浅谈制浆造纸中化学制浆法
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制浆造纸工艺流程及要点分析摘要:造纸术在我国具有悠久的历史,并在人们生活和工作中发挥重要作用。
由于时代以及科技水平的不断发展,造纸技术也得到一定的改变和创新完善,不仅提升纸张的质量,而且丰富纸张的功能。
想要使造纸与当前需求保持一致,要对制浆造纸工艺流程展开详细研讨。
本文从以下方面来进行详细阐述。
此次研究对制浆造纸工艺的重要性有效明确,为制浆造纸工作的顺利开展提供保障。
关键词:造纸技术;制浆工艺;流程前言:造纸术的发明使得人类文明进入全新时代,文字的载体发生相应的改变,由竹简向纸张转化。
随着技术手段的不断更新完善,制浆造纸工艺的科学规范性也显著提升。
同时人们在纸张质量以及样式等方面提出更多的需求,相关企业想要在市场中站位脚跟,就要将制浆造纸工艺当成重点来分析,确保纸张生产中的环境污染得到改善的同时,还可以提升相关生产效率。
1、原材料的选择和初加工首先,对原木储存工作妥善完成,这样可以使纸张制造过程中设备一直保持运行的状态。
同时在储存的过程中,重点检查原木,若原木存在质量问题或不符合相关标准时,需要立即采取有效措施来进行处理。
通常情况下,运输原木的方式分为水上和路上。
其次,实施相关的锯木、去皮以及削片等操作。
第一步,按照相关要求来处理原木,将其锯成标准长度,如长度控制在2-2.5m时,与削片机标准相吻合,长度在0.6-1.2m时,与磨木机标准保持一致性。
第二步,在对质量要求偏高的制浆进行制作时,由于树皮中含有较多的杂质,并且纤维相对较低,导致成本明显增加,所有要对原木实施必要的去皮处理。
第三步,通过磨木机来切削符合标准木段的树节,不仅可以使木浆质量得到保证,而且能够使磨木机设备所产生的消耗得到有效防止。
第四步,由于木浆蒸煮方式的不断创新以及生产要求的不断提升,原木则要进行削片处理,并且要保持规格的统一性,从而使各个环节设备的工作效率和使用周期都得到保障。
当削片与标准要求相吻合,可以为制浆过程的顺利开展提供保障,继而有效保证最终成品质量。
造纸制浆知识点总结一、制浆工艺1. 机械制浆机械制浆是指用机械设备将木材原料破碎、粉碎,形成纤维的过程。
常见的机械制浆设备包括磨浆机、粉碎机、制浆机等。
机械制浆工艺简单,成本较低,但由于机械破碎会破坏纤维结构,因此纸张的强度和光泽度较差。
2. 化学制浆化学制浆是指将木质纤维用化学方法分离出来的过程。
常见的化学制浆方法包括热碱法、热磺法、过氧化法等。
化学制浆用于生产高品质的纸张,具有纤维结构完整、强度高、光泽度好等优点,但成本较高。
3. 半化学制浆半化学制浆是介于机械和化学制浆之间的一种制浆方法,主要用于废纸等原料的制浆。
该方法将原料在一定温度下用化学溶液浸泡,然后用机械方法进行破碎,可以获得较高质量的纤维。
二、原料选择1. 木材木材是制浆的主要原料之一,包括松木、杨木、桦木、桉树等。
不同种类的木材含纤维量和纤维长度各有不同,因此选择合适的木材种类对纸张质量有较大影响。
2. 废纸废纸是制浆的另一种重要原料,可以分为废旧书报、废旧包装纸、废弃建筑纸板等。
废纸的来源广泛,制浆成本低,可以减少环境污染,因此受到越来越多的关注。
3. 其他原料除了木材和废纸,还可以利用稻草、甘蔗渣、竹子等植物纤维作为制浆原料。
这些原料具有丰富的资源,成本低廉,是未来制浆的发展方向之一。
三、制浆设备1. 刨芯机刨芯机是用于木材制浆的重要设备,主要用于将木材表皮去除,得到含纤维的木芯。
刨芯机的性能对于木材制浆的效率和质量有着重要影响。
2. 制浆机制浆机是用于将木芯或废纸破碎成纤维的关键设备,其工作原理是通过旋转刀片或者压榨方式完成。
制浆机的设计和选用对于纸浆纤维的长度和质量有着重要影响。
3. 漂白设备漂白设备是用于对纸浆进行漂白处理的设备,一般采用氧漂、过氧化物漂、二氯化漂等方法。
漂白处理可以提高纸张的光泽度和白度。
四、环保措施1. 循环利用水资源制浆过程中需要大量的水资源,因此合理利用并循环利用水资源对于环保至关重要。
采用闭路循环系统、污水处理设备等措施可以减少制浆过程对水资源的消耗。
制浆造纸的主要术语(一)制浆1、制浆: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变成本色纸浆(未漂浆)或进一步变成漂白纸浆的生产过程。
制浆方法分为化学法和高得率法。
化学法包括碱法和亚硫酸盐法;高得率制浆包括半化学法、化学机械法和机械法。
2、本色浆:不需漂白的纸浆称为本色浆,用于生产如:水泥袋纸、电缆纸、电容器纸等。
3、漂白浆:经过漂白后的纸浆称为漂白浆,用于生产如:胶版纸、书写纸、铜版原纸等高级文化用纸。
4、木浆:以木材为原料制得的纸浆称为木浆,主要包括针叶木浆(又称软木浆)和阔叶木浆(又称硬木浆).5、非木浆:以各种非木材为原料制得的纸浆称为非木浆,主要包括棉浆、竹浆、蔗渣浆、麦草浆、棉秆浆、稻草浆等。
6、废纸浆:对废纸进行处理后制得的纸浆称为废纸浆,主要包括包装废纸浆和废纸脱墨浆等.7、化学浆:以各种化学药剂作为蒸煮液制得的纸浆称为化学浆。
8、半化学浆:采用与化学法相同的蒸煮液进行较轻微的处理后再加以机械磨浆处理得到的纸浆称为半化学浆.9、化学机械浆:采用比半化学法更轻微的化学处理然后或同时加以机械磨浆处理得到的纸浆称为化学机械浆。
10、机械浆:不用化学处理,而用各种机械法生产的纸浆统称为机械浆。
11、蒸煮:蒸煮就是在蒸煮设备(蒸球、蒸煮锅、连续蒸煮器)内使蒸煮液与植物纤维原料充分混合,在一定的温度、压力下进行化学反应,脱除原料中木素、获取纸浆的工艺过程。
12、黑液:原料经碱法蒸煮后,从纸浆中分离出来的残液称为黑液。
13、纸浆得率:又称纸浆收获率,原料经蒸煮后所得绝干(或风干)粗浆重量对未蒸煮前绝干(或风干)原料重量的百分比,一般称为粗浆得率;粗浆经筛选后所得绝干(或风干)细浆的重量对绝干(或风干)原料重量的百分比称为细浆得率。
14、纸浆硬度:纸浆硬度是表示原料经蒸煮后残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量,测定时通常采用高锰酸钾作为氧化剂,以高锰酸钾值、卡伯值或贝克曼值表示。
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。
(标准)制浆造纸总结制浆造纸总结一.绪论1.纸是由纤维(包括植物纤维和非植物纤维)和非纤维添加物交织而成的多孔性网状结构薄型材料。
2.纸和纸板的界定:以225(g/m2)的定量为一分界线,定量小于225(g/m2)的称为纸;大于225(g/m2)的称为纸板。
通常将所有小于0.3mm厚度的薄片归入纸类;将所有超过0.3mm厚度的薄片归入纸板类;3.制浆:由木材或其它原料中分离出纤维的过程。
4.造纸:使纤维交织在一起形成纸张的过程。
5.造纸生产流程:打浆、添料、净化、筛选、上网、抄造6.制浆:利用化学方法、或机械方法、或化学与机械相结合的方法,使植物纤维原料中的纤维离解,成为本色纸浆(未漂浆)或漂白纸浆的生产过程。
7.制浆的基本过程:8.制浆造纸原料:(1)木材纤维原料:(25%)针叶材,阔叶材;(2)非木材纤维原料:(75%)禾本科纤维原料,韧皮纤维原料,叶部纤维原料等9.心材与边材的比较心材一般含水分少,有机物质多,色泽深,质地坚硬,相对密度大,药液渗透困难,不利于蒸煮,漂白。
边材色泽浅,树脂含量少,相对密度小,结构疏松,药液较易渗透,有利于蒸煮,漂白,且成纸强度较好。
从制浆造纸角度说,心材不如边材。
10.早材和晚材:早材细胞壁较薄,容易打浆,能制出抗张强度和耐破度高的纸浆。
晚材纤维壁厚,成管状,纤维挺硬不易打浆,成纸撕裂度较好,透气度大,但纤维结合强度较差。
第一章备料1.备料,即为满足生产需要对贮存的原料进行加工处理的生产过程。
3.木材原料的备4.剥皮设备:圆筒剥皮机、环式剥皮机、简易剥皮机5.除节目的:为了满足磨木浆质量的要求和维护磨石,送去磨木机的木段如果带有节子,经过剥皮后还必须除树节。
6.原料:麦草、稻草、芦苇、荻苇、竹子、蔗渣、原木7.全湿法备料的特点:可较彻底地解决干法备料存在的飞尘问题,改善了工作环境。
草捆不经切断直接投入碎解机,降低了备料工段的噪音和劳动强度。
提高了草片质量(除杂率高,净化效果好;灰分、苯醇抽出物等含量降低,利于黑液碱的回收;草节部分被打碎,利于药液的渗透;压榨草片的水分含量稳定,利于控制蒸煮液比)。
纸浆1.概述&Nb sp; 纸浆是以某些植物为原料加工而成的,它是造纸的基本原料。
通常用以制浆原料的植物可分为4大类:茎干纤维类、韧皮纤维类、种毛纤维类和木材纤维类。
其中尤以木材纤维类为最重要。
目前我国木材资源远不能满足日益发展的制浆造纸工业的需要。
为了弥补原料的不足,每年要从国外进口相当数量的纸浆。
2.制浆方法制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法,使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。
见图6—8—5。
→磨浆→↑↓原料贮存→备料→蒸煮→洗涤→筛选→漂白(或漂白精制)↓↑→蒸煮→(或浸渍)和磨浆图6—8—5造纸制浆工艺流程除了上述基本过程外,还包括一些辅助过程,如:蒸煮液的制备,漂液的制备,蒸煮废气和废液中化学药品与热能的回收、利用以及废液的综合利用等。
3.主要进口国家、地区美国、加拿大、芬兰、瑞典、挪威、新西兰和智利等国家和地区。
4.种类及用途(1)机械木浆(MECHAN IC ALWOOD-PULP)。
机械木浆亦称磨木浆,是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆。
它在造纸工业中占有重要的地位。
它的生产成本低,生产过程简单,成纸的吸墨性强,不透明度高,纸张软而平滑。
适宜印刷上的要求。
但由于纤维短,非纤维素组份含量高,所以成纸强度低。
另外由于木材中的木素和其他非纤维素绝大部分未被除去,用其生产的纸张易变黄发脆,不能长期保存。
机械木浆通常指白色机械木浆和褐色机械木浆两种。
白色机械木浆主要用于生产新闻纸,也可配入其他纸浆中抄制书写纸和印刷纸;褐色机械木浆多用于生产包装纸和纸板,特别是工业用纸板。
(2)硫酸盐木浆(SULPHATEWOODPULP)。
硫酸盐木浆是采用氢氧化钠和硫化钠混合液为蒸煮剂。
在蒸煮过程中,因为药液作用比较和缓,纤维未受强烈侵蚀,故强韧有力,所制成的纸,其耐折、耐破和撕裂强度极好。
它一般可分为漂白和未漂两种。
未漂硫酸盐木浆可供制造牛皮纸、纸袋纸、牛皮箱板纸及一般的包装纸和纸板等。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------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。