簡析制漿造紙技術(shù)的發(fā)展歷程以及未來展望
造紙術(shù)的發(fā)明，讓人類文明的傳播和傳承進(jìn)入了一個全新的時代，讓文字的載體從沉重的竹簡變?yōu)檩p巧且便于攜帶的紙張。可以這么說，紙的出現(xiàn)，改變了文化的傳播途徑，讓幾千年前的文化和史料得以保存至今。不過由于技術(shù)水平的限制，造紙術(shù)在剛剛發(fā)明時，紙的質(zhì)量很差。隨著人類科技的不斷發(fā)展，造紙技術(shù)也在不斷進(jìn)行著變革，紙的質(zhì)量越來越高，功能也越來越多。目前，中國已經(jīng)成為全世界紙制品的制造和消耗排名靠前的國家，因此研究提高進(jìn)一步提升制漿技藝以控制生產(chǎn)成本、改善紙張質(zhì)量以及生產(chǎn)過程中帶來的環(huán)境污染問題成為當(dāng)下亟待研究和解決的問題。身為造紙行業(yè)從業(yè)人員，一定要努力創(chuàng)新，吸取國內(nèi)和國際先進(jìn)的造紙技藝，進(jìn)一步革新現(xiàn)有的造紙技術(shù)，提高造紙的質(zhì)量和效率。
1 ·前言
制漿對紙張成型的質(zhì)量有很大的影響，所以若想獲得高質(zhì)量的紙張，必須要提高制漿的工藝質(zhì)量。通常來說，制漿包括機(jī)械制漿、化學(xué)制漿和半化學(xué)制漿等三種方法。制漿一般是指將木材制成造紙所需的紙漿，利用特殊方法（一般指用機(jī)械方式、化學(xué)方式或者兩種方式混合使用）將從樹木等植物中提取的纖維原料制成本色紙漿或進(jìn)行進(jìn)一步的漂白。在造紙術(shù)產(chǎn)生后的近千年里，由于技術(shù)水平有限，多采用機(jī)械制漿，而近些年隨著科技的發(fā)展，化學(xué)制漿的應(yīng)用越來越廣泛，大大提高了制漿的效率和紙漿的質(zhì)量。本文主要將介紹目前應(yīng)用越來越廣的化學(xué)制漿技術(shù)，并對目前比較先進(jìn)的化學(xué)漂白方法進(jìn)行介紹，分析化學(xué)制漿技術(shù)的優(yōu)勢及發(fā)展前景。
2 ·化學(xué)制漿技術(shù)的種類與用途
化學(xué)制漿技術(shù)常見的方法有堿法和亞硫酸鹽法，其中堿法主要包括燒堿法和硫酸鹽法，而亞硫酸亞法通常包括酸性亞硫酸氫鹽法、亞硫酸氫鹽法、微酸性亞硫酸鹽法、中性亞硫酸鹽法和堿性亞硫酸鹽法。化學(xué)制漿技術(shù)是近些年來發(fā)展迅速的先進(jìn)技術(shù)，其主要用于制作高級文化用紙、紙袋紙、國防用紙和纖維復(fù)合材料等。為了提高造紙質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)成本和解決造紙所帶來的環(huán)境污染問題，世界各國都在努力革新制漿技術(shù)，在2014 年十月底，第九屆中國國際造紙化學(xué)品技術(shù)及制漿設(shè)備展覽會在上海世博展覽中心舉行。在這次展覽會上，展出了目前各國比較先進(jìn)的化學(xué)制漿原料和設(shè)備，介紹了造紙化學(xué)品在造紙工業(yè)中的應(yīng)用，以及對控制生產(chǎn)成本、改善環(huán)境污染問題、提高造紙質(zhì)量的重大影響，讓人們深刻體會到化學(xué)制漿工藝對造紙技術(shù)的重要作用。
3· 化學(xué)制漿技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
眾所周知，制漿是一系列工序的簡稱，主要包括原料選擇、蒸煮分離纖維、濃縮、磨漿、儲存原木、鋸木、去皮、除節(jié)、削片、蒸煮、洗滌、篩選、凈化、漂白、浸漬和磨漿得到本色漿板。隨著化工科技的發(fā)展，越來越多的化工技藝被應(yīng)用到這些生產(chǎn)流程中，對造紙工業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。下面就從幾個生產(chǎn)流程中介紹化學(xué)工藝在其中的應(yīng)用。在進(jìn)行木材的蒸煮時，一般會采用塔式連續(xù)蒸煮系統(tǒng)和低能耗置換間歇蒸煮等裝備，在蒸煮的過程中加入適量燒堿以增加脫木的速率，將大部分木素脫離出來并且不斷擴(kuò)散成為制漿，同時也減慢碳水化合物的溶解。但是需要指出的是，利用這種方式的獲得率較低，一般在五成左右。
在之前的磨漿工藝中，無論是盤磨磨漿還是磨石磨漿，都是單純地將原木或者是木片放入磨盤或者磨石機(jī)中，通過施加物理壓力來促使纖維分離。這樣的加工方法效率較低，且施工投入很大，目前比較常用的方法是先進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，使用化學(xué)藥劑使原木的組織更加松弛，同時也使得纖維軟化。經(jīng)過化學(xué)預(yù)處理之后，磨漿工藝就變得簡單很多，同時也大大提高了加工的效率和質(zhì)量，提高了獲得率。
漂白也是造紙工業(yè)中一種常見的工藝，在古代漂白技術(shù)還未誕生時，紙張的質(zhì)量較差。我們都知道，木素以及抽出物是紙漿有其它顏色的原因，而漂白的目的就是加入化學(xué)藥劑來提高紙漿的白度。常見的漂白方法有兩類，一種是只讓發(fā)色基團(tuán)脫色而保留木素，進(jìn)行此類漂白常用二亞硫酸鹽和硼氫化鈉。而另一類則是不保留木素，使用漂白劑將木素氧化并溶出。這兩類漂白的方法在于，前者的獲得率較高，但是得到的紙漿白度不高；而后者的損失較大，獲得率低，但是能得到高白度的紙漿。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)對紙張獲得率和白度的不同來合理選擇漂白方法。
除了上述兩大類傳統(tǒng)的漂白方法，近些年來過氧化氫漂白法的應(yīng)用也越來越廣泛。在傳統(tǒng)的漂白方法中，多是利用氯離子的還原性進(jìn)行漂白，而過氧化氫作為一種無氯漂白劑，具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。以過氧化氫作漂白劑是利用他的HOO- 官能團(tuán)，鈍化乃至消除發(fā)色基團(tuán)，但是可以保持木素原本的結(jié)構(gòu)。因其獨(dú)特的化學(xué)性能，有時候也用作多段漂白的工序來改變發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)，并且起到維持紙漿白度的作用。但是其不足之處在于，過氧化氫對于紙漿白度的提升性能很有限，一般在8％ -10％左右。
4 ·化學(xué)制漿技術(shù)的應(yīng)用前景
化工科技對制漿技術(shù)的提升作用是不言而喻的，隨著科技的不斷發(fā)展，還會不斷有新科技被應(yīng)用到制漿技術(shù)中來。客觀來說，雖然我國是紙制品的制造和消費(fèi)大國，但由于我國的裝備制造業(yè)與西方發(fā)達(dá)國家仍存在一定程度的差距，而且造紙行業(yè)對環(huán)境造成的污染問題依然嚴(yán)峻。單純的利用機(jī)械制漿，效率相對較低，生產(chǎn)成本投入較大，且會不可避免的造成比較嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此可以預(yù)見的是化學(xué)制漿技術(shù)勢必將會得到越來越多的應(yīng)用。科學(xué)發(fā)展觀要求我們發(fā)展環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)，作為對環(huán)境污染較大的行業(yè)，造紙工業(yè)需要從業(yè)不斷創(chuàng)新，針對造紙工藝中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行分析，并利用化學(xué)方法加以解決。總的來說，化學(xué)制漿技術(shù)在將來勢必得到越來越廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。
5· 結(jié)語
制漿技術(shù)是否成熟決定著紙張質(zhì)量的優(yōu)劣，因此完善制漿技術(shù)非常重要。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械制漿，化學(xué)制漿技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢，但是我們在生產(chǎn)過程中也要注意吸取機(jī)械制漿技術(shù)的優(yōu)勢，將化學(xué)制漿技術(shù)與機(jī)械制漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行整合，不斷完善制漿技術(shù)，追趕國際先進(jìn)水平，不斷提高制漿水平，改善造紙質(zhì)量，解決造紙過程中對環(huán)境造成的污染問題，發(fā)展環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)。堅持進(jìn)行蒸煮、漂白等工藝過程中的化學(xué)制劑研究，提高獲得率，研究進(jìn)一步提高制漿白度的方法。造紙工業(yè)從業(yè)者要不斷提升自身的職業(yè)素養(yǎng)，提高專業(yè)素質(zhì)，不斷了解和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的制漿技術(shù)并應(yīng)用到生產(chǎn)中來，爭取以較小的代價實(shí)現(xiàn)我國造紙工業(yè)的較大發(fā)展，不斷改進(jìn)我國現(xiàn)有的制漿技術(shù)。參考文獻(xiàn)：
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