制浆基本概念

木材制浆造纸工艺学1、造纸工业特点：①是人们日常生活以及生产资料所离不开的；②造纸工业投资大，生产复杂；自动化、连续化、机械化程度高；③能源消耗大；水耗量大；④纤维原料消耗大；⑤化工原料消耗大；2、所谓纸，就是从悬浮液中将植物、动物、化学纤维、矿物纤维或这些纤维的混合物沉积到适当的成型设备上，经过干燥制成的平整、均匀的薄页。

3、中国的造纸工业存在问题：①纤维原料中木材的比重很小；②原材料及能源消耗偏高，并且供应紧张，对环境污染严重；③企业平均规模较小，给生产和三废治理带来很大的困难；④技术装备落后，机械化、自动化水平不高，劳动生产率很低；⑤经营管理分散，不利于合理组织生产力，以发挥最好的经济效益；4、制浆基本概念制浆是指将木材或其它纤维原料转化为纤维物质的任何工艺过程；具体而言，制浆是指利用化学的、机械的或二者结合的方法使植物纤维原料磨解成浆或分离出浆的过程；5、制浆的基本过程：化学浸渍和磨碎原料－→备料－→化学蒸煮――→洗涤－→筛选－→漂白－→贮浆磨解6、制浆方法的分类碱法：烧碱法、硫酸盐法、氨法等；化学法40-50% 亚硫酸盐法：酸性亚硫酸盐法、亚硫酸氢盐法等；机械法：原木磨木法、木片磨木法、草类机械法；高得率法 94-98%化学机械法：高得率化学法、半化学法、化学机械法；50-65% 65-85% 85-90%7、我国制浆技术的发展重点在：化学法→碱法→硫酸盐法；原因：（1）原料的适应性强，纸浆强度大，针、阔叶材都可适用；（2）由于多段漂白技术的发展，使纸浆漂白度提高，从而扩大纸浆使用范围；（3）由于碱回收技术的完善，使黑液的污染大大减少，降低了生产成本；8、原料贮存的意义⑴满足连续化生产的需要；⑵降低水分，提高装锅量；⑶降低树脂障碍，改善原料质量，从而降低碱耗；9、原料场的要求⑴要有防火安全措施⑵要求运输方便⑶要求排水畅通⑷要求通风良好⑸要有良好的照明条件10、木片露天贮存的优点：①节省场地；②节省劳动力及备料费用；③不同材种木片易于分开堆放，易于计量，工艺条件精确；不影响连续化生产；④新伐树木立即剥皮削片，原料损失小；⑤多树脂原木削片后贮存，有利于树脂分的降低；缺点：①木片易受污染，特别在贮存时间较长时；使用前必须进行洗涤等处理；②木片长时间贮存会使其质量下降；11、备料的生产流程：削片机→筛选→木片仓→蒸煮锅原木→拉木机→锯木机→去皮机→短原木去节机→劈木机→磨木机→磨浆12、碱法蒸煮：用碱性化学药品处理植物纤维原料，将木素溶出，尽可能地保留纤维素和不同程度地保留半纤维素，使原料中的纤维分离出浆；13、硫酸盐法优点：成浆强度大，色泽较深；但采用多段漂技术后，可得到白度较好的纸浆；缺点：①纸浆得率低，仅40~50%；②成浆颜色深；③要获得漂白浆，需采用比较复杂的多段漂；④碱回收设备复杂，投资大；⑤虽有碱回收但仍有水域污染；⑥蒸煮产生恶臭气体污染大气；14、亚硫酸盐法优点：①本色浆颜色较浅，漂白剂及其它化学药品消耗量低；②制精制浆不需预水解，从而简化生产过程；③针叶木浆废液可以生产酒精；④各种原料制浆后的废液都可用于制造酵母、粘合剂、香兰素等；缺点：①蒸煮时间较KP法长；②除碱性SP法外，多需要耐酸器材；③对原料要求一般都较严格；④大多数情况下需附设制酸设备；15、蒸煮常用术语：绝干原料和风干原料；蒸煮液；黑液；绿液；白液；活性碱；有效碱；总碱量；硫化度D；用碱量；液比；化合酸、游离酸、总酸、酸比；红液；16、碱法蒸煮的目的：就是利用碱的作用除去原料中的木素，使纤维间结合力下降，从而削弱纤维间的结合力，促使其解离成浆或为离解成浆创造条件，同时使原料中的树脂、蜡、脂肪等皂化除去；SP法蒸煮的目的：是要使植物原料中的木素与药液反应，变为可溶性的木素磺酸和木素磺酸盐而除去；17、草类在100℃前就大量脱木素原因：①含半纤维素多，特别是聚戊糖、糖醛酸、乙酰基易溶解脱除；②草类原料含易溶木素多，达60%，木材只占30%；③草类原料所含木素量比木材少，为18~20%，而一般木材为25%左右；④木素在原料中位置的不同对它的溶出也会造成影响；⑤草类原料结构分子中只有少量酯类连接，在蒸煮中易断裂；⑥草类细胞壁、胞间层脱木素速率一样，这也使木素的溶出更为方便；18、碱法蒸煮中臭味产生的原因：R-OCH3＋NaOH→R-ONa＋CH3OHR-OCH3＋NaSH→R-ONa＋CH3SH （甲硫醇）CH3SH＋O2→CH3-S-S-CH3（二甲二硫醚）R-OCH3＋CH3SH→CH3-S-CH3（二甲硫醚）H2S19、蒸煮操作过程：碱法蒸煮基本操作过程包括装锅、送液、升温、小放汽、保温和放锅等；亚硫酸盐法基本工艺过程为：装锅→预处理→送液→酸液循环→第一段通气与保温→第二段通气与保温→移液或转注→蒸煮终点确定→放气与放锅20、机械浆特点：纸浆得率高，生产成本低，化学药品消耗少，蒸汽消耗少，对环境污染小，成纸吸墨性强，不透明度高，纸张软而平滑，适合印刷上的要求等特点；缺点：动力消耗大，成纸纤维短，非纤维组分含量高，成纸强度低，易返黄发脆，不能长期保存等；21、磨浆机理：压力脉冲理论；①由于热机械作用引起木材胞间层的塑化；使纤维和纤维间结合松弛；②从木材结构上分离纤维；③分离出的纤维和纤维束的精磨和复磨；22、CMP、SCP化学处理目的：①在得率高的基础上，满足所抄造纸张的性能；②为降低成本，不用或少用高价的长纤维化学浆；③开辟制浆原料；④软化纤维，提高纸浆强度，减少碎片含量；⑤节约磨浆能耗；机械处理作用：①木片的加热和软化；②解离成单根纤维；③单根纤维的细纤维化；23、纸浆洗涤的目的：①除去会在以后工序中污染纸浆的残液；以获得洁净的纸浆；②以最低限度的稀释，回收最大量的废化学品；24、黑液分布形式：①以游离状态存在于纤维与纤维之间，其含量约占总液量的70~80%；这一部分黑液可通过挤压作用很容易除去。

什么是制浆？答：制浆——由植物纤维原料分离出纤维而得纸浆的过程(把植物纤维原料离解变成单根纤维的过程)制浆的几种方式及其特点制浆一般有三种方式，机械法、化学法和化学机械法。

除此之外，还有近些年的新工艺——生物制浆一、机械法：利用机械磨制植物原料（主要是木材）从而制成纸浆，制成的木浆被称为机械木浆。

特点：该方法得浆率较高，达到90～95%，且成本较低；不使用化学药品。

制的的纸浆具有较好的弹性和塑性，主要用于制造包装用纸和纸板，但强度不高。

二、化学法：采用化学药品和原木在蒸球内共同蒸煮，通过药品的作用去除非纤维素物质从而制成的木浆，制成的木浆被称为化学木浆。

特点：利用化学法制浆的种类较多，不同种类有不同特点：①酸法木浆（亚硫酸盐）（H2SO3、Ca(HSO3)2）特点：制的的纸浆纤维较长，性质柔软而富有强度，有良好的结合力，易漂白，但得浆率较低（50%）②碱法木浆（硫酸盐）特点：纤维损失比较少，纸浆的纤维强韧而有力；但漂白较困难，主要用于制造牛皮纸及强度较高的包装纸袋。

③化学草浆定义：用草料和氢氧化钠（NaOH）的水溶液共同蒸煮而成的纸浆。

特点：纤维组织均匀且较紧密，表面较平整，具有良好的印刷性能；但纸张的强度较差。

可制成包装纸及各类包装纸板。

③苇浆常用硫酸盐法或亚硫酸盐法制得，纤维形态和纸浆质量与一般草浆差不多，但杂细胞含量较少，滤水性和机械强度也较好。

漂白的苇浆可用于制造一般书写纸的印刷纸等。

⑤ 破布浆定义：主要采用烧碱法制浆，利用破布和废棉﹑麻等经过除尘﹑拣选和切碎，然后和药液蒸煮而成的纸浆。

特点：强度大，没有木质素，纤维柔软而富有弹性，交织能力强。

三、化学机械木浆：将化学方法和机械方法配合在一起，形成两段制浆法，第一段先将植物纤维原料进行一定的化学处理，松散纤维间的结合力；第二段采用机械研磨拆分，以此得到纸浆。

特点：纸浆质量介于机械法和化学法纸浆之间，得率也介于二者之间。

四、生物制浆随着科技的发展，近年来出现了一种更为环保的制浆方法——生物制浆。

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。

制浆原理与工程一、制浆原理概述制浆是造纸工业中的关键过程之一，它是将纤维素原料转化为纸浆的过程。

纸浆是造纸的基础材料，其质量直接影响到纸张的品质。

制浆原理主要包括纤维素原料的分解和纤维分离两个步骤。

1. 纤维素原料的分解纤维素原料一般采用木材、废纸等植物纤维作为主要原料。

在制浆过程中，首先需要对原料进行分解，使纤维素与非纤维素物质分离。

这一步骤主要通过化学方法或机械方法来实现。

化学方法主要是采用化学药剂对纤维素原料进行处理，使其在特定条件下发生化学反应，使纤维素与非纤维素物质分离。

常用的化学药剂有氢氧化钠、硫酸等。

机械方法主要是通过物理力学的作用将纤维素原料进行分解。

常用的机械方法有磨浆、切割等。

2. 纤维分离纤维分离是将纤维素与非纤维素物质进行分离的过程。

在制浆工程中，常用的纤维分离方法有浆液分离、筛选和洗涤等。

浆液分离主要是通过物理力学的作用，将纤维素与非纤维素物质分离。

常用的浆液分离设备有离心机、压滤机等。

筛选是通过筛网将纤维素与非纤维素物质进行分离。

常用的筛选设备有振动筛、压力筛等。

洗涤是将纤维素原料中的杂质通过水洗的方式进行分离。

常用的洗涤设备有洗涤机、洗涤塔等。

二、制浆工程概述制浆工程是指将制浆原理应用于实际生产中的一系列工艺和设备。

它包括制浆设备的选择、制浆工艺的设计和操作流程的优化等。

1. 制浆设备的选择制浆设备的选择是制浆工程的关键环节之一。

根据纤维素原料的性质和生产要求，选择适合的制浆设备可以提高制浆效率和纸浆质量。

常用的制浆设备有磨浆机、切割机、洗涤机、筛选机等。

根据不同的原料和工艺要求，可以选择单一设备或者多种设备的组合。

2. 制浆工艺的设计制浆工艺的设计是制浆工程的核心任务之一。

根据纤维素原料的特性和生产要求，设计合理的制浆工艺可以提高纸浆的质量和产量。

制浆工艺的设计包括原料处理、分解、分离和洗涤等步骤的参数选择和操作条件的确定。

同时还需要考虑能耗、设备投资和生产成本等因素。

1 制浆定义：利用化学或机械的方法，或两者结合的方法，或辅以生物能（酶解工程）的方法，是植物纤维原料离解成单根纤维的生产过程 制浆的基本流程：原料采储—备料—磨浆(或蒸煮、洗涤或蒸煮、磨浆)—筛选，净化—漂白—漂白浆 制浆方法：化学法（碱法、亚硫酸盐法）和高得率法（机械法、化学机械法、半化学法） 原料的贮存的目的：维持正常的连续生产、改进原料质量，以满足蒸煮和磨浆的需要 堆垛方法：层叠法；平列法；散堆法 木材原料的备料的流程：木材—贮存—拉木机—辊式输送机—锯断—皮带输送机—削片机—旋风分离器—筛选—皮带输送进入料片仓 原料厂的要求：防火严密、运输方便、排水畅通、通风良好 原木去皮的目的：降低尘埃度，降低药品消耗，不易霉变腐烂，均衡水分 木片挤压去皮的原理：利用木片和树皮受热以后的黏性不同以及受压以后的弹性系数不同来达到分离树皮和木片的目的. 刀高：刀刃到刀牙的垂直距离H 刀距：刀刃到突出刀盘面的距离h 安刀角：安刀面与刀盘平行面之间的夹角α 影响木片合格率的因素：木片的长度、木片的厚度、木片的斜度、树种、水分、安刀角、刀刃角、削片刀与底刀的间距等 木片质量对制浆的影响：影响药业的渗透、影响木片在料仓中的流动性、影响装锅量、影响合格率（过煮问题） 木片的筛选方法：圆筛和平筛 草类原料的特点：灰分含量高、水抽出物高、1%氢氧化钠抽出物多、半纤维素含量高、木素含量低、纤维素含量低、组成不均一 灰分含量高的影响：滤水性差、纸机网部脱水困难、强度差、脆性大、碱回收困难、 抽出物含量高的影响：碱耗高、碱法制浆泡沫多、不易漂白、得率低 草类原料的备料方法：干法备料、湿法备料、干切湿净化备料 草类纤维的特点：组织结构疏松、纤维细且短、杂细胞含量高 干法备料流程：麦稻草原料→原料车→喂料胶带→喂料辊→切草机→筛选除尘设备→胶带→预浸器→蒸煮 草片长度：草片长度=喂料辊线速/（飞刀刀片数*飞刀辊转速）*1000 湿法备料特点：除尘效率高、生产能力高、浆料易洗易漂、劳动条件改善、刀片易磨损、动力消耗大、投资大 干切湿净化流程：干法切草—干法除尘—水力碎浆机—过滤分离—除砂器—澄清器—螺旋压榨机—料片—螺旋预浸器—蒸煮器 碱法制浆的定义：用碱性化学品水溶液处理植物纤维原料，溶出其中的木质素、尽可能保留纤维素，适当保留半纤维素，使植物纤维原料分解成单根纤维AP 法特点：设备简单、操作容易、纸张松软、吸水性好、不透明度高、得率低、强度差KP 法特点：对原料适应性广、纸浆强度高、黑液回收技术成熟污染负荷低、得率较低、漂白难度大、滤水性差、空气污染负荷大、黑液回收投资大SP 法制浆特点：浆料颜色浅，易漂白、得率高、制溶解浆无需预水解、综合利用程度高、对材质适应性差、浆料强度低、蒸煮时间长、设备耐腐蚀NSSC 法制浆特点：得率高、颜色浅、滤水性好，易打浆、挺度好、对设备腐蚀小 高得率浆的特点：得率高，成本低、印刷性能好，高松厚度，高不透明度、污染处理负荷少、物理强度低、漂白性能差，易反黄，纤维会卷曲和扭结2 GP 浆特点：成本低、得率高、生产过程简单、浆料印刷性能好，颜色浅、污染处理少、成纸强度低、纸易脆易黄 化学机械浆特点：得率高、强度比GP 浆高、制浆材料广、电耗较低、浆料强度低、易返黄、印刷适应性不如TMP 、GP CTMP 浆特点：投资费用低、强度，不透明度和松厚度类似于化学浆，浆料光学性能好、得率高、污染少、对原料适用性强 碱法制浆系统：配料系统、配碱系统、蒸煮系统、热量回收系统、浆料洗涤和废液提取系统、浆料筛选和净化系统、漂液之辈系统、制浆漂白系统、浆板抄造系统、废液回收系统、水处理系统KP 法制浆基本工艺流程：原料厂—备料，木片—蒸煮—除节—筛选—洗浆—氧脱木素—洗浆—漂白—漂白浆筛选净化—浆板抄造 总碱：烧碱法是NaOH+碳酸氢钠 硫酸盐法是含钠的化合物 活性碱：指在烧碱法蒸煮液中NaOH 的含量；在硫酸盐法中指NaOH+Na2S 的含量，以Na2O 计。