什么是化学法制浆?化学法制浆主要有哪些方法?
一、什么是化学法制浆
化学法制浆的实质是通过化学药液与植物纤维原料在高温下的反应,使胞间层和细胞壁中的木素尽可能多的溶出,原料离解成浆。
二、化学法制浆主要有哪些方法
1、碱法制浆
(1)石灰法
(2)烧碱法(烧碱+蒽醌法)
(3)硫酸盐法
(4)氧碱法、纯碱法、多硫化钠法等
2、亚硫酸盐法
(1)酸性亚硫酸盐法
(2)亚硫酸氢盐法
(3)中性亚硫酸盐法
(4)碱法亚硫酸盐法
三、碱法制浆分类及特点
1、石灰法
脱木素能力较差,但脱色、去污能力强适用于处理木素含量低的草类原料,生产箱纸板用浆;以及蒸煮破布,废棉和旧麻袋配抄特种纸。
有时还配加少量碳酸钠混合蒸煮。
2、烧碱法
脱木素能力比石灰法强,但生产化学浆时仍要加入蒸煮助剂提高脱木素能力。
它的优点是成浆颜色较浅,易漂白。国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。
3、硫酸盐法
硫酸盐法蒸煮对原料适应性强。脱木素能力强,生产的浆强度高。
蒸煮的针叶木浆又称为牛皮浆,适用于抄包装用牛皮纸及纸袋纸等高强度纸张。
黑液污染重,成浆颜色深,难漂白。
四、亚硫酸盐法蒸煮的分类及特点
1、亚硫酸盐法蒸煮的分类
酸性亚硫酸盐法:蒸煮液中含有较多的游离SO2,溶液在25℃时,pH值在1~2的范围。用于制造化学木浆或化学工业用浆。盐基通常用钙盐或镁盐基。
亚硫酸氢盐法:蒸煮液的主要组成为亚硫酸氢盐有很少或没有游离SO2。25℃时溶液的pH值为2~6。因此必须采用比钙盐溶解度大的镁盐基。通常用于木浆或苇浆的生产。
中性亚硫酸盐法: 蒸煮液的主要组成为亚硫酸盐,蒸煮液在25℃时,pH值在6~9的范围内,蒸煮液加入Na2CO3或其他碱性物质调节pH值。由于蒸煮液的pH值较高,一般用来蒸煮草类原料。蒸煮阔叶木时,只能生产半化学浆或化学机械浆,即在蒸者后还必须经机械磨碎才能成浆。也常用在多段化学木浆蒸煮的第一段。盐基通常使用钠盐或按盐,在pH值偏向6的情况下也可用镁盐。
碱性亚硫酸盐法:蒸煮液由亚硫酸盐及碱组成,25℃时,蒸煮液的pH值在10以上。除了用于多段蒸煮外一般不采用。盐基必须是钠盐。
2、亚硫酸盐蒸煮的特点
亚硫酸盐浆与硫酸盐浆比较,在蒸解度相同时得率高一些。未漂浆有较高的白度,可不经漂白直接与机械浆混合抄造新闻纸以提高纸的机械强度。比硫酸盐浆容易漂白,容易打浆。这是因为亚硫酸盐纸浆的残余木素比较集中于纤维的纤维外层的纤维素及半纤维素聚合表面,使漂白容易进行。纤维外层的纤维素及半纤维素聚合度都较内层低,而且半纤维素的组成和硫酸盐浆不同,含有较多的糖醛酸,因而使亚硫酸盐浆容易水化及细纤维化,容易制造透明度高的纸张。
亚硫酸盐法精制浆与聚合度相同的预水解硫酸盐法精制浆比较,纤维素分子量的分布较宽,没有碱法浆那么均匀。但是得率较高,一般可达37%左右。碱法精制浆的得率仅33%左右,制浆的工序复杂,消耗的化学药品较多。
蒸煮用的化学药品价格比较便宜,成本低,废液可进行综合利用以制造酒精、酵母、香兰素、粘合剂等。
但亚硫酸盐法蒸煮也存在一些缺点,因而在使用上受到一定的限制:
蒸煮药液必须在工厂自行制造,因此,一个亚硫酸盐浆厂必须配备一个规模相当的制药车间。对于中、小型工厂来说,这部分的投资及生产管理费用太高不合算,所以只适宜于大型的工业生产。
对纤维原料的适应性比碱法差,一般含心材较多或含树脂较多的木材,也不太适合于用亚硫酸盐法蒸煮。
蒸煮的时间较长,装锅量低。制酸及蒸煮设备都需要耐酸材料。生产的操作、管理水平要求较高。
钙盐蒸煮液的完全回收尚未解决,对水源及环境的污染比较严重。
中性亚硫酸按法浆颜色深、难漂白。
由于硫酸盐法纸浆的强度高,对原料的选择性小,自1930年硫酸盐浆的漂白问题解决后,亚硫酸盐法制浆的发展远远不及硫酸盐法那么迅速,几乎处于停滞状态。近年来国际上纤维原料的供应紧张,高强度的包装纸用量大,亚硫酸盐法制浆的发展受到限制。但由于使用了可溶性盐基,废液的回收逐步得到改进,加上亚硫酸盐纸浆所独具的特点,该法尚未完全被淘汰。