《化学法制浆》PPT课件

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1、第三章化学法制浆第一节概述一、制浆方法简介1、制浆方法：化学法:→化学浆半化学法→半化学浆化学机械法→化学机械浆机械法→机械浆：2、制浆方法简介化学法是指采用化学药液在高温高压下蒸煮植物纤维原料，脱除木素，使其离解成浆的过程。半化学法：是将原料先经适当的预蒸煮，然后再撕磨成浆的方法。化学机械法：与半化学法相似，原料先用化学药液浸渍，然后撕磨成浆，但化学处理的程度比半化学法缓和。机械法制浆，是原料在磨木机或盘磨机内撕磨成浆的过程。二、化学法制浆分类化学法制浆的实质是通过化学药液与植物纤维原料在高温下的

2、反应，使胞间层和细胞壁中的木素尽可能多的溶出，原料离解成浆。主要方法:（一）碱法（二）亚硫酸盐法（一）碱法石灰法烧碱法（烧碱+蒽醌法）硫酸盐法氧碱法、纯碱法、多硫化钠法等（二）亚硫酸盐法酸性亚硫酸盐法亚硫酸氢盐法中性亚硫酸盐法碱法亚硫酸盐法碱法制浆分类及特点石灰法：脱木素能力较差，但脱色、去污能力强。适用于处理木素含量低的草类原料，生产箱纸板用浆；以及蒸煮破布，废棉和旧麻袋配抄特种纸。有时还配加少量碳酸钠混合蒸煮；烧碱法脱木素能力比石灰法强，但生产化学浆时仍要加入蒸煮助剂提高脱木素能力。它的优点是成

3、浆颜色较浅，易漂白。国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。硫酸盐法硫酸盐法蒸煮对原料适应性强。脱木素能力强，生产的浆强度高。蒸煮的针叶木浆又称为牛皮浆，适用于抄包装用牛皮纸及纸袋纸等高强度纸张。黑液污染重，成浆颜色深，难漂白。方法特点石灰法烧碱（AQ）法硫酸盐法蒸煮液成分Ca（OH）2NaOH+AQNaOH+Na2S脱木素能力弱，但脱色去污能力强较强强适用原料及纸种处理草类生产纸板，处理破布抄高挡纸蒸煮阔叶木及草类，生产文化、生活用纸或纸板可处理各种原料，但浆的颜色深难漂白，通常蒸煮针叶木生产高强度纸张石

4、灰法制浆方法：化学法碱法烧碱法亚硫酸盐法硫酸盐法半化学法化学机械法机械法第二节碱法制浆蒸煮理论主要内容：讨论碱法蒸煮中发生的物理变化、化学变化以及脱木素反应历程。进一步讨论蒸煮中的各影响因素制订出合理的工艺条件。（一）蒸煮中的物理变化在碱法蒸煮时，主要的物理变化是：碱液与料片接触并渗透到原料内部，细胞间及细胞壁中的木素溶出，纤维之间连结减弱，相互分离。在高温的碱液中细胞壁润胀，由原料变成纸浆。渗透溶出1、渗透的方法（两种方式）一种是毛细管渗透，它是由于料片中存在大量毛细管，药液通过毛细管渗入原料内部

5、，这种作用在干料片中起主导作用。另一种是扩散作用，在水分含量较高的料片中，药液中的离子在离子浓度差的作用下扩散到料片内部。蒸煮开始至升温前对料片进行的各种预处理，都是为了加快这两种渗透。2、药液在不同原料中的渗透植物纤维原料品种繁多，结构相差较大，渗透的途径也不一样。针叶木是由开口纤维的末端进入细胞腔，横向穿过纹孔，侧向通过木射线，在相邻的细胞间流动。而阔叶木是由导管内部，通过纹孔进入纤维。草类原料除了和阔叶木一样，存在大量导管外，还有更多的薄壁细胞，结构疏松，药液很容易渗入。蒸煮中强调药液的渗透！

6、（二）蒸煮中的化学变化碱法蒸煮的主要化学反应包括：原料（木素、纤维素、半纤维素、其它少量组分）+碱（NaOH、Na2S）焦点：在尽量少损伤纤维素和半纤维素的前提下加快木素的脱除1、木素与碱的反应①木素与NaOH的反应木素是由许多苯丙烷结构单元通过醚键、碳-碳键和其它键型联接而构成的立体网状高分子化合物。碱法蒸煮主要就是NaOH与之反应，使木素结构单元间的联接断裂并使之溶出，同时尽量防止断裂了的木素分子碎片再缩合而变成大分子。由于烧碱法和硫酸盐法药液化学成分不同，在蒸煮过程中，化学反应有相同点，也有不

7、同之处。碱法蒸煮过程NaOH与木素反应主要是酚型-烷基-芳基醚键联接经过形成亚甲基醌结构的碱化断裂反应，反应过程参见下图。这是由于NaOH促进了酚盐结构的重排，从而使-烷基-芳基取代物在形成亚甲基醌结构的过程中从木素的大分子上断裂下来，形成断裂的木素碎片，再是酚型-烷基-芳基醚联接的碱化断裂，而非酚型的-烷基-芳基醚不能形成亚甲基醌结构，仅在位上有羟基的非酚型-芳基醚键才能进行碱化断裂。C-C键的联接比较稳定，在蒸煮后部分的断裂，从而使木素大分子逐渐变成小分子而溶解，同时在脱木素过程中所断裂的木素在

8、碱浓低、温度高等条件下，会发生相互的缩合反应变成木素的大分子，如果要把缩合了的木素再溶解出来，则需要更多的碱和更剧烈的蒸煮条件。因此碱法蒸煮的后期，要防止木素的缩合。②木素与硫化钠的反应在硫酸盐法蒸煮中还存在Na2S与木素的反应，Na2S水解生成NaOH和NaHS，蒸煮初期溶液中NaOH浓度高，使Na2S的水解受到抑制。随着蒸煮的进行，NaOH逐渐消耗，浓度降低，Na2S逐渐水解。硫酸盐法制浆中，用Na2S代替部分NaOH，相应地降低了NaOH的浓度，使蒸煮反应较缓和