制浆造纸原理与工程
第 三 章 机械法, 化学机械法, 半化学法制浆
（高得率法制浆 ）
一、发展高得率法制浆的意义：
1,充分合理地利用植物纤维原料资源
2,减轻制浆废水中的污染物质
3,满足产品性能的需要
制浆得率,一般化学法制浆不超过 50%，得率在 50%以上，
65%以下的化学浆称为“高得率化学浆”
高得率法制浆 可统指：制备高得率化学浆、机械浆、
化学机械浆、半化学浆等方法
制浆造纸原理与工程
二、高得率浆分类及有关术语
SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆
PGW (Pressurized Ground Wood) 压力磨石磨木浆
TGW (high Temperature Ground Wood) 高温磨石磨木浆
RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆
TMP (Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆
CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学盘磨机械浆
CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热机械浆
APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp)
碱性过氧化氢化学机械浆
制浆造纸原理与工程
SCMP (Sulfonated Chemi-Mechanical Pulp)
磺化化学机械浆
BMP (Bio-Mechanical Pulp) 生物机械浆
SEP (Steam Explosion Pulping) 蒸汽爆破法制浆
EMP (Extruder Mechanical Pulp) 挤压法机械浆
SCP（ Semi-Chemical Pulp） 半化学法浆
NSSC (Neutral Sulphite Semi-Chemical pulp)
中性亚硫酸盐法半化学浆
ASSC (Alkaline Sulphite Semi-Chemical pulp)
碱性亚硫酸盐法半化学浆
制浆造纸原理与工程
三、高得率制浆主要方法的基本流程与特点
1,SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆
得率,> 95%
基本流程：
备木 磨浆 筛选 净化 浓缩 （漂白） 送抄纸
粗渣再磨
磨石磨木浆的特点：
（ 1） 在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最 小
（ 2） 浆料具有优良的不透明度和吸墨性；
（ 3） 强度和白度稳定性较低。
主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板。
制浆造纸原理与工程
2,RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆
得率,90~ 95%
基本流程：
木片洗涤器 脱水机 盘磨机 （二段盘磨机） 筛选
RMP的特点：
（ 1）原料成本较 SGW低，可利用磨木机不能用的木材边角料；
（ 2）设备占地面积小，生产能力较大；
（ 3）强度较 SGW好，但能耗较 SGW高（高 50%~100%），
不透明度及印刷性能稍低。
制浆造纸原理与工程
木片磨木机示意图
制浆造纸原理与工程
3,TMP(Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆
得率,90~ 95%
基本流程：
洗后木片 预热器 压力盘磨机 浆汽分离器
二段盘磨机 （ 常压 ） （ 消潜 ） 筛选
TMP特点,
（ 1） 长纤维组分较高, 强度比 SGW,RMP高, 纤维束含
量低；
（ 2） 细小纤维和碎片含量低, 滤水性好
（ 3） 松厚度比 SGW大, 抄出纸页表面较粗糙 。
主要用于抄造新闻纸, 印刷纸, 涂布纸, 面巾纸,
纸板等 。
制浆造纸原理与工程
TMP生产系统
制浆造纸原理与工程
4,CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学 (盘磨 )机械浆
得率,80~ 90%
基本流程：
木片 化学预处理 （ 预浸渍 ） 盘磨机磨浆 筛选
化学预处理 （ 预浸渍 ） 中的化学药品一般为：
NaOH,Na2SO3,
Na2SO3,+ NaOH
(NH4)2SO3+ NaOH (或其它 pH缓冲剂如 MgO等 )
NaOH+ H2O2 等
CMP特点,强度优于 RMP,TMP
可用于配抄新闻纸, 印刷纸, 书写纸等
制浆造纸原理与工程
5,CTMP(Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热机械浆
（ BCTMP,漂白化学预热机械浆 ）
得率,90~93%
基本流程：
（挤压）
木片 汽蒸 浸渍 预热 压力磨浆 筛选
CTMP特点：
（ 1） 平均纤维长度较大，碎片含量低；
（ 2） 针叶木 CTMP强度可接近化学浆。
可用于生产新闻纸、印刷书写纸、卫生纸、纸板、绒毛浆等。
制浆造纸原理与工程
CTMP生产系统
制浆造纸原理与工程
6,APMP(AlkalinePeroxideMechanicalPulp)
碱性过氧化氢化学机械浆
流程：
洗后木片 常压预汽蒸 一段螺旋压榨, 预浸 常压预蒸仓
二段螺旋压榨, 预浸 常压预蒸仓 一段常压磨浆
洗涤脱水 二段常压磨浆 消潜 筛选
APMP特点,杨木 APMP与 BCTMP相比较有能耗低, 化学药
品消耗较低, 白度和强度较高的特点；但针叶木 APMP与
BCTMP相比较未表现出明显优势 。
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7,SCP（ Semi-Chemical Pulp） 半化学法浆
得率,65~ 80%
基本流程：
木片 化学预处理 盘磨机磨浆 筛选
NSSC（ Neutral Sulfite Semi-Chemical pulp）
中性亚硫酸盐法半化学浆 （ 生产半化学浆的主要方法 ）
ASSC (Alkaline Sulfite Semi-Chemical pulp)
碱性亚硫酸盐法半化学浆
用于生产一般文化用纸, 包装纸, 瓦楞纸板等 。
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四, 磨浆机理及有关影响因素
（ 一 ） 盘磨机磨浆机理
国外高速摄影的结果表明：在盘磨机进口处木片首先发
生破碎, 在向外周运动的过程中离解, 纤维化, 细纤维化 。
一般认为盘磨机磨浆可以分为三个区段：
1.破碎区,磨盘中心部分, （ 木片首先进入 ）, 这部分盘间距最
大, 刀片厚, 刀数少, 木片在高温下破碎, 成杵状小木棍 。
2.粗磨区,盘间距从内向外逐渐变小, 原料停留时间较长, 逐渐
被磨碎成针状的木丝, 由于相互的摩擦作用, 被离解成纤维束
和部分纤维 。
3.精磨区,靠齿盘外周, 齿数增多, 齿沟变窄, 进一步细纤维化,
离解 。
制浆造纸原理与工程
要使木片被磨成良好的浆料, 应使之经历 两个过程,
1,使 木片离解, 尽量保护纤维长度, 减少切断 。 因此需
利用木片之间的相互摩擦, 磨浆浓度宜高, 间隙应大些 。
2,进一步 纤维化和细纤维化, 磨浆浓度宜低些, 盘间隙
宜小些 。
生产中往往采用分段磨浆来实现上述两个过程 。
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（ 二 ） 影响盘磨机磨浆的有关因素
1.材种与料片规格,木材种类, 纤维形态, 化学组成
有关研究结果表明 （ 见 P117-118 表 3-8）, 用密度小, 生
长快, 秋材含量高, 抽出物含量低的木材, 可生产出强度较高
的盘磨机械浆 。
2.磨浆浓度：
是重要的影响因素, 一般控制在 20％ ～ 30％ 范围 。 第一
段磨浆 25％ 左右, 第二段磨浆 20％ 左右,
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3.预热温度（压力）和时间
预热（汽蒸）的作用,对 TMP,软化纤维胞间层木素，使纤维
易于分离，预热温度影响纸浆质量。
预热温度过高 （超过 木素玻璃化转移温度 ），木素充分软化，纤维分离发
生在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却，
原来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化，
磨浆动力消耗大，浆料白度下降。
预热温度过低,木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多，纤维长
度降低，纸浆强度下降（类似 RMP）。
据有关研究，在 接近（稍低于）木素玻璃化转移温度 时，纤维分离发生在次
生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度。
木素玻璃化转移温度的下限为 120~135 oC。 预热时间一般为 1~2min.
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4．磨浆能耗与能量分配
RMP TMP SGW
KW?h / t浆 1600~2200 1800~2300 1100~1300
? 离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步
磨解（精磨）。
? 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。
? 有研究表明，对于 TMP,一段磨浆能耗占总能耗的 50%左
右时，浆料的强度较好。
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5,磨盘间隙
磨盘间隙、浆浓、能耗：三个参数可控制，相互影响；
能耗一定：浆浓高，间隙应加大；
浆浓一定：间隙小，能耗会增加。
? 用于离解纤维，间隙应大些，用于精磨（发展强度）则
间 隙应小些。
? 间隙 200?m时，磨盘震动，纤维长度剧烈下降，纸浆强
度明显下降；制造时磨盘间隙一般不可能小于 100?m（ 平行问
题）
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6,磨盘特性
（ 1）齿型,齿的长短、数量、粗细；齿的排列与分布；齿槽的
深浅、宽窄和分布；浆档的设置；三个区的划分与磨浆面积等，
均影响生产能力、浆料质量和能耗。
（ 2）齿盘锥度,指单位径向上的坡度，随材种、得率、齿型结
构而变。提高磨浆浓度，锥度应加大（ p120）。
（ 3） 磨盘材料,关系到磨盘的使用寿命（铬镊钼合金、陶瓷、
塑料、砂轮等）
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(三 ) 磨木机磨浆原理
1．磨石,分为天然磨石与人造磨石两类，人造磨石又分为水泥磨
石与陶瓷磨石两种。人造磨石由磨料粒子与粘胶剂组成，磨石粒
子的形状与粒度、磨石的气孔率和硬度决定磨石的性能，影响生
产能力和纸浆质量（ P104,图 3-6、表 3-2）
2．磨木过程的三个阶段：
（ 1） 由磨擦及压力脉冲产生的能量（摩擦能与振动能）被木
材吸收后，转化为热能，使木材温度升高，胞间层木素软化；
（ 2） 经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由木材表面剥
离下来；
（ 3） 剥离下来的纤维与纤维束聚集于磨石刻纹的沟槽中，在
移出的过程中受到复磨与精磨。
三个阶段密切相关，相互影响。
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（四）影响磨木机磨浆的因素
1,原木质量,水分 40~45%为宜。水分小于 20~30%时，产量与质
量下降，动力消耗增加；水分大于 50%时，产量下降。 原木的材
种影响浆料的质量、白度、得率和能耗。
2,磨石的表面状态,纹锋锐利时产量高，单位电耗低，但以切割
作用为主，磨出纤维短硬，碎料多。所以刻石后要去锋。
纹锋完全变钝后，产量下降，电耗上升，此时需要磨石。
在一个磨石周期的中间一段时间内，纹锋钝圆，得到质量适宜的
浆料。
3,磨木比压,指单位磨碎面积上所受的压力（与装料操作有关）
比压增加：产量增加，粗纤维增加，纸浆强度下降。
比压应与磨石纹锋配合，钝的纹锋应相应提高比压。
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4,磨石线速,线速增加，产量和动力消耗增加，但一定范围内
单位动力消耗有所降低。一定压力下提高线速可提高磨碎区温度，
磨出纤维细长而较柔韧。由于线速受磨石机械强度限制，现代磨
木机多采用大直径磨石来提高线速。
5,磨木温度与浆浓,由于磨碎区温度不易测量，生产中往往测
定浆坑温度。
调节喷入浆坑的白水温度和喷水量，可以调节温度和浆浓。
提高温度,纤维分离较容易，浆强度高，滤水性好。生产中一般
控制浆坑温度在 75~85 oC。
提高浆浓,生产能力下降，大量浆料被复磨，浆料强度下降。生
产中一般控制浆浓在 2.0%。
P108,生产控制中浆坑温度、浆浓和白水浓度的关系
P109,图 3-12为浆坑温度和浆浓对纸浆裂断长的的影响
表 -3-4为工厂磨浆条件的例子
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6,磨石浸渍深度,浸入浆中的目的是为了清洗磨石表面，均匀
冷却磨石。浸渍深度可由浆坑挡板调节
国外发展的无浆坑磨木,
将浆坑挡板放低，使磨石不浸入浆中，可减少磨石运行中的阻
力 ;
用高压喷水消除复磨，降低浆料打浆度和能耗，延长刻石周期，
稳定浆料质量 ;
但需严格控制喷水温度、压力、喷水量和在整个磨石面上喷水
均匀，以保证浆的质量和磨石安全。
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四、化学处理
CTMP化学处理的药品一般为氢氧化钠、亚硫酸钠和碳
酸钠。化学处理的位置一般在磨浆前，也有在段间甚至段
后（ P132,图 3-40）。
（一）化学处理的作用：
使原料（木片）软化，有助于降低磨浆能耗，较多地分离
出完整的纤维，增加浆料中的长纤维组分，提高纸浆强度。
化学处理软化木片与热处理软化木片的根本区别在于：
化学处理对木素的软化是不可逆的过程，而热处理软化木
素是可逆的过程。
木素的软化温度 （ 1）与木材中的水分含量有关，在一定范围
内随水分含量增加而降低（ P133,图 3-42）；（ 2）与化学处理后木
素的磺化度有关，随磺化度的增加木素的软化温度呈直线下降。
制浆造纸原理与工程
碱的作用,促进纤维润胀，增强半纤维素和木素的水合作
用，降低软化温度，为磨浆时纤维的离解创造有利的条件，降
低能耗，但影响纸浆白度（图 3-49 ~ 图 3-51）。
亚硫酸钠的作用,木素的磺化使其软化温度降低，亲水性
增加，热塑性增大，磨浆时纤维易于离解，浆的质量提高（浆
中的长纤维比例、纤维的比表面积和浆的结合强度均增加，见
P133,图 3-43,3-44,3-45）。
制浆造纸原理与工程
（二） CTMP生产的重要影响因素
1．原料状况 水分含量影响浆质量；树皮、腐朽材、木节等
影响纸浆的尘埃度、白度和强度；砂石等杂质影响磨盘寿命。
2．预浸渍工艺
（ 1）预汽蒸,排除木片中的空气，增加木片中的水分含量，提高木片温
度，有利于浸渍时更快地吸收药液。（常压预汽蒸,10min以内）
（ 2）木片挤压程度,进一步除去木片内的空气，促进木片对药液的吸收
更快并更均匀，需挤压木片，挤压由进料螺旋实现。压缩比为 1:1 无挤
压作用，仅起输送作用；
2:1 压缩的木片形成料塞，可起密封作用；
2.5:1 木片体积与原木材相似，木片表面的空气被除去
4:1以上 进一步除去木片内的空气，有利于木片吸收更多的
药液，均匀浸透。
制浆造纸原理与工程
（ 3）预浸渍温度与时间,与原料材种及木片有无经过挤压有
关。
预浸渍温度针叶木一般为 120~135 oC,阔叶木一般为 60~120
oC。 预浸渍时间一般为 2~5min。
（ 4） 化学药品用量与 pH值,见 P135~136,图 3-49~图 3-55
五,TMP的热能回收与利用（ P139~141）
回收的蒸汽根据其压力高低可用于：
1,直接或间接加热白水或清水，用于生产；
2．预热木片；
3．加热空气，热空气用于纸机通风系统、车间的取暖通风等；
4．蒸发纯水，产生新鲜的低压蒸汽，经压缩机升压后，用于纸
机干燥系统。
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六、生物机械浆（ BMP,见 P141~144））
以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然后用机械
法或化学机械法制浆。
生物处理的目的,有选择性地分解（降解）原料中的木素，
尽可能减少碳水化合物的损失。从而降低磨浆能耗，减轻废水
污染，提高纸浆强度。
主要采用,白腐菌、漆酶 等（研究阶段）
制浆造纸原理与工程
七、有关概念和质量指标
消潜, 高浓磨浆时纤维会发生扭曲与缠卷，放料冷却后这种潜态
（ latency） 被保持，不利于纸页的强度。因此需在一定温度和浆浓
下搅拌一段时间，以消除这种潜态。一般采用温度 60~70 oC,浆浓
不高于 4%，搅拌 40~60min。
筛分, 利用不同网目的筛，将纸浆纤维筛分成若干级分，用 各级分
的质量百分率 来判断浆料的纤维形态分布，预测浆料质量。
游离度, 衡量磨浆效果（或打浆效果）的指标，用特定的仪器测定
浆料的滤水性能（受纤维形态及其分布、纤维分丝帚化程度等影
响）。一般用 加拿大标准游离度（ Canada Standard Freeness,CSF,
mL） 表示 。 其数值越大，滤水性越高。
打浆度, 同样为衡量磨浆效果（或打浆效果）的指标。一般用 肖伯
滤水度（ oSR） 表示。其数值越大，滤水性越低
第 三 章 机械法, 化学机械法, 半化学法制浆
（高得率法制浆 ）
一、发展高得率法制浆的意义：
1,充分合理地利用植物纤维原料资源
2,减轻制浆废水中的污染物质
3,满足产品性能的需要
制浆得率,一般化学法制浆不超过 50%，得率在 50%以上，
65%以下的化学浆称为“高得率化学浆”
高得率法制浆 可统指：制备高得率化学浆、机械浆、
化学机械浆、半化学浆等方法
制浆造纸原理与工程
二、高得率浆分类及有关术语
SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆
PGW (Pressurized Ground Wood) 压力磨石磨木浆
TGW (high Temperature Ground Wood) 高温磨石磨木浆
RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆
TMP (Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆
CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学盘磨机械浆
CTMP (Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热机械浆
APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp)
碱性过氧化氢化学机械浆
制浆造纸原理与工程
SCMP (Sulfonated Chemi-Mechanical Pulp)
磺化化学机械浆
BMP (Bio-Mechanical Pulp) 生物机械浆
SEP (Steam Explosion Pulping) 蒸汽爆破法制浆
EMP (Extruder Mechanical Pulp) 挤压法机械浆
SCP（ Semi-Chemical Pulp） 半化学法浆
NSSC (Neutral Sulphite Semi-Chemical pulp)
中性亚硫酸盐法半化学浆
ASSC (Alkaline Sulphite Semi-Chemical pulp)
碱性亚硫酸盐法半化学浆
制浆造纸原理与工程
三、高得率制浆主要方法的基本流程与特点
1,SGW (Stone Ground Wood) 磨石磨木浆
得率,> 95%
基本流程：
备木 磨浆 筛选 净化 浓缩 （漂白） 送抄纸
粗渣再磨
磨石磨木浆的特点：
（ 1） 在各类制浆方法中得率最高、生产成本最低，污染最 小
（ 2） 浆料具有优良的不透明度和吸墨性；
（ 3） 强度和白度稳定性较低。
主要用于生产新闻纸、印刷纸，配抄其它文化用纸及纸板。
制浆造纸原理与工程
2,RMP (Refiner Mechanical Pulp) 盘磨机械浆
得率,90~ 95%
基本流程：
木片洗涤器 脱水机 盘磨机 （二段盘磨机） 筛选
RMP的特点：
（ 1）原料成本较 SGW低，可利用磨木机不能用的木材边角料；
（ 2）设备占地面积小，生产能力较大；
（ 3）强度较 SGW好，但能耗较 SGW高（高 50%~100%），
不透明度及印刷性能稍低。
制浆造纸原理与工程
木片磨木机示意图
制浆造纸原理与工程
3,TMP(Thermo-Mechanical Pulp) 预热盘磨机械浆
得率,90~ 95%
基本流程：
洗后木片 预热器 压力盘磨机 浆汽分离器
二段盘磨机 （ 常压 ） （ 消潜 ） 筛选
TMP特点,
（ 1） 长纤维组分较高, 强度比 SGW,RMP高, 纤维束含
量低；
（ 2） 细小纤维和碎片含量低, 滤水性好
（ 3） 松厚度比 SGW大, 抄出纸页表面较粗糙 。
主要用于抄造新闻纸, 印刷纸, 涂布纸, 面巾纸,
纸板等 。
制浆造纸原理与工程
TMP生产系统
制浆造纸原理与工程
4,CMP (Chemi-Mechanical Pulp) 化学 (盘磨 )机械浆
得率,80~ 90%
基本流程：
木片 化学预处理 （ 预浸渍 ） 盘磨机磨浆 筛选
化学预处理 （ 预浸渍 ） 中的化学药品一般为：
NaOH,Na2SO3,
Na2SO3,+ NaOH
(NH4)2SO3+ NaOH (或其它 pH缓冲剂如 MgO等 )
NaOH+ H2O2 等
CMP特点,强度优于 RMP,TMP
可用于配抄新闻纸, 印刷纸, 书写纸等
制浆造纸原理与工程
5,CTMP(Chemi-Thermo-Mechanical Pulp) 化学预热机械浆
（ BCTMP,漂白化学预热机械浆 ）
得率,90~93%
基本流程：
（挤压）
木片 汽蒸 浸渍 预热 压力磨浆 筛选
CTMP特点：
（ 1） 平均纤维长度较大，碎片含量低；
（ 2） 针叶木 CTMP强度可接近化学浆。
可用于生产新闻纸、印刷书写纸、卫生纸、纸板、绒毛浆等。
制浆造纸原理与工程
CTMP生产系统
制浆造纸原理与工程
6,APMP(AlkalinePeroxideMechanicalPulp)
碱性过氧化氢化学机械浆
流程：
洗后木片 常压预汽蒸 一段螺旋压榨, 预浸 常压预蒸仓
二段螺旋压榨, 预浸 常压预蒸仓 一段常压磨浆
洗涤脱水 二段常压磨浆 消潜 筛选
APMP特点,杨木 APMP与 BCTMP相比较有能耗低, 化学药
品消耗较低, 白度和强度较高的特点；但针叶木 APMP与
BCTMP相比较未表现出明显优势 。
制浆造纸原理与工程
7,SCP（ Semi-Chemical Pulp） 半化学法浆
得率,65~ 80%
基本流程：
木片 化学预处理 盘磨机磨浆 筛选
NSSC（ Neutral Sulfite Semi-Chemical pulp）
中性亚硫酸盐法半化学浆 （ 生产半化学浆的主要方法 ）
ASSC (Alkaline Sulfite Semi-Chemical pulp)
碱性亚硫酸盐法半化学浆
用于生产一般文化用纸, 包装纸, 瓦楞纸板等 。
制浆造纸原理与工程
四, 磨浆机理及有关影响因素
（ 一 ） 盘磨机磨浆机理
国外高速摄影的结果表明：在盘磨机进口处木片首先发
生破碎, 在向外周运动的过程中离解, 纤维化, 细纤维化 。
一般认为盘磨机磨浆可以分为三个区段：
1.破碎区,磨盘中心部分, （ 木片首先进入 ）, 这部分盘间距最
大, 刀片厚, 刀数少, 木片在高温下破碎, 成杵状小木棍 。
2.粗磨区,盘间距从内向外逐渐变小, 原料停留时间较长, 逐渐
被磨碎成针状的木丝, 由于相互的摩擦作用, 被离解成纤维束
和部分纤维 。
3.精磨区,靠齿盘外周, 齿数增多, 齿沟变窄, 进一步细纤维化,
离解 。
制浆造纸原理与工程
要使木片被磨成良好的浆料, 应使之经历 两个过程,
1,使 木片离解, 尽量保护纤维长度, 减少切断 。 因此需
利用木片之间的相互摩擦, 磨浆浓度宜高, 间隙应大些 。
2,进一步 纤维化和细纤维化, 磨浆浓度宜低些, 盘间隙
宜小些 。
生产中往往采用分段磨浆来实现上述两个过程 。
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（ 二 ） 影响盘磨机磨浆的有关因素
1.材种与料片规格,木材种类, 纤维形态, 化学组成
有关研究结果表明 （ 见 P117-118 表 3-8）, 用密度小, 生
长快, 秋材含量高, 抽出物含量低的木材, 可生产出强度较高
的盘磨机械浆 。
2.磨浆浓度：
是重要的影响因素, 一般控制在 20％ ～ 30％ 范围 。 第一
段磨浆 25％ 左右, 第二段磨浆 20％ 左右,
制浆造纸原理与工程
3.预热温度（压力）和时间
预热（汽蒸）的作用,对 TMP,软化纤维胞间层木素，使纤维
易于分离，预热温度影响纸浆质量。
预热温度过高 （超过 木素玻璃化转移温度 ），木素充分软化，纤维分离发
生在胞间层和次生壁之间，纤维分离后表面覆盖着木素，一段磨浆后浆料冷却，
原来软化的木素变硬形成玻璃状外壳，成为二段磨浆的障碍，造成难以细纤维化，
磨浆动力消耗大，浆料白度下降。
预热温度过低,木素未能软化，纤维发生不规则分离，产生碎片多，纤维长
度降低，纸浆强度下降（类似 RMP）。
据有关研究，在 接近（稍低于）木素玻璃化转移温度 时，纤维分离发生在次
生壁外层，有利于二段磨浆产生细纤维化作用，提高纸浆强度。
木素玻璃化转移温度的下限为 120~135 oC。 预热时间一般为 1~2min.
制浆造纸原理与工程
4．磨浆能耗与能量分配
RMP TMP SGW
KW?h / t浆 1600~2200 1800~2300 1100~1300
? 离解只消耗较少的能量，大部分能量消耗于纤维的进一步
磨解（精磨）。
? 在两段中合理地分配能耗有利于提高浆料的强度性质。
? 有研究表明，对于 TMP,一段磨浆能耗占总能耗的 50%左
右时，浆料的强度较好。
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5,磨盘间隙
磨盘间隙、浆浓、能耗：三个参数可控制，相互影响；
能耗一定：浆浓高，间隙应加大；
浆浓一定：间隙小，能耗会增加。
? 用于离解纤维，间隙应大些，用于精磨（发展强度）则
间 隙应小些。
? 间隙 200?m时，磨盘震动，纤维长度剧烈下降，纸浆强
度明显下降；制造时磨盘间隙一般不可能小于 100?m（ 平行问
题）
制浆造纸原理与工程
6,磨盘特性
（ 1）齿型,齿的长短、数量、粗细；齿的排列与分布；齿槽的
深浅、宽窄和分布；浆档的设置；三个区的划分与磨浆面积等，
均影响生产能力、浆料质量和能耗。
（ 2）齿盘锥度,指单位径向上的坡度，随材种、得率、齿型结
构而变。提高磨浆浓度，锥度应加大（ p120）。
（ 3） 磨盘材料,关系到磨盘的使用寿命（铬镊钼合金、陶瓷、
塑料、砂轮等）
制浆造纸原理与工程
(三 ) 磨木机磨浆原理
1．磨石,分为天然磨石与人造磨石两类，人造磨石又分为水泥磨
石与陶瓷磨石两种。人造磨石由磨料粒子与粘胶剂组成，磨石粒
子的形状与粒度、磨石的气孔率和硬度决定磨石的性能，影响生
产能力和纸浆质量（ P104,图 3-6、表 3-2）
2．磨木过程的三个阶段：
（ 1） 由磨擦及压力脉冲产生的能量（摩擦能与振动能）被木
材吸收后，转化为热能，使木材温度升高，胞间层木素软化；
（ 2） 经软化的纤维在摩擦力及剪切力的作用下由木材表面剥
离下来；
（ 3） 剥离下来的纤维与纤维束聚集于磨石刻纹的沟槽中，在
移出的过程中受到复磨与精磨。
三个阶段密切相关，相互影响。
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（四）影响磨木机磨浆的因素
1,原木质量,水分 40~45%为宜。水分小于 20~30%时，产量与质
量下降，动力消耗增加；水分大于 50%时，产量下降。 原木的材
种影响浆料的质量、白度、得率和能耗。
2,磨石的表面状态,纹锋锐利时产量高，单位电耗低，但以切割
作用为主，磨出纤维短硬，碎料多。所以刻石后要去锋。
纹锋完全变钝后，产量下降，电耗上升，此时需要磨石。
在一个磨石周期的中间一段时间内，纹锋钝圆，得到质量适宜的
浆料。
3,磨木比压,指单位磨碎面积上所受的压力（与装料操作有关）
比压增加：产量增加，粗纤维增加，纸浆强度下降。
比压应与磨石纹锋配合，钝的纹锋应相应提高比压。
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4,磨石线速,线速增加，产量和动力消耗增加，但一定范围内
单位动力消耗有所降低。一定压力下提高线速可提高磨碎区温度，
磨出纤维细长而较柔韧。由于线速受磨石机械强度限制，现代磨
木机多采用大直径磨石来提高线速。
5,磨木温度与浆浓,由于磨碎区温度不易测量，生产中往往测
定浆坑温度。
调节喷入浆坑的白水温度和喷水量，可以调节温度和浆浓。
提高温度,纤维分离较容易，浆强度高，滤水性好。生产中一般
控制浆坑温度在 75~85 oC。
提高浆浓,生产能力下降，大量浆料被复磨，浆料强度下降。生
产中一般控制浆浓在 2.0%。
P108,生产控制中浆坑温度、浆浓和白水浓度的关系
P109,图 3-12为浆坑温度和浆浓对纸浆裂断长的的影响
表 -3-4为工厂磨浆条件的例子
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6,磨石浸渍深度,浸入浆中的目的是为了清洗磨石表面，均匀
冷却磨石。浸渍深度可由浆坑挡板调节
国外发展的无浆坑磨木,
将浆坑挡板放低，使磨石不浸入浆中，可减少磨石运行中的阻
力 ;
用高压喷水消除复磨，降低浆料打浆度和能耗，延长刻石周期，
稳定浆料质量 ;
但需严格控制喷水温度、压力、喷水量和在整个磨石面上喷水
均匀，以保证浆的质量和磨石安全。
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四、化学处理
CTMP化学处理的药品一般为氢氧化钠、亚硫酸钠和碳
酸钠。化学处理的位置一般在磨浆前，也有在段间甚至段
后（ P132,图 3-40）。
（一）化学处理的作用：
使原料（木片）软化，有助于降低磨浆能耗，较多地分离
出完整的纤维，增加浆料中的长纤维组分，提高纸浆强度。
化学处理软化木片与热处理软化木片的根本区别在于：
化学处理对木素的软化是不可逆的过程，而热处理软化木
素是可逆的过程。
木素的软化温度 （ 1）与木材中的水分含量有关，在一定范围
内随水分含量增加而降低（ P133,图 3-42）；（ 2）与化学处理后木
素的磺化度有关，随磺化度的增加木素的软化温度呈直线下降。
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碱的作用,促进纤维润胀，增强半纤维素和木素的水合作
用，降低软化温度，为磨浆时纤维的离解创造有利的条件，降
低能耗，但影响纸浆白度（图 3-49 ~ 图 3-51）。
亚硫酸钠的作用,木素的磺化使其软化温度降低，亲水性
增加，热塑性增大，磨浆时纤维易于离解，浆的质量提高（浆
中的长纤维比例、纤维的比表面积和浆的结合强度均增加，见
P133,图 3-43,3-44,3-45）。
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（二） CTMP生产的重要影响因素
1．原料状况 水分含量影响浆质量；树皮、腐朽材、木节等
影响纸浆的尘埃度、白度和强度；砂石等杂质影响磨盘寿命。
2．预浸渍工艺
（ 1）预汽蒸,排除木片中的空气，增加木片中的水分含量，提高木片温
度，有利于浸渍时更快地吸收药液。（常压预汽蒸,10min以内）
（ 2）木片挤压程度,进一步除去木片内的空气，促进木片对药液的吸收
更快并更均匀，需挤压木片，挤压由进料螺旋实现。压缩比为 1:1 无挤
压作用，仅起输送作用；
2:1 压缩的木片形成料塞，可起密封作用；
2.5:1 木片体积与原木材相似，木片表面的空气被除去
4:1以上 进一步除去木片内的空气，有利于木片吸收更多的
药液，均匀浸透。
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（ 3）预浸渍温度与时间,与原料材种及木片有无经过挤压有
关。
预浸渍温度针叶木一般为 120~135 oC,阔叶木一般为 60~120
oC。 预浸渍时间一般为 2~5min。
（ 4） 化学药品用量与 pH值,见 P135~136,图 3-49~图 3-55
五,TMP的热能回收与利用（ P139~141）
回收的蒸汽根据其压力高低可用于：
1,直接或间接加热白水或清水，用于生产；
2．预热木片；
3．加热空气，热空气用于纸机通风系统、车间的取暖通风等；
4．蒸发纯水，产生新鲜的低压蒸汽，经压缩机升压后，用于纸
机干燥系统。
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六、生物机械浆（ BMP,见 P141~144））
以微生物或其制品（酶）对木片进行预处理，然后用机械
法或化学机械法制浆。
生物处理的目的,有选择性地分解（降解）原料中的木素，
尽可能减少碳水化合物的损失。从而降低磨浆能耗，减轻废水
污染，提高纸浆强度。
主要采用,白腐菌、漆酶 等（研究阶段）
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七、有关概念和质量指标
消潜, 高浓磨浆时纤维会发生扭曲与缠卷，放料冷却后这种潜态
（ latency） 被保持，不利于纸页的强度。因此需在一定温度和浆浓
下搅拌一段时间，以消除这种潜态。一般采用温度 60~70 oC,浆浓
不高于 4%，搅拌 40~60min。
筛分, 利用不同网目的筛，将纸浆纤维筛分成若干级分，用 各级分
的质量百分率 来判断浆料的纤维形态分布，预测浆料质量。
游离度, 衡量磨浆效果（或打浆效果）的指标，用特定的仪器测定
浆料的滤水性能（受纤维形态及其分布、纤维分丝帚化程度等影
响）。一般用 加拿大标准游离度（ Canada Standard Freeness,CSF,
mL） 表示 。 其数值越大，滤水性越高。
打浆度, 同样为衡量磨浆效果（或打浆效果）的指标。一般用 肖伯
滤水度（ oSR） 表示。其数值越大，滤水性越低
