精细化学品化学四章节造纸化学品.ppt
精细化学品化学,教材:精细化学品化学 主编：周立国 段洪东 刘伟 化学工业出版社,第四章 造纸化学品,第一节 概 述,第四章 造纸化学品,龟甲、兽骨,陶器,青铜器,简牍（竹木简）,天下之事无大小皆决于上。上至以衡石量书，日夜有呈，不中呈不得休息。史记,笨重,学富五车,帛书,昂贵,西汉早期麻纸（甘肃放马滩出土）,西汉前期，人们从“积漂絮成絮片”中得到启示，发明了纸,2. 纸的发明,（质脆、书写不流畅）,公元105年，蔡伦改进造纸术。他用树皮、麻头、破布和旧鱼网做造纸原料，扩大了原料来源，降低了造纸的成本，同时又提高了纸的产量和质量。从此，纸逐步取代竹木简和帛。为纪念蔡伦的功绩，人们把这种纸叫作“蔡侯纸”。,3. 蔡伦改进造纸术,一些文明古国使用的书写材料,4、造纸术的传播与贡献,易发脆断裂、难保存,太贵,笨重,难保存,造纸术是我国的四大发明之一，由我国传遍世界，促进了文化的交流和教育的普及，深刻地影响了世界文明的发展进程，是中华民族对世界科学文化的一项重大贡献。,造纸术的贡献,纸是一种特殊的材料 纸是由纤维（包括植物纤维和非植物纤维） 和非纤维添加物交织 而成的多孔性网状 结构薄型材料。,据研究，一张普通的A4打印纸，大致由2500万根左右的植物纤维构成。,制 浆,打 浆,抄 纸,涂 布,纸,纸的形成,制 浆,由植物纤维原料分离出纤维而得纸浆的过程。主要可分为机械法、化学法和化学机械法，分别制得机械纸浆、化学纸浆和化学机械纸浆。,打 浆,是利用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应在造纸机上生产所要求的特性，并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。,抄 纸,纤维悬浮液,涂 布,将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物熔液涂布于纸、布、塑料薄膜上制得复合材料(膜)的方法。,“软钢板”。反映国力和文化发展水平。 是“朝阳工业”，而不是“夕阳工业”。 国际上认为是六大支柱产业之一。,造纸工业在国民经济中的地位,产量：（万吨） 1992年： 美国 加拿大 中国 日本 纸浆 5928 2284 1198 1120 纸及纸板 7472 1659 1725 2832 2004年 纸浆 5359 2641 1418 1072 纸及纸板 8340 2046 4950 3089,国内外造纸工业的现状,人均纸和纸板消耗量13.7kg 1998年纸及纸板 产量2144万吨，人均纸和纸板消耗量26.2kg ;美国336.5kg ，日本237.1kg。 2004年纸和纸板人均消费量前名的国家统计 卢森堡 345.7 比利时 337.9 美国 312.0 芬摩纳哥 277.7,、污染严重：造纸工业废水是我国最大的工业污染之一，每年造纸中段水的排放量30多亿m3，相当于全国废水排放总量的1/6； 、用水量大：我国 造纸企业一般为200300 m3/t，用水少的为100150 m3/t。世界上最低纪录：50 m3/t。,存在的问题：,造纸工业的发展趋势前景,潜力巨大； 能源、资源、环保； 用途增加； 特殊功能； 规模化，专用化。,造纸机是向大型化、高速化方向发展：抄宽9.68m，车速1200m/min。 朝着车速更高、动力消耗更少，生产纸张质量更好的夹网纸机发展。 为了节约和充分利用纤维原料，向薄型化、轻量化方向发展，生产薄型、低定量纸张。,助 剂,第二节 制浆化学品,制浆过程是将大块的植物原料分散成纤维素分散胶体的过程。 1.机械法 2.化学法 3.其他方法,碱法 亚硫酸盐法 硫酸盐法 氯碱法,微生物制浆 有机溶剂法制浆 爆破法制浆,在制纸浆过程中，能辅助蒸煮剂提高蒸煮效率的化学药品。 可加快脱木素速度，缩短蒸煮时间，制浆速度快，耗能小，碱和漂白化学品用量小，纤维得率高，减少废液负荷，环境污染小。无臭。,1 蒸煮助剂,主要的无机蒸煮助剂,多硫化钠,亚硫酸钠,硼氢化钠,连二亚硫酸钠,主要的有机蒸煮助剂,蒽醌及其衍生物,硝基蒽醌,2 漂白助剂,通过各种浆料方法生产出来的浆料，由于浆料中存在木素和其他有色物质，故都呈褐色至淡黄色不等。蒸煮或磨碎后没有经过漂白的浆料称为本色浆，若生产色泽洁白的纸或色纸，必须漂白。漂白过程中，尽量除去色素的同时，还应尽量减少漂白时对纤维素和半纤维素的损伤，以生产出质量好、白度稳定的浆料。,莎草纸,3 废纸脱墨剂,再生纸是以废纸做原料，将其打碎、去色制浆经过多种工序加工生产出来的纸张。其原料的80%来源于回收的废纸，因而被誉为低能耗、轻污染的环保型用纸。城市废纸多种多样，以不同类别的废纸为原料再制成不同的再生复印纸、再生包装纸等。,1 表面张力 2 界面膜的性质 3 表面张力的修复作用 4 表面电荷 5 泡内气体的扩散,1 降低局部表面张力,2 破坏界面膜的弹性 使其失去自动修复作用,3 降低膜黏度,4 固体颗粒,总之：液膜的强度最重要。,4 消泡剂,5 废液治理剂,絮凝剂,生物处理剂,助 剂,第三节 抄纸化学品,添料是指纸浆中加入非纤维性的物质； 在纸浆中加入添料，改变纸张的性质，更好的满足使用的需要，这一生产过程称为加添。 目的： 1 提高纸的质量和功能； 2 提高效率、减少流失、降低成本。,植物纤维纸中，纤维本身和纤维之间存在许多毛细孔，有相当大的吸水性。在它们上面书写，墨水会很快扩散开来，使字迹模糊不清 ，即“洇水”现象。在纸浆中加入某种助剂，它能在纤维表面形成疏水层，从而降低水渗透进毛细管的速度，这个过程称为施胶，所加的助剂称为施胶剂。,1 施 胶 剂,施胶方法： 纸内施胶或内部施胶 纸面施胶或表面施胶 1）纸内施胶：在纸浆中加入施胶剂，再抄成具有增液性能的纸和纸板施胶的主要方法。 2）纸面施胶：在纸的表面浸入施胶剂，以取得增液性能。 3）双重施胶：纸料内和纸面上均进行施胶。,造纸上常用的施胶剂大约有四大类： 1 植物胶料：松香，淀粉。 2 动物胶料：包括骨胶、皮胶、干酪素。 3 矿物胶料：指的是水玻璃、石蜡等。 4 合成胶料：如甲醛树脂、聚乙烯醇等。,2 增 强 剂,在纸浆中加用适当的添加剂，来提高纸张的（物理质量）强度，改进纸张的耐磨性、挺度和掉毛、掉粉现象，提高纸张的施胶度。,增强方法： 桨内添加增强剂 抄纸时添加表面增强剂,增强效果： 增干强剂 增湿强剂,3 助流剂、助滤剂,助留剂：用来提高纸料中的细小纤维和填料的留着率；主要用阳离子型高分子聚合物：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺。用量少，效率高，经济效益好。 助滤剂：使细小纤维和填料与纤维絮凝，一方面提高细料的留着率，而同时加快了滤水速率。,助 剂,第四节 涂布加工化学品,将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物熔液涂布于纸、布、塑料薄膜上制得复合材料(膜)的方法。,涂 布,涂布胶黏剂，涂布颜料分散剂 涂布消泡剂、阻泡剂，防腐剂、防霉剂 憎水剂、防水剂,助 剂,第五节 其他造纸用化学品,1 荧光增白剂 2阻燃剂 3毛毯清洗剂 4分散松香乳化剂,5抗静电剂 6柔软剂 7再湿剂、渗透剂 8微胶囊,三联 无碳 复写纸 收据,
