项目高得率制浆制浆技术.ppt

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1、,项目4 高得率制浆 制浆技术,学习目标,项目4 高得率制浆 制浆技术,学习任务 任务1 GP生产工艺技术 任务2 RMP、TMP的生产工艺 任务3 CTMP生产工艺,项目4 高得率制浆 制浆技术,任务1 GP生产工艺 一、机械浆的生产状况 最早的原木磨木浆 木片磨木浆预热木片磨木 浆化学预热木片磨木浆漂白化学预热木片磨木 浆(20世纪80年代)APMP(90年代)P-RC APMP。现已成为主要的制浆方法。GP、SGW、WP普通磨木浆；木片磨木浆；预热木片磨木浆；原木化学磨木浆；普通化学磨木浆（木片）；PGW压力磨木浆；化学预热木片磨木浆；木片磨石磨木浆；BCT漂白化学预热木片磨木浆；机械浆

2、；化学浆；半化学浆；高得率化浆；亚硫酸氢盐化机浆；磺化化机浆；硫酸盐法浆；亚硫酸盐法浆。,项目4 高得率制浆 制浆技术,高得率浆分类,项目4 高得率制浆 制浆技术,二、机械浆的种类、性质、用途、种类：上已述、性质：优：浆得率高，成本低 不透明度高，吸墨性好 制浆污染少 缺：强度低，质量差 耐久性差、用途：一般做新闻纸；也可掺配做工业包装纸或纸板。高质 量的可掺配做中低档文化用纸。,项目4 高得率制浆 制浆技术,三、GP生产流程,项目4 高得率制浆 制浆技术,四、磨木过程及原理、过程：三个阶段 软化 纤维离解成束 精磨、复磨成浆。因磨石表面状态变化，需多台磨木机才能使浆相对稳定。、原理：热的机械

3、摩擦过程、振动能：径向传递，基本上转化为热能，使木材（关键是木素）软化。软化可减轻摩擦撕裂纤维的动力，又可维护纤维的质量。、摩擦能：切向，部份转化为热能，部分撕裂纤维成浆。振动能、摩擦能与磨石表面的钝与利有关。,项目4 高得率制浆 制浆技术,五、磨木设备：有水压、机械加压；有间歇、连续式。、链式磨木机（机械加压、连续式）：国内常用，有单链式（产量小）、双链式（产量大）。主要构造和工作原理：机架：支撑、连接、安装升降装置；料箱：长方体，装原木；升降装置：调节料箱和下面磨石间的间隙；挡板：防止木条、粗块掉入浆坑；刮刀和辅助磨浆室：没被挡板挡住的木条 被刮刀堵住，在辅助磨浆室继续受磨；工作链条：通过

4、传动装置把原木压下，决 定了压力的大小，下降速度要和磨浆 速度匹配；,项目4 高得率制浆 制浆技术,磨石：组成种类：天然：强度差，转速低，寿命短。人造：水泥和陶瓷磨石。水泥磨石：钢筋混凝土，工作表层为石英砂。浇完在常温高湿下养生半年以上，工作速度20m/s。寿命2-3个月，不耐用但成本低。,两边法兰盖,左右螺纹越转越紧,项目4 高得率制浆 制浆技术,陶瓷磨石：表层磨料：刚玉或金刚砂和粘合剂烧成小块砖，固定在工作内芯上。固定方法分螺栓法与金属箍法，如右图。特点：速度高（20-30m/s），寿命长2-3年，浆质量稳定，价格高。,项目4 高得率制浆 制浆技术,刻石装置：环纹：切断作用大；直纹：撕裂作

5、用强；斜纹：上述两者兼顾，常用；菱形、针形用于整理、找平。刀号高，刻纹细。,液动式,电动式,刻石刀,项目4 高得率制浆 制浆技术,刻石方法：粗刀找平；细刀整理；刻石：下刀要慢；行刀速度：转一周前进一个刀距，要不然会漏刻或重刻；刻石深度：0.2-0.5 mm。去锋：用高号细刀。浆坑及喷水装置：冲洗浆料，冷却磨石 链式磨木机特点：结构紧凑，操作方便，浆质量尚 算均匀，粗 渣少。但结构复杂，动力消耗大，维修量大。,项目4 高得率制浆 制浆技术,2、大北式（属间歇、水压）磨浆：加压板进程时磨浆。加料：加压板回程时加料，袋打开装料进料袋，此时无磨浆作用。其余刻石、浆坑喷 水装置与链式相似。,项目4 高得

6、率制浆 制浆技术,3、卡米尔式磨木机（水压、连续）每个装料袋具有两个套在一起的水压 缸和滑动木箱。在位置 时，加压板加压磨浆，而 斜壁的锥形料袋被拉回；在位置时，木材被压钩 压住，磨浆仍在进行，同 时加压板已被水压缸拉回，另一批原木由装木斗装入，当加压板推进时，袋壁与 压钩又被拉回重新扣住新 料磨浆，依此周而复始，连续磨浆。,项目4 高得率制浆 制浆技术,4、环式磨木机（机械加压连续式）磨石与齿环同向不同速转，在两者构成的楔形区中起 磨浆作用。浆从圆环孔隙穿过流至两侧的浆道。优点是构 造简单，维修量小；但装木强度大，刻石和换磨石困难。,项目4 高得率制浆 制浆技术,各种磨木机各有特点分析（供参

7、考）链式磨木机电机负荷较稳定，对磨石喷水和刻石方便，由磨碎区除去浆渣和木片比较容易，主要缺点是设备占地空间较大，链条翅片易损环。卡米尔式磨木机和大北式磨木机利用水力加压，压力较为灵敏、稳定，浆料质量也容易控制。卡米尔磨木机两个料袋能独立连续工作，原木与磨石的有效接触面积也较大，因而生产能力较高，但由于其自动化程度高，构造复杂，各阀门与水压缸容易磨损漏水，维修工作量大，此外磨浆时产生的蒸汽由装料口排出，影响操作。大北式磨木机由于间歇操作，电机负荷变化大。环式磨木机结构紧凑，设备安装占地面积小;所有轴承能自动润滑，并设有通风机以排除蒸汽，但刻石机位于环内，更换刻石轮与磨石不方便，还需人工装木，并要

8、注意保持木库中原木量稳定，以免引起负荷与浆料质量的波动。,项目4 高得率制浆 制浆技术,四、磨木过程的影响因素1、原木材种：关系到纤维长短、色深浅、电耗等。水分：以4050为宜。低时电耗高，纤维碎短；高时纤维束多。2、磨石表面状态磨纹：种类、刀号；粗糙程度：钝利情况。粗：浆粗产量大电耗低；细则相反。刻纹深浅：深，受到的精磨和复磨作用少，浆粗糙，浆束多，滤水好，质量差，但太浅也不行。关于这点，具体可参 阅隆言泉主编的制浆造纸工艺学P247之“磨浆过程 理论”。Klemm指出，初级磨木时间（磨石一点进出磨 区的时间，约5060毫秒）内，磨木的进料速度与纤维 直径的比值叫初级磨木系数，最好等于1。,

9、项目4 高得率制浆 制浆技术,在初级磨木时间内，进料的容积与磨纹沟槽总体积比称次级磨木系数，认为710适宜，太大会复磨过度。3、磨石线速：综图14曲线指出，线 速能快就快。除此，快 能使复磨作用加强，浆 质量也得以改善。,项目4 高得率制浆 制浆技术,4、磨木弧长 5、磨木比压 弧长大，复磨大，可 比压大有利有弊，使磨石粗糙些或 过大摩擦因数大，加大比压。浆粗质量差,各种机的比压常规值参书P258,项目4 高得率制浆 制浆技术,6、磨木温度浓度 温度：实指磨区，但用浆坑的表示。温度对软化有助，与喷水量、水温、比压、磨石表面状况有关。一定程度上说，温度高则浓度高，复磨历害，也不利。,项目4 高得

10、率制浆 制浆技术,磨浆有冷法（低温）、热法和低浓、高浓。一般趋向于采用高温低浓。低浓可把磨石浸洗干净，减轻不必要的复磨，降低滤水度和电耗。7、磨石浸渍深度：浸：为了清洗和冷却，但转动阻力大。其它因素可参 书P263表6-7。稍作解释。无浆坑磨浆法：电耗降低，滤水性提高。五、磨木浆的质量检查和技经指标1、检查：测打浆度或加拿大标准游离度 用蓝玻璃法观看纤维形态（显微镜麻烦）2、技经指标：木、电、水等。作业题 1、机浆等的英文缩写简称。2、机浆特点（解释）与用途。3、了解链式、卡米尔、大北式磨木机的主要构造和工作原理。4、磨浆原理及影响因素。,项目4 高得率制浆 制浆技术,五、褐色磨木浆 思路：汽

11、蒸、软化，降电耗提质量 它与普通磨木浆比：磨浆前多了一个汽蒸环节，汽蒸使木 材结构松软易于磨浆，且浆质量有所提高，但耗蒸汽，多糖水 解产生的糖酸而使磨浆系统设备要耐酸，汽蒸损失约8-10，且蒸时产生新的发色基和助色基，使浆显褐色。利弊权衡，发 展受阻。小结、归纳,项目4 高得率制浆 制浆技术,任务2 RMP、TMP的生产工艺 自1884年WP正式工业生产的80年后才发展了RMP，这是机 浆发展的重大转折点，之后TMP、CTMP、BCTMP、APMP、P-RC APMP相继出现，开迅速发展，这是RMP 所具有的优点所 决定的。一、RMP的优点 1、浆质量高：纤维细长，强度高，滤水性好。可单独抄新

12、闻纸。2、可采用枝材、边角料、阔叶木。3、采用盘磨，生产能力大；4、木片经洗涤，浆洁净，使网和毯的损耗小。但缺点：白度稍低、电耗大，磨盘消耗大。,项目4 高得率制浆 制浆技术,二、RMP、TMP的生产系统1、RMP的生产系统流程讲述：木片 洗涤给料器，干度30 第一段磨浆 浆汽分离给料螺旋、加水稀释至25 第二段盘磨浆 汽分离 白水稀释 筛选、净化浓缩 精磨段 高浓 浆池送抄纸车间。,项目4 高得率制浆 制浆技术,2、TMP生产流程 和RMP比，磨前多了木片预热处理，有利提高磨浆温度，使 纤维软化，降低电耗，更重要的是使浆质量提高。,项目4 高得率制浆 制浆技术,TMP过程的关键是磨浆：第一段

13、磨浆：高浓（25-40）大磨盘间隙（0.2-0.5mm），目的是磨解成单根纤维，并较好保护纤维长 度，尽量减少纤维束的含量。第二段精磨：相对低浓（15-25）小磨盘间隙（0.15-0.4 mm），目的是分丝细化。为此提出TMP的磨浆过程三个阶段:软化、离解，尽量保持长度；细化，提高表面积；碎化，不得己。,项目4 高得率制浆 制浆技术,TMP浆中三组成部分：较长的纤维：强交织能力、撕裂度；细小纤维：表面积大，适量可提高结合力；碎片：起填料填充作用。推理：不同机浆，浆的状况（质量）都可用上述三个部 分所情况去衡量。其它过程：木片洗涤，浆汽分离（汽用水洗），筛选、净化，浆渣的 再磨等。三、磨浆设备

14、和一般的盘磨比，进料 用强制给料器，并有蒸 汽导出槽，以防反喷，磨盘直径较大。,项目4 高得率制浆 制浆技术,四、影响磨浆的因素 1、材种：松、杉为好，青杨、白杨次之。认为密度小，生长快、秋材率高、树脂少的木 材的TMP的色浅强度高.2、浓度：理论上，浓度高有利于软化、离解、细化。但太大 也会走向反面（30）。,项目4 高得率制浆 制浆技术,3、温度、压力、预热时间 温度：110-130为宜。超过130时，木素已趋玻璃流动态，冷却 后又会重新包覆于纤维表面，妨碍细化。而在110-130内，纤维的完整程度、表面的撕裂状况综合值较高。压力：磨浆：0.2MPa左右为宜。预热：0.1-0.3MPa，太

15、高色深、不透明度低。汽蒸时间：1-2 min。4、磨盘的齿型和锥度：,项目4 高得率制浆 制浆技术,盘磨材料：钢合金。最好是高铬铸钛。正常寿命 2000-4000小时；大直径盘的浆的撕裂度较高；磨浆机理：破碎区：成小木棍粗磨区：成木梗、束，最后成单根纤维 精磨区：细化。磨齿：形状、沟槽深浅、宽窄、分布，三区比率等。盘面间隙及锥度：与浓度有关。我国某厂生产TMP实例，阅书P274。,项目4 高得率制浆 制浆技术,任务3 CTMP生产工艺 一、CTMP基本特性：化学机械法制浆包括CMP、CTMP。CMP在RMP的前提下多了C；CTMP在TMP的基础上多了C。C原则上一般化学蒸煮的方法都可以用。,纤

16、维束少,抗张指数高，滤水性好。,动力消耗低,CTMP基本特性,项目4 高得率制浆 制浆技术,二、CTMP生 产流程：,此表说明了什么？。,项目4 高得率制浆 制浆技术,从上图表归纳出：基本流程、C处理工艺条件、磨浆段数、汽蒸、预热等情况。,项目4 高得率制浆 制浆技术,三、BCTMP、APMP、P-RC APMP简介 CTMP:轻微化学预处理 BCTMP:磨化才漂白(80年代)APMP:是用过氧化氢预浸渍的化机浆,把漂白和制浆二合为一,成本低,关键设备是螺旋挤压机和高浓盘磨机(90年代)P-RC APMP：是预化学处理的APMP。实训项目：制定CTMP的工艺规程四、其它1、PGW：原木压力磨木

17、浆，设备用大北式改进。压力是指设备密封、木材受压下磨浆。使GW质量改善又克服了TMP动力消耗大的缺点，浆质量介乎二者之间。2、FGW：木片磨石磨木浆，电耗和浆质量介乎GW、TMP之间。其渣用盘磨磨，是RMP的基础。3、HYCP：高得率化学浆，得率55-65。,2008年止国内APMP生产情况,项目4 高得率制浆 制浆技术,项目4 高得率制浆 制浆技术,4、SCP：半化学浆，得率65-85。煮后的浆在纤维的分离点以上，料片基本上保持片状，需要进一步机械磨浆处理才能成浆，属二段法制浆，质量由化浆向机浆过渡，但偏向化浆。其中最具代表性的是NSSC：中性亚硫酸盐法阔叶木半化学浆。5、CMP：化学机械浆：得率85-94，而94以上的称机械浆。化机浆化学处理程度非常低，浆性质完全偏向机浆。思考题1、简述GW、RMP、TMP、CTMP、BCTMP、APMP的发展。2、了解RMP、TMP、CTMP的生产流程和主要工艺。,项目4 高得率制浆 制浆技术,讨论,动脑动口又动手,1、各种机浆的性质差异2、TMP的生产流程、工艺、设备,你一句,我一句,