高得率漿方法

1、第三章第三章 機(jī)械法、化學(xué)機(jī)械法、機(jī)械法、化學(xué)機(jī)械法、半化學(xué)法制漿半化學(xué)法制漿 1.名詞術(shù)語 SGW 磨石磨木漿、常壓磨木漿 PGW 壓力磨石磨木漿 TGW 高溫磨石磨木漿 RMP 盤磨機(jī)械漿 TMP 預(yù)熱盤磨機(jī)械漿 PRMP 壓力盤磨機(jī)械漿 CMP 化學(xué)盤磨機(jī)械漿 （B）CTMP 化學(xué)預(yù)熱木片磨木漿化學(xué)預(yù)熱木片磨木漿 APMP 堿性過氧化氫機(jī)械漿堿性過氧化氫機(jī)械漿 SCMP 磺化化學(xué)機(jī)械漿 Bio-MP 生物機(jī)械漿(BMP) SCP 半化學(xué)法制漿 NSSC 中性亞硫酸鹽半化學(xué)漿中性亞硫酸鹽半化學(xué)漿 ASSC 堿性亞硫酸鹽化學(xué)漿 2.機(jī)械法制漿的發(fā)展 年代年代機(jī)械漿機(jī)械漿原料原料產(chǎn)品產(chǎn)品得率得

2、率（%）1852SGW白松、楊白松、楊新聞紙新聞紙951962RMP、TMP枝椏材、木片枝椏材、木片紙板、瓦楞原紙紙板、瓦楞原紙90951975CMP、SCMP松松,杉杉,楊楊,桉桉,樺樺,非木非木紙板紙板,書寫書寫,印刷印刷,文化文化用紙用紙85951978CTMP、BCTMP松松,杉杉,楊楊,桉桉,樺樺,非木非木紙板紙板,書寫書寫,印刷印刷,文化文化用紙用紙90921990APMP松松,杉杉,楊楊,桉桉,樺樺,非木非木紙板紙板,書寫書寫,印刷印刷,文化文化用紙用紙909270年代年代PGW、TGW提高強(qiáng)度提高強(qiáng)度80年代年代NSSC、ASSC、Bio-MP 、SCP、第一節(jié)第一節(jié) 磨石磨木

3、漿磨石磨木漿自學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)機(jī)械漿化學(xué)機(jī)械漿 一盤磨機(jī)械漿機(jī)理及影響因素盤磨機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)1盤磨機(jī)的類型單盤磨：1個(gè)定盤1個(gè)動(dòng)盤雙盤磨：由兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的動(dòng)盤組成三盤磨：兩個(gè)定盤中間動(dòng)盤2盤磨機(jī)的結(jié)構(gòu) （三盤磨） 機(jī)殼：下機(jī)殼剛性支架，有2個(gè)軸承座，底部開孔 排料。上機(jī)殼封閉盤磨，缷開上機(jī)殼可更換齒盤。 磨盤（齒盤） 轉(zhuǎn)盤：雙工作面，安裝在主軸上 定盤：帶齒片，可軸向移動(dòng)，調(diào)整間隙 螺旋進(jìn)料器（給料螺旋） 75150RPM 盤磨間隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)：液壓伺服系統(tǒng)，精度0.01mm 密封系統(tǒng)：冷卻填料、防止纖維滲入填料函，冷卻水3盤磨機(jī)齒盤結(jié)構(gòu) 分類：從結(jié)構(gòu)上分：整體齒盤、組合齒盤 從形狀上分：圓形

4、、扇形 從用途上分：一段齒盤、二段齒盤、精 磨齒盤、精渣齒盤齒盤分區(qū)：破碎區(qū)、中間區(qū)、精磨區(qū) 齒盤上齒的數(shù)量、粗細(xì)、齒溝槽的深淺，齒的排列形狀，齒的梯度，齒盤上各磨漿區(qū)的分配，對磨漿性能及能耗有重要作用。 盤磨機(jī)磨漿機(jī)理 1.破碎區(qū)：磨盤的中心部分，稱為磨腔。這部分齒盤間隙最大，刀片厚、刀數(shù)少。在此區(qū)段木片在高溫下首先破碎成火柴稈狀小木棍。2.粗磨區(qū)：盤磨間隙由內(nèi)向外逐漸變窄，原料停留時(shí)間較長，逐漸被磨成針狀木絲，在相互摩擦及齒盤作用下，被離解為纖維束或部分分離成單根纖維。 3精磨區(qū)：在齒盤外圍的區(qū)域，齒數(shù)增多，齒溝變窄，由粗磨區(qū)流過來的纖維束及單根纖維，在此區(qū)域受到一定程度的細(xì)纖化和進(jìn)一步離

5、解后，離開盤磨機(jī)。 盤磨機(jī)磨漿的主要影響因素1材種針葉木磨漿質(zhì)量闊葉木木材密度大撕裂因子，打漿度密度小，生長快，秋材含量高，抽出物含量低的木材，漿質(zhì)量好。 2磨漿濃度： 第一段25 第二段20 磨漿濃度對成漿的物理強(qiáng)度(耐破、撕裂)影響較大。3預(yù)熱溫度（壓力）和預(yù)熱時(shí)間 （TMP、CTMP影響較大） 預(yù)汽蒸的作用：軟化纖維胞間層木素，使磨漿時(shí)，纖維的分離發(fā)生在胞間層與初生壁之間，從而獲得完整的纖維。 適宜的溫度和時(shí)間：120135、98294KPa、12min，木素的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度以下。 溫度過高，超過玻璃化轉(zhuǎn)移溫度，軟化的木素附著于纖維表面，冷卻后形成玻璃狀木素覆蓋層，使纖維難于細(xì)纖化，形成

6、二段磨漿障礙。能耗增大，白度下降，強(qiáng)度下降。溫度過低，木素沒軟化，纖維發(fā)生不規(guī)則分離，產(chǎn)生大量碎片，使纖維長度降低，強(qiáng)度下降。 4磨漿能耗與能量分配 磨漿能耗（kwh/t） SGW 11001300, RMP 16002200, TMP 18002300能量分配纖維的離解2030， 精磨70805磨盤間隙 第一段離解纖維，間隙大些；第二段精磨發(fā)展強(qiáng)度，間隙小些。 濃度一定，間隙小，能耗大。 盤磨的振動(dòng)范圍在200m 內(nèi)，提高濃度有利于吸收盤磨振動(dòng)。 6磨盤特征 齒形：齒的長短、粗細(xì)、數(shù)量；齒槽的深淺、寬窄和分布；漿檔的設(shè)置；齒紋的排列與分布；齒盤各區(qū)的劃分與面積。 齒盤錐度：單位徑向齒長上的坡

7、度大小。錐度的目的：原料易于進(jìn)入，避免機(jī)械能量驟增。 磨漿濃度錐度 齒角（2545）：增大齒角，有利于發(fā)展纖維強(qiáng) 度。減小齒角切斷作用增大，細(xì)纖化作用減小。 齒盤材料：影響盤磨壽命的最重要因素。 冷硬鑄鐵齒盤，鉻、鎳、鉬合金齒盤，陶瓷、 塑料齒盤。 二、APMP 洗滌常壓預(yù)蒸一段螺旋壓榨一段浸漬管二段常壓預(yù)蒸（反應(yīng)器）二段螺旋壓榨二段浸漬三段常壓預(yù)蒸第一段磨漿洗滌脫水第二段磨漿消潛池木片1.APMP的生產(chǎn)流程核心設(shè)備：螺旋壓榨機(jī)（擠碾機(jī)） ，壓縮比1：4，高濃盤磨機(jī)。H2O2 4%, NaOH 6%，漿白度80，裂斷長4.0Km，能耗1000 kwh/t2APMP制漿機(jī)理 第一段預(yù)浸，NaOH

8、含量較高，木素和苯醇抽出物溶出多，白度下降； 第二段預(yù)浸，H2O2含量較高，H2O2氧化木素共軛羰基，白度大幅度上升； 帶藥磨漿，聚戊糖大幅溶出，白度仍增長較快； NaOH使木素小分子，愈創(chuàng)木基型及苯醇抽出物溶出；堿性H2O2改變木素的結(jié)構(gòu)使共軛羰基下降，白度上升，但鄰醌結(jié)構(gòu)增多，所以白度提高有限。 3生產(chǎn)APMP的主要影響因素 螯合劑的添加：掩蔽過鍍金屬，保護(hù)H2O2。 DTPA,EDTA,磷酸鹽類。預(yù)浸處理第一段以木片潤脹及皂化樹脂為主，NaOH含量高；第二段以提高白度為主，H2O2含量高；預(yù)浸溫度以不使H2O2分解，85為宜，時(shí)間1h；磨漿控制： 盡量高濃，以減少纖維切斷，控制叩解65S

9、R后處理：消潛以利抄造，補(bǔ)充草酸可提高白度。4APMP的性質(zhì)和應(yīng)用 楊木APMP比BCTMP的藥品消耗、能耗低，物理強(qiáng)度高，白度高，光學(xué)性能相當(dāng)。 APMP將制漿和漂白合為一體，節(jié)省投資、占地。 針葉木APMP與BCTMP的消耗及成漿相差不大。APMP用于配抄新聞紙、文化用紙及生活用紙。三、化學(xué)預(yù)熱機(jī)械漿（CTMP） CTMP的生產(chǎn)流程及工藝條件 洗滌常壓汽蒸化學(xué)浸漬 預(yù)熱磨漿消潛池常壓氣蒸10min，預(yù)熱 25min，120135, Na2SO3 15，NaOH 03 核心設(shè)備：預(yù)浸器或雙螺桿擠漿機(jī) 木片 CTMP的化學(xué)處理 1化學(xué)處理的目的 在提高紙漿得率的基礎(chǔ)上，滿足產(chǎn)品性能需求（物理強(qiáng)

10、度、光學(xué)性能）； 降低生產(chǎn)成本，少用或不用高價(jià)的長纖維化學(xué)漿； 開辟制漿原料來源，利用中等密度闊葉木； 軟化纖維，提高強(qiáng)度，減少碎片，為改善質(zhì)量創(chuàng)造條件； 節(jié)約磨漿能耗，延長磨漿設(shè)備齒盤的壽命。 2化學(xué)處理所需的藥品 ：NaOH, Na2CO3 ，Na2SO3 3化學(xué)處理的任務(wù)：實(shí)現(xiàn)纖維的軟化 軟化作用：軟化能降低磨漿能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本； 軟化后能較多分離出完整纖維，增加長 纖維組分，提高漿強(qiáng)度?；瘜W(xué)軟化不可逆，熱處理軟化是暫時(shí)的，冷卻后復(fù)原。吸收水分：半纖維素和木素的無定形結(jié)構(gòu)，能或多或少 的吸收水分，起塑化劑作用，使纖維軟化。 化學(xué)處理就是要在不傷害做為骨架纖維素的同時(shí)，盡可能使更多的水進(jìn)

11、入，增加水合作用，促進(jìn)潤脹。4化學(xué)處理的作用原理木材纖維的潤脹（木材的軟化） 木材組分的軟化溫度：絕干 木素134235 半纖維素167217 纖維素231253含水3040 100 85 231253 木素、半纖維素為無定形高分子物質(zhì)，吸水 促進(jìn)潤張，起塑性作用，開始軟化。 半纖維素在堿作用下脫乙?；纬闪u基，易 吸水。 乙?；?乙酸鈉 溶出，形成羥基 半纖維素的伴生物（分子量較小、含糖醛酸 較多者）在堿液中極易溶出，在細(xì)胞壁和胞 間層形成小孔隙，水可進(jìn)入，促進(jìn)潤漲。OH木素的化學(xué)改性 溫和的化學(xué)處理，木素的磺化引入磺酸基，強(qiáng)親水基，水合作用比羥基陰離子大，潤張能力大大提高。 木素的酚羥基在

12、堿性條件下有更大的吸水能力。 CTMP生產(chǎn)的重要影響因素 1原料： 原料的種類及產(chǎn)地，原料的水分達(dá)到飽和點(diǎn)，原料中的雜質(zhì)：樹皮、朽材、木節(jié)、砂石。 2.預(yù)浸漬工藝： 預(yù)汽蒸：排除空氣，提高溫度，常壓2min ；木片擠壓：保證木片均勻吸收藥液，壓縮比1:4；預(yù)浸的溫度與時(shí)間：25min 針葉材120135 闊葉材60120 ； 預(yù)浸時(shí)化學(xué)藥品用量及pH值：Na2SO3用量磺化度漿強(qiáng)度白度能耗光學(xué)性能NaOH促進(jìn)潤脹漿濃度、白度能耗得率pH磺化度白度（pH=7.5）最高 CTMP的主要特性與應(yīng)用 1CTMP的主要特性CTMP平均纖維長度高，碎片含量少，得率90；CTMP化學(xué)處理溫和，產(chǎn)生的污染較輕

13、；CTMP比化學(xué)漿挺硬，具有較好的不透明性；CTMP比TMP柔軟，易漂，白度高；CTMP易于脫除樹脂； 3.CTMP的工業(yè)應(yīng)用 生產(chǎn)新聞紙，減少化漿配比； 生產(chǎn)印刷書寫紙，替代化漿（部分）提高松厚度，挺度，不透明度； 生產(chǎn)薄頁紙，（衛(wèi)生紙、面巾紙）：高松厚度、柔軟性、吸收性、強(qiáng)度； 生產(chǎn)紙板，優(yōu)于TMP、SGW； 生產(chǎn)絨毛漿，樹脂含量低，游離度高，吸水性好，初始滲透快。 第三節(jié) 機(jī)械法制漿的質(zhì)量評價(jià)等級 打漿度 松厚度 碎片含量 抗張力 用途 （SR） （cm3/g） （N/cm）粗(C) 4059 2.83.5 0.250.6 2.02.1 板紙中層 標(biāo)準(zhǔn)(S) 6067 2.4 0.150

14、.20 2.6 新聞紙、膠版紙 雜質(zhì)紙、 型紙紙板襯層細(xì)(F) 6569 2.2 0.060.10 2.8 書寫紙、印刷紙、 板紙?zhí)丶?xì)(EF) 6973 2.1 0.06 2.8 涂布或 不涂布高級紙1.機(jī)械漿的質(zhì)量等級2機(jī)械漿的質(zhì)量檢查1.游離度：加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(CSFmL)；肖伯氏濾水度（SR）換算 CSF 100 200 300 400 500 600 700 800 SR 68.0 51.5 40.3 32.0 25.3 20.0 15.5 11.52.篩分析和碎片測定篩分析:使用篩分儀分成若干級分,各級分的質(zhì)量百分率；碎片：指磨漿過程形成的粗短纖維束，用碎片分析測定。 3纖維形態(tài)： 顯微鏡（顯微投影儀）：纖維的長度、寬度。細(xì)纖化程度、纖維束；纖維分析儀（Kajaani）：測纖維長度、粗度； 液體滲透法：漿料的比表面積、比容積、可壓縮性。4機(jī)械強(qiáng)度和光學(xué)性能 抄成手抄片后測定 松厚度、各項(xiàng)強(qiáng)度（包括表面