机械法化学机械法半化学法制浆高得率法制浆课件.ppt

制浆造纸原理与工程第第三三章章机械法、化学机械法、半化学法制浆机械法、化学机械法、半化学法制浆（高得率法制浆（高得率法制浆）一、发展高得率法制浆的意义：一、发展高得率法制浆的意义：1.充分合理地利用植物纤维原料资源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减轻制浆废水中的污染物质3.满足产品性能的需要满足产品性能的需要制浆得率：制浆得率：一般化学法制浆不超过一般化学法制浆不超过50%，得率在，得率在50%以上，以上，65%以下的化学浆称为以下的化学浆称为“高得率化学浆高得率化学浆”高得率法制浆高得率法制浆可统指：制备高得率化学浆、机械浆、可统指：制备高得率化学浆、机械浆、化学机械浆、半化学浆等方法化学机械浆、半化学浆等方法 制浆造纸原理与工程二、高得率浆分类及有关术语二、高得率浆分类及有关术语SGW(StoneGroundWood)磨石磨木浆磨石磨木浆PGW(PressurizedGroundWood)压力磨石磨木浆压力磨石磨木浆TGW(highTemperatureGroundWood)高温磨石磨木浆高温磨石磨木浆RMP(RefinerMechanicalPulp)盘磨机械浆盘磨机械浆TMP(Thermo-MechanicalPulp)预热盘磨机械浆预热盘磨机械浆CMP(Chemi-MechanicalPulp)化学盘磨机械浆化学盘磨机械浆CTMP(Chemi-Thermo-MechanicalPulp)化学预热机械浆化学预热机械浆APMP(AlkalinePeroxideMechanicalPulp)碱性过氧化氢化学机械浆碱性过氧化氢化学机械浆 制浆造纸原理与工程SCMP(SulfonatedChemi-MechanicalPulp)磺化化学机械浆磺化化学机械浆BMP(Bio-MechanicalPulp)生物机械浆生物机械浆SEP(SteamExplosionPulping)蒸汽爆破法制浆蒸汽爆破法制浆EMP(ExtruderMechanicalPulp)挤压法机械浆挤压法机械浆SCP（Semi-ChemicalPulp）半化学法浆半化学法浆NSSC(NeutralSulphiteSemi-Chemicalpulp)中性亚硫酸盐法半化学浆中性亚硫酸盐法半化学浆ASSC(AlkalineSulphiteSemi-Chemicalpulp)碱性亚硫酸盐法半化学浆碱性亚硫酸盐法半化学浆 制浆造纸原理与工程三、高得率制浆主要方法的基本流程与特点三、高得率制浆主要方法的基本流程与特点1SGW(StoneGroundWood)磨石磨木浆磨石磨木浆得率：得率：95%基本流程：基本流程：备木备木磨浆磨浆筛选筛选净化净化浓缩浓缩（漂白）（漂白）送抄纸送抄纸 粗渣再磨磨石磨木浆的特点：磨石磨木浆的特点：（1）在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最小小（2）浆料具有优良的不透明度和吸墨性；浆料具有优良的不透明度和吸墨性；（3）强度和白度稳定性较低。

强度和白度稳定性较低主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板制浆造纸原理与工程2 2RMP(RefinerMechanicalPulp)盘磨机械浆盘磨机械浆得率：得率：9095%基本流程：基本流程：木片洗涤器木片洗涤器脱水机脱水机盘磨机盘磨机（二段盘磨机）（二段盘磨机）筛选筛选RMP的特点：的特点：（1）原料成本较）原料成本较SGW低，可利用磨木机不能用的木材边角料；低，可利用磨木机不能用的木材边角料；（2）设备占地面积小，生产能力较大；）设备占地面积小，生产能力较大；（3）强度较）强度较SGW好，但能耗较好，但能耗较SGW高（高高（高50%100%），），不透明度及印刷性能稍低不透明度及印刷性能稍低制浆造纸原理与工程木片磨木机示意图 制浆造纸原理与工程3 3TMP(Thermo-MechanicalPulp)预热盘磨机械浆预热盘磨机械浆得率：得率：9095%基本流程：基本流程：洗后木片洗后木片 预热器预热器 压力盘磨机压力盘磨机 浆汽分离器浆汽分离器 二段盘磨机（常压）二段盘磨机（常压）（消潜）（消潜）筛选筛选TMPTMP特点特点：（1）长纤维组分较高，强度比长纤维组分较高，强度比SGW、RMP高，纤维束含高，纤维束含量低；量低；（2）细小纤维和碎片含量低，滤水性好细小纤维和碎片含量低，滤水性好（3）松厚度比松厚度比SGW大，抄出纸页表面较粗糙。

大，抄出纸页表面较粗糙主要用于抄造新闻纸、印刷纸、涂布纸、面巾纸、主要用于抄造新闻纸、印刷纸、涂布纸、面巾纸、纸板等制浆造纸原理与工程TMP生产系统 制浆造纸原理与工程4 4CMP(Chemi-MechanicalPulp)化学化学(盘磨盘磨)机械浆机械浆得率：得率：8090%基本流程：基本流程：木片木片 化学预处理化学预处理 （预浸渍）（预浸渍）盘磨机磨浆盘磨机磨浆 筛选筛选化学预处理化学预处理 （预浸渍）（预浸渍）中的化学药品一般为：中的化学药品一般为：NaOHNaOH,Na,Na2 2SOSO3 3,NaNa2 2SOSO3 3 ,+,+NaOHNaOH (NH(NH4 4)2 2SOSO3 3+NaOHNaOH(或其它pH缓冲剂如MgO等)NaOHNaOH+H+H2 2O O2 2 等等CMPCMP特点：特点：强度优于强度优于RMPRMP、TMPTMP可用于配抄新闻纸、印刷纸、书写纸等可用于配抄新闻纸、印刷纸、书写纸等 制浆造纸原理与工程5 5CTMP(Chemi-Thermo-MechanicalPulp)化学预热机械浆化学预热机械浆（BCTMP：漂白化学预热机械浆）漂白化学预热机械浆）得率：得率：9093%基本流程：基本流程：（挤压）（挤压）木片木片汽蒸汽蒸浸渍浸渍预热预热压力磨浆压力磨浆筛选筛选CTMP特点：特点：（1）平均纤维长度较大，碎片含量低；平均纤维长度较大，碎片含量低；（2）针叶木针叶木CTMP强度可接近化学浆。

强度可接近化学浆可用于生产新闻纸、印刷书写纸、卫生纸、纸板、绒毛浆等可用于生产新闻纸、印刷书写纸、卫生纸、纸板、绒毛浆等制浆造纸原理与工程CTMP生产系统 制浆造纸原理与工程6.6.APMP(Alkaline Peroxide Mechanical Pulp)APMP(Alkaline Peroxide Mechanical Pulp)碱性过氧化氢化学机械浆碱性过氧化氢化学机械浆流程：流程：洗后木片洗后木片常压预汽蒸常压预汽蒸一段螺旋压榨、预浸一段螺旋压榨、预浸常压预蒸仓常压预蒸仓二段螺旋压榨、预浸二段螺旋压榨、预浸常压预蒸仓常压预蒸仓一段常压磨浆一段常压磨浆洗涤脱水洗涤脱水二段常压磨浆二段常压磨浆消潜消潜筛选筛选APMP特点：特点：杨木杨木APMP与与BCTMP相比较有能耗低、化学药相比较有能耗低、化学药品品消消耗耗较较低低、白白度度和和强强度度较较高高的的特特点点；但但针针叶叶木木 APMP与与BCTMP相比较未表现出明显优势相比较未表现出明显优势制浆造纸原理与工程7.7.SCP（Semi-ChemicalPulp）半化学法浆半化学法浆得率：得率：6580%基本流程：基本流程：木片木片化学预处理化学预处理盘磨机磨浆盘磨机磨浆筛选筛选NSSC（NeutralSulfiteSemi-Chemicalpulp）中性亚硫酸盐法半化学浆（生产半化学浆的主要方法）中性亚硫酸盐法半化学浆（生产半化学浆的主要方法）ASSC(AlkalineSulfiteSemi-Chemicalpulp)碱性亚硫酸盐法半化学浆碱性亚硫酸盐法半化学浆用于生产一般文化用纸，包装纸、瓦楞纸板等。

用于生产一般文化用纸，包装纸、瓦楞纸板等制浆造纸原理与工程四、磨浆机理及有关影响因素四、磨浆机理及有关影响因素（一）盘磨机磨浆机理（一）盘磨机磨浆机理国国外外高高速速摄摄影影的的结结果果表表明明：在在盘盘磨磨机机进进口口处处木木片片首首先先发发生破碎，在向外周运动的过程中离解、纤维化、细纤维化生破碎，在向外周运动的过程中离解、纤维化、细纤维化一般认为盘磨机磨浆可以分为三个区段：一般认为盘磨机磨浆可以分为三个区段：1.破破碎碎区区：磨磨盘盘中中心心部部分分，（木木片片首首先先进进入入），这这部部分分盘盘间间距距最最大，刀片厚，刀数少，木片在高温下破碎，成杵状小木棍大，刀片厚，刀数少，木片在高温下破碎，成杵状小木棍2.粗粗磨磨区区：盘盘间间距距从从内内向向外外逐逐渐渐变变小小，原原料料停停留留时时间间较较长长，逐逐渐渐被被磨磨碎碎成成针针状状的的木木丝丝，由由于于相相互互的的摩摩擦擦作作用用，被被离离解解成成纤纤维维束束和部分纤维和部分纤维3.精精磨磨区区：靠靠齿齿盘盘外外周周，齿齿数数增增多多，齿齿沟沟变变窄窄，进进一一步步细细纤纤维维化化，离解制浆造纸原理与工程要使木片被磨成良好的浆料，应使之经历要使木片被磨成良好的浆料，应使之经历两个过程两个过程：1使使木木片片离离解解，尽尽量量保保护护纤纤维维长长度度，减减少少切切断断。

因因此此需需利用木片之间的相互摩擦，磨浆浓度宜高，间隙应大些利用木片之间的相互摩擦，磨浆浓度宜高，间隙应大些2进进一一步步纤纤维维化化和和细细纤纤维维化化，磨磨浆浆浓浓度度宜宜低低些些，盘盘间间隙隙宜小些生产中往往采用分段磨浆来实现上述两个过程生产中往往采用分段磨浆来实现上述两个过程制浆造纸原理与工程（二）影响盘磨机磨浆的有关因素（二）影响盘磨机磨浆的有关因素1.材种与料片规格：材种与料片规格：木材种类、纤维形态、化学组成木材种类、纤维形态、化学组成有有关关研研究究结结果果表表明明（见见P117-118表表3-8），用用密密度度小小、生生长长快快、秋秋材材含含量量高高、抽抽出出物物含含量量低低的的木木材材，可可生生产产出出强强度度较较高高的盘磨机械浆的盘磨机械浆2.磨浆浓度：磨浆浓度：是是重重要要的的影影响响因因素素，一一般般控控制制在在2030范范围围第第一一段磨浆段磨浆25左右，第二段磨浆左右，第二段磨浆20左右左右.制浆造纸原理与工程3.预热温度（压力）和时间预热温度（压力）和时间预热（汽蒸）的作用：预热（汽蒸）的作用：对对TMP，软化纤维胞间层木素，使纤维软化纤维胞间层木素，使纤维易于分离，预热温度影响纸浆质量。

易于分离，预热温度影响纸浆质量预热温度过高预热温度过高（超过（超过木素玻璃化转移温度木素玻璃化转移温度），木素充分软化，纤维分离发生），木素充分软化，纤维分离发生在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却，原在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却，原来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化，来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化，磨浆动力消耗大，浆料白度下降磨浆动力消耗大，浆料白度下降预热温度过低预热温度过低，木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多，纤维长，木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多，纤维长度降低，纸浆强度下降（类似度降低，纸浆强度下降（类似RMP）据有关研究，在据有关研究，在接近（稍低于）木素玻璃化转移温度接近（稍低于）木素玻璃化转移温度时，纤维分离发生在次时，纤维分离发生在次生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度木素玻璃化转移温度的下限为木素玻璃化转移温度的下限为120135oC预热时间一般为预热时间一般为12min.制浆造纸原理与工程4磨浆能耗与能量分配磨浆能耗与能量分配RMPTMPSGWKW h/t浆浆160022001800230011001300离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步磨解（精磨）。

磨解（精磨）在两段中。