纸过程中通常分为制浆、抄纸、涂布加工三道工序。
1. 制浆工序制浆过程是将纤维的原料分离出纤维的过程,其主要方法如下。
制浆方法:化学法:碱法、亚硫酸碱法、硫酸盐法、氯碱法机械法:木段磨木法、木片磨木法、草类机械法化学机械法:半化学法基本工艺见图1-1①蒸煮蒸煮是以化学方法,使含纤维原料分离出纤维的过程。
蒸煮方法很多,但主要分为碱法和亚硫盐法两类。
a.碱法是以碱液处理原纤维的植物原料,常用的有石灰法、烧碱法和硫酸盐法。
石灰法蒸煮液的成分主要为Ca(OH)2; 烧碱法蒸煮液的成分主要为NaOH;硫酸盐法蒸煮液的成分主要为NaOH和Na2S。
b.亚硫酸盐法蒸煮主要原料是亚硫酸盐。
根据蒸煮液pH的不同又分为酸性亚硫酸氢盐法、中性和碱性亚硫酸盐法。
目前主要是中性和碱性亚硫酸盐法。
②洗涤将蒸煮后的浆液中除了纤维外的其他成分洗涤除去,如浆液中的木素、残余的化学药品等。
③漂白主要是将浆液中残留的有色物经漂白剂处理,进一步消除有色物质,如残留的木素等。
2.抄纸工序抄纸工序主要是将制浆工序制备的浆料生产成纸和纸板的过程,是由悬浮在液体中的纤维在网上形成错综交织的均匀的纤维层,再经压榨和干燥之后即得成品纸。
在这段工序中常包括打浆、施胶、加填料、抄纸等。
打浆主要是经物理方法处理纸浆,使纤维的某些物理形态和性质发生变化而适合生产纸张的要求。
施胶是为了提高纸的质量,对制浆、纸张或纸板进行施胶处理,加填料,主要是在浆料中加入无机填料和有机高分子添加剂,添加染料主要根据需要对纤维进行染色处理。
3.纸的涂布加工工序该工序主要是根据用户要求对抄纸的原纸再加工处理,获得原纸所没有的某些特性纸张。
根据加工方法,常又分为涂布加工、变性加工、成型加工等。
参考文献《精细化学品化学》第二版。
造纸工艺学第一章备料(3学时)第一节原料的贮存(1学时)一贮存的目的1.维持正常的生产2.改进原料质量3.均匀原料水份二原木贮存的方法(一)原木的水上贮存设水上储木场,可以省去繁重的搬运操作,提高生产率。
能均匀水分,防止木材变质腐烂,但原木树脂难以降低,原木沉底。
(二)原木的陆上贮存能降低原木水分和树脂,但使用马尾松,由于夏天天气潮湿,温度高,地上储存的马尾松容易腐烂及产生兰变。
1 堆垛方法(l) 层叠法这种垛的通风良好,但实积系数小,仅0.46~0.52,因此占地面积大,1~2立方米木材/平方米面积。
(2)平列法通风不好,但实积系数大,可达0.6~0.7,因此占地面积小,4~4.5立方米木材/平方米面积。
可以在垛的两端采用层叠法,中间采用平列法堆垛,垛的两端稳固。
2 堆垛规格与堆垛间距长原木垛长度:不超过300米,如人工堆垛,不超过100米;宽度:取决于原木长度和运输机械的工作;高度:一般高8米,人工堆垛一般4米。
短原木和枝(长度3米以下)木垛长度:不大于30米;宽度:即短原木的长度;高度:不大于4米。
长木垛垛间距5米。
(不得小于1米),不分垛组。
短木垛垛间距不小于0.5米,几个原木垛形成一个垛组,垛组间距的小于10米,原木场分成若干个垛区,垛区间留有25米的防火地带。
三草类原料的打捆、打包及堆垛贮存草类原料种类很多,它们的储存有共同的特点,均需打捆或打包后储存。
第二节备料的方法及其质量控制(2学时)一原木的备料1锯断及纵向锯开为了适应生产的需要,磨木机要求原木长度为0.6米或1.2米,普通斜口削片机要求原木长度2~2.5米,因此需要锯断。
直径太大的原木需纵向锯开。
2去皮3去节与劈木4削片(1)普通园盘削片机的构造a、刀盘。
刀盘是削片机的切削机构,它是一个沉重的园盘,直径为1500-4000毫米,转速150-650转/分。
刀盘的正面安装有削片刀,刀片数4-6把,在刀盘上安装刀片的地方有宽约100毫米的窄缝,长度与刀片长相同。
造纸工艺流程简介造纸的原料要紧有两种:一种是含纤维的植物,还有一种就是现在比较环保的废纸在回收。
第一种原料造纸比较复杂一点,先要切碎,在加高浓度碱水进行高温蒸煮,还要通过CX筛、高频震动筛、洗浆机、压滤机等机械去除原桨中含有的碱水,然后进行漂白。
漂白后经洗涤加水配成 0.03%的桨液就能够造纸了. 第二种就简单一点了。
将废纸、工业双氧水、脱墨剂、碱、水按一定比例配好,用水力碎桨机打一定的时间;最后用跳筛筛去杂质就能够造纸了。
不管用什么方法造纸,原理都是一样,就是把造纸原料的纤维打碎,再经高温从新结合。
造纸的工艺流程由如下几个要紧环节构成:制浆段:原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或者抄成浆片→储存备用抄纸段:散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各类添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸涂布段:涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光加工段:复卷→裁切平板(或者卷筒)→分选包装→入库结束现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等要紧步骤1.制浆的过程制浆为造纸的第一步,通常将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法与半化学制浆法等三种。
2.调制过程纸料的调制为造纸的另一重点,纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张储存期限的长短直接与它有关。
通常常见的调制过程大致可分为下列三步骤: a. 散浆 b.打浆 c.加胶与充填3.抄造过程抄纸部门的要紧工作为将稀的纸料,使其均匀的交织与脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装,故通常常见之流程如下:a.纸料的筛选将调制过的纸料再稀释成较低的浓度,并借着筛选设备,再次的筛除杂物及未解离纤维束,以保持品质及保护设备。
b.网部使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或者塑料网上并均匀的分布与交织。
c.压榨部将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间,藉滚辘的压挤与毛布的吸水作用,将湿纸作进一步的脱水,并使纸质较紧密,以改善纸面,增加强度。
造纸工艺原理及其环保技术研究造纸工艺原理及其环保技术研究造纸是一种将纤维素材料转化为纸张的过程,是人类创造的一项重要技术。
它的原理是将纤维素材料与水混合,形成浆状物,然后通过过滤、压实等工艺步骤将水分从浆状物中分离出来,最后将浆状物干燥,形成纸张。
纸张的制作过程涉及到多个工艺步骤,包括纸浆的制备、纸张的成型、纸张的压光和印刷等。
首先,纤维素原料,如木材、废纸等,经过化学和机械处理,被打碎成为纤维素浆。
然后,将纤维素浆与水混合,加入填充料和助剂,形成纸浆。
接下来,将纸浆倒入纸机的纸浆箱中,通过网纹在纸机网带上成型。
纸浆在网带上运动时,水分会通过网孔流失,纤维素以及其他固体物质则留在网带上,形成湿纸张。
然后,将湿纸张经过压光处理,使其变得光滑均匀。
最后,通过烘干将纸张中的水分完全去除,得到成熟的纸张。
随着社会的发展,人们对环保的要求也越来越高,造纸工艺的环保性也受到了广泛关注。
目前,研究者们通过改进工艺流程,开发新型环保设备和材料,以及引入循环利用技术,致力于减少造纸工艺对环境的影响。
一方面,研究者们通过优化纸浆制备过程中的化学和机械处理工艺,减少对化学药品和水资源的消耗。
比如,采用生物质预处理技术,可以提高纤维素原料的利用效率,减少对化学药品的需求。
此外,引入节约能源和节约水资源的设备,如高效过滤设备和循环水系统,可以降低对水资源的消耗。
另一方面,研究者们还致力于改善纸浆成型过程中的纸浆水分流失效率,减少浆液中的固体废物。
他们通过设计新型纸机网带和纸浆过滤系统,提高纸浆的浆剂增粘性,增加纸浆的凝结速度和压实度,从而减少纸浆中的水分流失。
此外,他们还研究了添加纳米材料和复合材料到纸浆中的效果,以增强纸浆的填充性能,改善纸张的质地。
此外,研究者们还致力于解决造纸工艺中产生的废水和废气等环境问题。
他们通过引入废纸回收和循环利用技术,将废纸重新利用于纸张生产,从而降低废纸的产量。
此外,他们通过引入生物降解技术和废气处理设备,可以有效降解废水中的有机污染物,减少废气中的有害物质排放。
造纸的简单过程造纸是一项古老而又重要的技术,它是将纤维素等原料加工成纸张的过程。
在现代社会,纸张被广泛应用于书籍、报纸、杂志、纸箱等各种领域。
下面我们来了解一下造纸的简单过程。
第一步:原料的采集和处理造纸的原料主要是木材、竹子、草类和废纸等。
在采集原料之前,需要对原料进行处理。
例如,木材需要先经过去皮、去树皮、去树干、去枝干等处理,才能得到适合造纸的木材原料。
竹子则需要削去竹皮和竹节,草类和废纸则需要进行清洗和分类处理。
第二步:浆料的制备将原料处理好之后,就需要将其加工成浆料。
浆料的制备过程包括浸泡、煮沸、蒸煮等步骤。
首先将原料浸泡在水中,使其软化。
然后将软化的原料放入大锅中,用水煮沸,使其变得更加软化。
最后,将软化的原料放入蒸锅中,进行蒸煮,使其变得更加细腻。
第三步:造纸的成型浆料制备好之后,就需要将其成型成纸张。
造纸的成型有多种方法,包括手工造纸、平板造纸和旋转造纸等。
手工造纸是最原始的造纸方法,需要将浆料倒在平板上,然后用手工将其压制成纸张。
平板造纸则是在平板上铺设网格,将浆料倒在网格上,然后用刮板将其压制成纸张。
旋转造纸则是将浆料注入旋转的圆筒中,圆筒旋转时,浆料会沿着圆筒的表面形成纸张。
第四步:纸张的加工纸张成型之后,还需要进行加工处理。
加工处理包括压光、烘干、切割等步骤。
压光是将纸张放入压光机中,使其变得更加平整。
烘干是将纸张放入烤箱中,使其干燥。
切割则是将干燥的纸张切割成适当的大小。
以上就是造纸的简单过程。
虽然现在很多人已经习惯使用电子设备,但是纸张仍然是我们生活中必不可少的物品。
了解造纸的过程,可以更好地理解纸张的价值。
同时,也可以让我们更加珍惜资源,保护环境。
造纸工艺流程简介造纸的原料主要有两种:一种是含纤维的植物,还有一种就是现在比较环保的废纸在回收。
第一种原料造纸比较复杂一点,先要切碎,在加高浓度碱水进行高温蒸煮,还要经过CX筛、高频震动筛、洗浆机、压滤机等机械去除原桨中含有的碱水,然后进行漂白。
漂白后经洗涤加水配成 %的桨液就可以造纸了. 第二种就简单一点了。
将废纸、工业双氧水、脱墨剂、碱、水按一定比例配好,用水力碎桨机打一定的时间;最后用跳筛筛去杂质就可以造纸了。
不管用什么方法造纸,原理都是一样,就是把造纸原料的纤维打碎,再经高温从新结合。
造纸的工艺流程由如下几个主要环节组成:制浆段:原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用抄纸段:散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸涂布段:涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光加工段:复卷→裁切平板(或卷筒)→分选包装→入库结束现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤1.制浆的过程制浆为造纸的第一步,一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。
2.调制过程纸料的调制为造纸的另一重点,纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。
一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤: a. 散浆 b.打浆 c.加胶与充填3.抄造过程抄纸部门的主要工作为将稀的纸料,使其均匀的交织和脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装,故一般常见之流程如下:a.纸料的筛选将调制过的纸料再稀释成较低的浓度,并借着筛选设备,再次的筛除杂物及未解离纤维束,以保持品质及保护设备。
b.网部使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。
c.压榨部将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间,藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用,将湿纸作进一步的脱水,并使纸质较紧密,以改善纸面,增加强度。