造紙工業中的（de）清洗

纖維素脫樹脂清（qīng）洗（xǐ）

1.樹脂

天然樹脂是存在於植物體中的一種物質，在樹木中含量較多（duō）。樹木貯存其養分的形式一是澱粉，另一種是樹脂。在木材組織中的柔細胞和髓細胞間含有大量樹脂（zhī），也存在於針葉樹（shù）材的樹脂溝中和（hé）闊葉（yè）林的導管的間壁中。其（qí）化學成分（fèn）為樹脂（zhī）酸、脂（zhī）肪酸及其酯等可皂化（huà）物和烯，織物醇，高碳醇等不可（kě）皂化物，不同植物中含有的（de）樹脂化學（xué）組成也不同。樹脂的（de）含量隨樹種，樹齡和采伐後（hòu）原木（mù）幹燥期（qī）的長短而（ér）發生變化，一般要求（qiú）紙漿中樹脂的含量要降低到0.2%以下。

2.造紙生（shēng）產工藝過程

造紙工業中使用的纖維原料大多為木材和（hé）草（cǎo）類，它（tā）們的成分中含有纖（xiān）維素，半纖維素，木質素以及（jí）其（qí）他成分。造紙（zhǐ）通常分為兩步，首先把原料變成紙漿，再把紙漿（jiāng）經過機（jī）械（打（dǎ）漿）處理，添加一些輔料，送上造機製成紙張。

（1）製漿過程中樹脂的脫除

在蒸煮過程中溶液的pH值對樹脂的脫除影響很大，當用酸性蒸煮法（fǎ）時，樹脂中的酯類分解成脂肪酸，大（dà）約樹脂總量的50%以脂肪（fáng）酸形式被除去。而用堿性蒸煮法時（shí），樹（shù）脂中可皂化物發生皂化反應成為分（fèn）子類物質並幫助其他不皂化物從（cóng）纖維素中去除。在蒸煮過程中樹脂會漂浮到溶液的表麵，通（tōng）過撇除可以收集，把分離得到的樹脂再用硫酸在pH=3.5〜5.0條件下處理，又轉（zhuǎn）變（biàn）成脂肪酸或樹脂酸並與水相分離，所得的成分叫粗塔羅油。

因此用堿法中的硫酸鹽法（BKP法）不僅可以把樹脂從木材纖維素中去除以提高紙漿質量，而且可以獲（huò）得許多重要（yào）化工（gōng）原（yuán）料（liào），如美（měi）國從長葉鬆中獲得塔羅油的（de）收率為30〜50kg/t紙漿。

塔羅油含有三種主要成分（fèn）：樹脂酸（主要是（shì）鬆香酸），脂肪酸以及不皂（zào）化物。不皂（zào）化物包括碳氫化合物，高碳醇等多種物質，它們都是重要工業原料，特別是塔羅油中（zhōng）脂肪酸含有大量油酸、亞油酸、亞麻酸（suān）等不飽和脂肪酸，是工業上不飽和脂肪酸的重要來源。

在煮漿和漂白過（guò）程中，樹脂能被逐漸去除，表6-8是硫酸鹽法蒸（zhēng）煮加漂白工藝（yì）中，樹脂被逐（zhú）步去除量的分析結果。

（2）煮漿過程中使用表麵（miàn）活性劑對脫樹脂的作用

研究表明，在煮漿過程中使用表麵活（huó）性（xìng）劑有提高蒸煮效率，縮短蒸煮時間，加快木質素（sù）及樹脂脫除的作用，這時（shí）使（shǐ）用的表麵活性劑要求在130〜150°C，490-686kPa（5〜7kgf/cm³）的高溫高壓下能耐酸堿並保持化學性質穩定。通常使（shǐ）用的表麵活性劑有烷基酚聚（jù）氧乙烯醛，脂肪醇聚氧乙烯醛等非離子表麵（miàn）活性劑和十二烷基苯磺酸鈉，烷基硫酸酯（zhǐ）鹽等陰離子表麵活性劑。在漂白和清洗階段加（jiā）入表麵活性劑也有利於（yú）促進樹脂的進一步脫除（chú）。

表6-8BKP法製漿過程中（zhōng）樹脂去除量分析

表格P418頁

在紙漿造紙過程中，紙漿中的樹脂在漂白（bái）時會析岀並形成粘性（xìng）凝聚物粘在設備，輸送（sòng）帶或抄（chāo）紙機的毛布上造（zào）成汙染。為去除（chú）紙漿中的樹脂可加入表麵活性劑使樹脂首先在水中（zhōng）形成穩定的分散體而不發生凝結，分（fèn）散劑的添加量為紙漿的0.01%〜0.03%。在洗漿和篩漿過程中加入表麵活性劑也有利於樹脂的脫除，通常加（jiā）入的（de）是（shì）烷基酚聚氧乙烯醛等非離子表麵（miàn）活性劑，其分子中氧乙烯含量越高，脫除樹脂的（de）能力越強。

下麵的（de）表6-9是表麵活性劑脫除紙漿中樹脂的實驗結（jié）果分析：

表6-9陰離子表麵（miàn）活性劑脫（tuō）樹脂效果

表格P418頁

最早脫樹（shù）脂使用的表麵活性劑（jì）是陰（yīn）離子型（xíng）的，表中列有亞硫酸鹽（yán）蒸煮得到的未脫樹脂紙漿經過烷基苯磺酸鈉和高碳（tàn）醇硫酸酯鹽處理的脫樹脂效果。所用原料是經過6個月幹燥的白、紅鬆木，未加表麵活性劑前紙漿中含樹脂量：紅鬆為2.93%，白紅混合鬆為0.85%。

烷基（jī）酚聚氧乙烯醯非離子表麵活性劑也有優良的脫（tuō）樹脂能力（一般使用環氧乙烷（wán）加（jiā）成數（shù）為9左右的產品）。表6-10列（liè）有用亞硫酸鹽法蒸煮的（de）紙漿在精製工（gōng）藝中（zhōng）用烷基酚聚氧乙烯醯脫脂效果比陰離子表麵活性劑更好（hǎo）。

表（biǎo）6-10非離子表麵活性劑脫樹脂效果

表格P419頁（yè）

據研究表明，添加表麵活性劑（jì）用量在0.5%以下時，去除（chú）樹脂（zhī）效果是隨活性劑用量增加而改善的，但用量超過0.5%後，去除樹脂效果反而變差，並非用量越多效果越好。

造紙機械及設備的清洗

1.造紙毛布的清洗

（1）毛布的作用

經煮漿，打漿（jiāng）後紙漿最後在抄紙機上壓製成紙張，即把濕的紙漿鋪（pù）在毛布上，經過多道壓輾壓榨脫（tuō）水，此時毛布起著對濕紙的支撐作用和吸收其水分的（de）作用，毛布具有多孔、致密、柔軟的特點，在抄紙過（guò）程中要求保持性（xìng）能良好。隨著（zhe）抄紙機的大型化，高速化（huà），榨水方式的（de）進步（bù），對毛布的性能要求也在提高（gāo）。在抄紙過程中會有多種汙垢汙（wū）染到（dào）毛布上，既影響毛布的脫水效果也影響紙張的質量。對不同汙垢應采用不同的（de）方法進行清洗。

表6-11中列舉了毛布上汙垢分類及（jí）使用的清洗藥品。

表6-11毛布上汙垢分類及（jí）使用的清洗藥（yào）品

表格（gé）P419頁

（2）清洗毛布使用的（de）清洗劑

毛布的清洗（xǐ）方法根（gēn）據抄紙機的性能，紙漿性能不同可選擇不同的方法和清洗劑，在清洗前（qián）對毛布上的汙垢作一調查分析再決定（dìng）清洗方法。毛布的清洗方法可采用抄紙過程中的清洗和停止抄紙的間隙過程清洗。常用的洗滌劑（jì）有：

①酸

通常用於毛布的（de）連續清洗，當加入適（shì）量表麵活（huó）性劑發揮協同作用可取得更好（hǎo）的清洗效果。用酸可（kě）將鋁磯土等填料汙垢清洗去除。通常使用鹽酸（suān）或硫酸（suān）清洗，但考慮（lǜ）到對（duì）抄（chāo）紙機的腐蝕，對紙纖（xiān）維的損傷作用目前已改為腐蝕性較小（xiǎo）的氨基磺酸清洗。

②堿

當毛布上附著有瀝青樹脂膠料時可用堿清洗去除（chú），但處理時也會形成鋁凝膠和粘著物汙染毛布，所以常需先用酸清洗（xǐ）。堿液（yè）清洗是在50°C以下用碳酸鈉溶液（yè）進行連續清洗。

③表麵活性劑

一般用陰離子表（biǎo）麵活性（xìng）劑和非離子表麵活性劑做清（qīng）洗劑，但烷基苯磺酸鈉等陰離（lí）子表麵活性（xìng）劑受汙垢中鋁離子（zǐ）影響大，所（suǒ）以在抄紙的連續清洗中（zhōng）是（shì）在較低清洗溫度，較短清洗時間內使用非離子表麵活性劑壬基酚（fēn）聚氧乙烯醯的低（dī）濃度溶液（yè）作清洗劑，並在表麵（miàn）活性劑溶液中加入焦（jiāo）磷酸鈉，聚磷酸鹽作助洗劑以提高去汙效果。

（3）清洗毛布時洗滌劑供（gòng）給方式

在對毛布進（jìn）行連續清洗和間歇清洗時，有四種供（gòng）給洗滌劑的方式：

①罐裝貯液供給方式：把已（yǐ）稀釋好的清洗液放在大容量貯罐中，通過淋洗方式加到毛布上。

②噴射泵方式：把高濃度的洗液放（fàng）在比較小的容器中貯存（cún），使用時（shí）借助噴射水的虹（hóng）吸作用（yòng）把洗液稀釋噴向毛布（bù）。

③泵式：把高濃度洗液裝在（zài）貯槽中，使用（yòng）時（shí）用泵把洗液泵出並與溫熱水混合對毛布進行清洗。

④高濃度洗液滴加方式：把高濃度洗滌液連續（xù）滴加到稀釋槽中與溫水混合，再經攪拌均勻後，用（yòng）泵通過噴淋加到毛布（bù）上。

清洗（xǐ）方法是把洗滌液噴灑到毛布上，然後用運動中的壓輻擠去（qù）洗滌液並去除汙垢。

對毛布清洗劑的要求是：在常溫或低溫下有很好（hǎo）的清洗力和溶解性，是低泡型或起泡性差的洗劑，受（shòu）水的硬度影響小，由於清洗時用水量大，應考慮到廢水處理問題，因此要求它的廢水是易被生（shēng）物降解的，而（ér）且價格低廉。根據上述要求，目前多使用（yòng）脂肪醇聚氧乙烯醯，烷（wán）基酚聚氧乙烯瞇等非離子表麵活性劑和烷基苯磺酸鈉，烷基硫酸酯型陰離子表麵活性劑及其複配產物。考慮到廢水生物降解（jiě）性好，目前多使用直鏈的烷基酚聚氧乙烯硫（liú）酸酯鹽作洗滌（dí）劑。為去（qù）除無機鹽垢（gòu）物，也采用表（biǎo）麵活性劑與鹽（yán）酸、硫（liú）酸、氨基磺酸複配的洗液，但對抄紙機的腐蝕性比較大。對於含樹脂較多的（de）毛布汙垢，用（yòng）有機（jī）溶劑清洗有較好效果，為清（qīng）洗這類毛布上的汙垢通常采用三氯乙烯，1，1，1-三氯乙（yǐ）烷與非離子（zǐ）表麵活性劑組成的混合溶液清洗，采用40°C以上溫度的噴（pēn）淋方式。用羊毛製的毛布要用酸性或中性洗滌劑清洗（xǐ），而用合成纖維或棉布製的毛（máo）布宜用中性（xìng）或堿性洗滌劑清（qīng）洗，最好采用噴射方式（shì）清洗。

2.金屬網棍的清洗

抄紙時（shí）使紙漿脫（tuō）水的長網機，金屬網及吸入輾，壓輻在使用中會沾染樹脂，硫酸鋁，瀝青等。沉積物也需要定時清洗，一般采用循環噴淋方式用清水或洗滌劑清洗（xǐ）10~15min。噴淋管的寬度要與被（bèi）清洗物寬度相當，保持清洗效（xiào）果均勻。

在用蒸氣清洗有網孔的管和壓輻（fú）時，把噴淋管放（fàng）在被清洗物上方利（lì）用重力噴射可取得好的效果。利用（yòng）蒸氣的力量可把聚積在壓輻，吸入輻內（nèi）部的樹脂等汙垢清除掉。

3.煮漿設（shè）備的清（qīng）洗

煮漿過程中使用（yòng）的木材原料去皮機（jī）、削片機、原料（liào）運輸機、蒸煮鍋（guō）、泄料桶、篩網、精選機（jī）以及（jí）漂白係統使用的（de）設備都應定期清洗以防木質素汙垢及其（qí）他無機汙垢堵塞管道影響生產。一般釆用噴射（shè）水清洗或用洗滌劑乳狀液進行清洗，也可用堿洗液進行清洗。