本書是芬蘭造紙工程師協會組織編寫的20本造紙書中的一本。本書係統介紹化學法製漿的原理、技術、工藝設備等,全書共分6章。第1章原料,詳細討論原料的形態與化學特性以及備料工藝和設備等;第2章製漿,重點介紹化學法製漿的主要方法、其過程化學和工程原理、製漿工藝與設備、以及蒸煮技術的新發展等;第3章紙漿的洗滌、篩選與淨化,主要介紹洗滌、篩選與淨化的原理、設備(包括各種新型設備)和工藝以及生産係統;第3章漂白,包括漂白發展史、漂白化學與工程原理、漂白程序設計和漂白工藝,主要是與現代漂白新技術相關的內容;第5章紙漿乾燥原理和應用,包括脫水和乾燥原理、紙漿乾燥工藝和單元操作等;第6章製漿生産綫,主要介紹瞭製漿生産綫的設計和現代化生産綫。
本書特點:①內容新,包括瞭當代化學法製漿的所有實用新技術;②實用性強;③係統全麵,敘述較詳細,特彆是蒸煮和漂白這兩個化學法製漿的主要工段,介紹得很詳細。
1982年本科畢業於華南理工大學造紙專業; 1985年碩士研究生畢業於天津科技大學造紙專業。自1985年4月起在天津科技大學任教,從事製漿造紙專業的教學和科研工作,期間: 1994.10-1996.3 赴德國進修 1999.11-2001.1 在青島海王紙業集團進行工程實踐 2002.11-2004.6 在美國造紙科學技術研究所從事科研工作(科研學者) 2004.7 迴國。
第1章 原料
1.1 木材和非木材縴維資源
1.1.1 北方森林
1.1.2 人工林
1.1.3 非木材資源
1.2 木材化學、形態學和超微結構
1.2.1 木材的宏觀結構
1.2.2 樹木生長
1.2.3 細胞類型
1.2.4 應力木
1.2.5 化學成分及分布
1.2.6 木材成分化學
1.2.7 非木材化學,形態學和超微結構
1.2.8 分析方法
1.3 木材的備料
1.3.1 木材原料的檢測
1.3.2 廠區木材貯存管理和貯存時間
1.3.3 除冰、鋸木和送至剝皮
1.3.4 剝皮
1.3.5 樹皮和廢木屑燃料(hog fuel)的處理
1.3.6 削片
1.3.7 木片的篩選
1.3.8 木片的貯存和運輸
1.3.9 水處理
1.3.10 木材備料係統
參考文獻
第2章 製漿
2.1化學法製漿的發展史
2.1.1亞硫酸鹽法製漿
2.1.2硫酸鹽法製漿
2.1.3蒸煮器係統的發展
2.2 製漿化學
2.2.1 化學法製漿工藝和參數
2.2.2 化學製漿的反應原理
2.2.3硫酸鹽法製漿的優點和缺點
2.2.4 亞硫酸鹽法製漿的優點和缺點
2.2.5硫酸鹽法製漿
2.2.6亞硫酸鹽法製漿
2.2.7木材預水解和水熱處理化學
2.2.8 有機溶劑製漿方法
2.2.9中性亞硫酸鹽半化學法(NSSC)製漿的化學和工藝
2.3 製漿的化學工程原理
2.3.1製漿前的處理工藝
2.3.2 傳質和反應動力學
2.3.3 木片的壓縮係數及液體流動阻力
2.3.4 製漿過程的工藝參數
2.4 製漿工藝
2.4.1 傳統製漿工藝
2.4.2 置換間歇蒸煮的基本原理和設備
2.4.3 置換間歇蒸煮的工程原理
2.4.4 置換間歇蒸煮的操作
2.4.5 間歇蒸煮技術的最新發展
2.4.6 置換間歇蒸煮的優缺點
2.4.7 連續蒸煮總則和蒸煮設備
2.4.8連續蒸煮係統及其操作
2.4.9 現代化的連續蒸煮工藝
2.4.10 連續蒸煮技術的發展
2.4.11 連續蒸煮的優點和缺點
參考文獻
第3章 紙漿的洗滌、篩選和淨化
3.1 洗滌原理
3.1.1多孔介質中的流動
3.1.2紙漿洗滌過程中的傳質
3.1.3 洗滌效率
3.1.4 不同洗滌係統的效率
3.2 洗漿工藝
3.2.1 常壓擴散洗滌器
3.2.2 壓力擴散洗滌器
3.2.3 帶式洗漿機
3.2.4 真空洗漿機
3.2.5 壓力洗漿機
3.2.6 壓榨洗漿機
3.2.7 擠漿機
3.3 洗滌係統
3.4 篩選
3.4.1 典型的雜質
3.4.2篩選原理
3.4.3 篩選機理
3.4.4 數字特徵
3.4.5 篩選設備和操作條件
3.4.6 係統舉例
3.4.7 篩選操作
3.5 淨化原理
3.6篩選和淨化技術
3.6.1 除節和洗滌
3.6.2 精篩
3.6.3 鏇翼技術
3.6.4 篩闆
3.6.5 粗渣洗滌
3.6.6 輕雜質的去除
3.6.7 濃縮機
3.6.8 除渣器
3.6.9 漂白漿後淨化設備
3.7 篩選係統
3.7.1 本色漿篩選係統舉例
3.7.2 後篩選
參考文獻
第4章 漂白
4.1 漂白發展史
4.2. 漂白化學
4.2.1氯化段的化學反應
4.2.2 二氧化氯漂白段的反應
4.2.3 氧脫木素段的反應
4.2.4過氧化氫漂白段的反應
4.2.5 堿抽提段的反應
4.2.6 臭氧漂白段的反應
4.2.7 過氧乙酸漂白段的反應
4.2.8 聚木糖酶處理過程中的反應
4.2.9 漂白過程中抽齣物的反應
4.3漂白的化學工程原理
4.3.1 漂白過程中的傳質和反應動力學
4.3.2縴維懸浮液的流變性
4.3.3漂白過程中的單元操作
4.4 漂白技術
4.4.1的漂白化學品的製備和處理
4.4.2 漂白流程的設計
4.4.3 氧脫木素段:O和OO
4.4.4 氯化段:C
4.4.5 二氧化氯段:D和高溫Dhot
4.4.6 抽提段:E、(EO)和(EOP)
4.4.7 過氧化氫漂白段:P、(PO)和(OP)
4.4.8 臭氧段:Z、(ZD)、(DZ)和(Ze)
4.4.9 熱酸處理段:A
4.4.10 過氧乙酸漂白
4.4.11 多化學品漂白段
4.4.12 酶漂白
4.5 漂白結束語
參考文獻
第5章 紙漿乾燥的原理及應用
5.1 引言
5.1.1 乾燥方法
5.1.2乾燥對漿質量的影響
5.1.3 機械脫水
5.1.4 加熱脫水
5.1.5 漿闆乾燥設備的總體發展趨勢
5.2 紙漿乾燥過程及其單元操作
5.2.1 漿闆生産綫
5.2.2 漿闆生産設備
5.2.3 漿闆機中的重要裝置
5.2.4 漿闆乾燥部
5.2.5 紙漿閃急乾燥
5.3 漿闆分切和打包
5.3.1 分切
5.4 特例
5.4.1 濕抄漿機
5.4.2 特種漿——溶解漿的乾燥
5.5 注釋
參考文獻
第6章製漿生産綫
6.1背景
6.1.1蒸煮、氧脫木素和漂白之間的分界
6.1.2蒸煮
6.1.3氧脫木素
6.1.4漂白
6.1.5漂白程序的發展曆程
6.2影響製漿生産綫設計的因素
6.2.1環境狀況
6.2.2漿廠規模
6.2.3生物質精煉方麵
6.3現代製漿生産綫
6.3.1針葉木硫酸鹽漿廠
6.3.2闊葉木硫酸鹽漿廠
6.3.3亞硫酸鹽漿廠
6.3.4非木材漿廠
6.4過程控製
6.5能量消耗和生産
6.6製漿生産綫技術趨勢
6.7未來的趨勢
參考文獻
單位換算
前 言
化學法製漿是製漿造紙廠重要的生産過程之一。本書係統、全麵、詳細地介紹瞭化學製漿的原理、技術和設備,包括備料、蒸煮、紙漿的洗滌、篩選與淨化、漂白、漿闆的抄造和新的紙漿生産綫。既有傳統工藝,又有新技術以及未來的發展趨勢;生産技術及其設備介紹得很詳細,是一本非常實用的專業書。正像原著作者所述,這本書如同帶領讀者在製漿廠裏參觀,逐步告訴讀者,為什麼(科研)和如何(生産技術)通過化學製漿,由原料而得到紙漿縴維。
第1章主要論述瞭植物縴維原料的化學特性、形態學和超微結構以及製漿前木材和非木材原料的加工處理。第2章的主題是化學法製漿,本章介紹主要的製漿方法,重點在於製漿化學和化學工程,例如,化學反應、反應動力學以及控製的工藝參數。在本章的製漿工藝部分讀者還會看到現代化漿廠最先進的裝備。第3章的重點在於紙漿的洗滌、篩選與淨化,突齣瞭其操作原理的重要性以及與漿廠設備相對應的先進工藝。洗滌篩選之後,紙漿便可進行漂白。漂白是第4章的主題,是紙漿生産的關鍵部分。在這一章讀者將學習關於漂白化學品的製備和處理、不同的漂白方法,其重點在木素、碳水化閤物和木材抽齣物的化學反應以及漂白的化學工程原理。本章的漂白工藝部分給齣瞭有關設備和工藝參數的資料,以便於讀者進行設計和完成實驗室或生産規模的實驗。第5章主要介紹紙漿乾燥原理以及現代化的工廠所使用的漿闆抄造工藝和設備。第6章側重於新製漿生産綫的設計,並提供有關現代化製漿生産綫的資料。最後,對漿廠未來的趨勢、非木材製漿以及生物質精煉進行瞭討論。
本書適用於製漿造紙及相關行業從事生産、工程設計、科研以及管理等工作的工程技術人員和專業人士,也可作為院校相關專業的教師、研究生、本科生以及職業培訓的教學參考書。
本書第1章1.1至1.2.7節由楊鞦林翻譯;1.2.8至1.3.10節由宋友悅和張曉濛翻譯、劉鞦娟修改。第2章由劉鞦娟翻譯。第3章3.2至3.3節由肖貴華翻譯、劉鞦娟修改,其餘部分由劉鞦娟翻譯。第4章4.4至4.5節由溫建宇翻譯、劉鞦娟修改,其餘部分由劉鞦娟翻譯。第5章由付時雨翻譯。第6章由劉鞦娟翻譯。範述捷、屈永波和何亮等研究生參與瞭部分圖錶的繪製和參考文獻的編輯工作,還有一些研究生和本科生結閤課程學習翻譯瞭少量內容。
衷心感謝所有對本書的翻譯給予幫助的人們,包括我的同學、學生、同事以及親朋好友。
由於作者水平所限,加上時間較緊,書中難免存在錯誤和不當之處,懇請讀者和同行專傢批評指正,以便今後對本書進行修改和完善。
作者
2015年6月
一直以來,我對“紙”這種物質的産生過程充滿瞭好奇,而《化學製漿Ⅰ》則為我揭示瞭其中隱藏的化學奧秘。這本書從最基礎的縴維化學入手,詳細講解瞭植物縴維的主要成分——縴維素、半縴維素和木質素的化學結構和性質。我這纔明白,原來紙張的形成,不僅僅是簡單的物理過程,更是復雜的化學轉化過程。書中對木質素的化學性質的深入剖析,讓我理解瞭為何它會成為製漿過程中的主要挑戰,以及各種化學方法是如何巧妙地將其去除,從而獲得高質量的紙漿。特彆是關於製漿過程中的堿解、氧化、還原等化學反應,書中都有非常詳盡的闡述,包括反應機理、所需條件以及對縴維性能的影響。我原以為漂白隻是為瞭讓紙變白,但書中詳細介紹瞭各種漂白劑(如過氧化氫、臭氧)的工作原理,以及它們如何選擇性地去除殘餘的木質素和色素,同時避免損傷縴維。這本書讓我對“化學製漿”這個詞有瞭更深刻的理解,它是一門高度依賴化學原理和工藝控製的學科,背後隱藏著無數精密的化學計算和實驗。
評分這本書真是徹底顛覆瞭我對紙張生産的認知。一直以來,我總以為造紙是個相對簡單、傳統的手藝,但讀完《化學製漿Ⅰ》後,纔意識到背後隱藏著多麼深奧的科學與技術。它不僅僅是關於如何將木頭變成紙張,更是一場對縴維分子結構的精妙操控,一次對化學反應的精準調控。書中對縴維的化學性質、不同縴維素來源的特性差異,以及它們在製漿過程中如何被處理、改性,都有著極其詳盡的闡述。特彆是關於木質素的去除、半縴維素的影響,以及漂白過程中涉及的各種化學試劑和反應機理,都讓我大開眼界。我原以為漂白隻是為瞭讓紙變白,沒想到它涉及到如此復雜的化學氧化還原過程,需要精確控製pH值、溫度和反應時間,否則不僅會損傷縴維,還會産生有害副産物。書中對這些細節的描述,讓我仿佛置身於一個高科技的實驗室,親眼見證著紙漿如何經曆一係列化學“洗禮”,最終蛻變成潔白、堅韌的縴維。同時,書中也穿插瞭不少關於不同製漿方法的比較,例如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法,以及它們各自的優缺點,這使得我對不同工藝選擇背後的技術考量有瞭更深的理解。這不僅僅是一本技術手冊,更是一部關於化學與工程完美結閤的史詩。
評分作為一名對造紙行業有所瞭解的從業者,我一直尋找一本能夠係統性、深度地闡釋化學製漿過程的書籍。《化學製漿Ⅰ》的齣現,無疑填補瞭我知識體係中的重要空白。這本書的結構安排非常閤理,從基礎的縴維化學原理入手,逐步深入到製漿的各個具體環節。我尤其欣賞書中對木材化學組成,特彆是縴維素、半縴維素和木質素這三大主要成分的詳細介紹,這為理解後續的製漿過程奠定瞭堅實的基礎。而關於木質素化學性質的探討,以及如何有效去除木質素以獲得高品質紙漿,更是書中濃墨重彩的一筆。我一直對如何平衡木質素去除效率與縴維損傷程度感到睏惑,而這本書則從多個角度解釋瞭不同化學製漿方法(如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法)在這方麵的錶現,以及如何通過優化工藝參數來達到最佳效果。書中的圖錶和化學反應方程式清晰明瞭,幫助我直觀地理解復雜的化學過程。而且,書中關於不同漂白技術(如氯係、過氧化氫、臭氧)的原理、優缺點以及環境影響的對比分析,也為我選擇更環保、高效的製漿方案提供瞭寶貴的參考。這本書的理論深度和實踐指導性兼備,對於希望提升製漿技術水平的專業人士來說,絕對是一本不可多得的寶藏。
評分《化學製漿Ⅰ》這本書,讓我對“紙”的生産過程有瞭顛覆性的認識。我一直以為造紙隻是一個簡單的物理過程,但這本書卻讓我看到瞭其中蘊含著多麼深奧的化學原理。書中對植物縴維的化學組成,特彆是縴維素、半縴維素和木質素這三大主要成分的詳細分析,讓我明白它們各自的化學性質對最終紙張的性能有著至關重要的影響。我尤其欣賞書中對木質素化學性質的深入探討,它不僅是製漿過程中的難點,更是影響紙張白度、強度和耐久性的關鍵因素。書中詳細介紹瞭各種化學製漿方法,如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法,它們是如何通過控製pH、溫度和化學藥劑濃度等參數,來實現木質素的選擇性去除,同時最大限度地保留縴維素。我原以為漂白紙張隻是一個簡單的化學過程,但書中詳細介紹瞭各種漂白劑(如過氧化氫、臭氧)的工作原理,以及它們如何作用於縴維,去除色素,提高白度,同時避免損傷縴維。這些化學反應的細節,讓我仿佛置身於一個高科技的實驗室,親眼見證著紙漿是如何經過一係列化學“洗禮”,最終蛻變成我們熟悉的紙張。
評分這本書簡直是一本關於紙張“前世今生”的化學探險記。我一直以為紙張就是簡單地將植物打碎然後壓平,但《化學製漿Ⅰ》徹底刷新瞭我的認知。書中從縴維的微觀結構入手,詳細講解瞭縴維素、半縴維素和木質素的化學組成,以及它們是如何影響最終紙張的性能的。我尤其對木質素的化學性質及其在製漿過程中所帶來的挑戰印象深刻,原來木質素纔是讓紙張變黃、變脆的“罪魁禍首”。書中對各種化學製漿方法,例如硫酸鹽法和亞硫酸鹽法的原理和工藝流程的詳細描述,讓我理解瞭如何通過調整pH值、溫度、以及添加特定的化學藥劑,來有效地去除木質素,同時保護寶貴的縴維素。我之前對“漂白”這個過程的理解也過於膚淺,這本書則詳細介紹瞭過氧化氫、臭氧等漂白劑是如何在化學層麵上作用於縴維,去除色素,提高紙張的白度和亮度。這些化學反應的細節,以及如何通過精密的控製來實現最佳效果,讓我看到瞭現代造紙技術背後強大的科學力量。
評分這本書真的是讓我大開眼界,尤其是關於製漿過程中涉及的各種化學反應和機理的闡述。我之前對“漿”的概念可能還停留在比較模糊的階段,但《化學製漿Ⅰ》則將我帶入瞭一個全新的化學世界。書中對縴維素、半縴維素、木質素的化學結構和性質進行瞭非常詳細的介紹,讓我理解瞭它們在製漿過程中所扮演的角色。特彆是對木質素的化學性質的深入分析,以及各種化學製漿方法(如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法)如何通過控製pH、溫度、化學藥劑濃度等參數,來實現木質素的選擇性去除,這讓我對製漿的化學精密度有瞭全新的認識。我原以為漂白隻是為瞭讓紙變白,但書中詳細介紹瞭各種漂白技術,例如過氧化氫漂白、臭氧漂白等,它們的化學反應機理、優缺點以及對環境的影響,都進行瞭深入的對比分析。這些內容不僅具有高度的學術價值,也為實際生産提供瞭重要的指導。我仿佛看到瞭無數化學試劑在復雜的反應器中,精確地作用於縴維,最終改變其物理化學性質,創造齣我們日常生活中不可或缺的紙張。
評分《化學製漿Ⅰ》這本書,讓我對“紙”的生産過程有瞭顛覆性的認識。我一直以為造紙隻是一個簡單的物理過程,但這本書卻讓我看到瞭其中蘊含著多麼深奧的化學原理。書中對植物縴維的化學組成,特彆是縴維素、半縴維素和木質素這三大主要成分的詳細分析,讓我明白它們各自的化學性質對最終紙張的性能有著至關重要的影響。我尤其欣賞書中對木質素化學性質的深入探討,它不僅是製漿過程中的難點,更是影響紙張白度、強度和耐久性的關鍵因素。書中詳細介紹瞭各種化學製漿方法,如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法,它們是如何通過控製pH、溫度和化學藥劑濃度等參數,來實現木質素的選擇性去除,同時最大限度地保留縴維素。我原以為漂白紙張隻是一個簡單的化學過程,但書中詳細介紹瞭各種漂白劑(如過氧化氫、臭氧)的工作原理,以及它們如何作用於縴維,去除色素,提高白度,同時避免損傷縴維。這些化學反應的細節,讓我仿佛置身於一個高科技的實驗室,親眼見證著紙漿是如何經過一係列化學“洗禮”,最終蛻變成我們熟悉的紙張。
評分這本書為我打開瞭一扇通往縴維化學世界的大門。在閱讀《化學製漿Ⅰ》之前,我對於造紙這個行業,甚至對於“紙”本身,都缺乏一個係統而深入的理解。然而,本書從最基礎的縴維化學原理齣發,詳細解析瞭植物縴維的化學組成,特彆是縴維素、半縴維素和木質素這三大主要成分的結構、性質以及它們在製漿過程中所扮演的角色。我這纔意識到,原來一張張潔白的紙張背後,隱藏著如此復雜而精密的化學反應。書中對於木質素化學性質的深入剖析,以及各種化學製漿方法(如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法)如何通過精確控製化學反應條件,來實現木質素的選擇性去除,這讓我對“製漿”二字的化學內涵有瞭全新的認識。我原以為漂白僅僅是為瞭讓紙張看起來更白,但本書詳細闡述瞭各種漂白技術(如過氧化氫、臭氧漂白)的工作原理,它們如何作用於縴維,去除色素,提高白度,同時又不損傷縴維。這些化學反應的細節,讓我仿佛置身於一個高科技的實驗室,親眼見證著紙漿是如何經過一係列化學“洗禮”,最終蛻變成我們日常生活中不可或缺的紙張。
評分《化學製漿Ⅰ》這本書,簡直是一本“縴維的百科全書”。它不僅僅局限於“造紙”這個宏觀概念,而是將視角深入到縴維的分子結構層麵,讓我得以窺見縴維在化學作用下的微妙變化。書中對不同植物縴維(如木材、草本植物)的化學組成差異進行瞭細緻的分析,特彆是縴維素、半縴維素和木質素這三大組分的比例、結構及其對紙漿性能的影響,都進行瞭深入的探討。我原以為所有縴維素都差不多,但書中指齣,不同來源的縴維素在聚閤度、鏈結構上存在差異,這直接影響到最終紙張的強度、白度和光學性能。尤其令我印象深刻的是,書中對木質素的化學結構和性質的闡述,它不僅是製漿過程中的“敵人”,更是決定紙張耐久性和穩定性的關鍵因素。書中詳細介紹瞭各種化學製漿方法,如硫酸鹽法、亞硫酸鹽法,如何通過堿性或酸性條件,以及加入不同的化學藥劑,來選擇性地去除木質素,同時最大程度地保留縴維素。這些化學反應的機理,以及優化這些反應的工藝參數,書中都進行瞭詳盡的論述,讓我對“製漿”二字的化學內涵有瞭全新的認識。
評分這本書的齣版,對於我這樣一個對造紙工業充滿好奇的普通讀者而言,無疑是一次令人振奮的知識探索之旅。我一直以為“造紙”隻是一個簡單的機械過程,但《化學製漿Ⅰ》讓我看到瞭其中蘊含的豐富化學原理。書中關於縴維素的結構、多糖鏈之間的氫鍵作用,以及它們如何影響紙張的強度和性能,都讓我耳目一新。我過去對“漿”的概念模糊不清,現在纔明白,它是一個經過復雜化學處理、性質被極大改變的物質。書中對製漿過程中的堿解、氧化、還原等化學反應的講解,讓我對如何分離縴維、去除雜質有瞭初步的認識。特彆是關於木質素的化學性質,它為何會影響紙漿的白度和強度,以及有哪些化學方法可以將其去除,書中都有詳細的描述。我原以為漂白紙張是個簡單的化學過程,但讀瞭這本書纔發現,它涉及到多麼精密的化學控製,以及不同的漂白劑如何作用於不同的化學基團。這本書讓我看到瞭科學的力量,如何在微觀層麵改變物質的性質,從而創造齣我們日常生活中不可或缺的紙張。
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