4+第四章+造紙化學(xué)品.ppt

精細(xì)化學(xué)品化學(xué) 第四章造紙化學(xué)品 第一節(jié)概述 第四章造紙化學(xué)品 龜甲 獸骨 陶器 青銅器 簡牘 竹木簡 天下之事無大小皆決于上 上至以衡石量書 日夜有呈 不中呈不得休息 史記 笨重 學(xué)富五車 帛書 昂貴 西漢早期麻紙 甘肅放馬灘出土 西漢前期 人們從 積漂絮成絮片 中得到啟示 發(fā)明了紙 2 紙的發(fā)明 質(zhì)脆 書寫不流暢 公元105年 蔡倫改進(jìn)造紙術(shù) 他用樹皮 麻頭 破布和舊魚網(wǎng)做造紙原料 擴(kuò)大了原料來源 降低了造紙的成本 同時又提高了紙的產(chǎn)量和質(zhì)量 從此 紙逐步取代竹木簡和帛 為紀(jì)念蔡倫的功績 人們把這種紙叫作 蔡侯紙 3 蔡倫改進(jìn)造紙術(shù) 一些文明古國使用的書寫材料 4 造紙術(shù)的傳播與貢獻(xiàn) 易發(fā)脆斷裂 難保存 太貴 笨重 難保存 造紙術(shù)是我國的四大發(fā)明之一 由我國傳遍世界 促進(jìn)了文化的交流和教育的普及 深刻地影響了世界文明的發(fā)展進(jìn)程 是中華民族對世界科學(xué)文化的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn) 造紙術(shù)的貢獻(xiàn) 紙是一種特殊的材料紙是由纖維 包括植物纖維和非植物纖維 和非纖維添加物交織而成的多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄型材料 據(jù)研究 一張普通的A4打印紙 大致由2500萬根左右的植物纖維構(gòu)成 制漿 打漿 抄紙 涂布 紙 紙的形成 制漿 由植物纖維原料分離出纖維而得紙漿的過程 主要可分為機(jī)械法 化學(xué)法和化學(xué)機(jī)械法 分別制得機(jī)械紙漿 化學(xué)紙漿和化學(xué)機(jī)械紙漿 打漿 是利用機(jī)械作用處理懸浮于水中的紙漿纖維 使其具有適應(yīng)在造紙機(jī)上生產(chǎn)所要求的特性 并使所生產(chǎn)的紙張能達(dá)到預(yù)期質(zhì)量的操作過程 抄紙 纖維懸浮液 涂布 將糊狀聚合物 熔融態(tài)聚合物或聚合物熔液涂布于紙 布 塑料薄膜上制得復(fù)合材料 膜 的方法 軟鋼板 反映國力和文化發(fā)展水平 是 朝陽工業(yè) 而不是 夕陽工業(yè) 國際上認(rèn)為是六大支柱產(chǎn)業(yè)之一 造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 產(chǎn)量 萬噸 1992年 美國加拿大中國日本紙漿5928228411981120紙及紙板74721659172528322004年紙漿5359264114181072紙及紙板8340204649503089 國內(nèi)外造紙工業(yè)的現(xiàn)狀 人均紙和紙板消耗量13 7kg1998年紙及紙板產(chǎn)量2144萬噸 人均紙和紙板消耗量26 2kg 美國336 5kg 日本237 1kg 2004年紙和紙板人均消費(fèi)量前 名的國家統(tǒng)計盧森堡345 7比利時337 9美國312 0芬摩納哥277 7 污染嚴(yán)重 造紙工業(yè)廢水是我國最大的工業(yè)污染之一 每年造紙中段水的排放量30多億m3 相當(dāng)于全國廢水排放總量的1 6 用水量大 我國造紙企業(yè)一般為200 300m3 t 用水少的為100 150m3 t 世界上最低紀(jì)錄 50m3 t 存在的問題 造紙工業(yè)的發(fā)展趨勢前景 潛力巨大 能源 資源 環(huán)保 用途增加 特殊功能 規(guī)模化 專用化 造紙機(jī)是向大型化 高速化方向發(fā)展 抄寬9 68m 車速1200m min 朝著車速更高 動力消耗更少 生產(chǎn)紙張質(zhì)量更好的夾網(wǎng)紙機(jī)發(fā)展 為了節(jié)約和充分利用纖維原料 向薄型化 輕量化方向發(fā)展 生產(chǎn)薄型 低定量紙張 助劑 第二節(jié)制漿化學(xué)品 制漿過程是將大塊的植物原料分散成纖維素分散膠體的過程 1 機(jī)械法2 化學(xué)法3 其他方法 堿法亞硫酸鹽法硫酸鹽法氯堿法 微生物制漿有機(jī)溶劑法制漿爆破法制漿 在制紙漿過程中 能輔助蒸煮劑提高蒸煮效率的化學(xué)藥品 可加快脫木素速度 縮短蒸煮時間 制漿速度快 耗能小 堿和漂白化學(xué)品用量小 纖維得率高 減少廢液負(fù)荷 環(huán)境污染小 無臭 1蒸煮助劑 主要的無機(jī)蒸煮助劑 多硫化鈉 亞硫酸鈉 硼氫化鈉 連二亞硫酸鈉 主要的有機(jī)蒸煮助劑 蒽醌及其衍生物 硝基蒽醌 2漂白助劑 通過各種漿料方法生產(chǎn)出來的漿料 由于漿料中存在木素和其他有色物質(zhì) 故都呈褐色至淡黃色不等 蒸煮或磨碎后沒有經(jīng)過漂白的漿料稱為本色漿 若生產(chǎn)色澤潔白的紙或色紙 必須漂白 漂白過程中 盡量除去色素的同時 還應(yīng)盡量減少漂白時對纖維素和半纖維素的損傷 以生產(chǎn)出質(zhì)量好 白度穩(wěn)定的漿料 莎草紙 3廢紙脫墨劑 再生紙是以廢紙做原料 將其打碎 去色制漿經(jīng)過多種工序加工生產(chǎn)出來的紙張 其原料的80 來源于回收的廢紙 因而被譽(yù)為低能耗 輕污染的環(huán)保型用紙 城市廢紙多種多樣 以不同類別的廢紙為原料再制成不同的再生復(fù)印紙 再生包裝紙等 1表面張力2界面膜的性質(zhì)3表面張力的修復(fù)作用4表面電荷5泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散 1降低局部表面張力 2破壞界面膜的彈性使其失去自動修復(fù)作用 3降低膜黏度 4固體顆粒 總之 液膜的強(qiáng)度最重要 4消泡劑 5廢液治理劑 絮凝劑 生物處理劑 助劑 第三節(jié)抄紙化學(xué)品 添料是指紙漿中加入非纖維性的物質(zhì) 在紙漿中加入添料 改變紙張的性質(zhì) 更好的滿足使用的需要 這一生產(chǎn)過程稱為加添 目的 1提高紙的質(zhì)量和功能 2提高效率 減少流失 降低成本 植物纖維紙中 纖維本身和纖維之間存在許多毛細(xì)孔 有相當(dāng)大的吸水性 在它們上面書寫 墨水會很快擴(kuò)散開來 使字跡模糊不清 即 洇水 現(xiàn)象 在紙漿中加入某種助劑 它能在纖維表面形成疏水層 從而降低水滲透進(jìn)毛細(xì)管的速度 這個過程稱為施膠 所加的助劑稱為施膠劑 1施膠劑 施膠方法 紙內(nèi)施膠或內(nèi)部施膠紙面施膠或表面施膠1 紙內(nèi)施膠 在紙漿中加入施膠劑 再抄成具有增液性能的紙和紙板 施膠的主要方法 2 紙面施膠 在紙的表面浸入施膠劑 以取得增液性能 3 雙重施膠 紙料內(nèi)和紙面上均進(jìn)行施膠 造紙上常用的施膠劑大約有四大類 1植物膠料 松香 淀粉 2動物膠料 包括骨膠 皮膠 干酪素 3礦物膠料 指的是水玻璃 石蠟等 4合成膠料 如甲醛樹脂 聚乙烯醇等 2增強(qiáng)劑 在紙漿中加用適當(dāng)?shù)奶砑觿?來提高紙張的 物理質(zhì)量 強(qiáng)度 改進(jìn)紙張的耐磨性 挺度和掉毛 掉粉現(xiàn)象 提高紙張的施膠度 增強(qiáng)方法 槳內(nèi)添加增強(qiáng)劑抄紙時添加表面增強(qiáng)劑 增強(qiáng)效果 增干強(qiáng)劑增濕強(qiáng)劑 3助流劑 助濾劑 助留劑 用來提高紙料中的細(xì)小纖維和填料的留著率 主要用陽離子型高分子聚合物 聚丙烯酰胺 聚乙烯亞胺 用量少 效率高 經(jīng)濟(jì)效益好 助濾劑 使細(xì)小纖維和填料與纖維絮凝 一方面提高細(xì)料的留著率 而同時加快了濾水速率 助劑 第四節(jié)涂布加工化學(xué)品 將糊狀聚合物 熔融態(tài)聚合物或聚合物熔液涂布于紙