木材制漿造紙

1、木材制漿造紙工藝學(xué)1、造紙工業(yè)特點： 是人們?nèi)粘Ｉ钜约吧a(chǎn)資料所離不開的； 造紙工業(yè)投資大，生產(chǎn)復(fù)雜；自動化、連續(xù)化、機械化程度高； 能源消耗大；水耗量大； 纖維原料消耗大； 化工原料消耗大；2、所謂紙，就是從懸浮液中將植物、動物、化學(xué)纖維、礦物纖維或這些纖維的混合物 沉積到適當(dāng)?shù)某尚驮O(shè)備上，經(jīng)過干燥制成的平整、均勻的薄頁。3、中國的造紙工業(yè)存在問題： 纖維原料中木材的比重很??； 原材料及能源消耗偏高，并且供應(yīng)緊張，對環(huán)境污染嚴重； 企業(yè)平均規(guī)模較小，給生產(chǎn)和三廢治理帶來很大的困難； 技術(shù)裝備落后，機械化、自動化水平不高，勞動生產(chǎn)率很低； 經(jīng)營管理分散，不利于合理組織生產(chǎn)力，以發(fā)揮最好的經(jīng)濟

2、效益；4、制漿基本概念制漿是指將木材或其它纖維原料轉(zhuǎn)化為纖維物質(zhì)的任何工藝過程；具體而言，制漿是指 利用化學(xué)的、機械的或二者結(jié)合的方法使植物纖維原料磨解成漿或分離出漿的過程；5、制漿的基本過程：化學(xué)浸漬和磨碎.原料備料化學(xué)蒸煮洗滌篩選漂白貯漿卡磨解-一*6、制漿方法的分類堿法：燒堿法、硫酸鹽法、氨法等；化學(xué)法240-50% L 亞硫酸鹽法：酸性亞硫酸鹽法、亞硫酸氫鹽法等；機械法：原木磨木法、木片磨木法、草類機械法；'高得率法v94-98%化學(xué)機械法：高得率化學(xué)法、半化學(xué)法、化學(xué)機械法；50-65%65-85%85-90%7、 我國制漿技術(shù)的發(fā)展重點在：化學(xué)法t堿法t硫酸鹽法；原因：(1

3、) 原料的適應(yīng)性強，紙漿強度大，針、闊葉材都可適用；(2) 由于多段漂白技術(shù)的發(fā)展，使紙漿漂白度提高，從而擴大紙漿使用范圍；(3) 由于堿回收技術(shù)的完善，使黑液的污染大大減少，降低了生產(chǎn)成本；8、原料貯存的意義滿足連續(xù)化生產(chǎn)的需要；降低水分，提高裝鍋量；降低樹脂障礙，改善原料質(zhì)量，從而降低堿耗；9、原料場的要求要有防火安全措施要求運輸方便要求排水暢通要求通風(fēng)良好要有良好的照明條件10、木片露天貯存的優(yōu)點： 節(jié)省場地； 節(jié)省勞動力及備料費用； 不同材種木片易于分開堆放，易于計量，工藝條件精確；不影響連續(xù)化生產(chǎn)； 新伐樹木立即剝皮削片，原料損失??； 多樹脂原木削片后貯存，有利于樹脂分的降低； 缺點

4、： 木片易受污染，特別在貯存時間較長時；使用前必須進行洗滌等處理； 木片長時間貯存會使其質(zhì)量下降；11、備料的生產(chǎn)流程：削片機t篩選t木片倉t蒸煮鍋原木t拉木機t鋸木機t去皮機t短原木去節(jié)機T劈木機T磨木機T磨漿12、堿法蒸煮：用堿性化學(xué)藥品處理植物纖維原料，將木素溶出，盡可能地保留纖維素 和不同程度地保留半纖維素，使原料中的纖維分離出漿；13、硫酸鹽法優(yōu)點：成漿強度大，色澤較深；但采用多段漂技術(shù)后，可得到白度較好的紙漿；缺點：紙漿得率低，僅 4050% 成漿顏色深； 要獲得漂白漿，需采用比較復(fù)雜的多段漂； 堿回收設(shè)備復(fù)雜，投資大； 雖有堿回收但仍有水域污染； 蒸煮產(chǎn)生惡臭氣體污染大氣；14、

5、亞硫酸鹽法優(yōu)點： 本色漿顏色較淺，漂白劑及其它化學(xué)藥品消耗量低； 制精制漿不需預(yù)水解，從而簡化生產(chǎn)過程； 針葉木漿廢液可以生產(chǎn)酒精； 各種原料制漿后的廢液都可用于制造酵母、粘合劑、香蘭素等；缺點： 蒸煮時間較KP法長； 除堿性SP法外，多需要耐酸器材； 對原料要求一般都較嚴格； 大多數(shù)情況下需附設(shè)制酸設(shè)備；15、蒸煮常用術(shù)語：絕干原料和風(fēng)干原料；蒸煮液；黑液；綠液；白液；活性堿；有效 堿；總堿量；硫化度 D;用堿量；液比；化合酸、游離酸、總酸、酸比；紅液；16、堿法蒸煮的目的：就是利用堿的作用除去原料中的木素，使纖維間結(jié)合力下降，從蠟、而削弱纖維間的結(jié)合力，促使其解離成漿或為離解成漿創(chuàng)造條件，

6、同時使原料中的樹脂、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與藥液反應(yīng)，變?yōu)榭扇苄缘哪舅鼗撬岷湍舅?磺酸鹽而除去；17、草類在100 C前就大量脫木素原因： 含半纖維素多，特別是聚戊糖、糖醛酸、乙?；兹芙饷摮?； 草類原料含易溶木素多，達60%,木材只占30% 草類原料所含木素量比木材少，為1820%而一般木材為 25%左右； 木素在原料中位置的不同對它的溶出也會造成影響； 草類原料結(jié)構(gòu)分子中只有少量酯類連接，在蒸煮中易斷裂； 草類細胞壁、胞間層脫木素速率一樣，這也使木素的溶出更為方便；18、堿法蒸煮中臭味產(chǎn)生的原因：R-OCH+ NaOH> R-ONa+ CHOHR-O

7、CH+ NaSIH R-ONa+ CHSH （甲硫醇）CHSH+ Qt CH-S-S-CH3 （二甲二硫醚） R-OCH+ CHSHR CH-S-CH3 （二甲硫醚） HbS19、蒸煮操作過程：堿法蒸煮基本操作過程包括裝鍋、送液、升溫、小放汽、保溫和放鍋等；亞硫酸鹽法基本工藝過程為：裝鍋t預(yù)處理t送液t酸液循環(huán)t第一段通氣與保溫t第 二段通氣與保溫t移液或轉(zhuǎn)注t蒸煮終點確定t放氣與放鍋20、機械漿特點：紙漿得率高，生產(chǎn)成本低，化學(xué)藥品消耗少，蒸汽消耗少，對環(huán)境污染小，成紙吸墨性 強，不透明度高，紙張軟而平滑，適合印刷上的要求等特點；缺點：動力消耗大，成紙纖維短，非纖維組分含量高，成紙強度低，易

8、返黃發(fā)脆，不能 長期保存等；21、磨漿機理：壓力脈沖理論； 由于熱機械作用引起木材胞間層的塑化；使纖維和纖維間結(jié)合松弛； 從木材結(jié)構(gòu)上分離纖維； 分離出的纖維和纖維束的精磨和復(fù)磨；22、CMP SCP化學(xué)處理目的： 在得率高的基礎(chǔ)上，滿足所抄造紙張的性能；為降低成本，不用或少用高價的長纖 維化學(xué)漿；開辟制漿原料；軟化纖維，提高紙漿強度，減少碎片含量；節(jié)約磨漿能耗；機械處理作用： 木片的加熱和軟化；解離成單根纖維；單根纖維的細纖維化；23、紙漿洗滌的目的： 除去會在以后工序中污染紙漿的殘液；以獲得潔凈的紙漿； 以最低限度的稀釋，回收最大量的廢化學(xué)品；24、黑液分布形式： 以游離狀態(tài)存在于纖維與纖

9、維之間，其含量約占總液量的 7080%;這一部分黑液可通過擠壓作用很容易除去。 在細胞腔內(nèi)孔道里的黑液約占1520%; 在纖維細胞壁內(nèi)毛細管的黑液約占5%左右； 纖維表面吸附有部分廢液，廢液中的金屬離子與纖維內(nèi)的陰性基團相結(jié)合，這一部分 廢液更難除去。25、紙漿洗滌原理：擠壓作用、過濾作用、擴散（置換）作用、吸附作用、多段逆流洗 滌方式；26、泡沫的形成與消除泡沫的形成主要是由于生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的皂化物；消泡方法有：靜置消泡、高壓蒸汽消泡法、機械消泡法、消泡劑消泡法、抽吸消泡；27、篩選凈化原理篩選原理：按雜質(zhì)的尺寸大小、形狀與纖維的不同，采用過篩的方式進行分離。凈化原理：利用雜質(zhì)的比重比纖維

10、大的特點，用重力沉降或離心分離的方式進行處理；“糊網(wǎng)”現(xiàn)象。28、漂白目的：提高紙漿的白度和白度穩(wěn)定性；29、漂白方法：溶出木素式漂白、保留木素式漂白；30、白度：是以主波長為 457nm的藍光照射紙張后的反射能力來表示的；具體地講，白度是以主波長為 457nm的藍光照射標(biāo)準(zhǔn)氧化鎂板的反射率為100%,在同樣條件下所測試樣的反射率與標(biāo)準(zhǔn)氧化鎂板反射率的比值（百分數(shù)），為該試樣的白度；31、 紙漿的返黃（回色）：漂白后達到一定白度指標(biāo)的紙漿，經(jīng)過一段時間，有的是幾天、幾個小時，有的甚至立即又出現(xiàn)白度的下降，這種現(xiàn)象稱為紙漿的返黃。32、預(yù)防返黃措施合理控制漂白過程工藝條件，盡量避免漂白過程中碳水

11、化合物的氧化破壞。改單段漂為兩段漂或多段漂，以減輕漂劑對碳水化合物的氧化作用；選擇合適的漂白劑，以減少或更有選擇性地清除紙漿中的有色基團。加強漂后紙漿的洗滌；盡量減少漿料中金屬離子的存在，以減少對返黃的影響。33、C （氯化）、E （堿處理）、H （次氯酸鹽）、0（氧氣漂白）、Z （臭氧漂白）、D （二氧 化氯漂白）、P （過氧化物漂白）、ECF無元素氯漂白、 TCF全無氯漂白；34、打漿：是指通過機械的磨擦、撞擊、壓潰的處理，使懸浮于水中的纖維發(fā)生吸水潤 脹和細纖維化的操作；35、打漿意義： 未經(jīng)打漿的紙漿制成的紙不能滿足紙張的要求； 不同性能紙張是通過控制不同打漿條件制成的； 不同漿料也是

12、通過打漿而實現(xiàn)統(tǒng)一成均一紙漿的；36、打漿對纖維的作用：細胞壁的位移和變形、初生壁和次生壁外層的破除、潤脹、細 纖維化、橫向切斷37、打漿方式：分為長纖維游離打漿、長纖維粘狀打漿、短纖維游離打漿和短纖維粘狀 打漿四種；38、施膠方法：紙內(nèi)施膠、紙面施膠、雙重施膠；39、紙面具有抗拒液滴潤濕能力的方法：一是降低紙面對液滴的附著力，二是增加液滴 本身的內(nèi)聚力。40、某廠用37m5蒸球蒸煮木片，裝鍋量189kg/m3,用堿量18%（Ns2O計），硫化度22%100g/l，白液硫化度為 14%（ Na2O計），mi白液？應(yīng)加多少 niNcfeS液？如（Na2O計），液比1 : 2.6 ,回收的白液中活

13、性堿濃度為 進廠固體Na2S溶解后濃度為212g/l，問：應(yīng)加多少 原料含水率20%用黑液配蒸煮液應(yīng)補加多少?解：每球絕干木片裝鍋量：37 X 189 = 6993 kg1每球用堿量:6993 X 18 %= 1258.74 kgNa 2S量:1258.74X 22%= 276.92 kg6#NaOH 量:1258.74 276.92 = 981.82 kg白液中活性堿量：981.82-(1 14 %)= 1141.65 kg1分加入白液體積：1141.653-100 = 11.42 m1分白液中NaaS量：1141.65981.82 = 159.83 kg(Na2O 計)需加Na2S量：27

14、6.92159.83 = 117.09 kg(Na2O計)1分應(yīng)加Na2S體積數(shù):117.093X 78 - 62 - 212 = 0.70 m1分需補加黑液：18.1811.42 0.70 = 6.1 m1分總液量:6993X 2.6 = 18181.8 升= 18.18 m 31分41、已知原酸中 T.A. = 5.0% , CA = 2.5% , C.A./F.A.= 1.0，配成 100ni 蒸煮酸，其 TA=3.6% , C.A./F.A. = 3.0，現(xiàn)若使用 40ni 回收液配，TA = 1.7%, C.A. = 0.85% ;化合酸不 足則加MgC配，MgO純度為90%,求需原

15、酸量；需 MgOS;解：需原酸量為：3(100 X 3.6% 40 X 1.7%) /5.0% = 58.4 mMgO補充量為:（100 X 2.7% 40 X 0.85% 58.4 X 2.5%） X 0.625 X 1000 /92% = 630 kg42、用黑液稀釋白液有何優(yōu)點？在實際生產(chǎn)中，由于蕭煮用液量很大，從節(jié)約能源以及回收利用等方面考慮，可適當(dāng)在 配蒸煮液時加入一定的黑液，其優(yōu)點為：降低白液濃度，使纖維素降解更少；達到稀釋 目的但不增加廢液的蒸發(fā)量；利用了廢液中殘余的堿及熱量；利用含有的半纖維素起一 定的潤滑作用；43、為什么堿法蒸煮終了時要有一定殘堿？因為如果黑液中殘堿量不足，

16、在接近蒸煮終點時，由于碳-水化合物降解產(chǎn)生的有機酸，使pH值下降；如果pH值小于12,木素的溶出物會重新吸附在纖維上，在這種情況下，紙漿 中木素含量會隨時間增加而增加，從而對下一工序造成影響，在漂白處理時也不易除去；特 別在pH= 6時，木素的沉積會達到最高點，所以蒸煮中要控制一定的用堿量；44、什么是H因子？有何用處？如何計算？H因子是將蒸煮溫度與蒸煮時間結(jié)合起來的參數(shù)；同一原料，在用堿量、硫化度、液比等蒸煮條件相同時，控制相同的H因子，則其紙漿得率及紙漿中木素含量相同；也就是說，只要控制相同的 H因子，就可獲得相同質(zhì)量的紙漿；H因子是用蒸煮相對反應(yīng)速率對蒸煮時間作圖時所得曲線下的面積表示；

17、即：H= Kr X時間間隔（Kr取整數(shù)）表示某溫度下平均相對反應(yīng)速率與時間間隔的乘積；解：時間溫度KrH= KrX t0.00800H = 0 X 0.25 = 00.25950H=【(0 + 3)/ 2】X 0.25 =【0.5 】=10.501103H=【(15+ 3)/ 2】X 0.25 =【2.25 】=20.7512515H4= 41 X 0.25 = 101.0014066H5= 162 X 0.25 = 411.25155258Hs= 590 X 0.25 = 1481.50170921升溫時總計：H升=2023.00170921保溫總計： H 保=921 X 1.50 = 13

18、82 總 H 因子：H=1382+202=1584若條件變化如下表，要獲得相同質(zhì)量的紙漿，試計算應(yīng)升溫至多長時間X；時間溫度KrH= KrX t0.00800升溫到170 C時總計：H升=2021.5051705921H= 1489 X 0.17 = 253總升溫期間 H升=253 + 202 = 4551.671802057保溫總計：X518052057H 保=2057 X( X 1.67 )= 1584-455=1129 故： X=2.2245、堿法蒸煮時為什么要進行小放汽? 防止假壓；造成溫度的誤差； 小放汽引起藥液的沸騰，可起到減少鍋內(nèi)溫差與濃度差的作用，有利于藥液浸透和均勻蒸煮； 松

19、木蒸煮小放汽還可排出松節(jié)油和其它易揮發(fā)物質(zhì)，回收松節(jié)油；46、比較KP漿和SP漿性質(zhì)有何不同？ KP漿強度較SP漿高； KP漿白度較SP漿低； KP漿紙漿品種適用性強， 可配抄多種紙張；SP漿纖維長而柔軟， 但原料適應(yīng)性較低; KP漿顏色較深，因此要獲得較高白度，需進行多段漂處理；而SP漿基本不需進行高白度處理，因而后處理簡單； SP漿較KP漿易洗滌、易抄紙；47、硫化度大小如何決定？是不是越大越好？由用堿量和硫化度的轉(zhuǎn)換關(guān)系可知，用堿量一定時，硫化度直接影響硫化鈉的多少；由于硫化物直接參與脫木素的反應(yīng)，所以蒸煮液中硫化度的大小，對蒸煮速度、紙漿得率和紙漿質(zhì)量都有較大影響；一般在一定范圍內(nèi)增加

20、硫化度，能縮短蒸煮時間，降低紙漿中木素含量及保證較高的得率；但硫化度增加太高也不行：硫化度取得太高，則有可能存在以下負面影響：會產(chǎn)生更 多臭氣，造成環(huán)境污染；會增加設(shè)備的腐蝕性；由硫化度與用堿量的關(guān)系，硫化度超過 某一限度，會使 NaOH含量下降到不能滿足脫木素的需要；因為NaOH是裂開及溶解木素的主要試劑，硫化物只是起促進催化作用，所以，要保證足夠的有效堿；硫化度的大小還要受 堿回收的限制；雖然硫在蒸煮中起催化循環(huán)作用，但硫易揮發(fā)，所以損失也大，在堿回收時 硫的損失比Na大，所以保證高硫化度較困難；綜上所述，硫化度并不是越大越好。48、磨漿時高溫低濃有何優(yōu)點？ 由于磨漿濃度低，故易使磨石表面

21、保持干凈，從而減少復(fù)磨作用和糊化現(xiàn)象； 由于分離完全，細長纖維含量增加，相應(yīng)減少短小纖維的百分率，改善成漿質(zhì)量，提高紙張的物理強度； 負荷均勻，生產(chǎn)穩(wěn)定； 由于白水的溫度較高，故減少了噴水和磨石表面的溫差，從而延長磨石壽命；49、什么叫潛態(tài)性？工業(yè)上如何消除潛態(tài)性？纖維受很高熱應(yīng)力和機械應(yīng)力，變得彎曲扭結(jié)；將漿急速冷結(jié)，其彎曲扭結(jié)狀態(tài)得以保持，而彈性和塑性下降，強度下降，表現(xiàn)出熱漿時質(zhì)量高，冷卻后質(zhì)量降低，這種熱漿與冷 漿之間的差別稱為潛態(tài)性；工業(yè)上在7090 C,漿濃20%稀釋至4%攪拌4060min，就可消除潛態(tài)性。50、紙漿顏色的來源；紙漿的顏色部分來自于在可見光區(qū)產(chǎn)生吸收光峰的不飽和基

22、團（發(fā)色基）；另外，還有-類基團，由于它們加入，會使化合物的色澤加深，這一類基團稱為助色基；當(dāng)發(fā)色基和助色 基在化合物中以一定形式結(jié)合一起時就形成了發(fā)色系統(tǒng)，從肉眼上觀察就是紙漿帶有顏色了；其中起主要作用的是發(fā)色基，直接反映了紙漿的顏色深淺；對于化學(xué)漿，雖然木素已大部分除去，但由于包括木素、纖維素、半纖維素等的降解基團仍在紙漿中保留較多，且大多為發(fā)色基因此使紙漿顏色加深；而對于機械漿等其它漿種， 雖然木素含量較多，但大多木素的官能團表現(xiàn)為助色基或不發(fā)色基團，因此紙漿顏色都較淺。51、為什么化學(xué)漿中木素含量最少而顏色最深？對于化學(xué)漿，雖然木素已大部分除去，但由于包括木素、纖維素、半纖維素等的降解

23、基團仍在紙漿中保留較多，且大多為發(fā)色基因此使紙漿顏色加深；而對于機械漿等其它漿種，雖然木素含量較多，但大多木素的官能團表現(xiàn)為助色基或不發(fā)色基團，因此紙漿顏色都較淺。52、 某廠蒸煮稻草漿，裝含水分15%稻草4706kg，加濃度為30%勺堿液（NaOH 1600kg ,純度為60%NaS109.1kg，液比1 : 2.5，粗漿產(chǎn)量1680kg，求應(yīng)添加水量；燒堿用量; 硫化鈉用量；硫化度；有效用堿量；解： 絕干原料量：4700 X（ 1 10 %）= 4230 kg總液量：4230 X 2.5 = 10575 INaOH 液量： 1600 X（ 1 30%） = 1120 kg 應(yīng)添加水量：10575 4700 X 10% 1120 = 8985 I