《化學(xué)法制漿》PPT課件

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1、第三章化學(xué)法制漿第一節(jié)概述一、制漿方法簡(jiǎn)介1、制漿方法：化學(xué)法:→化學(xué)漿半化學(xué)法→半化學(xué)漿化學(xué)機(jī)械法→化學(xué)機(jī)械漿機(jī)械法→機(jī)械漿：2、制漿方法簡(jiǎn)介化學(xué)法是指采用化學(xué)藥液在高溫高壓下蒸煮植物纖維原料，脫除木素，使其離解成漿的過程。半化學(xué)法：是將原料先經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)蒸煮，然后再撕磨成漿的方法。化學(xué)機(jī)械法：與半化學(xué)法相似，原料先用化學(xué)藥液浸漬，然后撕磨成漿，但化學(xué)處理的程度比半化學(xué)法緩和。機(jī)械法制漿，是原料在磨木機(jī)或盤磨機(jī)內(nèi)撕磨成漿的過程。二、化學(xué)法制漿分類化學(xué)法制漿的實(shí)質(zhì)是通過化學(xué)藥液與植物纖維原料在高溫下的

2、反應(yīng)，使胞間層和細(xì)胞壁中的木素盡可能多的溶出，原料離解成漿。主要方法:（一）堿法（二）亞硫酸鹽法（一）堿法石灰法燒堿法（燒堿+蒽醌法）硫酸鹽法氧堿法、純堿法、多硫化鈉法等（二）亞硫酸鹽法酸性亞硫酸鹽法亞硫酸氫鹽法中性亞硫酸鹽法堿法亞硫酸鹽法堿法制漿分類及特點(diǎn)石灰法：脫木素能力較差，但脫色、去污能力強(qiáng)。適用于處理木素含量低的草類原料，生產(chǎn)箱紙板用漿；以及蒸煮破布，廢棉和舊麻袋配抄特種紙。有時(shí)還配加少量碳酸鈉混合蒸煮；燒堿法脫木素能力比石灰法強(qiáng)，但生產(chǎn)化學(xué)漿時(shí)仍要加入蒸煮助劑提高脫木素能力。它的優(yōu)點(diǎn)是成

3、漿顏色較淺，易漂白。國內(nèi)草漿廠大部分采用燒堿法蒸煮。硫酸鹽法硫酸鹽法蒸煮對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)。脫木素能力強(qiáng)，生產(chǎn)的漿強(qiáng)度高。蒸煮的針葉木漿又稱為牛皮漿，適用于抄包裝用牛皮紙及紙袋紙等高強(qiáng)度紙張。黑液污染重，成漿顏色深，難漂白。方法特點(diǎn)石灰法燒堿（AQ）法硫酸鹽法蒸煮液成分Ca（OH）2NaOH+AQNaOH+Na2S脫木素能力弱，但脫色去污能力強(qiáng)較強(qiáng)強(qiáng)適用原料及紙種處理草類生產(chǎn)紙板，處理破布抄高擋紙蒸煮闊葉木及草類，生產(chǎn)文化、生活用紙或紙板可處理各種原料，但漿的顏色深難漂白，通常蒸煮針葉木生產(chǎn)高強(qiáng)度紙張石

4、灰法制漿方法：化學(xué)法堿法燒堿法亞硫酸鹽法硫酸鹽法半化學(xué)法化學(xué)機(jī)械法機(jī)械法第二節(jié)堿法制漿蒸煮理論主要內(nèi)容：討論堿法蒸煮中發(fā)生的物理變化、化學(xué)變化以及脫木素反應(yīng)歷程。進(jìn)一步討論蒸煮中的各影響因素制訂出合理的工藝條件。（一）蒸煮中的物理變化在堿法蒸煮時(shí)，主要的物理變化是：堿液與料片接觸并滲透到原料內(nèi)部，細(xì)胞間及細(xì)胞壁中的木素溶出，纖維之間連結(jié)減弱，相互分離。在高溫的堿液中細(xì)胞壁潤(rùn)脹，由原料變成紙漿。滲透溶出1、滲透的方法（兩種方式）一種是毛細(xì)管滲透，它是由于料片中存在大量毛細(xì)管，藥液通過毛細(xì)管滲入原料內(nèi)部

5、，這種作用在干料片中起主導(dǎo)作用。另一種是擴(kuò)散作用，在水分含量較高的料片中，藥液中的離子在離子濃度差的作用下擴(kuò)散到料片內(nèi)部。蒸煮開始至升溫前對(duì)料片進(jìn)行的各種預(yù)處理，都是為了加快這兩種滲透。2、藥液在不同原料中的滲透植物纖維原料品種繁多，結(jié)構(gòu)相差較大，滲透的途徑也不一樣。針葉木是由開口纖維的末端進(jìn)入細(xì)胞腔，橫向穿過紋孔，側(cè)向通過木射線，在相鄰的細(xì)胞間流動(dòng)。而闊葉木是由導(dǎo)管內(nèi)部，通過紋孔進(jìn)入纖維。草類原料除了和闊葉木一樣，存在大量導(dǎo)管外，還有更多的薄壁細(xì)胞，結(jié)構(gòu)疏松，藥液很容易滲入。蒸煮中強(qiáng)調(diào)藥液的滲透！

6、（二）蒸煮中的化學(xué)變化堿法蒸煮的主要化學(xué)反應(yīng)包括：原料（木素、纖維素、半纖維素、其它少量組分）+堿（NaOH、Na2S）焦點(diǎn)：在盡量少損傷纖維素和半纖維素的前提下加快木素的脫除1、木素與堿的反應(yīng)①木素與NaOH的反應(yīng)木素是由許多苯丙烷結(jié)構(gòu)單元通過醚鍵、碳-碳鍵和其它鍵型聯(lián)接而構(gòu)成的立體網(wǎng)狀高分子化合物。堿法蒸煮主要就是NaOH與之反應(yīng)，使木素結(jié)構(gòu)單元間的聯(lián)接斷裂并使之溶出，同時(shí)盡量防止斷裂了的木素分子碎片再縮合而變成大分子。由于燒堿法和硫酸鹽法藥液化學(xué)成分不同，在蒸煮過程中，化學(xué)反應(yīng)有相同點(diǎn)，也有不

7、同之處。堿法蒸煮過程N(yùn)aOH與木素反應(yīng)主要是酚型-烷基-芳基醚鍵聯(lián)接經(jīng)過形成亞甲基醌結(jié)構(gòu)的堿化斷裂反應(yīng)，反應(yīng)過程參見下圖。這是由于NaOH促進(jìn)了酚鹽結(jié)構(gòu)的重排，從而使-烷基-芳基取代物在形成亞甲基醌結(jié)構(gòu)的過程中從木素的大分子上斷裂下來，形成斷裂的木素碎片，再是酚型-烷基-芳基醚聯(lián)接的堿化斷裂，而非酚型的-烷基-芳基醚不能形成亞甲基醌結(jié)構(gòu)，僅在位上有羥基的非酚型-芳基醚鍵才能進(jìn)行堿化斷裂。C-C鍵的聯(lián)接比較穩(wěn)定，在蒸煮后部分的斷裂，從而使木素大分子逐漸變成小分子而溶解，同時(shí)在脫木素過程中所斷裂的木素在

8、堿濃低、溫度高等條件下，會(huì)發(fā)生相互的縮合反應(yīng)變成木素的大分子，如果要把縮合了的木素再溶解出來，則需要更多的堿和更劇烈的蒸煮條件。因此堿法蒸煮的后期，要防止木素的縮合。②木素與硫化鈉的反應(yīng)在硫酸鹽法蒸煮中還存在Na2S與木素的反應(yīng)，Na2S水解生成NaOH和NaHS，蒸煮初期溶液中NaOH濃度高，使Na2S的水解受到抑制。隨著蒸煮的進(jìn)行，NaOH逐漸消耗，濃度降低，Na2S逐漸水解。硫酸鹽法制漿中，用Na2S代替部分NaOH，相應(yīng)地降低了NaOH的濃度，使蒸煮反應(yīng)較緩和