你知道什么是纸张碱法制浆吗?
碱法制浆(alkali pulping)就是用碱性化学药剂的水溶液蒸煮 植物纤维原料,把原料中的木素溶出,使原料中纤维彼此分离成浆 的化学制浆法。碱法制浆按所使用的药品不同又可分为石灰法、 烧碱法和硫酸盐法。 碱法制浆所用化学药品中起脱木素作用的化学成分叫活性碱, 烧碱法中活性碱是NaOH,硫酸盐法中活性碱包括NaOH和Na2S。 碱法蒸煮脱木素的基本原理就是利用在蒸煮过程中木素和碱液的 反应来脱去纤维中的木素。 具体原理是氢氧化钠在水溶液中发生 电离,生成钠离子Na +和氢氧根离子OH _。氢氧根离子OH_在髙 温条件下能使木素分子中酚型结构的a -芳基醚键、a -烷基醚键 断裂...全部
碱法制浆(alkali pulping)就是用碱性化学药剂的水溶液蒸煮 植物纤维原料,把原料中的木素溶出,使原料中纤维彼此分离成浆 的化学制浆法。碱法制浆按所使用的药品不同又可分为石灰法、 烧碱法和硫酸盐法。
碱法制浆所用化学药品中起脱木素作用的化学成分叫活性碱, 烧碱法中活性碱是NaOH,硫酸盐法中活性碱包括NaOH和Na2S。 碱法蒸煮脱木素的基本原理就是利用在蒸煮过程中木素和碱液的 反应来脱去纤维中的木素。
具体原理是氢氧化钠在水溶液中发生 电离,生成钠离子Na +和氢氧根离子OH _。氢氧根离子OH_在髙 温条件下能使木素分子中酚型结构的a -芳基醚键、a -烷基醚键 断裂,还能使非酚型结构中的(3 -芳基醚键和甲基芳基醚键断裂, 从而使木素大分子变小,并在变小的木素分子中引进亲水基团,使 木素溶解到蒸煮液中,从而使木素脱离纤维。
改良后的烧碱法制浆的新工艺是在烧碱中加人〇。 05%左右的 蒽醌,不仅可使蒸煮用碱量明显降低,而且还加快了脱木素的速度 和提高了纸浆得率。其化学原理是蒽醌是强氧化性物质,在蒸煮 中它首先把纤维素、半纤维素的还原性末端基——醛基氧化为羧 基,从而防止纤维素、半纤维素发生剥皮反应,提髙纸浆的得率;同 时蒽醌本身则被还原成蒽氢酿,蒽氢醌又与木素发生反应,使木素 还原成降解木素,从而加快了木素的脱除速度;另外,因为经过与 木素反应后蒽氢醌又被氧化成蒽醌,这样上述氧化还原反应可循 环持续进行,既保护了纤维素和半纤维素,增加了纸浆的得率和强度,又促进了脱木素的速度。
在实际生产中,蒸煮时要根据所用纤维原料的种类和特性以 及希望获得的纸浆质量要求,很好地控制蒸煮的工艺条件,尤其是 要控制好蒸煮的用碱量、硫化度、液比、最高温度和蒸煮时间,严格 控制蒸煮所得粗浆的硬度。
蒸煮纤维原料过程中的用碱量主要根据所蒸煮纤维原料的木 素含量决定,不能太低,也不宜太高。太低纤维不能分离成浆,太 高浪费烧碱,降低纸浆的得率和强度,增大纸张的脆性。蒸煮时活性碱用量(重量)对绝干原料重量的百分比叫蒸煮用 碱量。
硫酸盐法制浆中,Na2s的含量占活性碱(NaOH+Na2S)的含 量的百分比叫做硫化度。蒸煮纤维原料过程中用碱量主要根据所 蒸煮纤维原料的木素含量决定,不能太低,也不宜太高。在用碱量 适当的情况下,硫化度一般应保持在15% ~25%之间,木材类应高 些,草类应低些。
如果硫化度过高会相应降低有效碱的量,对蒸煮 产生不良影响。在蒸煮纤维原料过程中液比与用碱量和蒸煮液的浓度有着不 可分割的关系。在保持用碱量不变的前提下,液比减小则可提高 蒸煮液的浓度,使蒸煮反应加快,蒸汽的消耗也会降低。
但液比太 低会影响蒸煮的均匀性D液比的大小应根据原料种类和蒸煮器的 类别来决定,一般在(1 :4) ~(1 :2。5)之间。在蒸煮过程中适当提高蒸煮温度有利于缩短蒸煮时间,但温 度不可过髙,否则会对纤维素和半纤维素的损伤加大,尤其在到达 一定温度后,若继续提高温度则会导致纤维素、半纤维素降解速度 的增加比木素溶出速度的增加幅度要大得多,从而使纸浆质量下 降。
一般木材蒸煮的最高温度是1751,草类原料蒸煮的最高温度 不宜超过160丈。纤维原料的蒸煮时间主要由升温时间和保温时间组成。对于 结构比较疏松、较易蒸煮的草类原料,木素的脱除主要在蒸煮前期 进行,故升温时间宜适当延长,保温时间宜较短,甚至可以不保温 即喷放。
对于结构紧密、较难蒸煮的木材和竹类原料则宜保温较 长时间。蒸煮纤维过程中的用碱量、硫化度、液比、蒸煮温度和时间等 蒸煮条件是否合适,主要通过检验所蒸得的纸浆硬度来判定。如 果硬度过高,就应该把用碱量、蒸煮时间、蒸煮温度等蒸煮条件上 调;如果硬度过低,就应该将上述蒸煮条件有选择地适当下调。
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