第六章 机械法制浆

1. 第六章 机械法制浆 第一节 概述 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。现已成为主要的制浆方法。 GP、SGW、WP－普通磨木浆；　 ＲＭＰ－木片磨木浆； 　ＴＭＰ－预热木片磨木浆；　　　　 ＣＧＰ－原木化学磨木浆； 　ＣＭＰ－普通化学磨木浆（木片）； PGW－压力磨木浆； 　ＣＴＭＰ－化学预热木片磨木浆；　 ＦＧＷ－木片磨石磨木浆； 　ＡＴＭＰ－漂白化学预热木片磨木浆； 　ＭＰ－机械浆；　　　　　　　　　　ＣＰ－化学浆； 　ＳＣＰ－半化学浆；　　　　　　　　ＨＹＣＰ－高得率化浆； 　ＢＣＭＰ－亚硫酸氢盐化机浆；　　　ＳＣＭＰ－磺化化机浆； 　ＫＰ－硫酸盐法浆；　　　　　　　　ＳＰ－亚硫酸盐法浆。

3. 二、机浆的种类、性质、用途 １、种类：上已述 ２、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 ３、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。

4. 　　　　　第二节　普通磨木浆 一、生产流程

5. 二、磨木过程及原理 １、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。 ２、原理：热的机械摩擦过程 ａ、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。 ｂ、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。

6. 三、磨木设备： 有水压、机械加压；有间歇、连续式。 １、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；

7. 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~20 m/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

8. 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。 刻石装置

9. 刻石装置： 液动式 电动式 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。

10. 刀号高，刻纹细。 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

11. 链式磨木机特点：结构紧凑，操作方便，浆质量尚链式磨木机特点：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。 2、大北式（属间歇、水压） 加压板进程时磨浆， 加压板回程时加料 袋打开装料进料袋， 其余刻石、浆坑喷 水装置与链式相似。

12. 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Ⅰ 时，加压板加压磨浆，而 斜壁的锥形料袋被拉回； 在位置Ⅱ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。

13. 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。

14. 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40~50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50~60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。

15. 在初级磨木时间内，进料的容积与磨纹沟槽总体在初级磨木时间内，进料的容积与磨纹沟槽总体 积比称次级磨木系数，认为7~10适宜，太大会复 磨过度。 3、磨石线速： 综图1~4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。

16. 4、磨木弧长 5、磨木比压 弧长大，复磨大，可 比压大有利有弊， 适度使磨石粗糙些或 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

17. 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。

18. 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。

19. 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。 第三节 褐色磨木浆 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。

20. 第四节 RMP和TMP 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、ATMP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。

21. 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。

22. 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。

23. 过程的关键是磨浆： 第一段磨浆：高浓（25~40％）大磨盘间隙（0.2~0.5 mm），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。

24. 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。 注：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。

25. 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％）。

26. 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：

27. 盘磨材料：钢合金。最好是高铬铸钛。正常寿命盘磨材料：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。

28. 第五节 化学机械法制浆 一、概述 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。原则上一般化学蒸煮的方法都可以用。 CTMP基本特性： 纤维束少 抗张指数高， 滤水性好。 动力消耗低

29. 此表说明了什么？ 二、CTMP生产流程

30. 从上图表归纳出： 基本流程、C处理条件、磨浆段数、汽蒸、 预热等情况。

31. 三、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。 3、HYCP：高得率化学浆，得率55~65％。 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。

32. 思考题 1、简述GW、RMP、TMP、CTMP的发展 2、了解RMP、TMP、CTMP的生产流程和主 要工艺。