项目6纸浆的漂白制浆技术教学讲义
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1 绪论1.1 课题的目的、意义及任务随着我国国民经济的快速发展,制浆造纸工业呈现出了较大的发展速度。
由于制浆造纸较大的发展空间,纸张消费市场较大的增长潜力,国家对造纸工业的发展日趋重视,早在几年前已将造纸行业列为国家财政支持技改的重点行业之一。
且伴随着国际造纸行业出现的周期性回升,可以认为我国制浆造纸行业在近几年将会有突飞猛进的发展。
然而国内市场对于高档纸需求的不断增长,使我国造纸行业落后的技术水平与原料结构不合理所造成的供需矛盾日益加大,造成了国外纸张产品对我国纸业市场的冲击,目前我国纸业确实面临着能否生存下去的问题,形式迫使我国纸业必须进行大规模的、根本性的结构调整。
企业业绩增长主要来自产能的扩张,而企业产能持续扩张能力主要取决于两大关键因素:一是经营机制及管理效率,而是原料成本优势。
人民币的升值有利于提高造纸工业的经营效益。
由于我国造纸工业原料构成中,木浆消耗和废纸消费的大部分依赖进口,人民币升值将降低造纸工业的原料进口成本,提高造纸工业的经营效益。
截至2010年,我国纸和纸板产量已经达到9270万吨,比2005年增长66.5%,年均增长10.6%,;消费量9173万吨,比2005年增长54.7%,年均增长9.1%。
造纸工业发展速度很快,规模以上企业纸及纸板工业总产值由2622亿元增至5850亿元,增长123.1%,年均增长17.4%;纸及纸板利税总额有225亿元增长至500亿元,增长122.2%。
全员实物劳动生产率由每人每年73.4吨增至125.7吨,增长71.3%。
目前,我国纸及纸板人均消费量已经达到68Kg,高于世界平均水平。
漂白概述漂白是作用于纤维以提高其百度的化学过程。
漂白的主要目的是提高纸浆的白度和白度的稳定性。
改善纸浆的物理化学性质,纯化纸浆、提高纸浆的洁净度,也是漂白的目的。
漂白是通过化学品的作用除去浆中的木素或者改变木素发色基团的结构来实现。
化学浆漂白过程中木素的去除可也看作是蒸煮的继续,因为蒸煮过程不可能达到满意的白度所要求的脱木素程度,否则纸浆的得率和强度会大大下降。
1.制浆洗漂知识制浆造纸分为制浆和造纸两大生产过程制浆是指利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方法,使植物纤维原料离解成为本色浆或漂白浆的生产过程。
化学法制浆:是借助化学作用,通过除去植物纤维原料中某些成分使原料离解成浆,是一种应用广泛的制浆方法。
机械制浆:是借助机械的摩擦作用使植物纤维原料离解成浆,制浆过程中原料基本上没有化学成分的损失,浆料得率高,但纤维较细小,耐久性较差。
化学机械法制浆:是用轻程度的化学处理再加以机械磨浆的方法所得纸浆的性能介乎于化学浆与机械浆之间。
纤维细胞:指两端尖锐,细长程纺锤状的一类细胞,纤维细胞简称为纤维。
植物纤维原料细胞分类杂细胞:一类非纤维状细胞的总称,其形态特征是壁薄、腔大、长度短。
纤维素植物纤维原料主要的化学组成半纤维素对制浆来讲希望尽量保留的木素————对制浆来讲需要去除的其他组分:①树脂、②果胶、淀粉③单宁、色素④灰分纤维素:是碳水化合物,是不溶于水的均一聚糖,它是由β—D葡萄糖基构成的链状高分子化合物。
天然的纤维素聚合度10000半纤维素:是除纤维素和果胶、淀粉以外的碳水化合物,它也是聚糖与纤维素的不同之处是①是不均一聚糖②聚合度低、大约在200-500③链状分子上有支链④其存在位置不同(细胞壁和胞间层)⑤是一群物质的总称。
木素:是芳香族高分子化合物,是苯基丙烷结构单元通过碳—碳和醚键连接而成的具有三维空间结构分子聚合物●木素一词不是代表单一物质,而是代表植物中具有某些共同性质的一群物质●木素是存在于胞间层中的最主要的物质,它使细胞相互粘合而固结●分离纤维细胞,就必须溶解木素。
这是化学制浆的实质●按照被保留在纸浆中木素的含量,可将浆区分为软浆和硬浆。
软浆残余木素含量较低在2%左右,硬浆残余木素含量较高,在8%左右,半化学浆木素含量高达15%左右。
2.纤维原料选用纤维原料的一般原则1. 纤维原料的化学组成:一般来说,含纤维素愈多的原料质量愈好。
因为纤维素是细胞壁的主要组成,纤维素含量愈高,制浆得率愈高,一般认为纤维素含量在40%以上,否则不经济。
第七章纸浆的漂白(pulp bleaching)制浆原理与工程1.漂白目的:白度洁净度第一节概论2.漂白分类:溶出木素式漂白保留木素式漂白制浆原理与工程第二节化学浆的含氯漂白含氯漂剂主要有氯、次氯酸盐和二氧化氯。
制浆原理与工程化学浆的单段和多段漂白单段次氯酸盐多段的CEH 三段漂白V O H Cl e HOCl H HOCl VCl e Cl Cl 5.12:35.121:2++⇔+++⇔+−+−氯化过程中产生的CHCl3具有致癌作用,此外,还有很多有机氯化物产生,都是木素降解产物的氯化物,其中以各种氯代酚为最多。
如二氯代酚、三氯代酚、四氯代酚和五氯代酚为代表。
还有氯代愈创木酚、氯代香草醛、氯代儿茶酚等,均是有毒物质,且不易进行生物与非生物降解。
主要的有毒物质是在纸浆氯化时产生的二恶英(dioxins)和呋喃(furans),即PCDDs (polychlorinafed dibenzo-p-dioxins,多氯二苯-对-二恶英)和PCDFs(polychlorinafed dibenzofurans,多氯二苯呋喃)两个系列。
具有致癌性、致突变性、致畸胎性、多发性脑神经病变和急毒性。
代表物:2,3,7,8-四氯二苯基-对-二恶英(2,3,7,8-TCDD)和2,3,7,8-四氯二苯基呋喃(2,3,7,8-TCDF).第三节化学浆的全无氯漂白•主要是使用含氧漂剂进行纸浆的漂白•氧气、过氧化氢、过氧酸以及生物酶制浆原理与工程废纸浆的漂白一、废纸浆的过氧化氢漂白二、废纸浆的连二亚硫酸漂白制浆原理与工程。
纸浆漂白手工教案教案标题:纸浆漂白手工教案教案目标:1. 了解纸浆漂白的基本原理和过程。
2. 掌握纸浆漂白的常用材料和工具。
3. 学习纸浆漂白的操作步骤和注意事项。
4. 培养学生的动手能力和创造力。
教学准备:1. 纸浆漂白所需材料:纸浆、氧化剂(如氧化氯)、酸性物质(如硫酸)、碱性物质(如氢氧化钠)、试管、试管架、滤纸等。
2. 教学工具:投影仪、幻灯片或黑板、笔、纸等。
3. 安全措施:提醒学生注意安全,避免接触有害物质,如酸性和碱性物质。
教学步骤:引入:1. 使用投影仪或黑板,向学生展示纸浆漂白的图片或视频,引起学生的兴趣和好奇心。
2. 向学生提问:“你们知道纸张是如何漂白的吗?漂白对纸张有什么影响?”鼓励学生积极参与讨论。
探究:3. 介绍纸浆漂白的基本原理和过程。
解释纸浆漂白的目的是去除纸浆中的杂质和色素,使纸张更白、更亮。
4. 分析纸浆漂白的常用材料和工具,如氧化剂、酸性物质和碱性物质。
解释它们的作用和选择原则。
实践:5. 分发纸浆、氧化剂、酸性物质和碱性物质给学生,让他们亲自进行纸浆漂白实验。
6. 指导学生按照以下步骤操作:a. 将一定量的纸浆倒入试管中。
b. 加入适量的氧化剂,搅拌均匀。
c. 加入适量的酸性物质,搅拌均匀。
d. 加入适量的碱性物质,搅拌均匀。
e. 使用滤纸过滤纸浆,观察漂白效果。
总结:7. 让学生观察和比较不同条件下漂白的效果,引导他们总结出影响漂白效果的因素。
8. 引导学生思考纸浆漂白在纸张生产中的重要性,并与实际应用进行联系。
拓展:9. 鼓励学生尝试使用不同的材料和工具进行纸浆漂白实验,探索更好的漂白效果。
10. 鼓励学生思考纸浆漂白对环境的影响,并提出可持续发展的解决方案。
评估:11. 给学生提供一份纸浆漂白实验报告模板,要求他们记录实验步骤、观察结果和思考问题。
12. 对学生的实验报告进行评估,包括实验操作的准确性、观察结果的准确性和对问题的思考深度。
延伸活动:13. 鼓励学生将纸浆漂白技术应用到其他手工制作中,如制作纸张、手工艺品等。