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化学制浆介绍

第一节化学法制浆的分类与基本概念

一.化学法制浆（ChemicalPulping）的分类

1.碱法（AlkalinePulping）：

烧碱法、硫酸盐法、（其它药剂为碱性的制浆方法）

2.亚硫酸盐法（SulphitePulping）：

酸性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法

二.碱法制浆流程示意图

三.亚硫酸盐法制浆流程示意图：

四.蒸煮液的组成：

五.碱法制浆常用专业术语：

蒸煮原理

一、蒸煮液对原料片的浸透作用

主要表现在两个方面：毛细管作用和扩散作用

1.：主要靠外加的压力和表面张力产生的压力作用浸透，通过导管-、管胞、纤维的胞腔进行。

影响因素：纹孔的多少及其大小、原料品种、边材与心材（毛细管浸透速率与毛细管半径的四次方成正比）

水分含量（适宜于较干的原料片，但需排除原料毛细管内的空气）

压力差（毛细管浸透速率与压力差成正比）无论碱性或酸性蒸煮液，纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的毛细管作用（约50~200倍，）

2.扩散作用：主要靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力使蒸煮液中的离子扩散浸透入原料切片内部，通过导管、管胞、纤维的胞腔和细胞壁进行。

影响因素：原料密度、水分含量（适宜于水分饱和的原料片）蒸煮液组成（影响大，扩散作用主要取决于有效毛细管截积）

当蒸煮液pH13时，纤维轴向的扩散作用与横向的扩散作用比较接近，约为1：0.8(润胀作用的效果）当蒸煮液pH13时，纤维轴向的扩散作用比横向的扩散作用大得

多。

使浸透作用顺利的重要前提：药液与原料片的均匀混合

二、蒸煮过程中的脱木素（Delignification)和碳水化合物降解(CarbohydrateDecomposition)

脱木素作用导致：

1.木素结构单元之间联结键断裂木素大分子降解

2.木素分子内引进亲液基团提高溶解性

总的结果：木素脱除，纤维分离成浆

纤维素与半纤维素降解作用导致：

大分子聚合度降低

纸浆得率与强度降低

三、蒸煮过程脱木素局部化学的研究

研究蒸煮过程纤维细胞中木素的脱除顺序，有助于进行蒸煮过程的脱木素反应历程和动力学研究，对制定正确的蒸煮工艺条件有指导意义。

植物纤维的组织结构：

ML，P，（ML＋P＝CML），S1S2S3

木素的分布：密度ML（胞间层）最大

含量S2层最大

据有关研究，目前认为脱木素顺序：

硫酸盐法和酸性亚硫酸盐法：S层先于ML层

中性亚硫酸盐法：ML层先于S层

四、蒸煮过程脱木素反应历程

针叶木硫酸盐法脱木素反应历程

蒸煮过程脱木素化学反应动力学研究结果

影响碱法蒸煮的主要参数：蒸煮时间与蒸煮温度

在一定范围内，提高温度可以缩短时间，温度降低则必须延长时间。即：一定范围内温度和时间可以互为补偿。

1957年加拿大制浆造纸研究所K.E.Vroom提出了H-factor的概念，把蒸煮温度与时间作为单一变数考虑，用以控制蒸煮终点，从而稳定蒸煮后纸浆的质量，促进蒸煮过

程的自动化控制（建立数学模型）。

对一定的原料，蒸煮后浆料中的残余木素含量（与纸浆卡伯值成线性关系）可由蒸煮时的H-因子控制（H-因子增大，卡伯值降低），因此可以利用H-因子确定蒸煮终点，

灵活调节生产（根据蒸煮温度的波动调节蒸煮时间），减少卡伯值波动范围，稳定纸浆质量（卡伯值、得率、强度）。

第三节蒸煮方法与蒸煮技术