第四章高得率法制浆.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））Mechanical, Chemimechanical, Semi-chemical pulping(high-yield pulping) 制浆造纸原理与工程制浆方法：制浆方法：植物纤植物纤维原料维原料化学方法化学方法机械方法机械方法化学＋机械方法化学＋机械方法纸浆纸浆 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程主要内容 (Main content) 机械法制浆机械法制浆 化学机械法制浆化学机械法制浆 半化学法制浆半化学法制浆 制浆造纸原理与工程新闻纸：1.白度 (Brightness)2.油墨吸收性3.油墨光泽度4.光散射性能5.不透明度(Opacity)6.强度(Strength property)机械浆、化学机械浆机械浆、化学机械浆 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（成纸吸墨性好，不透明度高，成纸吸墨性好，不透明度高，“质地质地”松柔，适印性好松柔，适印性好））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”  制浆造纸原理与工程第一节 机械法制浆 磨石磨木浆（磨石磨木浆（SGWSGW）－磨石）－磨石 盘磨机械浆盘磨机械浆 （（RMPRMP）－盘磨）－盘磨定义：利用机械力量，将原料撕磨成浆的过程定义：利用机械力量，将原料撕磨成浆的过程 。

特点：多以木材为原料特点：多以木材为原料  制浆造纸原理与工程机械浆的特点机械浆的特点优点：得率高、成本低、污染轻成纸吸墨性好，不透明度高，“质地”松柔，适印性好缺点：动耗高，纤维分散性差，成纸强度低，易返黄 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1．．SGW  (Stone Ground Wood) 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，污染最小在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最小        （（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．RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆盘磨机械浆         得率：得率：90~ 95%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（一）生产流程（一）生产流程返回返回漂白漂白（二）磨木原理（二）磨木原理电能电能 → 机械能机械能 → 热能热能 返回返回链式磨木机链式磨木机 1—磨石磨石 2—料箱料箱 3—链条链条 4—浆坑浆坑 5—刻石装置刻石装置 6—链条链条传动装置传动装置机械加压连续式磨木设备机械加压连续式磨木设备 （五）磨木理论（五）磨木理论—压力脉冲理论压力脉冲理论 v由磨擦及压力脉冲产生的能量（摩擦能与振动能）由磨擦及压力脉冲产生的能量（摩擦能与振动能）被木材吸收后，转化为热能，使木材温度升高，胞被木材吸收后，转化为热能，使木材温度升高，胞间层木素软化；间层木素软化；v经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由木材表经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由木材表面剥离下来；面剥离下来；v剥离下来的纤维与纤维束聚集于磨石刻纹的沟槽中，剥离下来的纤维与纤维束聚集于磨石刻纹的沟槽中，在移出的过程中受到复磨与精磨。

在移出的过程中受到复磨与精磨 三个阶段密切相关，相互影响三个阶段密切相关，相互影响纤维的剥离过程纤维的剥离过程 返回返回磨石磨木浆的发展磨石磨木浆的发展v高温磨石磨木浆（TGW）70度提高至90度 v压力磨石磨木浆（PGW） 提高压力v化学磨石磨木浆（CGW） 加化学药品或化 学预处理v木片磨石磨木浆（FGW）v筛渣再磨－－－－－盘磨机械浆 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2．RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆盘磨机械浆         得率：得率：90~ 95%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双盘磨双盘磨  制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 制浆造纸原理与工程 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第二节第二节 化学机械法制浆化学机械法制浆 制浆造纸原理与工程概要概要原料经轻微的化学处理（chemical treatment)，然后再用机械方法撕磨成浆和进行纸浆后处理的过程（消潜latency removal，筛选screening，漂白bleaching等）预处理药液：冷碱法与亚硫酸盐法－SCMP CTMPAPMP  制浆造纸原理与工程4．CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学化学(盘磨盘磨)机械浆机械浆 得率：得率：80~ 90%基本流程：基本流程：木片￿￿￿￿￿化学预处理￿（预浸渍）￿￿￿盘磨机磨浆￿￿￿￿筛选化学预处理￿（预浸渍）￿中的化学药品一般为：NaOH￿,￿￿Na2SO3￿,￿￿Na2SO3￿￿,￿+￿￿NaOH￿(NH4)2SO3￿+￿NaOH￿(或其它pH缓冲剂如MgO等)NaOH￿+￿H2O2￿等CMP特点：强度优于RMP、TMP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．CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 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： 90~93%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.￿SCP（（Semi-Chemical Pulp））半化学法浆半化学法浆  得率：得率：65~ 80%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（（Neutral Sulfite Semi-Chemical pulp））            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 (Alkaline Sulfite Semi-Chemical pulp)            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六、生物机械浆六、生物机械浆（（BMP））        以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然后用机械以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然后用机械法或化学机械法制浆。

法或化学机械法制浆       生物处理的目的：生物处理的目的：有选择性地分解（降解）原料中的木素，有选择性地分解（降解）原料中的木素，尽可能减少碳水化合物的损失从而降低磨浆能耗，减轻废水尽可能减少碳水化合物的损失从而降低磨浆能耗，减轻废水污染，提高纸浆强度污染，提高纸浆强度       主要采用：主要采用：白腐菌、漆酶白腐菌、漆酶等（研究阶段）等（研究阶段）  制浆造纸原理与工程summary高得率浆的特点高得率浆生产的三种主要方法磨石磨木浆和盘磨机械浆的磨浆理论。