制浆造纸论文.docx

北 京 林 业 大 学造 纸 概 论 课 程 论 文纸浆造纸工艺与前景论文题目：纸浆造纸工艺及前景 课程教师： 金晓娟 副教授学生学号：100524106学生姓名： 白宝帅学生学院： 材料科学与技术学院2012 年 12 月一、制浆造纸工艺过程及各工段的作用现代的造纸程序：制浆调制抄造加工为主要步骤。1.制浆的过程制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。 制浆的基本流程：原料选择蒸煮分离纤维浓缩或抄成浆片磨浆原木贮存锯木去皮、除节削片蒸煮洗涤筛选、净化漂白漂白浆板浸渍和磨浆本色浆板。 流程介绍： 原木贮存的作用：1.维护工厂正常的连续生产 2.改进原料质量。 原木贮存方式：水上贮存；陆上贮存 。锯木：原木必须锯成一定的长度，以符合后续工段的要求。削片机要求原木长度22.5m，磨木机要求原木长度0.61.2m. 去皮：由于树皮的纤维含量低，杂质含量高，会降低蒸煮效率，增加蒸煮药品的消耗，纸浆中尘埃增加，强度降低。因此在生产质量要求较高的纸浆时，一般要求去掉外皮。 除节：为了避免木段磨木时树节对磨石和木浆质量的影响，送去磨木机的木段还需除去树节。 削片：为了适应化学木浆蒸煮和满足木片磨木浆的生产需要，原木要进行削片。削出的木片要长短厚薄一致，整齐。木片规格一般为：长1520mm，厚35mm，宽度虽然不限，但希望不超过20mm.削片后要圆筛筛选，原木木片合格率要求大于85%. 制浆：是指利用化学的方法或机械的方式或两者结合的方法使植物纤维原料离解变成本色纸浆（未漂浆）或进一步漂白变成漂白纸浆的生产过程。 1. 化学制浆：就是利用化学药品，在特定的条件下将植物纤维原料中的大部分木素溶出使纤维分散成纸浆。蒸煮过程，主要是脱木素的过程。同时，不可避免地会使部分纤维素和半纤维素受到一定程度的降解。因此，化学浆的得率一般较低，约50%. 2. 1.蒸煮液的组成和性质1、 烧碱法蒸煮液： (1) 组成: NaOH + Na2 CO3 (少量); (2)性质: NaOH的性质,强碱(Ph=14); 2、硫酸盐法蒸煮液: (1) 组成: NaOH+Na2S+ Na2 CO3 +Na2SO4+Na2SO3+ Na 2S 2O4 (2) 性质: NaOH的强碱性, Na2S电离后的S2- 及HS离子的作用; (3) Na2S、Na2 CO3 和Na2SO3 的电离与水解受Ph值的影响2.蒸煮原理蒸煮过程1、药液浸透原料过程， 2、药液与原料起化学反应过程， 3、反应产物从原料中溶出过程。蒸煮过程中的碳水化合物降解化学（碱法蒸煮）1）剥皮反应：聚糖末端的降解反应。2） 碱性水解在碱性溶液中，纤维素葡萄糖基C2位置上的羟基，首先发生电离，然后与C1形成环氧化合物，这样，纤维素葡萄糖甙键就发生了断裂。二、.磨浆：利用机械方法磨解纤维原料制成纸浆的过程。主要分两类： 1（木片）盘磨磨浆：木片进入盘磨的磨盘之间，先被破坏成火柴状，这些火柴状的小木条经过相互摩擦离解成单根纤维或纤维束。 2（木段）磨石磨浆：一定长度的原木进入磨木机内，在一定压力和温度下经过磨石的挤压、剪切，发生破碎和摩擦作用，使原木离解成单根纤维或纤维束。 3.化学预处理（浸渍）磨浆：化学预处理的主要任务是实现纤维的软化，使纤维组织松弛，更适于磨浆。 洗涤：纤维原料经过蒸煮后，有近15-50%的物质溶解在蒸煮液中。蒸煮终了排出的蒸煮液，统称废液。洗涤的目的是将纸浆进行充分洗净的同时，提取具有较高浓度和温度的蒸煮液。以供碱回收工序回收废液中的有机物或无机物。化学浆经过洗涤后仍含有未蒸解成分。粗纤维束，磨木浆中也含有粗木条、大木片和粗纤维束等。另外，在原料收集、运输、储存和生产过程中也会进入泥沙、飞灰、铁丝、塑料等杂物。这些物质不仅影响成纸的质量，同时还会损坏机器设备，使生产不能顺利进行。因此，必须通过筛选和净化除去上述杂质。 漂白：漂白过程的主要目的是除去纤维内的有色物质，获得具有一定白度和适当的物理及化学性能的纸浆。 纸浆的颜色主要来源于木素和抽出物。漂白的方法有两类： 1.溶出木素式漂白：既使用适当漂白剂，通过氧化作用使木素溶出以实现漂白的目的。如氯漂、次氯漂、二氧化氯漂、过氧化氯漂等。对纸浆白度要求很高时，往往用此方法。化学浆常用此类方法漂白。 2.保留木素式漂白：既保留木素，仅使发色基团脱色。这种方法漂白的损失很小，并保留了浆料的特性。如连二亚硫酸盐漂、硼氢化钠漂白。此类方法常用于高得率浆的漂白。 2.调制过程纸料的调制为造纸的另一重点，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤： a. 散浆； b.打浆； c.加胶与充填。3.抄造过程抄纸部门的主要工作为将稀的纸料，使其均匀的交织和脱水，再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，故一般常见之流程如下： a.纸料的筛选 将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备。 b.网 部 使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。 c.压榨部 将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度。 d.烘 缸 由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52 70%，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。 e卷 纸 由卷纸机将纸幅卷成纸卷 f.裁切、选别、包装 取前面已卷成筒状的纸卷多支，用裁纸机裁成一张张的纸，再经人工或机械的选别，剔除有破损或污点的纸张，最后将每五百张包成一包（通常叫做一令）。纸张丝流浅解纤维是构成一般纸张最基本物质，同时这种纤维必须是植物性纤维。有些利用羊毛、蚕丝等动物性纤维所制成薄片物，虽俱有种种纸张功能和特性，也不能称为“纸”；使用化学聚合物纤维所制作完成纸片，也只能称为合成纸。 造纸另外一个要件是纤维打浆叩解，利用搅刀及大马力机械，使植物纤维分叉破碎，再抄制成纸匹俱有较大结合力，不像光洁丝状纤维容易滑脱；另外在打浆后所产生碎屑及糊状物，在抄纸时有填塞孔隙及黏结纸匹功用。古时候或现代手抄纸，利用框架竹在纸浆中筛取纸浆里的漂浮纤维，由于筛取动作有前后短边及左右长边筛动，所以手抄纸纤维可以非常均匀呈各种方向自由排列，没有产生本文所说丝流问题。再则现代化无水干式造纸法，使用空气散布并以胶合方式制造纸张，其纤维也是呈现自由状排列，也是没有丝流方向。 湿式机械抄纸，不论老式圆网机、单网机、双网机，可以用很稀薄约1%左右纸浆，由头箱流布在抄纸网面后，抄网呈现水平或斜升式运动，会使纤维呈现顺着抄纸网运动方向直列，原理一如江水快速流动下，若无其他扰动因素，浮木自然顺水流方向排列居多，较少斜向或横向流动，以减少阻力，所以在抄纸网上的稀薄纸浆内纤维，在水份未流失前因抄网前进造成流速单向作用，纤维大多形成平行流动方向排列，因此形成了将来机械造纸“丝流”排列原因。 二、我国纸浆造纸现状、问题及前景：现状：中国已成为纸制品消费国和世界主要生产国，也是全球最大的纸制品，产品自给率88.7，主要进口基本满足国内新闻出版，印刷，商品包装相关行业的消费需求。在中国纸和纸板生产企业，约有3600左右，约7000万吨的生产能力。 2005年中国总以上的纸和纸板2622.0亿元较2000年增长146.7，平均每年增长19.8，企业的工业产值规模;资产总额3228.0亿元，占百分之61.9，在2000年的增长，平均每年增长10.1;销售收入2546.0亿元，较2000年增长152.1，平均每年增长百分之20.0。问题：（1）规模不合理，规模效益水平低2005年世界木纸浆厂（不包括中国）的20万吨，中国的木浆和拥有更大的容量平均规模超过50家企业，与只有一个年产10万吨的平均规模，达到世界平均规模只有4。造纸企业的世界（不包括中国）的8万吨，中国的纸张制造企业的平均规模，年生产能力平均规模只有1.9万吨，只达到80比世界平均水平的数额。随着世界排名前十的纸业公司，中国十大企业的文件只有一个，总产量的十分之一，销售总额仅为4。总体而言，中国的纸浆和造纸工业的一个大集团小，只有强大的企业中，纸浆和造纸企业规模多数是太小。这种情况使企业能够实现规模经济不能限制了企业的装备水平，产品的技术水平，提高有效预防和控制污染。（二）原材料质量的巨大差距，对外部的依赖高度纸和纸板消费的增长和现代造纸工业的纤维材料在国内的迅速增加生产能力突出的供需矛盾，缺口逐年增加。 2005年中国总纸浆消费5200万吨，其中1130万吨木浆，非木浆1260万吨，废纸纸浆2810万吨，木浆，总消费量的22，24和54以上。国际造纸工业总消费量的纸浆材中原生了百分之六十三的平均纸浆的比例，而中国的消费在国内木浆的比例却只有7左右。进口依存度从2005年的中国手表，进口759.000万吨的木浆，废纸进口1703万吨，木材纸浆和原材料的进口废纸的进口在2000年的总消费中所占比重由22.6至40.8 。如果商品进口木浆，废纸和纸板综合折纸与纸和纸板，2005年5930.0万的约47吨，总消费量百分之中国直接进口的耦合依靠进口，影响造纸工业健康持续发展。林业在协商一致的发展林纸一体化已经形成，但仍处于初级阶段。（三）的资源消耗高，污染预防和控制工作造纸工业原料结构不合理和结构的大小，以及技术和设备，中国的造纸工业水，能源决策水平较低，高消耗的材料，成为主要的污染源。纸浆和纸张吨的综合能耗和总体耗水量，国际先进水平的纸浆和纸张综合能耗0.9吨1.2吨标准煤，比水的35个综合数量50立方米除了，吨对我们的业务或其部分生产线数达到国际先进水平，大多数公司吨纸浆和纸能耗约1.38吨标准煤，比水的综合量在103立方米左右，平均高，平均仍然吨米。（d）设备的研究和开发能力差依靠先进的设备进口制浆造纸非技术和设备研究木浆为主，装备制造业，目前只能提供10万吨漂白化学木（竹）纸浆和回收成套设备，10万吨，年产下列文件，以及文化的20万纸箱和其他小型和中小型机械设备吨的生产能力。技术与国外相比，水平不同先进的大型纸浆和纸张的技术和设备在很大程度上取决于几乎完全依靠进口。（e）在利用外资的结构优化和协调发展的紧迫任务“十五”期间，外商投资企业进入中国的造纸工业结构调整，促进产品优化，管理水平，改善和缓解财政压力。发展前景与个人看法：个人认为中国林纸一体化将成为造纸大企业发展的主流方向。造纸企业实施林纸一体化工程，起到了示范效应，这影响、带动了企业周边地区造林的积极性。造纸企业只少量使用自己营造的林木资源，大量木材原料是靠向周边地区收购，这些外购原料能有效支撑企业木浆造纸能力扩张。一些目前年产10万吨化机浆项目的企业，体会到了林纸一体化项目的好处，正在准备扩张到20到30万吨的产能。近年来，中国实施林权制度改革，林权直接分配到农民，林地承包期为70年，林地承包人有经营权、处置权、收益权、转让权，这极大调动了造林的积极性，从短期看，由于林权分散到个人手中，给造纸企