第三章 高得率制浆第三章 高得率制浆

本章主要内容本章主要内容

► 磨石磨木浆原理磨石磨木浆原理 ► 木片机械磨木浆木片机械磨木浆► 热磨木片磨木浆热磨木片磨木浆 ► 半化学浆半化学浆► 化学机械浆化学机械浆

第一节 磨石磨木浆第一节 磨石磨木浆 (SGW-Stone Grou(SGW-Stone Ground Wood)nd Wood)

►磨石磨木浆的磨浆原理磨石磨木浆的磨浆原理 ►磨木操作及影响因素磨木操作及影响因素

一 磨石磨木浆的磨浆原理一 磨石磨木浆的磨浆原理

（一）磨木的过程（一）磨木的过程► 如图如图 :: 装在磨木机料箱内的原木装在磨木机料箱内的原木

送料机构（工作链条）以很大的送料机构（工作链条）以很大的压力把原木紧压在快速回转的磨压力把原木紧压在快速回转的磨石上面磨成浆，可分为三个阶段：石上面磨成浆，可分为三个阶段：

► 第一阶段：由于机械作用产生的第一阶段：由于机械作用产生的热能引起胞间层木素塑化；热能引起胞间层木素塑化；

► 第二阶段：自木材结构上将纤维第二阶段：自木材结构上将纤维分离下来；分离下来；

► 第三阶段：分离下来的纤维和纤第三阶段：分离下来的纤维和纤维束的复磨和精磨。维束的复磨和精磨。

► 此三阶段不能截然划分，他们此三阶段不能截然划分，他们密切相关，相互影响。密切相关，相互影响。

（二）磨浆过程中的能量传递（二）磨浆过程中的能量传递► 可以设想，磨木是将电动机发出的能量通过回转的磨石可以设想，磨木是将电动机发出的能量通过回转的磨石

表面传递给木材的过程。表面传递给木材的过程。

► 1.1. 一部分变成摩擦能（切向摩擦产生的能量）一部分变成摩擦能（切向摩擦产生的能量） 摩擦能的大小取决于磨石的表面结构，即磨石的表面露摩擦能的大小取决于磨石的表面结构，即磨石的表面露

出来的磨料粒度的平均值，也与磨碎面积有关。出来的磨料粒度的平均值，也与磨碎面积有关。► 2.2. 一部分变为振动能（径向振动产生的能量）一部分变为振动能（径向振动产生的能量） 磨石表面的刻纹在运转过程中越过木材结构的某一点时，磨石表面的刻纹在运转过程中越过木材结构的某一点时，

就会使表面压力出现一次压力脉冲，或者说在木材表面就会使表面压力出现一次压力脉冲，或者说在木材表面上受到交替的压缩—膨胀作用，因此，能量又会部分的上受到交替的压缩—膨胀作用，因此，能量又会部分的以脉冲形式通过振动传给木材。以脉冲形式通过振动传给木材。

（三）切向摩擦力和径向振动力两者（三）切向摩擦力和径向振动力两者的能量分布对磨木过程的关系的能量分布对磨木过程的关系

► 由于木材的弹性和塑性，压力—松弛脉冲会被木材吸收由于木材的弹性和塑性，压力—松弛脉冲会被木材吸收并转化为热，使温度升高，引起木材性质上的变化。木并转化为热，使温度升高，引起木材性质上的变化。木素较纤维素更易软化，而胞间层木素浓度最高，当切向素较纤维素更易软化，而胞间层木素浓度最高，当切向摩擦力升高到木材破裂所必须的力以前，如温度已升高摩擦力升高到木材破裂所必须的力以前，如温度已升高到木素的软化温度，则纤维沿胞间层分离；反之如木素到木素的软化温度，则纤维沿胞间层分离；反之如木素未达到软化，摩擦力已高达引起木材破裂的程度，则木未达到软化，摩擦力已高达引起木材破裂的程度，则木材会在细胞壁任意处破 裂，导致木屑和大小不一的木材会在细胞壁任意处破 裂，导致木屑和大小不一的木块产生，或是产生了破损的纤维和粉状的细料。块产生，或是产生了破损的纤维和粉状的细料。

► 由此可见，切向摩擦力和径向振动力的能量的分布是由此可见，切向摩擦力和径向振动力的能量的分布是磨木过程的关键。磨木过程的关键。

（四）影响切向摩擦力和径向振动力（四）影响切向摩擦力和径向振动力的因素的因素

► 在同一输出功率下，摩擦系数越大，切向作用越大；在同一输出功率下，摩擦系数越大，切向作用越大；摩擦系数越小，径向作用越大。而摩擦系数随峰谷摩擦系数越小，径向作用越大。而摩擦系数随峰谷上升到峰顶的水量增加而降低，这一水量取决于磨上升到峰顶的水量增加而降低，这一水量取决于磨石表面谷部的水量，峰侧的弧度，把水抛向木材的石表面谷部的水量，峰侧的弧度，把水抛向木材的离心力及木材对它的阻力。离心力及木材对它的阻力。

► 振动能的大小，取决于磨石表面的磨粒峰部施于振动能的大小，取决于磨石表面的磨粒峰部施于木材的压力以及压力脉冲的间歇时间，即振动的频木材的压力以及压力脉冲的间歇时间，即振动的频率。而后者与磨石表面的线速，磨石表面峰部和谷率。而后者与磨石表面的线速，磨石表面峰部和谷部的分布情况有关，即与磨石磨层材料性能和刻石部的分布情况有关，即与磨石磨层材料性能和刻石情况有关。情况有关。

（五）磨石过程中纤维离解进程（五）磨石过程中纤维离解进程► 11． 比磨碎时间 ． 比磨碎时间 磨石转动一个磨纹间距的时间磨石转动一个磨纹间距的时间 , , 即即 ttss =a =a ／／ vvnn ttss - - 比磨碎时间（比磨碎时间（ ss ）） a-a- 相邻两磨纹间距（相邻两磨纹间距（ mmmm ）） vvnn - - 磨石圆周速度（磨石圆周速度（ mm/smm/s ））

► 22．比磨层厚度．比磨层厚度 ((dsds)) 指在比磨碎时间内的喂料厚度。指在比磨碎时间内的喂料厚度。 设喂料速度为设喂料速度为 vvHH , , 则则 dsds==vvHH * *ttss = =vvHH ×a/ ×a/vvnn

► 33 ．纤维的离解过程以及与喂料速度及圆周速度的关系．纤维的离解过程以及与喂料速度及圆周速度的关系 当喂料速度、磨石圆周速度及磨石刻纹间距在极限值以内当喂料速度、磨石圆周速度及磨石刻纹间距在极限值以内

时，时， dsds 介于介于 0.07~0.2μm0.07~0.2μm 之间，而云杉管胞直径为之间，而云杉管胞直径为 20~40μ20~40μmm ，则磨石转动一个刻纹间距木材向磨石喂送的料层厚度，，则磨石转动一个刻纹间距木材向磨石喂送的料层厚度，只有一根纤维直径的只有一根纤维直径的 1/600~1/1001/600~1/100 。换言之，要使喂料的厚。换言之，要使喂料的厚度达到一根纤维的直径，则磨石要转动度达到一根纤维的直径，则磨石要转动 100~600100~600 个刻纹间个刻纹间距的距离，即一根纤维要受到距的距离，即一根纤维要受到 100~600100~600 个刻纹的作用。个刻纹的作用。

已知已知 ttss =5×10 =5×10-2-2~20×10~20×10-2-2msms 时，则一根纤维从木材结构时，则一根纤维从木材结构上分离的延续时间为：上分离的延续时间为：

5×105×10-2-2×100~20×10×100~20×10-2-2×600×600 （（ msms ））即 即 5~120ms5~120ms 或或 0.005~0.12s0.005~0.12s 当喂料速度当喂料速度 vvHH 提高提高 77 倍（如：由倍（如：由 10mm/min10mm/min 提高到提高到 70m70m

m/minm/min ）时，）时， dsds 也增加也增加 77 倍，即纤维离解加快，获得的浆倍，即纤维离解加快，获得的浆粗糙，细纤维化程度不大的较长纤维。粗糙，细纤维化程度不大的较长纤维。

当磨石圆周速度当磨石圆周速度 vvnn 减少减少 66 倍（如倍（如 30m/s30m/s 减少到减少到 5m/s5m/s 时） 时） 由由 ttss =a/ =a/vvnn 知：知： ttss 增加增加 66 倍，而倍，而 dsds==ttss × ×vvHH 也增加也增加 66 倍，即磨倍，即磨石转速变慢，磨出的浆质量较粗石转速变慢，磨出的浆质量较粗 , , 纤维束多。纤维束多。

二．磨木操作及影响因素二．磨木操作及影响因素►磨木浆的生产操作要求在保证浆料质量前提下，磨木浆的生产操作要求在保证浆料质量前提下，尽可能降低能量消耗，提高每台磨木机的生产能尽可能降低能量消耗，提高每台磨木机的生产能力。所以，必须根据原木的质量掌握刻石操作，力。所以，必须根据原木的质量掌握刻石操作，稳定工艺条件，以达到稳定磨木浆质量的目的。稳定工艺条件，以达到稳定磨木浆质量的目的。

（一）原木材种和质量（一）原木材种和质量 ► 原木的材种原木的材种 我国适于生产磨木浆的材料，北方多用白松、杨木，南方多用马尾松、冷我国适于生产磨木浆的材料，北方多用白松、杨木，南方多用马尾松、冷杉，这些材料色泽较好，材质较松、纤维较长。各材种必须分别选择相应的杉，这些材料色泽较好，材质较松、纤维较长。各材种必须分别选择相应的磨碎条件，以得到最好的结果。磨碎条件，以得到最好的结果。

白松、冷杉生产的磨木浆强度高、白度好，单位能耗低。白松、冷杉生产的磨木浆强度高、白度好，单位能耗低。 马尾松树节多，动力消耗较高，树脂含量较大，纸浆白度稍差，但是密度马尾松树节多，动力消耗较高，树脂含量较大，纸浆白度稍差，但是密度

大，得率高，也能满足新闻纸的要求。大，得率高，也能满足新闻纸的要求。 杨木单位能耗较少，但是浆强度低，可以与白松配用杨木单位能耗较少，但是浆强度低，可以与白松配用 我国对马尾松的磨木经验是，采用高负荷、钝石面、高温低浓磨浆，杨木我国对马尾松的磨木经验是，采用高负荷、钝石面、高温低浓磨浆，杨木

磨浆则一般采用低负荷钝石面磨浆。磨浆则一般采用低负荷钝石面磨浆。► 原木质量原木质量 原木质量包括木材的比重、水分、树节、弯曲和腐朽等。其中以水分影响原木质量包括木材的比重、水分、树节、弯曲和腐朽等。其中以水分影响

最大。水分低于最大。水分低于 30%30% 的木材，磨浆时产量低，质量差，动力消耗大，原木含的木材，磨浆时产量低，质量差，动力消耗大，原木含水量以水量以 40~45%40~45% 为最适宜，水分超过为最适宜，水分超过 50%50% 也会使产量下降。也会使产量下降。

已经开始腐朽的原木材质较轻，在同样磨浆条件下，得到的浆料较粗，纤已经开始腐朽的原木材质较轻，在同样磨浆条件下，得到的浆料较粗，纤维束含量多，对此应该轻刻石，用较钝的磨石磨碎，并相应延长刻石周期。维束含量多，对此应该轻刻石，用较钝的磨石磨碎，并相应延长刻石周期。

水上贮存的沉水木，材质较好，在生产中应相应的增大负荷，勤刻石，以水上贮存的沉水木，材质较好，在生产中应相应的增大负荷，勤刻石，以使浆料质量稳定。使浆料质量稳定。

（二） 刻石操作（二） 刻石操作► 刻石时刻石时 ,, 应首先检查石面是否平整应首先检查石面是否平整 ((否则先找平否则先找平 )) ，除去卡在长型挡板，除去卡在长型挡板

处的木片处的木片 ,, 检查刻石刀型号是否合适检查刻石刀型号是否合适 ,, 安装是否牢固水平。在同一台机安装是否牢固水平。在同一台机前后使用不同型号的刻石刀时前后使用不同型号的刻石刀时 ,, 先将原有刻纹打平先将原有刻纹打平 ,, 打平后再刻石。打平后再刻石。

(( 三三 ) ) 磨木漿质量的控制磨木漿质量的控制► 磨石表面的状态磨石表面的状态► 磨木比压磨木比压 ► 磨石线速度磨石线速度 ► 磨石弧长磨石弧长 ► 浆坑的温度和浓度浆坑的温度和浓度 ► 磨石浸渍深度磨石浸渍深度 ► 粗渣再磨粗渣再磨

磨石表面的状态磨石表面的状态

1. 1. 磨木过程中磨石表面状态的变化磨木过程中磨石表面状态的变化及其影响及其影响

► 磨石的表面状态影响磨浆的性能磨石的表面状态影响磨浆的性能 ,, 刚刻石时候刚刻石时候 ,,纹锋锐纹锋锐利利 ,,因此以切割纤维为主因此以切割纤维为主 ,,产量高产量高 ,, 但磨出的纸浆多短但磨出的纸浆多短硬纤维和粉状细料。经过一段时间磨浆后硬纤维和粉状细料。经过一段时间磨浆后 ,,磨料粒子变磨料粒子变成钝圆成钝圆 ,, 获得质量适宜的浆获得质量适宜的浆 ,, 但磨石进一步变钝但磨石进一步变钝 ,, 粗糙粗糙度进一步减小度进一步减小 ,,产量下降产量下降 ,, 打浆度升高打浆度升高 ,,又需进行刻石又需进行刻石提高其鋭度提高其鋭度 ..

► 在一个刻石周期内在一个刻石周期内 ,,磨石的工作阶段和纸浆产、质量的磨石的工作阶段和纸浆产、质量的变化如下表所示变化如下表所示 ::

磨木机负荷不变时

刻 石 后 自 动 磨钝阶

主 要 磨 木 阶段

缓慢下降阶段 

产量 大大增加 稍有下降 进一步略有下降

大大下降

单位动力消耗

大大减少 

略有增加 进一步略有增加

迅速增加

打浆度 大大下降 稳定或略有下降

开始上升 迅速上升

浆强度 很低 上升 进一步上升 保持稳定

磨浆情况 以 切断作用 为 主 ,磨 碎区温度 下降，粗硬和 粉状纤维多

切断作用逐渐为精磨作用代替 , 磨碎区温度回升 , 纤 维 较长 , 柔软 .粉状细小纤维少

磨 浆 条件最适宜， 以 分离 和 精 磨 纤维为主 , 浆料柔软 , 细纤维化良好

精 磨 作 用增强细 小 纤 维过多 ,打浆度大大增加

► 各工作阶段时间的分配大致为各工作阶段时间的分配大致为 :: 自动磨钝自动磨钝

阶段占刻石周期的２５％，主要磨浆阶段占阶段占刻石周期的２５％，主要磨浆阶段占５０％，其余为缓慢下降阶段．生产中采用５０％，其余为缓慢下降阶段．生产中采用刻石去锋，就是为了缩短自动磨钝阶段，适刻石去锋，就是为了缩短自动磨钝阶段，适当提高这一阶段的质量．当提高这一阶段的质量．

► 为了稳定磨木浆质量，除需稳定其他操作为了稳定磨木浆质量，除需稳定其他操作因素外，还应尽量减少磨石表面状态的改变．因素外，还应尽量减少磨石表面状态的改变．这就要求采用强度大的磨石，延长刻石周期，这就要求采用强度大的磨石，延长刻石周期，并稳定刻石操作．并稳定刻石操作．

２．磨料粒子粒度的影响２．磨料粒子粒度的影响►粗粒度的磨石生产的浆较粗，含有较多的纤维束，粗粒度的磨石生产的浆较粗，含有较多的纤维束，滤水性能高，产量大而动力消耗低．滤水性能高，产量大而动力消耗低．

► 细粒度的磨石，纸浆质量比较好，纤维较细长，细粒度的磨石，纸浆质量比较好，纤维较细长，细纤维化比较好，滤水性能降低，产量较低，动力细纤维化比较好，滤水性能降低，产量较低，动力消耗较高．消耗较高．

► 粒度的均匀性好的磨石，得到纸浆的质量较好，粒度的均匀性好的磨石，得到纸浆的质量较好，动力消耗较低．动力消耗较低．

► 磨料粒子平均粒度的选择主要取决于所要求的浆磨料粒子平均粒度的选择主要取决于所要求的浆的质量（纤维的粗细），磨木机的磨木弧长和磨石的质量（纤维的粗细），磨木机的磨木弧长和磨石的比压。的比压。

３．磨木刻纹粗细深浅的影响３．磨木刻纹粗细深浅的影响► 一般来说，刻纹细而浅，磨出的浆料具有较细小的一般来说，刻纹细而浅，磨出的浆料具有较细小的

纤维，刻纹粗而深，则磨出的浆料粗大纤维多纤维，刻纹粗而深，则磨出的浆料粗大纤维多 . . ► 细粒度的磨石多用刀号高的刻石刀细粒度的磨石多用刀号高的刻石刀 ,, 粗粒度的磨粗粒度的磨

石采用刀号低的刻石刀。粗粒度的磨石，在刻石较石采用刀号低的刻石刀。粗粒度的磨石，在刻石较浅时，也可以得到质量较好的漿料。如细粒度的磨浅时，也可以得到质量较好的漿料。如细粒度的磨石刻石过深，也会引起质量恶化。石刻石过深，也会引起质量恶化。

► 原木水分高时，刻石不宜太深，原木水分低则刻石原木水分高时，刻石不宜太深，原木水分低则刻石较深。较深。

磨木比压磨木比压

1.1.比压的计算比压的计算

► 磨木比压是影响磨木过程的重要因素，它表示每单位磨磨木比压是影响磨木过程的重要因素，它表示每单位磨碎面积上所受的压力。在磨木过程中，原木与磨石的接碎面积上所受的压力。在磨木过程中，原木与磨石的接触面积是不断变化的，因而比压在一个很大的范围内变触面积是不断变化的，因而比压在一个很大的范围内变化。由于木材与磨石的几何面积不可能完全接触，因此，化。由于木材与磨石的几何面积不可能完全接触，因此，磨料粒子对木材的实际压力要更高一些。生产中磨木压磨料粒子对木材的实际压力要更高一些。生产中磨木压力以平均压力表示。力以平均压力表示。

► 机械加压式磨木机的比压，按消耗的功率计算： 机械加压式磨木机的比压，按消耗的功率计算： ► PP00 =(102 =(102NNee ×98.04)/ ×98.04)/ uuee FFee v (kpa) v (kpa)► 式中：式中： NNee ------- ------- 磨木时的有效功率（磨木时的有效功率（ KWKW ））► uuee ------- ------- 摩擦系数，通常为摩擦系数，通常为 0.15~0.25 0.15~0.25 ► FFee ------- ------- 有效磨碎面积（有效磨碎面积（ cmcm22 ））► v -------v ------- 磨石线速（磨石线速（ m/sm/s））► 而而 FFee = =BB11 bL bL ► 式中式中 . . BB11 ------ ------ 磨木工作面的有效利用系数磨木工作面的有效利用系数 , 0.75~0.95, 0.75~0.95► b ------b ------ 磨木长度（磨木长度（ cmcm））► L ------L ------ 磨木弧长磨木弧长 (cm) (cm) ► 链式磨木机的比压范围：链式磨木机的比压范围：► 大型链式 普通链式大型链式 普通链式► 274—353kpa 176—246kpa274—353kpa 176—246kpa

2.2.比压对磨木浆的影响比压对磨木浆的影响► 当其他条件不变时，增加比压可以提高磨木机的生产能力，当其他条件不变时，增加比压可以提高磨木机的生产能力，单位电耗略有下降。适当增加比压，可以改善纸浆质量。但单位电耗略有下降。适当增加比压，可以改善纸浆质量。但如比压太大，产量虽然增加，但浆中粗大纤维增多，细纤维如比压太大，产量虽然增加，但浆中粗大纤维增多，细纤维含量减少，筛选尾浆加大，强度反而降低。含量减少，筛选尾浆加大，强度反而降低。

► 磨木比压与装料操作有密切关系，装料应紧实，整齐，大磨木比压与装料操作有密切关系，装料应紧实，整齐，大小搭配。卡边木材应选择单根整原木，防止跑链和卡木。小搭配。卡边木材应选择单根整原木，防止跑链和卡木。

► 为了保持磨木机电机负荷稳定，磨木比压和磨石锐度配合原为了保持磨木机电机负荷稳定，磨木比压和磨石锐度配合原则是：钝石面，高比压；锐石面，低比压。则是：钝石面，高比压；锐石面，低比压。

► 如前所述，磨木机装有自动控制装置自动调节装置，自动调如前所述，磨木机装有自动控制装置自动调节装置，自动调节进料速度，以保持磨木机的负荷稳定。节进料速度，以保持磨木机的负荷稳定。

磨石线速度磨石线速度 ► 在一定比压下，磨石线速度提高可以使磨出来的纤在一定比压下，磨石线速度提高可以使磨出来的纤

维细长而富有弹性，使磨木浆质量提高。磨木机的维细长而富有弹性，使磨木浆质量提高。磨木机的生产能力和动力消耗也随之增加，但在一定范围内，生产能力和动力消耗也随之增加，但在一定范围内，由于产量的增加速度高于动力消耗的增长速度，单由于产量的增加速度高于动力消耗的增长速度，单位能耗却相对减少。位能耗却相对减少。

► 提高磨石线速度是磨木机生产技术发展趋势之一，提高磨石线速度是磨木机生产技术发展趋势之一，旧式磨木机线速度仅为旧式磨木机线速度仅为 18m/s18m/s，现代磨木机线速度，现代磨木机线速度可达可达 28~31m/s28~31m/s。但线速的增加要受磨石机械强度。但线速的增加要受磨石机械强度的限制。的限制。

► 在磨石运转中，由于磨石不断变小，磨石线速相在磨石运转中，由于磨石不断变小，磨石线速相应降低。为稳定磨木浆的产量和质量，要处理好进应降低。为稳定磨木浆的产量和质量，要处理好进料速度和磨石线速之间的关系。料速度和磨石线速之间的关系。

磨石弧长磨石弧长 ► 磨木弧长是料箱前后壁之间的磨石圆弧长度。磨木弧长是料箱前后壁之间的磨石圆弧长度。► 磨木弧长增加可提高产量，并增加纤维复磨与精磨的路程，磨木弧长增加可提高产量，并增加纤维复磨与精磨的路程，

对提高纸浆质量有利。但弧长过大则造成过度复磨，反而使对提高纸浆质量有利。但弧长过大则造成过度复磨，反而使纤维磨碎。另外，较大的磨木弧长会增加动力消耗。纤维磨碎。另外，较大的磨木弧长会增加动力消耗。

► 磨木的弧长一般随磨木机规格的增加而增大，但有一定限度：磨木的弧长一般随磨木机规格的增加而增大，但有一定限度：一方面要考虑原木不会被卡进料箱与磨石的空间；另一方面一方面要考虑原木不会被卡进料箱与磨石的空间；另一方面要避免纤维受到过度的复磨作用。要避免纤维受到过度的复磨作用。

► 链式磨木机弧长一般为链式磨木机弧长一般为 840~1700840~1700毫米，对于磨木弧长很毫米，对于磨木弧长很大的磨木机可以使用稍粗一点的磨石或适当的增加比压，以大的磨木机可以使用稍粗一点的磨石或适当的增加比压，以抵消一部分复磨作用，使纸浆不致磨得太细。抵消一部分复磨作用，使纸浆不致磨得太细。

浆坑的温度和浓度浆坑的温度和浓度

11、浆坑温度与浓度的调节、浆坑温度与浓度的调节►在磨浆时，磨碎区产生的热量，除部分散发在磨浆时，磨碎区产生的热量，除部分散发外，其余均由磨石和浆料带入浆坑中以加热外，其余均由磨石和浆料带入浆坑中以加热浆料，因此浆坑温度与磨碎区产生的热量有浆料，因此浆坑温度与磨碎区产生的热量有直接关系，但也与白水温度和用量有关。直接关系，但也与白水温度和用量有关。

► 磨浆温度应该是指磨碎区的温度，但生产上磨浆温度应该是指磨碎区的温度，但生产上往往把浆坑温度作为磨浆温度。在同样的磨往往把浆坑温度作为磨浆温度。在同样的磨浆条件下，改变白水的温度和用量，可以调浆条件下，改变白水的温度和用量，可以调节浆坑的温度和浓度。有些磨石机装有温度节浆坑的温度和浓度。有些磨石机装有温度自动调节控制器。自动调节控制器。

2.2. 磨浆温度对磨浆的影响磨浆温度对磨浆的影响► 磨木时按磨浆温度可分为冷磨法和热磨法两种，浆磨木时按磨浆温度可分为冷磨法和热磨法两种，浆坑温度低于坑温度低于 50ºC50ºC为冷磨法为冷磨法 ;;在温度为在温度为 70~95ºC70~95ºC的的为热磨法。目前冷磨法已经淘汰。为热磨法。目前冷磨法已经淘汰。

►改变磨浆温度，可以影响纸浆的滤水性，强度以及改变磨浆温度，可以影响纸浆的滤水性，强度以及磨木机的生产能力和单位动力消耗。提高磨浆温度磨木机的生产能力和单位动力消耗。提高磨浆温度对磨木起显著作用的是对纸浆质量的影响。随着磨对磨木起显著作用的是对纸浆质量的影响。随着磨浆温度的提高，纸浆纤维的分离更为完全，可以生浆温度的提高，纸浆纤维的分离更为完全，可以生产出强度高，滤水性能较低的细浆。因此浆坑温度产出强度高，滤水性能较低的细浆。因此浆坑温度宜高些。宜高些。

3.3. 浆坑浓度对磨浆的影响浆坑浓度对磨浆的影响► 浆料浓度对磨浆的影响与温度的相反，提高浆坑浓浆料浓度对磨浆的影响与温度的相反，提高浆坑浓

度，虽然在固定的白水温度下，将提高磨浆温度，度，虽然在固定的白水温度下，将提高磨浆温度，从而降低了动力消耗，然而高浓不但降低磨木机的从而降低了动力消耗，然而高浓不但降低磨木机的生产能力，造成大量的浆料复磨，而且浆料质量降生产能力，造成大量的浆料复磨，而且浆料质量降低。故在磨浆中高浓并不是所期望的。高于低。故在磨浆中高浓并不是所期望的。高于 2.0~2.2.0~2.5%5%为高浓，低于此为低浓。为高浓，低于此为低浓。

► 低浓磨浆的优点是：由于浆坑中浓度较低，磨石浸低浓磨浆的优点是：由于浆坑中浓度较低，磨石浸渍深度小，磨石表面比较干净。减少了多复磨作用渍深度小，磨石表面比较干净。减少了多复磨作用和石面糊浆现象，从而降低了细小纤维的含量，提和石面糊浆现象，从而降低了细小纤维的含量，提高浆料强度和磨木机的生产能力，并降低单位电耗。高浆料强度和磨木机的生产能力，并降低单位电耗。

4.4. 高温低浓是较理想的磨浆条件高温低浓是较理想的磨浆条件►为了达到高温低浓，生产中一般将白水温度为了达到高温低浓，生产中一般将白水温度控制在合理的范围内，以利于提高磨碎区温控制在合理的范围内，以利于提高磨碎区温度；同时适当调节喷水量，保持一定的浆坑度；同时适当调节喷水量，保持一定的浆坑浓度。若白水温度过低，则用蒸汽加热。目浓度。若白水温度过低，则用蒸汽加热。目前各厂的浆坑温度多保持在前各厂的浆坑温度多保持在 70~85ºC70~85ºC范围内，范围内，浆坑温度较白水温度高浆坑温度较白水温度高 10ºC10ºC 左右，浓度控左右，浓度控制在制在 2.0%2.0% 左右或以下。左右或以下。

磨石浸渍深度磨石浸渍深度 ►将磨石浸入浆内可以清洗磨石表面，同时使将磨石浸入浆内可以清洗磨石表面，同时使

磨石得到均匀的冷却。磨石浸渍深度是以浆磨石得到均匀的冷却。磨石浸渍深度是以浆坑档板高度调节的。浆坑浓度越大，则磨石坑档板高度调节的。浆坑浓度越大，则磨石的浸渍深度也应越大。当磨浆温度和浆坑浓的浸渍深度也应越大。当磨浆温度和浆坑浓度不变而增加浸渍深度时，则磨木机的生产度不变而增加浸渍深度时，则磨木机的生产能力下降，单位电耗高，但漿料质量有所改能力下降，单位电耗高，但漿料质量有所改善。（如裂断长提高及细小纤维含量略有增善。（如裂断长提高及细小纤维含量略有增加）。加）。

粗渣再磨粗渣再磨 ►多年来我国新闻纸厂都将磨木浆的平筛粗渣多年来我国新闻纸厂都将磨木浆的平筛粗渣

送回磨木机再磨，这样不单影响磨木机的能送回磨木机再磨，这样不单影响磨木机的能力的发挥，而且磨出來的浆纤维束多，影响力的发挥，而且磨出來的浆纤维束多，影响质量的提高。而精选机的粗渣使用老式再磨质量的提高。而精选机的粗渣使用老式再磨机处理效果也很差。为此不少工厂都改革生机处理效果也很差。为此不少工厂都改革生产流程，如有的工厂使用经改造的产流程，如有的工厂使用经改造的 Φ915Φ915双双盘磨在高浓下处理筛渣，浆的质量明显提高。盘磨在高浓下处理筛渣，浆的质量明显提高。

第二节 第二节 木片机械磨木浆木片机械磨木浆 (RMP)(RMP) 及热磨及热磨木片磨木浆木片磨木浆 (TMP)(TMP)

►木片机械磨木浆及热磨木片磨木浆的概述木片机械磨木浆及热磨木片磨木浆的概述 ►木片磨木浆以及热磨木片磨木浆的生产方法木片磨木浆以及热磨木片磨木浆的生产方法

一、木片机械磨木浆及热磨木片磨木一、木片机械磨木浆及热磨木片磨木浆的概述浆的概述

►这是这是 3030 多年来发展起来的一种机械制浆法，多年来发展起来的一种机械制浆法，不用化学药品，采用盘磨机来分离和精磨纤不用化学药品，采用盘磨机来分离和精磨纤维。根据不同的制浆工艺过程分为维。根据不同的制浆工艺过程分为 RMPRMP 和和 TTMPMP 两种。近年来，这种制浆方法有了迅速两种。近年来，这种制浆方法有了迅速发展，特别是发展，特别是 TMPTMP ，可以看做是由，可以看做是由 RMPRMP 发发展来更由发展前途的方法。展来更由发展前途的方法。

► 优点：优点：► 1.1. 使用原料范围广，木材利用率高。过去磨石磨木机不宜使使用原料范围广，木材利用率高。过去磨石磨木机不宜使

用的制材厂的边材，刨花，锯末都可用作原料，枝桠材及一用的制材厂的边材，刨花，锯末都可用作原料，枝桠材及一部分阔叶树种也可以使用。部分阔叶树种也可以使用。

► 2.2. 生产能力大，占地面积小，自动化程度高，大大的提高了生产能力大，占地面积小，自动化程度高，大大的提高了劳动生产率。劳动生产率。

► 3.RMP3.RMP和和 TMPTMP的强度较相同打浆度的的强度较相同打浆度的 GWPGWP高，抄纸性能高，抄纸性能好，不透明度和印刷性能也好，可减少新闻纸中化学浆的配好，不透明度和印刷性能也好，可减少新闻纸中化学浆的配比。比。

► 4.4. 操作稳定，控制方便，质量适应性范围大，改变磨盘齿型操作稳定，控制方便，质量适应性范围大，改变磨盘齿型和磨盘间隙及生产条件，可得到不同质量纸浆。在磨浆前对和磨盘间隙及生产条件，可得到不同质量纸浆。在磨浆前对木片预处理，可提高纸浆质量。木片预处理，可提高纸浆质量。

► 5.5. 可以减少对环境的污染。可以减少对环境的污染。

►缺点：缺点：►1.RMP1.RMP和和 TMPTMP 的单位电耗要比的单位电耗要比 GMPGMP 高高 5050%% 以上，针叶木的动力消耗为以上，针叶木的动力消耗为 1500~20001500~2000千瓦时千瓦时 // 吨浆；吨浆；

►2.2. 盘磨机磨盘使用寿命短，设备维修费用高，盘磨机磨盘使用寿命短，设备维修费用高，维修工作量大；维修工作量大；

►3.3. 成纸平滑度较低，白度稍差。成纸平滑度较低，白度稍差。

二、木片磨木浆以及热磨木片磨木浆二、木片磨木浆以及热磨木片磨木浆的生产方法的生产方法

（一）木片磨木浆（（一）木片磨木浆（ RMPRMP －－ Refine Refine Mechanical PulpMechanical Pulp））

► 磨浆过程磨浆过程► 磨浆时木片进入两个高速相对运动的磨盘之间，在磨盘磨浆时木片进入两个高速相对运动的磨盘之间，在磨盘

的破碎区木片先被破碎成火柴杆状，然后进入磨碎区，的破碎区木片先被破碎成火柴杆状，然后进入磨碎区，这时木杆一部分受磨齿的机械作用，更主要靠木杆之间这时木杆一部分受磨齿的机械作用，更主要靠木杆之间的摩擦、撕裂作用，被磨成木丝。之后在精磨区被分离的摩擦、撕裂作用，被磨成木丝。之后在精磨区被分离成纤维并细纤维化。在磨碎中由于很高的摩擦作用而产成纤维并细纤维化。在磨碎中由于很高的摩擦作用而产生高温，使木片加热，因而纤维能在比较不受损伤的情生高温，使木片加热，因而纤维能在比较不受损伤的情况下分离。因此而木片磨木浆较磨石磨木浆的长纤维组况下分离。因此而木片磨木浆较磨石磨木浆的长纤维组分含量高，强度也较高，但不透明度稍低。分含量高，强度也较高，但不透明度稍低。

► 磨浆过程基本上可分为两个阶段：首先将木片磨成单磨浆过程基本上可分为两个阶段：首先将木片磨成单根纤维而尽可能不降低纤维长度生成碎片，因此在此阶根纤维而尽可能不降低纤维长度生成碎片，因此在此阶段浓度要高，磨盘间隙要大一些，使木片与木片相互摩段浓度要高，磨盘间隙要大一些，使木片与木片相互摩擦而离解；其次是将纤维进一步细纤维化，因而要求纤擦而离解；其次是将纤维进一步细纤维化，因而要求纤维受到较多机械作用，在此阶段磨盘间隙要小，浓度稍维受到较多机械作用，在此阶段磨盘间隙要小，浓度稍低。 在盘磨机磨浆中，从木片到制成质量符合要求的纸低。 在盘磨机磨浆中，从木片到制成质量符合要求的纸浆，要想在一次处理中完成比较困难，必须用分段磨浆。浆，要想在一次处理中完成比较困难，必须用分段磨浆。

（二）热磨木片磨木浆（（二）热磨木片磨木浆（ TMP-TherTMP-ThermoMechanical PulpmoMechanical Pulp））

► 原料木片经短时间高温预汽蒸后，在压力下用盘磨机磨原料木片经短时间高温预汽蒸后，在压力下用盘磨机磨碎所得得纸浆，叫热磨木片磨木浆（碎所得得纸浆，叫热磨木片磨木浆（ TMPTMP ））

11、热磨木片磨木浆的工艺条件、热磨木片磨木浆的工艺条件

（（ 11 ）预热的温度，压力和时间）预热的温度，压力和时间►预汽蒸和磨浆的温度，应不超过木素的玻璃态转化温预汽蒸和磨浆的温度，应不超过木素的玻璃态转化温

度度 120~135ºC120~135ºC。当磨漿温度高于木素玻璃态转化温度。当磨漿温度高于木素玻璃态转化温度时，由于木素已经充分软化，纤维的分离发生在木素时，由于木素已经充分软化，纤维的分离发生在木素含量高的胞间层和初生壁之间，虽纤维较易离解，但含量高的胞间层和初生壁之间，虽纤维较易离解，但软化了的木素附在纤维上，当一段磨浆后的浆料温度软化了的木素附在纤维上，当一段磨浆后的浆料温度一降低，木素就凝固为玻璃状的覆盖层，防碍分离出一降低，木素就凝固为玻璃状的覆盖层，防碍分离出的纤维在二段磨浆时的进一步细纤维化，磨浆需要更的纤维在二段磨浆时的进一步细纤维化，磨浆需要更多的动力，打浆度上升少而白度显著降低。当磨浆温多的动力，打浆度上升少而白度显著降低。当磨浆温度在接近于木素的转化温度时，木素大部分还没有充度在接近于木素的转化温度时，木素大部分还没有充分软化 ，纤维主要在次生壁外层和初生壁之间分离，分软化 ，纤维主要在次生壁外层和初生壁之间分离，纤维易于细纤维化。此时由于温度亦较高，纤维易于纤维易于细纤维化。此时由于温度亦较高，纤维易于分离，一段磨浆所需要的动力较少，同时长纤维含量分离，一段磨浆所需要的动力较少，同时长纤维含量较多，纸浆强度高，总的动力消耗比普通木片磨木浆较多，纸浆强度高，总的动力消耗比普通木片磨木浆的动力消耗少，而白度并不怎么降低。的动力消耗少，而白度并不怎么降低。

►实际生产经验证明，在实际生产经验证明，在 98~294Kpa98~294Kpa压力下，汽蒸压力下，汽蒸1~2min, 1~2min, 木片预热的时间已经足够。如压力超过木片预热的时间已经足够。如压力超过 2294Kpa, 94Kpa, 纸浆的白度和不透明度会明显下降，而动纸浆的白度和不透明度会明显下降，而动力消耗增加。 但如蒸气的压力低于力消耗增加。 但如蒸气的压力低于 98Kpa98Kpa，纤维，纤维束含量将增加，纸浆特性无任何改善。在上述压力束含量将增加，纸浆特性无任何改善。在上述压力范围内改善预热木片的温度（压力），在一定程度范围内改善预热木片的温度（压力），在一定程度上能调节纸浆的质量。通常生产纸板用的浆，压力上能调节纸浆的质量。通常生产纸板用的浆，压力偏高一些；生产文化印刷用纸的浆压力多在偏高一些；生产文化印刷用纸的浆压力多在 196Kp196Kpaa以下，以获得较好的光学性能。以下，以获得较好的光学性能。

（（ 22 ）磨浆浓度）磨浆浓度► 高浓磨浆是高浓磨浆是 TMPTMP 的质量关键，应在的质量关键，应在 20%~320%~30%0% 的范围内。第一段目的在于离解纤维，的范围内。第一段目的在于离解纤维，为避免纤维切断，主要依靠木片间相互摩擦为避免纤维切断，主要依靠木片间相互摩擦作用来分离纤维，浆浓度应高一些，一般在作用来分离纤维，浆浓度应高一些，一般在25%25% 左右。第二段主要在于发展强度，故要左右。第二段主要在于发展强度，故要求产生细纤维化作用，磨浆浓度不应太高，求产生细纤维化作用，磨浆浓度不应太高，一般在一般在 20%20% 左右。左右。

（（ 33）能量分配）能量分配►研究表明：第一段的磨浆的动力消耗是一个研究表明：第一段的磨浆的动力消耗是一个重要的操作因素，为制得打浆度相同的浆料，重要的操作因素，为制得打浆度相同的浆料，增加压力磨浆段的动力输入，可以减少磨浆增加压力磨浆段的动力输入，可以减少磨浆的总动力消耗，但所得的浆纤维长度小，物的总动力消耗，但所得的浆纤维长度小，物理强度较低，碎片含量多。据研究，理强度较低，碎片含量多。据研究， TMPTMP 第第一段压力磨浆的能量消耗占总动力消耗的一段压力磨浆的能量消耗占总动力消耗的 5050%% 时，可以获得最高的强度。时，可以获得最高的强度。

2.2. 热磨木片磨木浆质量热磨木片磨木浆质量

► TMPTMP有如下特点：有如下特点：► (1)(1) 长纤维组分含量高。纤维束含量少；长纤维组分含量高。纤维束含量少；► (2)(2) 各项强度比普通木片磨木浆高，特别是撕裂度更高； 各项强度比普通木片磨木浆高，特别是撕裂度更高； ► (3)(3)虽然经过预热，但白度降低少。虽然经过预热，但白度降低少。► TMPTMP具有其他磨木浆的优点，而且有其本身的特点具有其他磨木浆的优点，而且有其本身的特点 , , 当它当它

成为各种纸张的一个组分时成为各种纸张的一个组分时 , , 可以大大减少或不需用化学木可以大大减少或不需用化学木浆浆 ,, 并为扩大使用阔叶木创造条件并为扩大使用阔叶木创造条件 ,, 因而具有广阔的前景。因而具有广阔的前景。

三种磨木漿的质量比较三种磨木漿的质量比较 GWP RMP TMP

游离 度ＣＳＦ　ml

200 150 100 200 150 100 200 150 100

松厚度 cm3/g 2.85 2.70 2.60 3.30 3.00 2.80 3.24 2.92 2.87

裂断长 km 1.9 2.3 3.0 2.3 2.9 3.6 2.4 2.9 3.8

撕裂因子 30 33 35 50 55 65 55 63 80

碎片含量 4.0 3.5 1.6 3.5 2.0 1.2 1.3 1.1 0.4

筛分析    

>30目 20 18 15 34 30 25 50 46 37

30~200目 60 57 55 50 53 52 32 34 39

<200目 20 25 30 16 17 23 18 20 24

第三节 半化学浆和化学机械浆第三节 半化学浆和化学机械浆► 中性亚硫酸盐半化学浆中性亚硫酸盐半化学浆► 化学机械浆化学机械浆

一、中性亚硫酸盐半化学浆一、中性亚硫酸盐半化学浆

►即所谓即所谓 NSSCNSSC浆（浆（ Neutral Sulfite Semi-CNeutral Sulfite Semi-Chemicalhemical）） ,, 蒸煮液主要成分蒸煮液主要成分 NaNa22SOSO33 及缓冲及缓冲剂剂 NaNa22COCO33 、、 NaHCONaHCO33等，在适当高温下等，在适当高温下（（ 150~190ºC150~190ºC），蒸煮后，再用盘磨机磨解。），蒸煮后，再用盘磨机磨解。

(( 一一 ).).蒸煮时各成分的反应和变化蒸煮时各成分的反应和变化►木素木素 :: 主要限于木素中的酚型结构单元主要限于木素中的酚型结构单元 , , 磺磺

化速度很慢化速度很慢 ,, 反应不完全反应不完全 .. 半纤维素半纤维素 ::虽然不易水解虽然不易水解 ,,但通过中和易于除去但通过中和易于除去

的乙酰基和其他酸基及的乙酰基和其他酸基及 LCCLCC 的水解的水解 ,, 有一定数量有一定数量溶出溶出 ,,但很少降解但很少降解 . . 由于ＮＳＳＣ法对半纤维素由于ＮＳＳＣ法对半纤维素的温和作用，ＮＳＳＣ浆容易打浆，漂白后能抄的温和作用，ＮＳＳＣ浆容易打浆，漂白后能抄造紧度大，强度高的纸张。造紧度大，强度高的纸张。

纤维素纤维素 ::降解极少降解极少 ..

(( 二二 ).).蒸煮参变数蒸煮参变数► 1.1. 原料品种原料品种 ,,木素含量超过木素含量超过 30%,30%,且抗拒性大时且抗拒性大时 ,,制半化浆有困难制半化浆有困难 ,,因此因此 ,,针叶木不宜针叶木不宜 ..阔叶木较好阔叶木较好 ..阔叶木中比重小的易于渗透阔叶木中比重小的易于渗透 ,,最适于最适于 NSSCNSSC浆如桦木、白杨等，而山毛榉稍差，栎木最差。浆如桦木、白杨等，而山毛榉稍差，栎木最差。

► 2.2.药液的组成：大多使用药液的组成：大多使用 NaNa22SOSO33 , ,使用使用（（ NHNH44 ）） 22SOSO33蒸煮，蒸煮速度蒸煮，蒸煮速度变快，但浆的颜色暗、强度差。变快，但浆的颜色暗、强度差。

► 缓冲剂是用来中和蒸煮初期形成的有机酸，用量取决于产生酸的多少及缓冲剂是用来中和蒸煮初期形成的有机酸，用量取决于产生酸的多少及性质，一般为木材绝干重量的性质，一般为木材绝干重量的 1.5~3.0%1.5~3.0% （以（以 NaNa22OO 计）。缓冲剂还能计）。缓冲剂还能影响浆的白度，使用影响浆的白度，使用 NaHCONaHCO33 能获得白度高的浆。能获得白度高的浆。

► 3. 3. 液比液比► 低的液比，蒸汽消耗低，药液浓度高，一般在保证均匀渗透的前提下，低的液比，蒸汽消耗低，药液浓度高，一般在保证均匀渗透的前提下，

使用较低的液比，一般为使用较低的液比，一般为 1.5:1~4:1.1.5:1~4:1.► 4.4.药品用量药品用量► 直接影响蒸煮的程度和得率直接影响蒸煮的程度和得率 ,, 增加药品用量增加药品用量 ,,会降低得率会降低得率 ,, 但能增加但能增加强度强度 ,,因此考虑到原料情况及浆的质量要求因此考虑到原料情况及浆的质量要求 ..

► 5.5. 温度 温度 ► 增加温度能增加反应速度增加温度能增加反应速度 ,,升高升高 10ºC10ºC 的温度系数为的温度系数为 2~3.2~3. 由于本法的由于本法的“中性”特点，温度应高一些。一般在“中性”特点，温度应高一些。一般在 160~185ºC.160~185ºC.

► 6.6. 时间时间► 以已消耗以已消耗 90~95%90~95% 的药品加入量为终点的药品加入量为终点 ..

(( 三三 ).).蒸煮的设备蒸煮的设备► 可以使用蒸球等间歇设备可以使用蒸球等间歇设备 ,,更适用于连续蒸煮设备更适用于连续蒸煮设备 ,,如如 :M-D:M-D型斜管式型斜管式蒸煮器 ，汤佩拉蒸煮器 ，汤佩拉 BCBC 连续蒸煮器。连续蒸煮器。

(( 四四 ).). 半化浆的机械处理半化浆的机械处理

►同木片磨木浆同木片磨木浆 ,, 用盘磨机磨碎用盘磨机磨碎 ,, 离解及细纤维离解及细纤维化化 ..

二、化学机械浆二、化学机械浆

(( 一一 ).CMP(Chemical ).CMP(Chemical Mechanical Pulp)Mechanical Pulp)

► 在常温或在一定温度在常温或在一定温度 (( 压力压力 )) 下下 ,,用化学药品处理木用化学药品处理木片片 ((草片草片 ),),然后在磨浆机里磨解成浆然后在磨浆机里磨解成浆 ..

► 此法已有较长的历史此法已有较长的历史 ,,最早于最早于 19471947年出现第一次年出现第一次研究的报道。最先使用的是冷碱法研究的报道。最先使用的是冷碱法 (Cold Soda C(Cold Soda CMP)MP) ，此法至今仍在，此法至今仍在 CMPCMP 领域中占主要地位领域中占主要地位 . . 又又出现在一定温度出现在一定温度 (( 压力压力 )) 下进行化学处理下进行化学处理 ,,并使用并使用 NNaa22SOSO

33 . .

► 1.1.流程流程 ..

► 2.2. 设备包括设备包括 ::► (1) (1) 木片分选设备。木片分选设备。► (2) (2) 化学预处理设备化学预处理设备 ::蒸球、蒸煮锅、斜式和横管式连续蒸蒸球、蒸煮锅、斜式和横管式连续蒸煮器、压力浸渍器等。煮器、压力浸渍器等。

► （（ 33）螺旋压榨机：用于预离解及回收废液。）螺旋压榨机：用于预离解及回收废液。► （（ 44）盘磨机）盘磨机► （（ 55）筛选及净化设备）筛选及净化设备► （（ 66）漂白设备）漂白设备► 3.CMP3.CMP的纤维离解原理的纤维离解原理► 化学处理的润胀差异使胞间层及纤维的体积增加不同，而化学处理的润胀差异使胞间层及纤维的体积增加不同，而

胞腔体积大大减少，这便产生了应力，而这种应力在磨浆时胞腔体积大大减少，这便产生了应力，而这种应力在磨浆时在胞间层、初生壁及次生壁之间产生了破裂，并暴露出微纤在胞间层、初生壁及次生壁之间产生了破裂，并暴露出微纤维。维。

► 显微镜观察显微镜观察 CMPCMP可发现大量的未被破坏的暴露出次生壁及可发现大量的未被破坏的暴露出次生壁及微纤维的纤维。微纤维的纤维。

► 44 ．． CMPCMP的化学成分变化的化学成分变化► 以杨木（以杨木（ aspenaspen ）的）的 CMPCMP为研究对象的报告中指出，浆的为研究对象的报告中指出，浆的

损失随碱耗的增加而增加，溶出物主要为半纤维素。当浆的损失随碱耗的增加而增加，溶出物主要为半纤维素。当浆的得率为得率为 90~93%90~93% 时，有时，有 5~10%5~10%的木素及碳水化合物溶出，的木素及碳水化合物溶出，其中主要为半纤维素，溶出的木素很少，大量是乙酰基，最其中主要为半纤维素，溶出的木素很少，大量是乙酰基，最近的研究指出，溶出的半纤维素主要是木糖（近的研究指出，溶出的半纤维素主要是木糖（ XylanXylan ）。）。

► 5.CMP5.CMP的漂白的漂白► 漂白方法：同磨木浆漂白方法：同磨木浆► 漂白剂：亚氯酸钠、过氧化物（钠或氯）、亚硫酸钠漂白剂：亚氯酸钠、过氧化物（钠或氯）、亚硫酸钠► 漂白程度：可从漂白程度：可从 40~50%40~50% 漂至漂至 60~70%60~70%► 6.6.废液的回收及排放废液的回收及排放► 化学处理后的废液可以补充化学药品后再次使用。化学处理后的废液可以补充化学药品后再次使用。► 洗浆后的废液可以回用做磨浆机、筛选和净化稀释水。洗浆后的废液可以回用做磨浆机、筛选和净化稀释水。► 很明显，反应产物随白水排走或者由浆带走，如果工厂的很明显，反应产物随白水排走或者由浆带走，如果工厂的

产量不大，其环境污染的影响可以忽略；如果工厂的产量很产量不大，其环境污染的影响可以忽略；如果工厂的产量很大，可以和工厂的碱回收系统交叉回收。大，可以和工厂的碱回收系统交叉回收。

（二）（二） CTMPCTMP（（ Chemical ThermChemical Thermo-Mechanical Pulpo-Mechanical Pulp））

► CTMPCTMP 的发展不是突然出现的，是长期进行基础研究的结果。的发展不是突然出现的，是长期进行基础研究的结果。CTMPCTMP 是强化处理的是强化处理的 CMPCMP ，也是，也是 TMPTMP 的改进。的改进。 CTMPCTMP 是是TMP TMP 的热软化作用与的热软化作用与 CMPCMP 的化学软化作用的相加，使纸的化学软化作用的相加，使纸浆的强度提高。采用加热和化学药品处理的改良法，能使采浆的强度提高。采用加热和化学药品处理的改良法，能使采用的材料扩大、质量提高，并使纸浆用途增大，这可能是来用的材料扩大、质量提高，并使纸浆用途增大，这可能是来自对纤维素、木素化学基础研究进步的贡献。自对纤维素、木素化学基础研究进步的贡献。

► 关于高得率纸浆强度特性与影响因素，应该从纤维长度与关于高得率纸浆强度特性与影响因素，应该从纤维长度与形态学参数来考虑，为了达到纸浆的高强度，希望：（形态学参数来考虑，为了达到纸浆的高强度，希望：（ 11 ））长纤维组分多；（长纤维组分多；（ 22 ）细纤维化的程度高；（）细纤维化的程度高；（ 33 ）细纤维的）细纤维的结合性能好。结合性能好。 CTMPCTMP 就是为了满足这三个条件而进行的，就是为了满足这三个条件而进行的，这个方法是成功的。这个方法是成功的。

1.CTMP1.CTMP典型流程图典型流程图 ►木片木片 汽蒸汽蒸 化学药品浸渍化学药品浸渍 预热预热 热磨热磨

►浆池浆池 压力筛压力筛 除渣器除渣器 洗浆洗浆 浓缩浓缩 漂白漂白

筛渣脱水筛渣脱水 洗涤洗涤

► 筛渣磨浆筛渣磨浆 贮存贮存

► 22、工艺条件、工艺条件► (1)(1) 化学药品的使用化学药品的使用► 一般使用亚硫酸钠和氢氧化钠，单独使用或混合使用。一般使用亚硫酸钠和氢氧化钠，单独使用或混合使用。► 使用的药品的种类和处理条件对处理效果是有充分了的，图使用的药品的种类和处理条件对处理效果是有充分了的，图

中表示不同的中表示不同的 NaOH/ NaNaOH/ Na22SOSO33含量对含量对 CTMPCTMP 强度的影响。一强度的影响。一方面由于方面由于 NaOHNaOH 能使半纤维素、木素与水的作用能力增强，能使半纤维素、木素与水的作用能力增强，润胀增加，使磨浆后能得到细纤维化的长纤维和细小纤维。润胀增加，使磨浆后能得到细纤维化的长纤维和细小纤维。另方面，由于另方面，由于 NaNa22SOSO33 对木素的磺化作用，产生的磺酸基在对木素的磺化作用，产生的磺酸基在水中负离子性强，因而生产大量的润胀作用。图中碱性大的水中负离子性强，因而生产大量的润胀作用。图中碱性大的一边，强度提高大，这是由于一边，强度提高大，这是由于 NaOHNaOH 在在 NaNa22SOSO33 的存在中，的存在中，磺化作用可得二者相乘的结果。磺化作用可得二者相乘的结果。

► 一般一般 NaNa22SOSO33加入量加入量 1%~5%1%~5%

► NaOHNaOH 加入量加入量 1%~7%1%~7%

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0. 1 0. 4 0. 7 1 1. 3 1. 6 2

化学药品含量（数字为氢氧化钠含量，氢=2 gNa2O/ 100ml氧化钠＋亚硫酸钠 ）

强度

指数 撕裂度

耐破度裂断长

►(2)(2) 预蒸（化学浸渍）温度和时间预蒸（化学浸渍）温度和时间► 120~130ºC 2~5120~130ºC 2~5 分分►(3)        (3)        热磨条件同热磨条件同 TMPTMP

►(4)(4) 漂白同机械浆的漂白，一般使用漂白同机械浆的漂白，一般使用 HH22OO22

（或（或 NaNa22OO22 ））

► 33、、 CTMPCTMP 的质量性能的质量性能► （（ 11 ）和）和 TMPTMP 相比相比► a.  a.   长纤维含量大大增加，纤维束含量减少。（图长纤维含量大大增加，纤维束含量减少。（图略）略）

► b.   b.    纤维柔软性增加，纸页紧度提高。纤维柔软性增加，纸页紧度提高。► c.   c.    裂断长和耐破度提高。裂断长和耐破度提高。► d.   d.    使用使用 NaNa

22SOSO33 时，白度提高，改善了可漂性。时，白度提高，改善了可漂性。

► e.    e.     不透明度未降低。不透明度未降低。► f.     f.     从从 CTMPCTMP 易于脱除树脂。易于脱除树脂。►基于碱性条件和磨盘机中强烈的涡旋，树脂得到很好基于碱性条件和磨盘机中强烈的涡旋，树脂得到很好

的分离，并在随后的洗涤阶段中极易洗去。的分离，并在随后的洗涤阶段中极易洗去。

► （（ 22 ）和化学浆相比）和化学浆相比► 如下表所示：如下表所示： 项目 单位 CTMP

（ 杨 木）

KP （杨木）

CTMP（ 云 杉）

KP （云杉）

游离度 CFS ml 350 400 350 400

裂断长 m 5,000 5,300 6,000 10,500

耐 破 指数

kPa.m2/g 2.7 2.8 3.7 6.9

撕 裂 指数

mN.m2/g 6.5 7.8 9.5 10.7

不 透 明度

% 84 74 90 64

得率 % 88~91 45~50 90~95 40~50

白度 % ISO 70~82 ~90 70~80 ~90

► 从上表看出，杨木的从上表看出，杨木的 CTMPCTMP 与与 KPKP 性能较近，且具有较好性能较近，且具有较好的不透明度和得率，但白度较差。云杉的的不透明度和得率，但白度较差。云杉的 CTMPCTMP 的裂断的裂断长及耐破指数与云杉的长及耐破指数与云杉的 KPKP 相差较大，但撕裂指数很接近，相差较大，但撕裂指数很接近，且有较好的不透明度和得率，白度仍较差，返黄比且有较好的不透明度和得率，白度仍较差，返黄比 KPKP 快快一倍。一倍。

► 从以上比较看出，从以上比较看出， CTMPCTMP 可以部分代替可以部分代替 KPKP 的用途。另外，的用途。另外，CTMPCTMP 且具有较好的吸水性能，松厚度较高，柔软性能也且具有较好的吸水性能，松厚度较高，柔软性能也较好，可用于毛巾纸、薄纸等。较好，可用于毛巾纸、薄纸等。 BCTMPBCTMP 代替代替 BKPBKP 的配的配抄率如下表抄率如下表 ::

＊取代浆的％＊取代浆的％ 从节省资源，避免公害的观点出发，并随着从节省资源，避免公害的观点出发，并随着 CTMP CTMP 工艺及设备不断的改工艺及设备不断的改进，进， CTMPCTMP 的用途越来越广。我国已在试制用蔗渣、红麻等草原料造新的用途越来越广。我国已在试制用蔗渣、红麻等草原料造新闻纸。闻纸。

产品 CTMP配抄量 取 代 的 BKP＊绒毛浆 50~85% 50~85%

毛巾纸 20~100% 20% HW20% SW

薄纸 40~50% 20% SW30% HW

漂白纸板 10~50% 50% SW50% HW

印刷与书写纸 10~30% 70% SW30% HW