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1、- 1 -第一章 备料1.木材备料一般采用什么流程？原料场应符合哪些要求？流程：去皮、锯木、除节和劈木、削片。原料场符合的要求：防火、运输方便、排水通畅、通风良好、照明。2.木材去皮的方法有哪些？常用的剥皮设备有哪些？原理如何？去皮的方法：人工去皮、机械去皮（刀式去皮、摩擦去皮、挤压去皮、圆环式剥皮机或旋刀式剥皮机、Rosser 刀辊式剥皮机） 、水力去皮、化学去皮。常用的剥皮设备：滚刀式剥皮机、圆筒式剥皮机、圆环式剥皮机或旋刀式剥皮机、Rosser 刀辊式剥皮机、水力喷射式剥皮机。原理：滚刀式剥皮机：将原木放在楞架上，利用转动的滚刀，沿原木的纵向削去一道树皮，然后翻转机将原木翻动一定角度，再
2、削去一道树皮。圆筒式剥皮机：原木从圆筒的进料端连续地进入，在桶内做无规则的滚动，并被圆筒内壁的钢梁带着，随着圆筒的旋转而提升，再落下，逐渐从筒的一端移向另一端，原木之间、原木与筒壁之间发生摩擦、碰撞。使树皮剥离。圆环式剥皮机或旋刀式剥皮机：利用一个旋转圆环，在圆环上装有好几个带有刮铲刀片的支臂，当木片通过圆盘时，对它施加径向和切向的压力。利用树皮和木材形成层之间的结合力较弱的特点剥皮。Rosser 刀辊式剥皮机：利用一个快速的附有多个切削刀的刀辊，刀辊上的切削刀切削和刮铲掉原木上的树皮。水力喷射式剥皮机：直接以高压水射向原木以脱除树皮。4.影响削片的质量因素有哪些？影响木片长度的主要因素是在具
3、有适当的安刀角的前提下的刀距、投木角和投木偏角大小。影响木片厚度的主要因素是刀高。影响木片斜度的主要因素是投木角和投木偏角。木片的合格率。5.一般常用的木片筛选设备有几种？其特点如何？常用的木片筛选设备有：圆筛、平筛、盘式筛。圆筛：具有结构简单、设备维修容易等优点，但它占地面积大，筛选有效面积小，筛孔易堵塞。6.用于草片筛选的设备有哪些？辊式除尘机、锥形筛、吸尘风机、水膜除尘器。7.用于稻麦草备料除尘的方法有哪些？各有什么特点？方法：干法、湿法、干湿结合法。干法：工艺成熟，投资少，能耗小，容易操作，但飞尘污染大，草片所带灰尘等杂质多，制浆用碱量高，得率低，纸浆质量不高，硅干扰大。湿法：草捆直接
4、投入碎草机，无干法备料噪声和粉尘，改善工作环境，减低了劳动强度。草叶、泥沙等去除率高，净化效果好，使灰分、苯醇抽出物含量降低，减少了蒸煮和漂白的化学品用量，尤其是 SiO2的降低有利于黑液碱回收。草片被纵向撕裂，草节部分被打碎，有利于药液的浸透。蒸煮的草片水分稳定，有利于控制液比，尤其是对连续蒸煮有利。纸浆得率高，强度好，易于滤水。设备投资大，维修费用高，动力消耗大，生产成本高。干湿结合法：蒸煮得率高，纸浆强度大，匀整性好原料损耗低，汽和电负荷匀衡，自动化程度高，节省药液，劳动生产率高，劳动强度低，工作环境得以改善以及成浆质量稳定。8.稻麦草湿法备料的流程如何？有何特点？流程：整捆的麦草由运输
5、带直接送入碎解机中，在底刀和强大的涡流作用下，草捆被打散、撕裂和切断。碎草片穿过筛孔由草料泵抽出，不能通过筛孔的重杂质由排渣机连续排出。特点：草捆直接投入碎草机，无干法备料噪声和粉尘，改善工作环境，减低了劳动强度。草叶、泥沙等去除率高，净化效果好，使灰分、苯醇抽出物含量降低，减少了蒸煮和漂白的化学品用量，尤其是 SiO2的降低有利于黑液碱回收。草片被纵向撕裂，草节部分被打碎，有利于药液的浸透。蒸煮的草片水分稳定，有利于控制液比，尤其是对连续蒸煮有利。纸浆得率高，强度好，易于滤水。设备投资大，维修费用高，动力消耗大，生产成本高。设备原理：半湿法和干法设备相同，蔗渣由机壳上方进料口加入，在高速旋转
6、的飞锤作用下回旋，并和导向板、筛板碰撞、摩擦以至于打散，使蔗髓借助离心力从底部的筛板筛出除髓后的蔗渣从末端排出。湿法设备原理：在水力碎浆机中蔗渣在转动叶轮和固定叶片的摩擦作用下，松散开来，蔗髓穿过水力碎浆机底部的筛板，不断随水流出。第二章 化学法制浆1.解释化学法制浆常用名词术语。活性碱：烧碱法蒸液中的活性碱指 NaOH，硫酸盐法蒸煮液中的活性碱指 NaOH+Na2S，常以 Na2O 或有效碱：烧碱法指 NaOH，硫酸盐法指 NaOH+1/2Na2S，常以- 2 -Na2O 或 NaOH 表示。活化度：碱液中活性碱对总可滴定碱的百分比。计算时，NaOH 和 Na2S 等均以 Na2O或 NaO
7、H 表示。硫化度：白液的硫化度是指 Na2S 对活性碱的百分比。绿液的硫化度是指 Na2S 对总可滴定碱的百分比。计算时，NaOH 和 Na2S 等均以 Na2O 或NaOH 表示。蒸煮液：蒸煮液系指原料蒸煮时所用的碱液纸浆硬度：纸浆硬度表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。可用高锰酸钾、氯或次氯酸盐等氧化剂测定，以用高锰酸钾最为普遍。2.化学法制浆主要分哪几类？碱法和亚硫酸盐法制浆主要分为哪几种？各自的特点是什么？化学法制浆：碱法制浆、亚硫酸盐法和溶剂法制浆。碱法：烧碱法、 ；硫酸盐法、多硫化钠法、预水解硫酸盐法、氧碱法、石灰法、纯碱法等。最常用的是硫酸盐法和烧碱法。亚硫酸盐法：酸
8、性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸氢盐法、中性盐硫酸盐法和碱性亚硫酸盐法。碱法特点：碱法蒸煮对原料的适应范围比较广，硫酸盐法几乎适用于各种植物纤维原料，还可用于质量较差的废材、枝桠材、木材加工下脚料、锯末以及树脂含量很高的木材。烧碱法适用于棉、麻、草类等非木材纤维原料，也有用于蒸煮阔叶木的，很少用于蒸煮针叶木。3.硫酸盐法制浆和亚硫酸盐法制浆的优缺点是什么？硫酸盐法蒸煮的优缺点优点：对原料适用范围广。脱木素速率快，蒸煮时间较短。纸浆强度高蒸煮废液回收技术和设备比较完善。硫酸盐浆的用途广，针叶木本色硫酸盐浆可用于抄造纸袋纸、电缆纸、电容器纸、包装纸。漂白浆用于生产文化用纸及其他用途。阔叶
9、材和草类原料的硫酸盐浆常用于生产文化用纸或生产纸板等。较少发生树脂问题和草类浆的表皮细胞群问题。允许木片中有相当量的树皮。可从一些材种的蒸煮放气时回收松节油和从蒸煮废液中提取塔罗油等副产品。缺点：纸浆得率低。成浆颜色较深，比亚硫酸盐浆难漂。蒸煮时产生的恶臭气体污染大气。 亚硫酸盐法蒸煮的有缺点优点：本色浆较白，易漂。得率较高。生产精制浆不需要预水解。各种原料的废液可用于生产饲料、酵母、粘合剂、香兰素等，针叶木的制浆废液可生产酒精。缺点：原料要求比较严格。大都需要耐酸设备。蒸煮时间较长。亚硫酸盐浆的强度较硫酸盐浆低。亚硫酸盐法蒸煮废液的回收仍存在经济问题。4.蒸煮药液浸透的原理、影响因素和强化药
10、液浸透的措施是什么？蒸煮药液浸透的原理：根据药液浸透推动力的不同，浸透形式可分为两类：一类是压力浸透，它的推动力是压力差，即毛细管作用和外加压力的作用。另一类是扩散浸透，即扩散作用，它的传质推动力是药液的浓度差。外加压力的高低和药液的黏度的大小都会影响压力浸透。纤维轴向的毛细管作用总是大于横向毛细管作用的 50100 倍。扩散浸透效果主要取决于毛细管的有效截面积和药液的浓度差，同时还与药剂分子或离子的活性和大小有关，且受温度和原料水分影响。影响因素：药液的组成温度、压力纤维原料的种类和料片的格。强化药液浸透的措施：蒸汽装锅和预气蒸。蒸煮器外药液的预浸。装锅送液时，适当提高药液温度，一般将药液预
11、热至 7085后送入蒸煮器内。抽真空。盐硫酸盐法蒸煮初期加入过量药液，浸透完全时“回水” （即将多余的药液抽出并加以回收） 。液相变压法：5.碱法和亚硫酸盐法蒸煮过程中木素和碳水化合物的反应类型有哪些？碱法木素的化学反应类型：酚型 -芳基醚或 -烷基醚键的碱化断裂、酚型 -芳基醚键的碱化断裂和硫化断裂、非酚型 -芳基醚键的碱化断裂和硫化断裂、芳基-烷基和烷基-烷基间 C-C 键的断裂、甲基-芳基醚键的断裂、碱法蒸煮时木素发色基团的形成。碱法蒸煮的碳水化合物的化学反应类型：纤维的反应：纤维素的剥皮反应、纤维素的终止反应、纤维素的碱性水解。半纤维素的反应：脱乙酰基、半纤维素总的反应情况、聚木糖的反
12、应和保留、己烯糖醛酸。亚硫酸盐法木素的化学反应：酸性亚硫酸盐蒸煮时木素的化学反应：-碳原子脱除酚型和非酚型的木素结构单元中的 -碳原子磺化。碱性和中性亚硫酸盐法蒸煮木素的反应：酚型 C和 C的磺化反应、酚型 -芳基醚键的断裂和磺化、酚型或非酚型甲基-芳基醚键的亚硫酸盐解。亚硫酸盐法碳水化合物的化学反应：酸性水解、酸性氧化反应、单糖的氧化和分解反应6.碱法蒸煮过程中，纤维素在什么情况下发生剥皮反应和碱性水解？如何减少纤维素的降解？高温强碱的条件下发生剥皮反应和碱性水解。- 3 -将末端羰基氧化为羧基、将末端羰基还原为伯醇羟基、蒸煮时加入能与羰基起反应的化合物将还原性末端封锁。7、试述木材与草类原
13、料减法蒸煮脱木素反应历程的异同?答：木材碱法蒸煮脱木素反应过程可分为三个阶段：初始脱木素阶段，大量脱木素阶段，和残余木素脱除阶段。草类原料硫酸盐法或烧碱法蒸煮脱木素反应历程近视可分为大量脱木素阶段，补充脱木素阶段，残余木素脱除阶段。8、试述碱法蒸煮得影响因素答：用碱量（effect of alkali charge）a.用碱量的大小会影响脱木素速率和脱木素程度，同时也会影响碳水化合物的降解程度b.当纸浆得率和质量要求和其它工艺参数不变时，提高用碱量是加快蒸煮速率、缩短蒸煮时间、提高产量的有效措施。c. 蒸煮用碱量的大小，主要决定于原料的种类、质量和成浆的质量要求。d. 蒸煮终了时蒸煮液中还必须
14、有一定的残碱，一般 4 - 10g/L，以利于后期木素的溶出。（2）液比(Effect of Liquor-to-Wood Ratio)液比与用碱量共同决定药液的浓度（C） 。C 会影响反应速率。用碱量一定时，液比 ，则 C ，结果：a.加快脱木素，缩短蒸煮时间；b. 增加碳水化合物的降解，得率；c. 汽耗；d.若液比过小，液与料混合不匀，蒸煮不匀，粗渣率 。直接通汽加热，液比可小些；间接加热，液比要大点。 回转式蒸煮器蒸煮，液比可小些。快速蒸煮，可适当缩小液比，但要保证药液良好循环。若生产物理强度大， 纤维素含量高的浆，宜用较低的药液浓度，较大的液比。结构紧密的原料，可用较小的液比。(3)硫
15、化度 硫化度的大小影响蒸煮速率在一定范围内，硫化度，可加快蒸煮，但若超过一定范围，效果不明显，甚至降低蒸煮速率。硫化度对浆得率和质量的影响用碱量一定，适当提高硫化度，可提高得率，若过高，硫化木素不能充分溶出，浆质量下降。(4) 蒸煮最高温度（Effect of Maximum Pulping Temperature Tmax ）Tmax ，脱木素速率。9、添加助剂的碱法蒸煮过程仲，蒽醌、多硫化钠和亚硫酸钠的作用各是什么？答：AQ(蒽醌)的作用:提高脱木素速率，缩短蒸煮时间，保护碳水化合物，提高纸浆得率。缺点：蒽醌在碱法中溶解度小，蒽醌与浆料难以混合均匀，漂白浆泡沫多，打浆掃化慢，漂白困难多硫化
16、钠得作用：增加OH,保护碳水化-合物，S2在碱性条件下把纤维素或半纤维素的还原性-CHO氧化为-COOH,以减少剥皮反应。缺点对设备腐蚀性强，温度大雨 100C 时，Na2Sn 分解。亚硫酸钠的作用：（Na2SO3+NaOH）保护碳水化合物，减少剥皮反应。10、什么叫 H-因子？H-因子的意义是什么？如何如利用计算机控制蒸煮？答：H因子是个蒸煮温度得相对反应速率常数与蒸煮时间的定积分。H-因子的意义：同一原料，在用碱量，硫化度，液比等蒸煮条件相同时，控制 H因子相同，则其纸浆得率及浆中木素含量相同。利用计算机控制蒸煮：用计算机来控制间接蒸煮，连续蒸煮器的蒸煮质量，受到良好的效果。由于蒸煮质量有很多影响因素，如有效碱，H-因子和硫化度等因此用微型计算机综合进行蒸煮质量的控制需要一个公式或数学模型。其中 T-因子是 H-因子的改进形式，它考虑了化学药品浓度的影响，T-因子的定义如下：T=S/(2-S)(
