紙的生產(chǎn)工序及造紙化學(xué)品

1、紙的生產(chǎn)工序及造紙化學(xué)品轉(zhuǎn)貼至數(shù)字中國1  主要生產(chǎn)工序     紙的生產(chǎn)包括制漿、造紙和紙的加工。(1)制漿 制漿是使植物纖維原料分離變?yōu)楸旧垵{或漂白紙漿的過程。制漿可分別采用化學(xué)法、機(jī)械法或化學(xué)機(jī)械法。除機(jī)械法外，化學(xué)法及化學(xué)機(jī)械法都需要加入化工原料和化學(xué)品。    我國主要采用化學(xué)法制漿，其基本過程是：原料貯存蒸煮洗滌篩選漂白。其中最關(guān)鍵的工序是蒸煮。    蒸煮 蒸煮是使原料中木素和蒸煮化學(xué)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將其溶出，便于和纖維素分離。主要有堿法和亞硫酸鹽法兩種。 &#

2、160;  堿法是用堿液來處理植物纖維原料，將其中的木素溶出，使原料纖維彼此分離成漿。根據(jù)堿料不同，又分為石灰法、燒堿法及硫酸鹽法，亦可用碳酸鈉、多硫化鈉、硫化氫、硫酸鹽等。目前堿法蒸煮仍是各國制漿的主要方法，且大多采用硫酸鹽法。    廢液提取和紙漿洗滌堿法制漿蒸煮液為黑液，酸法制漿蒸煮液則是紅漿，統(tǒng)稱為蒸煮廢液，其中所含木素、糖類和脂肪等，在蒸煮結(jié)束后必須與紙漿盡量分離，以保證紙漿純凈。由于木素為水不溶性的網(wǎng)型大分子，其分子鏈中含有苯環(huán)這樣的剛性基團(tuán)，難以運(yùn)動而柔順性低，紙漿中木素含量高時(shí)，會顯得僵硬而脆弱，打漿時(shí)難以水化，容易遭到切斷。廢液提取和紙

3、漿洗滌的過程，是纖維與非纖維雜質(zhì)的分離過程。造紙廢液處理涉及到環(huán)境保護(hù)等方面的問題，已經(jīng)引起各國的重視。在這一過程中則愈來愈多地使用高分子化學(xué)品。    紙漿漂白加入漂白劑增加紙漿白度。(2)造紙 造紙主要指打漿、抄紙和生產(chǎn)紙板。    打漿  經(jīng)過凈洗和篩選后的紙漿還不能直接用于造紙，必須利用物理機(jī)械方法處理，使纖維產(chǎn)生切斷、壓潰、吸水潤脹和細(xì)纖維化，使纖維尺寸均勻化，外表面積增大，變得柔軟且強(qiáng)度增加。    調(diào)料這是施膠、加填、著色等多道工序的總稱。    施膠

4、是對紙漿、紙張或紙板進(jìn)行化學(xué)處理，使其獲得抗拒流體(主要是水)滲透的性能。大多數(shù)紙和紙板都需要施膠，根據(jù)方式不同，可分為漿內(nèi)施膠和表面施膠。    加填是在漿料中加入無機(jī)填料(如滑石粉、高嶺土、碳酸鈣、鈦白粉等)和有機(jī)高分子化學(xué)品，提高紙的不透明度、亮度、平滑度、挺度、干強(qiáng)度、濕強(qiáng)度及其他性能等。加填對于降低生產(chǎn)成本，提高紙的質(zhì)量至關(guān)重要。    著色  在紙漿中加入色料以產(chǎn)生所需顏色。色料分為顏料(有機(jī)顏料及無機(jī)顏料)和染料(堿性染料、酸性染料和直接性染料等)。另外，紙的染色亦可通過壓光染色(表面染色)、浸漬染色和涂布染色

5、等方法來實(shí)現(xiàn)。    抄紙分干法抄紙和濕法抄紙兩種。前者以空氣為介質(zhì)，后者以水為介質(zhì)，根據(jù)抄紙方法、設(shè)備、化學(xué)化學(xué)品的不同，可得到不同品種的紙。紙板生產(chǎn)和紙張生產(chǎn)基本相同，也需經(jīng)過制漿、打漿、抄制、壓光、卷取、裁切或復(fù)卷等步驟。    (3)紙的加工  即生產(chǎn)各種加工紙、非植物纖維紙。加工紙?jiān)诔埞ば蛑筮M(jìn)行再加工即為二次加工，包括涂布顏料(銅版紙、涂布紙、鑄涂紙等)和用各種化學(xué)品進(jìn)行表面處理(通過擠出、浸漬、貼合等方法來生產(chǎn)壓敏紙、熱敏記錄紙、阻燃紙、剝離紙及離型紙等)。根據(jù)不同制備方法又細(xì)分為涂布加工紙、變性加工紙、浸漬

6、加工紙、機(jī)械加工紙、復(fù)合加工紙等。非植物纖維紙  非植物纖維紙包括合成纖維紙、礦棉纖維紙、金屬纖維紙等。在造紙?jiān)暇o缺的形勢下，這些非植物纖維拓寬了造紙?jiān)系姆秶?，并以其?dú)特和新的性能，為紙的生產(chǎn)和應(yīng)用開辟了新天地。2  造紙化學(xué)品分類及主要品種    隨著現(xiàn)代造紙工業(yè)在高速紙機(jī)、夾網(wǎng)成形、封閉白水系統(tǒng)、廢紙利用和中性造紙等新技術(shù)領(lǐng)域取得的成功，造紙濕部化學(xué)也以日新月異的速度發(fā)展。由于濕部加工在造紙工業(yè)中占有重要的地位，且濕部化學(xué)品目前在造紙中應(yīng)用的品種和數(shù)量都占有絕對的優(yōu)勢。因此也有以濕部化學(xué)品來進(jìn)行分類的。一般來說，濕部化學(xué)品的應(yīng)用主要有兩

7、個(gè)目的，其一是為了獲得紙張的各種特殊性能，所加入的可稱為功能性助劑，如干強(qiáng)劑、增濕強(qiáng)劑、施膠劑、填料、染料、增白劑、柔軟劑等，以提高最終紙產(chǎn)品使用性能與質(zhì)量為主；其二則是為了提高生產(chǎn)效率和改善紙機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，所加入的可稱為過程助劑，如助留劑、助濾劑、消泡劑、防腐劑、樹脂控制劑、網(wǎng)和毛毯清洗劑等。        更常用的分類方法，是根據(jù)其用途分為制漿化學(xué)品、抄紙化學(xué)品、加工紙用化學(xué)品，如表1所示。表1造紙化學(xué)品分類及主要組分分類化學(xué)品品種主要組分制漿化學(xué)品蒸煮化學(xué)品蒸煮添加劑消泡劑防腐劑脫墨劑蒽醌及醌類衍生物表面活性劑(陰、非離子為主)

8、煤油、脂肪酸酯、正辛醇、聚醚、硅油等鹵化水楊酸、苯并異嚷唑酮、對氯間甲酚等浮選法脫墨劑和洗滌法脫墨荊(表面活性劑、助洗劑、防油墨再沉積劑、分散劑等)抄紙化學(xué)品漿內(nèi)施膠劑助留劑、助濾劑干強(qiáng)劑濕強(qiáng)劑漿內(nèi)消泡劑柔軟劑分散劑色料其他抄紙化學(xué)品松香皂、強(qiáng)化松香、乳液型松香膠、陽離子松香膠中性施膠劑如陽離子施膠劑、反應(yīng)性施膠劑AKD，ASA等礬土、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚甘露糖半乳糖、陽離子淀粉、殼聚糖及其改性物等淀粉及各種變性淀粉、聚丙烯酰胺、聚酰胺、羥乙基皂莢豆膠、聚丙烯酰胺接枝淀粉等三聚氰胺甲醛樹脂、雙醛淀粉、聚乙烯亞胺、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷聚醚類、脂肪酸醺類、有機(jī)硅類陽離子表面活性劑、兩性離子表

9、面活性劑、高碳醇、高分子蠟、有機(jī)硅高分子等聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、海藻酸鈉等顏料和染料(酸性染料、堿性染料、直接性染料等)樹脂控制劑、纖維分散劑、毛毯洗凈劑、熒光增白劑等加工紙用化學(xué)品表面處理劑蠟乳液、硬脂酸鉻絡(luò)合物；改性天然高分子如氧化淀粉，羧甲基纖維素等；合成高分子如聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、苯乙烯馬來酸酐共聚物等加工紙用化學(xué)品涂布黏合劑顏料抗靜電劑交聯(lián)劑防水劑流動調(diào)節(jié)劑分散劑潤滑劑其他加工紙用化學(xué)品天然高分子如阿拉伯樹膠、骨膠、明膠、酪紊、皂莢豆膠、淀粉等；改性天然高分子如羧甲基纖維素、羥乙基淀粉、硝化纖維索、聚己內(nèi)酰胺接枝酪素、聚丙烯酰胺接枝淀粉等；合成高分子如聚乙烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯

10、酯、聚丙烯酸酯、改性醇酸樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅高分子、聚氨酯等有機(jī)顏料如甲苯胺黃、酞菁藍(lán)等；無機(jī)顏料如二氧化鈦、群青等十八烷基三甲基氟化銨、聚氧乙烯失水山梨醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚苯乙烯磺酸鹽等甲醛，乙二醛、氨基樹脂、金屬鹽類有機(jī)硅高分子、有機(jī)氟高分子、硬脂酸鉻絡(luò)合物降黏劑如雙氰胺、聚乙烯吡咯烷酮；增黏劑有甲基纖維素、聚乙二醇、羧甲基纖維素等防黏劑如有機(jī)硅樹脂；增塑劑如鄰苯二甲酸酯等聚丙烯酸鈉、羥乙基淀粉、羧甲基纖維素、干酪素等硬脂酸鈣、石蠟乳液、長鏈脂肪酰胺等手感劑如羥基硅乳；層壓紙黏合劑等；消泡劑如有機(jī)硅類天然黏合劑需添加防腐劑如季銨鹽陽離子表面活性劑、含氟環(huán)狀化合物、有機(jī)溴及有機(jī)

11、硫化合物N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸酯(多菌靈)等涂布用消泡劑如高級醇類、硅油乳液、聚醚、硬脂酸酯類等3  造紙化學(xué)品發(fā)展趨勢    我國造紙化學(xué)品在生產(chǎn)及應(yīng)用方面都存在著嚴(yán)重的問題，如缺乏高檔造紙化學(xué)品，與工藝和設(shè)備配套性差，集約化、規(guī)?；?、系列化不夠，品種少、產(chǎn)量低、專用性不強(qiáng)，綠色化學(xué)品更少。因此我們有必要了解造紙化學(xué)品的研究動態(tài)，并展望其發(fā)展趨勢。    今后我國造紙化學(xué)品應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展以下幾類產(chǎn)品。    草漿配套用化學(xué)品  由于大量使用纖維短、強(qiáng)度差的草類纖維，以致在紙和紙

12、板的產(chǎn)品質(zhì)量上受到很大影響。因此，以草木并用生產(chǎn)高檔紙和其他紙品配套的造紙化學(xué)品結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)向以草漿為主或全草漿生產(chǎn)高檔紙及其他紙品配套的造紙化學(xué)品結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)是增強(qiáng)劑、增白劑、施膠劑等系列草漿配套化學(xué)品。    纖維再生所需化學(xué)品  國內(nèi)由于木材纖維資源的缺乏，纖維的再生利用已逐步受到重視。國內(nèi)引進(jìn)了幾套利用進(jìn)口廢紙?jiān)偕聘邫n紙的設(shè)備，引進(jìn)了利用進(jìn)口廢紙?jiān)偕茲{設(shè)備。因此，應(yīng)大力組織生產(chǎn)其配套用廢紙脫墨劑，尤其是浮選法脫墨劑。另外，應(yīng)做好廢紙?jiān)偕w維制高檔紙所需化學(xué)品如增強(qiáng)劑、施膠劑等化學(xué)品研制、開發(fā)和應(yīng)用推廣工作。    逐步進(jìn)行中性施膠劑用化學(xué)品的開發(fā)相應(yīng)用  根據(jù)造紙工業(yè)從酸性施膠轉(zhuǎn)向中性施膠這一世界發(fā)展趨勢，企業(yè)應(yīng)開發(fā)生產(chǎn)中性施膠劑及其配套的各類化學(xué)品；由于我國松香資源豐富，用聚合氯化鋁代替硫酸鋁、發(fā)展乳液松香及近中性乳液松香施膠劑仍為當(dāng)前主要任務(wù)。    加