Red pine is another species that illustrates the abrupt change of the transition zone. The two large holes on the cross section are resin canals.
图1-3 杨木的导管
1、纤维素(cellulose)的定义及其与制浆造纸的关 系
z 定义：纤维素是由D－吡喃式葡萄糖基通过1，4—
β苷键联结而成的线状高分子化合物。 z 纤维素是由葡萄糖基环构成的，其构型是β－D－ 型
葡萄糖构型。 z 纤维素是植物原料的最主要化学成分，也是纸浆、
纸张的最主要、最基本的化学成分。
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2010-11-26 1. 制浆基本过程
制浆的基本流程
磨浆
贮浆备用
（一）木材纤维原料 1、针叶材（softwood）
这类植物的叶子多呈针状、条状或鳞型，材质比 较松软，纤维较长。代表植物：松、柏、杉等。
原料采贮
备料
浸渍（蒸煮） 和磨浆
筛选 净化
漂白
二
蒸煮
洗涤
抄浆出售
次 纤
废液回收
马
维
尾
松
不脱墨
筛选净化
原料采贮
备料
磨浆
浸渍（蒸煮） 和磨浆
筛选 净化
贮浆备用 漂白
二 次 纤 维
碎浆
蒸煮
洗涤
废液回收
抄浆出售
不脱墨 脱墨
筛选净化 筛选净化
制浆原理与工程
漂白
BDIP
废纸的离解与废纸浆的净化与浓缩
一、 废纸的离解
（一）废纸的碎解 1. 目的：使原先交织成纸页的纤维最大限度
地离解成单根纤维而又最大限度地保持纤 维的原有形态和强度。
制浆原理与工程
立式连续水力碎浆机 连续，有绞索及除渣装置，适合多种废 纸
废纸的疏解
是碎解的继续，目的是将纤维全部离解而不损
伤纤维、降低纤维强度
制浆原理与工程
纤维分离机
制浆原理与工程
制浆原理与工程
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• 除渣 • 筛选
废纸浆的净化
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新型高浓除渣器示意图
制浆原理与工程
制浆原理与工程
废纸脱墨（Waste Paper Deinking）
酶法脱墨的原理
制浆原理与工程
制浆原理与工程
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纸浆的漂白(pulp bleaching)
制浆原理与工程
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漂白历史：
<1756 太阳光 乳酸（CH3CHOHCOOH） 1774 瑞典人发现氯 1800 漂白粉漂白 1928 机械浆连二亚硫酸盐漂白 1930 Cl2漂和碱抽提 1936 多段漂 1940 机械浆H2O2漂白 1946 ClO2漂白 1970 氧脱木素 1980’s 氧强化的碱抽 1990’s
木质部、髓
• 树根
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④ 木质部（xylem）
• 形成层与髓心之间木材部分，是造纸的主要原料。
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Here is a scanning electron micrograph of a wood which shows the abrupt transition zone from earlywood to latewood. This is Douglasfir.
原料总质量的80％～95％
1、在细胞壁中，微细纤维、 半纤维素和木素以不连续的 层状结构绕细胞腔排列着
2、三种主要成分在细胞壁中 不是均匀分布的
3、微细纤维是细胞壁的骨架 物质
木材纤维次生壁中微细纤维－半纤维 素－木素之间的微细结构关系
4、木素和半纤维素是细胞壁 中的填充物质，是微细纤维 的“填充剂”和“粘合剂”。
3．处理后料片的输送和贮存
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• 1、干法备料
• （一）干法备料流程
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• 原木在地上的堆放形式分层叠法、平列法和 散堆法，如图
图 2-3干法备料流程
二、原木的备料流程 原木的备料简称备木，基本流程是：贮 木 → 拉木机 → 锯木 → 剥皮 → 去 节、劈开→ 削片 → 筛选 → 木片贮 存。
主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板。
（二）磨木原理
电能 → 机械能 → 热能
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纤维的剥离过程
2．RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆 得率：90~ 95%
基本流程： 木片洗涤器 脱水机 盘磨机 （二段盘磨机） 筛选
RMP的特点： （1）原料成本较SGW低，可利用磨木机不能用的木材边角料； （2）设备占地面积小，生产能力较大； （3）强度较SGW好，但能耗较SGW高（高50%~100%），
制浆原理与工程
纸浆浓缩设备
圆网浓缩机： 利用网内外液位差进行脱水 工艺：进浆浓度 0.3~0.8%
出浆浓度 3-4%（有刮刀） 5-6%（无刮刀）
白水浓度 0.06~0.08g/L 一般控制网笼转数为
8-14r/min
制浆原理与工程
纸浆的浓缩
一、纸浆的浓缩
纸浆浓缩的目的
满足漂白工序的浓度要求 浓
满足纸浆贮存的要求
片接触并渗透到原料内部。
• （二）蒸煮中的化学变化
• 原料（ 木素、纤维素、半纤维素、其它少量组分） + 碱（NaOH 、Na2S）
• 蒸煮设备及操作 • （一）蒸球 • 蒸球属回转、间歇式蒸煮器，是中小型草浆厂主
要蒸煮设备。
• 1、蒸球的结构 • 蒸球是由球体，底座和传动系统三部分组成。
图4-6 蒸球的结构 1，7—进气管 2，3—截止阀 4—安全阀 5—蜗轮蜗杆传动系统
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CTMP生产系统
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纸浆的洗涤与废液的提取
一、概述
原料
洗涤
药液
蒸煮后浆料 （废液+纤维）
纸浆 （约50%得率）
废液的提取
废液
碱回收系统 制浆原理与工程
洗涤方式
洗涤方式
单段洗涤
多段洗涤
每段都用新鲜水 多段单向洗涤 多段逆流洗涤
洗涤要求：废液提取率高，浆洗得干净 稀释因子要小，废液浓度要高
高得率制浆主要方法的基本流程与特点 1．SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆
得率：> 95% 基本流程：
备木 磨浆 筛选 净化 浓缩 （漂白） 送抄纸 粗渣再磨
磨石磨木浆的特点：
（1） 在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最小 （2） 浆料具有优良的不透明度和吸墨性； （3） 强度和白度稳定性较低。
竹子
芦苇
稻草
玉米杆
麦草
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② 韧皮纤维原料：
树皮类：桑皮、檀皮、构皮、棉秆皮等。
麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻等。
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③籽毛纤维原料：棉花、棉短绒及棉质破布等。
构树韧皮中含有大量优质纤维,纤 维色泽洁白,具有天然丝质外观,手 感柔软,具丝和棉的感觉,性能稳定 性较好,耐腐蚀性较好,是做宣纸、 人造棉、钞票用纸的好材料。
青麻
大麻
棉花
④叶部纤维原料：龙舌兰、香蕉叶、甘蔗叶、 龙须草等。
龙须草
龙舌兰
香蕉叶 甘蔗基地
（三） 其它非木材纤维原料
主要指棉杆，结构介于木材和禾本科原料之间。
废新闻纸 (ONP)
纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）
制浆原理与工程
树木的结构
• 树冠 • 树干：树皮、形成层、
制浆原理与工程
洗涤方式 多段逆流洗涤
未洗涤 纸浆
第
第
第
第
洗涤的
一
二
三
四
纸浆
段
段
段
段
提取的废液
一般为三至四段，很少超过五段 段间配用稀释搅拌槽，提供混合扩散的空间、时间
制浆原理与工程
置换压榨洗浆机
制浆原理与工程
纤维束 粗木条 粗纤维束 砂石， 金属杂物， 橡胶， 塑料
纸浆的筛选与净化
制浆原理与工程
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1.1.2.3 木素的来源
定义 木素是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元)
通过醚键、碳-碳键等连接而成的具有三维空 间结构的芳香族高分子化合物.
木素基本结构单元
C
C
C
C
C
C
C
C
C
OCH3 OH
愈创木基 Guaiacyl
H3CO
OCH3 OH
紫丁香基 Syringyl
G型
S型
OH 对-羟苯基 p-Hydroxyphenyl
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高频振框式平筛
1－进浆箱 2－减振装置 3－筛筐 4－浆位调节板 5－喷水管 6－粗渣槽 制浆原理与工程
纸浆的净化
（一）净化原理： 根据纸浆中杂质与纤维 之间相对密度的不同进行分离。 （1）重力沉降 （2）离心分离
制浆原理与工程
离心分离的原理
离心力F = GV2 gr
泥砂等杂志比重大、G增大、F增大， 被抛向器壁，然后向下运动，轴向中心 形成“低压带”,由于器壁摩擦阻力及 洁净浆料向低压带集中，V下降，故做 成锥形，使r减小，以保证离心力F。
ECF—Elemental Chlorine Free 无元素氯 TCF—Totally Chlorine Free 全无氯漂白 TEF—Totally Effluent Free 无废水排放漂白
制浆原理与工程
纸浆具有颜色的原因和漂白的原理 （一）纸浆的发色基团
发色基 C=O, C=C ， N=N