纸浆造纸工艺与前景

纸浆造纸工艺与前景

赵一翰李堃蔡天宝

（大连工业大学）

摘要：本文主要是通过纸浆造纸概论描述传统的造纸的.制浆的过程和流程介绍以及制浆过程中的原理，以及我国造纸方面发展的现状与前景。

关键词：制浆；蒸煮液；调制过程

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2—2.5m，磨木机要求原木长度0.6—1.2m.

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15——20mm，厚3——5mm，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%.

蒸煮液的组成和性质

1）烧碱法蒸煮液：

(1)组成:NaOH+Na2CO3(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+Na2CO3+Na2SO4+Na2SO3+Na2S2O4

(2)性质:NaOH的强碱性,Na2S电离后的S2-及HS离子的作用;

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。

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。

洗涤：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。

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。

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。

二、我国纸浆造纸现状及前景：

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：

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。总体而言，中国的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。

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。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，，给造纸企业规模化获取林地增加了难度，但是从长远看，这对中国造纸行业有利于长远发展。

三、个人体会及看法:

通过学习本门课程了解了纸浆造纸的基本发展概况和制作工艺，认识到了我国造纸行业存在的问题和进步，了解了造纸行业的市场和前景。个人认为随着纸制品需求的不断增长以后造纸行业的重点在于利用林业废弃资源进行制造，既较好的利用了资源又减轻了对森林产品的依赖，速生木材也是未来的一个重点解决办法。