项目高得率制浆制浆技术.ppt

,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； 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。,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 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