什么是硫酸鹽法制漿?
硫酸鹽法制漿是指小木片在NaOH和Na2S的溶液中進行蒸煮。堿液的侵襲使木素分子碎解成較小的組分,木素鈉鹽溶解于蒸煮液中。硫酸鹽法國俗稱“Kraft”,德文中是強韌的意思。Kraft紙漿可制造強韌的紙產品,但其未漂漿呈深棕色。硫酸鹽法制漿有獨特的臭味氣體產生,主要是含有機硫化物,將會造成環境污染。現在,紙生產量的80%都是采用這種方法制造出來的。
在硫酸鹽法的蒸煮液中,除NaOH的強堿性作用外,Na2S電離后的S2-離子和水解后的產物HS-離子有著相當重要的作用;此外,Na2CO3和Na2SO3甚至Na2Sn等雜質成分也起到一定的作用。蒸煮液中含有Na2Sn(多硫酸鈉)時,對蒸煮有益,能提高蒸煮得率,但有強烈的腐蝕作用。
自從Carls.Dahl將硫酸鈉引入蒸煮系統,硫酸鹽法作為燒堿法(只用NaOH)的改進工藝,已經歷百年以上。以后將蒸煮液中的Na2SO4改為Na2S,使得在蒸煮針葉木時的反應動力學和紙張性能均大為改善。因為Na2SO4曾經是傳統的補充化學藥品,所以稱之為“硫酸鹽法”。
硫酸鹽法制漿的優缺點:
優點:
(1)對各種木材纖維原料,如針葉木、闊葉木、竹及草類都適用。還可以用于質量較差的廢材、枝丫材、木材加工廠下腳料及樹脂含量高的木材。
(2)能生產很多品種的紙漿。如針葉木本色漿常用于電氣絕緣紙、紙袋紙、強韌包裝紙、特殊紙板及工業技術用紙;針闊葉木及草類漂白漿用于制造文化用紙及白紙板等;并生產溶解漿制人造纖維。硫酸鹽法是當今化學制漿方法中廣泛應用的一種。
(3)紙漿強度較好。與燒堿法相比的得率較高。
(4)對設備的腐蝕比較小,對蒸煮和洗滌設備的材料,一般采用碳鋼即可,較易解決。
(5)可以經濟而有效地對制漿化學藥品和熱能進行回收。如使用樹脂含量較高的針葉木制漿,還能生產出像松節油和塔羅油那樣有價值的副產品,使生產成本和污染負荷降低。
(6)利用多段漂白方法和二氧化氯漂白劑,可以得到高強度和高白度的紙漿。
缺點:
(1)與亞硫酸鹽制漿比較,硫酸鹽木漿具有得率稍低,原料消耗略高,紙漿顏色深,打漿漂白較困難,漿的成本高等缺點。對于多戊糖含量高的草類纖維,堿法漿的濾水性能差,不透明度也較低。
(2)制漿過程中不可避免的會產生難聞的臭氣,即污染空氣,又對人體健康有害。
(3)不能有效地利用纖維原料的木素組成,雖然黑液中的木素在堿回收鍋爐中被燃燒而回收能量,但能量的回收效率較低。
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