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。化学法中最 有代表性的制浆法有硫酸盐法和亚硫酸盐法两 种。
2.1硫酸盐法制浆概述
硫酸盐法制浆是指小木片在NaOH和Na2S的溶液中进行 蒸煮。碱液的侵袭使木素分子碎解成较小的组分,木素 钠盐溶解于蒸煮液中。 硫酸盐法国俗称“Kraft”,德文中是强韧的意思。 Kraft纸浆可制造强韧的纸产品,但其未漂浆呈深棕色。 硫酸盐法制浆有独特的臭味气体产生,主要是含有机硫 化物,将会造成环境污染。 现在,纸生产量的80%都是采用这种方法制造出来的。
在硫酸盐法的蒸煮液中,除NaOH的强碱性作用外, Na2S电离后的S2-离子和水解后的产物HS-离子有着相当 重要的作用;此外,Na2CO3和Na2SO3甚至Na2Sn等杂 质成分也起到一定的作用。蒸煮液中含有Na2Sn(多硫 化物)时,对蒸煮有益,能提高蒸煮得率,但有强烈的 腐蚀作用。 自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统,硫酸盐法 作为烧碱法(只用NaOH)的改进工艺,已经历百年以 上。以后将蒸煮液中的Na2SO4改为Na2S,使得在蒸煮 针叶木时的反应动力学和纸张性能均大为改善。因为 Na2SO4曾经是传统的补充化学药品,所以称之为“硫酸 盐法”
2.4硫酸盐法制浆的优点
1)对各种木材纤维原料,如针叶木,阔叶木,竹及草类等都适用。 还可以用于质量较差的废材,枝桠材,木材加工厂下脚料及树脂含 量高的木材。 2)能生产很多品种的纸浆。如针叶木本色浆常用于电气绝缘纸,纸 袋纸,强韧包装纸,特殊纸板及工业技术用纸;针阔叶木及草类漂 白浆用于制造文化用纸及白纸板等;并生产溶解浆制人造纤维。硫 酸盐法是当今化学制浆方法中广泛应用的一种。 3)纸浆强度较好。与烧碱法相比浆的得率较高。 4)对设备的腐蚀比较小,对蒸煮和洗涤设备的材料,一般采用碳钢 即可,较易解决。 5)可以经济而有效地对制浆化学药品和热能进行回收。如使用树脂 含量较高的针叶木制浆,还能生产出象松节油和塔罗油那样用价值 的副产品,使生产成本和污染负荷降低。 6)利用多段漂白方法和二氧化氯漂白剂,可以得到高强度和高白度 的纸浆。