化学机械法制浆

采用化学预处理和机械磨解后处理的制浆方法

化学机械法制浆（chemimechanical pulping）是采用化学预处理和机械磨解后处理的制浆方法。先用药剂进行轻度预处理(浸渍或蒸煮)，除去木片中部分半纤维素，木素较少溶出或基本未溶出，但软化了胞间层。再经盘磨机进行后处理，磨解软化后的木片(或草片)，使纤维分离成纸浆，简称化机浆(CMP)。

定义

采用磨浆的方法使植物纤维原料在机械力的作用下分散成纤维，采用该方法生产的浆料被称为机械浆。如果在磨浆之前进行一定的化学处理，得到的浆料被称为化学机械浆。发展高得率法（机械法）制浆具有很重要的意义：1. 充分合理地利用植物纤维原料资源2. 减轻制浆废水中的污染物质3. 满足产品性能的需要。SGW（Stone Ground Wood）磨石磨木浆、 PGW（Pressurized Ground Wood）压力磨石磨木浆、TMP （Thermo-Mechanical Pulp）预热盘磨机械浆、 CTMP（Chemi-Thermo-Mechanical Pulp）化学预热机械浆。

具体内容

采用化学预处理和机械磨解后处理的制浆方法。化学机械法制浆与机械法制浆不同之处为有化学软化预处理阶段,与化学法制浆不同之处为化学处理过程比较温和,如浸渍或蒸煮时间短，温度较低，药品用量少等，但需经磨解方能成浆。

化学机械法制浆可以较好地利用阔叶木等作原料，且其制浆得率比化学法制浆高。为了节约与开拓原料资源，并适应纸板生产高速发展的需要，这种制浆方法在近30年来，发展较快。以木材为原料的化机浆对原料的得率为65～94%。其中得率在65～84%之间的，也常称为半化学浆。

沿革1874年，德国化学家A.密切利希建议先将木片用亚硫酸或亚硫酸氢盐处理后磨解成浆。1921年美国林产实验室工作人员发现于制浆用的亚硫酸钠溶液中加入少量的烧碱或碳酸钠调节pH值有利于防止设备腐蚀，同时也发现，只要纸浆的得率在60～70%时，用机械法分离纤维，即可制成纸浆。基于此，美国于1925年建立了第一个以中性亚硫酸钠药液(Na2SO3+Na2CO3)进行蒸煮化学预处理，再磨解成浆的化学机械法纸浆厂。高尔达造纸公司则于1955年用烧碱(NaOH)溶液在常压下预浸木片的化学预处理后，磨解成浆，称为冷碱法制浆。其后又出现了许多不同类型的化学预处理和磨解方式组合而成的化学机械制浆方法。

制浆工艺化学预处理及机械磨浆是化学机械法制浆的两个最基本的工艺过程。化学预处理有常压预浸、加压预浸、加温加压预蒸煮等多种方式，并可采用烧碱、亚硫酸钠、碳酸钠、亚硫酸铵和绿液等各种不同的化学药剂。磨浆也可采用常压或加压磨，以及单段磨或双段磨等不同方式。使用不同的化学预处理方法以及不同的磨浆方式，可以组成多种不同的工艺流程，其中比较重要的有:化学热磨机械法流程（图1）,所制得的纸浆称为化学热磨机械浆(CTMP);中性亚硫酸盐半化学法流程，所制得的纸浆称为中性亚硫酸盐半化学浆(NSSC)；冷碱法流程，所制纸浆称为冷碱法化机浆。化学机械法制浆最主要的设备是盘磨机(图2)。纤维原料由喂料器输入盘磨机的进料口，通过高速旋转的齿盘，磨解成浆后，经离心力作用由浆料出口输出。根据需要也可采用过氧化氢、连二亚硫酸钠和次氯酸盐等漂白剂对化机浆进行漂白。

化机浆的性质和用途化学机械法制浆的化学预处理比化学法制浆的蒸煮过程温和得多，对原料的脱木素作用较小，对纤维素的破坏也少，仅分子量较低的半纤维素溶出较多,因此,所制得的化机浆一般含有较高的木质素和纤维素组分，较低的半纤维素组分。这种纸浆的物理强度介于化学浆与机械浆之间，能使成纸具有十分良好的挺度，其漂白、水化和滤水性能比较接近于机械浆。但不同品种的化机浆的得率差别较大，低的为65%，高的可达94%，因而其化学组分仍存在不小差异。一般得率较低的本色化机浆的物理强度较高，多用于生产包装纸板及瓦楞原纸等；其漂白浆多用于生产中档印刷纸类。得率较高而色泽较浅或经过适当漂白的化机浆则多用于生产新闻纸、中低档印刷纸或配用于涂布加工原纸。在各种化机浆中，以阔叶木中性亚硫酸钠法半化学浆的产量最大，主要用于纸板生产。

参考书目

天津轻工业学院等合编：《制浆造纸工艺学》，第一版，轻工业出版社，北京，1980。

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