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1、森工概论（林产化学工业部分）绪论1木材制浆与造纸 2木材热解3松脂采集及松香生产 4其它林化产品生产 5 建议教材与教学参考书 林产学概论 杨敏娟 吴定新主编 中国 林业出版社 1987 天然树脂生产工艺学 程芝主编 1981 天然香料手册 张承曾主编 轻工业出 版社 1989 新领域精细化工 陈开勋主编 中国石 化出版社 1999 课程教学的基本形式 （一） 课堂讲授 （二）参观实习 （三）考试环节 （学生成绩评定：平时成绩30%+期末考 试70%）期末考试形式采用笔试。考试 题型分为填空、简答和论述。第一章 绪 论 第一节 概述 一 什么是林产化学工业 ？以可再生的木质和非木质森林资 源为
2、原料，经过化学或生物技术加 工，生产国民经济发展和人民生活 所需的各种产品的工业。二 林产化学工业研究对象及分类 1 研究对象：不仅限于木材，还包括树枝 ，树皮、花、果实、树木分泌物以及森 林中蕴藏的其他资源如药材、食用菌类 、野菜、野果等。阔叶木（硬木）： 白杨、桦木、 桉木、榉木、楹木、相思木 桉树桦树白杨（二）非木材原料1、禾本科纤维原料 稻麦草、荻苇、芒秆、蔗渣、高粱杆、麻秆、玉米秆、 芦竹、毛竹、慈竹、白夹竹、楠竹、斑竹等。 注意竹子是禾本 科纤维原料针叶木(needle leaved wood)（软木soft wood）：云杉、冷杉、铁杉、落叶松、红松、马尾松。2 林化产品的分类及
3、主要产品 1）木质原料的化学利用产品： 木浆（制浆造纸）、木质活性炭 （热解）、糠醛（水解） 2）非木质林业原料的化学利用产品 松香、松节油（天然树脂的采 集）、植物单宁、芳香油、生物活性提 取物（树木提取物加工） 、紫胶（树木 寄生昆虫的放养及产品加工）活性炭糠醛栲胶松香 紫胶3 主要的化学成分 第二节林产化学工业的发展前景 一 林产化学工业在国民经济中的作 用 1 缓解能源危机 2 促进林业产业的跨越式发展 3 调整农村产业结构，解决“三农” 问题的重要支撑。 二 我国林产化学工业的发展前景 1 木材制浆造纸将发展壮大并逐步成 为林产化工的支柱产业 2 开发具有自主知识产权的深加工产 品是
4、林产化学品发展的关键 3 天然产物的提取和开发利用将是森 林资源化学利用的一个新领域 4 木质能源技术和木质活性炭的生产 将继续进一步发展本章思考题：1何谓林产化学工业， 研究对象有哪些？ 2简述林产化学工业在国民经济中的作 用 。 3.林化产品的分类。第二章 制浆造纸 什么是造纸工业？ 国内外造纸工业的现状及发展概况 造纸的原料 制浆造纸的基本工艺过程 NextBackNextBackNextBack购物袋第一节： 造纸工业的现状及发展概况一我国制浆造纸工业的发展史（了解） 公元105年，蔡伦利用渔网破布、韧皮纤维 才等通过挫、煮、打、抄四字工艺成功发 明了造纸术, 所生产的纸张广泛用于书写
5、、 记事等。 公元610年经朝鲜传到日本 公元751年传到阿拉伯 公元900年传到埃及 公元1189年传到法国 公元1271年传到意大利 公元1390年传到德国 公元1494年传到英国 公元1576年传到俄国 公元1694年传到美国 公元1803年传到加拿大 公元1868年传到澳大利亚二 我国造纸工业的发展现状 全国纸和纸板生产和消费情况： 1 2007全国纸和纸板生产企业：3500家； 2 纸和纸板总产量：7350万吨, 较上年增 长13.08%； 3消费量：7290万吨，较上年增长10.45% ； 人均消费量：55Kg，较上年增长5Kg主要产品 1）新闻纸：450万吨，占纸和纸板总产 量的
6、6.12%； 2）未涂布印刷书写纸：1340万吨， 18.23%； 3）涂布纸：510万吨，6，94%； 4）生活用纸：520万吨，7.07%； 5）包装用纸：530万吨，7.21%； 6）白纸板：1050万吨，14.29%； 7）箱纸板：1360万吨，18.50% 8）瓦楞原纸：1340万吨，18.23% 9）特种纸及纸板：120万吨，1.63% 2007年我国纸和纸板进出口贸易总 体特点：进口量相对减少，出口贸易所 增加，产品的国际竞争力有所提高。 作为造纸原料的木浆、废纸进口量仍然 呈继续增加趋势 三 造纸工业的发展方向 1 纸机向大型化、高速化发展 2 向着速度更高、动力消耗更少、生产
7、 纸张质量更好的夹网纸机发展 3 纸张向着薄型化、轻量化的方向发展 四 造纸工业存在的主要问题 _废水污染问题充分循环使用增加封闭系统搞好碱回收工作 _用水量大一、林产化学工业的发展前景二、什么是制浆造纸工业三、制浆造纸工业的现状及发展方向重点重点回顾回顾第二节 制浆造纸原料 一 植物纤维 1 木材纤维造纸应选用纤维细胞多、杂细胞少的植物原料 。因此纤维长、长宽比大、杂细胞少的针叶木 材是造纸的优良原料，可用于制造各种高档纸 张。 2 非木材纤维 3 废纸 4 其它原料玻璃纤维、陶瓷纤维、合成纤维韧皮纤维原料 树皮类：桑皮、构皮、棉杆皮、檀皮、雁皮、棉杆皮麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻、苎
8、麻等桑树亚麻构树棉秆皮籽毛类纤维原料棉花、棉短绒及棉质破布等。叶部纤维原料龙须草、甘蔗叶、香蕉叶、龙舌兰麻等。棉花甘蔗叶香蕉叶棉杆半木材纤 维原料第三节 制浆一 纸和纸板的分类和用途纸和纸板有很多不同的分类方法 1 按造纸原料分植物纤维纸合成纤维纸矿物纤维纸金属纤维纸 2 按纸的抄造方式手工纸机制纸 3 按抄纸时的成形方式湿法干法 4 按纸的白度漂白纸半漂纸本色纸 5 按纸面的光滑程度毛面纸半有光纸有光纸 6 按用途分：文化用纸、包装用纸、生活 用纸、印刷用纸、技术用纸等二 制浆基本过程原料贮存备料洗涤筛选净化漂白贮存化学处理 机械处理 化学+ 机械处理辅助过程：药液制备，化学品回收等三木材主
9、要的化学成分木素的基本结构 四 ： 木材制浆的方法：制浆就是破坏胞 间层连接分离纤维的过程。 按加工方法分： 1 化学法：用化学药剂同木素反应，木素 分解成能溶于水的小分子化合物，从而 达到分离纤维的目的。 2 机械法：用磨石磨木机或木片磨 木机依靠在机械摩擦作用产生大量 的热使木素软化，然后再将胞间层 磨解分离出纤维来。 3 化学机械浆：化学制浆和机械磨浆两 者相结合的的方法，由于木材的材质较 硬，磨木过程中的动力消耗太大，为了 降低能耗，磨木之前先将木材原料预先 用化学药剂轻微处理一下，使胞间层松 动，然后用机械摩擦作用分离纤维。五 ：不同方法制浆的纸浆得率 纸 浆 种 类得 率化学浆45
10、50%高得率化学浆5065%半化学浆6585%化学机械浆8590%预热木片磨木浆和化学处理预热木片磨木 浆9094%磨石磨木浆和木片磨木浆9498%六 生产工艺过程 手工纸 选料浸泡发酵蒸煮洗浆堆晒 碾浆抄造压榨烘干成纸 机制纸（化学法） 备料蒸煮洗涤筛选漂白打浆 上网滤水压榨脱水烘缸干燥压 光卷取包装第四节机械法制浆 一 概述 磨木浆的特点纸浆得率高 生产成本低 适印性好 环境污染小 纸浆纤维短、非纤维性 成分高、成纸张度较低 不易长久保存 因上述特点，白色磨木浆主要用于生产发行 量大、不需长期保存的、价格低廉的新闻纸。 磨木浆的分类 普通磨木浆：磨木的过程和原理 普通磨木浆的原料 木片磨木
11、浆：木片磨木的生产过程 ：木片磨木浆的特点第五节 ：碱法制浆 一 定义利用碱性化学药品的水溶液处理植物原料 获得纸浆的方法。 二 碱法制浆分类 1 石灰法： 使用的药剂是石灰乳液，有效成分为氢氧 化钙，碱性较弱，不宜处理木浆。 2 烧碱法： 又名苛性钠法，蒸煮药剂为氢氧化钠和 少量的Na2CO3,此法适于蒸煮棉、麻、草 类等非木材纤维原料，也可用于蒸煮阔 叶材，但不适于蒸煮针叶材。纸浆强度 和得率都较低，国外只用于生产草浆。 3硫酸盐法 是碱法中最主要的制浆方法，蒸煮药剂 为氢氧化钠和硫化钠。此法适用于各种 纤维原料，最适于处理针叶材，包括树 脂含量高的松木。 三 硫酸盐法蒸煮的化学反应原理
12、1 蒸煮的目的适当的除去原料中的木素及部分半纤维素 ，尽可能减少对纤维素的损伤 _ 蒸煮的化学发应ROR+NaOH RONa+ R H ROH+ NaOH RONa+H2O式中R和R分别代表木素大分子的主要 结构基团。 2 蒸煮条件 _用碱量 _碱液浓度和液比 _硫化度 _温度和时间 3 洗涤和碱回收 _洗涤 将黑液从纸浆中分离出来。不仅回收化 学药品，也是获得纯净纸浆的先决条件 。 4 碱回收包括蒸发、燃烧、苛化三个主要步骤 四 纸浆的筛选、净化和漂白1 纸浆的筛选利用杂质的外形尺寸和几何形状与良浆 不同的特点，通过不同形式的筛选设备 将其分离开来 1_粗选 2_精选2纸浆的净化利用杂质的比
13、重比良浆大的特点，利用重 力沉降或离心分离的办法除去杂质的过 程 1 ）目的 2）方法重力沉降离心分离 3 纸浆的漂白 1）目的：以合理的费用，在保证纸浆良 好的强度和适宜的造纸性质的情况下， 生产出一定白度的纸浆来。 2）方法氧化性漂白；利用漂白剂的 氧化作用除去纸浆中残留的木素，破坏 发色基团，使木素分子氧化降解而溶出 。 还原性漂白：使用还原性的漂白剂 选择性地破坏纸浆中的发色基团的结构 ，并不除去纸浆中的木素，因此漂白后 纸浆的得率不会下降。 _漂白剂氧化性 还原性_单段和多段漂白五 造纸1打浆1 打浆的作用细胞壁的位移和变 形初生壁和次生壁的破裂润涨细纤维化切断2 纤维的结合力 3
14、施胶和加填 1施胶2加填往纸料中加入不溶于水或略溶于水的矿物 质，使纤维得到无填料时难以具备的性 质。可增加纸张的平滑度、紧度、和白 度以及提高纸张的不透明度和适印性等 。 4 纸的抄造 抄造方法和设备 方式：手工和机制： 抄造方法： 湿法：浆纤维分散在水介质中 成为悬浮液。 干法：以空气为介质使纤维成为悬 浮体。 设备：长网造纸机，圆网造纸机，加网造纸 机。 1纸料的准备 2纸页的抄制本章思考题 1造纸工业的发展方向。 2造纸工业的原料有哪些？ 3纸和纸板的分类方法有哪些？ 4机制纸生产的工艺流程 5硫酸盐浆的制备原理 6筛选和净化的原理有何不同之处？ 7打浆的作用是什么？ 8漂白的方法和原理。 9 碱回收松脂采集及松香生产 3.1松脂采集 3.1.1概述 松脂是松树中含有的生理分泌物，是松 树木质部受到损伤后分泌出来的一种粘 稠的液体。表1-4我国的松脂资源情况 Tab.1-4.Pine resources for tapping in China省区 Provinces广西 Guang
