化學(xué)機械法制漿具有原料適應性廣、紙漿得率高、流程緊湊、設備投資省等優(yōu)點(diǎn)，在中國得到了迅速發(fā)展。
化學(xué)機械法制漿代表了未來(lái)制漿技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。
采用溫和的化學(xué)預處理和高效的磨漿和漂白技術(shù)的現代高得率制漿工藝，實(shí)現了對原料中纖維素、木質(zhì)素和半纖維素的最大化利用，與傳統化學(xué)法制漿工藝比較具有諸多優(yōu)勢。
如今的高得率漿的強度性能和光學(xué)性能已經(jīng)達到或接近傳統化學(xué)漿的質(zhì)量水平，同時(shí)還擁有傳統化學(xué)漿無(wú)法比擬的松厚度、不透明度，可賦予紙和紙板產(chǎn)量良好的挺度、印刷性能和液體吸收性能，可以替代化學(xué)漿用于幾乎所有高檔紙和紙板產(chǎn)品的配抄生產(chǎn)中。
國內化學(xué)機械法制漿的生產(chǎn)現狀
目前世界高得率漿（含機械漿和化機漿）產(chǎn)量4000多萬(wàn)t，我國高得率漿生產(chǎn)發(fā)展迅速，產(chǎn)量約700萬(wàn)t。
新型化機漿與傳統機械漿有很大區別，已能夠替代化學(xué)漿生產(chǎn)各類(lèi)紙和紙板產(chǎn)品。用于生產(chǎn)新聞紙和超級壓光紙（SC）紙時(shí)，其加拿大標準游離度（CSF）一般在100～150mL；生產(chǎn)低定量銅版紙（LWC）時(shí)，CSF為50～100mL。
用于紙板芯層漿的CSF一般在400mL左右，白度在70%～80%之間。用于不含機械漿紙產(chǎn)品時(shí)，其CSF通常為250~400mL、白度83% ~86%。
不含機械漿涂布紙中高得率漿典型配用量為5%~15%，未涂布紙中配用量常為10%~25%。
用于衛生紙產(chǎn)品中的針葉木高得率漿的CSF一般為500~650 mL，闊葉木漿的CSF為300~500 mL。
對衛生紙和紙巾來(lái)說(shuō)，吸水性和柔軟性是最重要的使用性能。高得率漿具有高松厚度和出色的吸水能力，用于衛生紙類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)具有一定優(yōu)勢。
化學(xué)機械法制漿生產(chǎn)中存在的問(wèn)題和解決措施
原料品質(zhì)管理對于同一樹(shù)種，木材原料的新鮮程度越好、基礎白度越高、木片基本密度越低，生產(chǎn)出的化機漿質(zhì)量越好。
采用不同壓縮比螺旋對木片進(jìn)行擠壓預處理，旨在排出木片中空氣、疏松木片結構，提高比表面積，以改善浸漬性能。
木片風(fēng)干后，木片組織的細胞腔中不再存在有游離水，細胞液中可溶物干涸附著(zhù)于細胞內壁，經(jīng)過(guò)氧化和微生物作用，干涸物表面呈憎水性，對藥液滲透產(chǎn)生阻滯作用，另外，長(cháng)期堆放的木片，會(huì )產(chǎn)生腐敗和熱解作用，預浸時(shí)優(yōu)先消耗化學(xué)品，化學(xué)品用量一定時(shí)，影響浸漬和軟化效果。
企業(yè)在使用不同來(lái)源和種類(lèi)木片組織生產(chǎn)時(shí)，應更加重視木片的分級分類(lèi)。選用單一材種時(shí)，盡量使用木材顏色淺、新鮮程度較好的木片；使用混合木片時(shí)，應盡量選用基本密度和白度相近材種。
預浸軟化
采用商品混合木片進(jìn)行生產(chǎn)，很難實(shí)現均質(zhì)預浸軟化，導致磨漿電耗高、紙漿均一性差，特別是纖維篩分組分不合理、纖維束含量高，無(wú)法滿(mǎn)足化機漿的高配比使用，達到高檔紙產(chǎn)品的抄造要求。
企業(yè)為了確保正常生產(chǎn)，只能采取成倍提高化學(xué)品藥量的辦法來(lái)強化浸漬作用，這不僅造成生產(chǎn)成本提高，紙漿松厚度和光學(xué)性能變差，而且導致廢水污染負荷大幅度增加，廢水難于處理等系列難題。
在生產(chǎn)使用混合木片時(shí)，擠壓后物料很難達到干度75% 和木片均勻撕裂的工藝要求；使用材性差異較大的木片生產(chǎn)時(shí)，則放大了單螺旋擠壓效果不足的缺陷，導致闊葉木纖維原料問(wèn)題更加突出。
雙螺旋擠壓設備采取了動(dòng)態(tài)擠壓方式，獲得了良好化學(xué)預浸和機械均質(zhì)擠壓的協(xié)同效應，特別適合處理材性差異大的木片原料。
磨漿
磨漿操作是影響化機漿質(zhì)量特別是纖維結合強度的重要工序。
磨漿機的破碎/磨漿/精磨區徑向分配比例、磨漿和精磨區齒型（齒寬、齒高、齒寬/槽寬比、齒棒與磨盤(pán)半徑的夾角、擋漿條的分布等）、磨齒材料的彈性模量、盤(pán)磨轉速、磨漿濃度、溫度等對磨漿效能和效果都有重要的影響。
另外，大型盤(pán)磨磨漿時(shí)，連續穩定恒量進(jìn)料、可控的、穩定的磨區與出漿口之間的壓力差等對磨漿質(zhì)量會(huì )產(chǎn)生重要影響。
因此，設備參數和操作控制條件等因素都對磨漿效能和質(zhì)量有密切的關(guān)系，配置高性能的磨漿機是生產(chǎn)高品質(zhì)紙漿的重要保證。
采用高濃和低濃組合的磨漿工藝顯示了較好的節能磨漿效果，但有更多的生產(chǎn)實(shí)踐表明，闊葉木原料磨漿，采用兩段高濃磨漿不僅改進(jìn)了漿料的品質(zhì)，同時(shí)取得了良好的節能效果。
漂白
高得率漿漂白時(shí)，H2O2與NaOH之間的用量關(guān)系不存在固定比例，必須根據不同樹(shù)種和每個(gè)廠(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行用堿量?jì)?yōu)化，確定合理的用堿量才能獲得最佳的漂白效果。
過(guò)高的用堿量，會(huì )導致紙漿松厚度大幅度下降，紙漿漂白過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生堿返色現象，而且顯著(zhù)提高廢水的污染負荷。
化機漿的漂白終點(diǎn)，應保持合理的殘堿和殘余H2O2水平。一般漂白初期pH值控制在11~12范圍，漂白終點(diǎn) pH 值在8.7~9.5較為合理。
漂白終點(diǎn)必須要有一定的H2O2殘余量，才能確保漂白化機漿的白度穩定性。
結垢問(wèn)題
生產(chǎn)線(xiàn)設備系統結垢嚴重是化機漿生產(chǎn)中存在的共性問(wèn)題。實(shí)際上 H2O2漂白中適量的 硅酸鈉對結垢的貢獻并不大。
生產(chǎn)線(xiàn)設備系統必須定期進(jìn)行除垢操作。生產(chǎn)設備系統除垢時(shí)，不宜采用 鋼絲刷或者強酸化學(xué)除垢。
越來(lái)越多的企業(yè)強制提高紙機白水封閉回用程度，是導致生產(chǎn)系統結垢問(wèn)題頻發(fā)的主要原因。紙機白水回用前的適當處理，可顯著(zhù)緩解生產(chǎn)系統的結垢問(wèn)題。
廢水處理
化機漿廢水有溫度高、污染負荷大的特點(diǎn)，普遍采用以厭氧為核心的生物處理技術(shù)處理廢水，包括水解、厭氧、好氧、混凝、深度處理等關(guān)鍵工序，典型流程見(jiàn)下圖。
處理流程中的厭氧單元能否長(cháng)期穩定運行是該流程成敗的關(guān)鍵，取決于化機漿廢水中含硫物、螯合劑、樹(shù)脂酸、單寧等對甲烷菌的生物毒性。
Fenton氧化是一種化機漿廢水深度處理手段，存在廢水處理化學(xué)品投用量過(guò)大、處理成本高的問(wèn)題，臭氧氧化、磁化-仿酶催化等深度處理技術(shù)可將廢水的CODCr從200~500mg/L降低到60~90mg/L，大幅度降低了化學(xué)品用量，但在處理效率、處理成本等方面存在改進(jìn)空間。
化學(xué)機械法制漿的發(fā)展趨勢
“90-90-9”扼要表述了“高得率、高白度和高強度”的未來(lái)制漿技術(shù)的期望目標，即 90％的得率、90％的白度和9km 的裂斷長(cháng)。
現有的高得率漿技術(shù)已實(shí)現了“85-80-5”，即85％以上的得率、80％以上的白度和5km的裂斷長(cháng)，離理想的預期目標更近了一步。
在節約資源和保護環(huán)境的雙重壓力下，化學(xué)機械法制漿技術(shù)迎來(lái)了新的發(fā)展機遇期。
纖維原料的拓展
新型化學(xué)機械法制漿技術(shù)與裝備不僅要能夠適應木材纖維原料，還需要能夠滿(mǎn)足竹子、麥稻草、棉稈和玉米秸稈等非木纖維原料高得率制漿的需要。麥草、竹子化機漿已能夠用于本色紙和紙板的生產(chǎn)?！?/span>
生產(chǎn)工藝的革新
國內化學(xué)機械漿生產(chǎn)線(xiàn)已發(fā)展了數十年的歷史，大規模發(fā)展起始于 2003 年，生產(chǎn)線(xiàn)的運行還有待完善和積累經(jīng)驗，電能、化學(xué)品和新鮮水用量指標均處于較高消耗水平，且紙漿的白度和強度等質(zhì)量指標波動(dòng)大，影響了紙漿的使用品級。
化機械法制漿生產(chǎn)的直接成本主要來(lái)源于3個(gè)方面：纖維原料、用電量和化學(xué)品。
國內一些化機漿廠(chǎng)漂白單耗遠高于原設定目標，為企業(yè)運行帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟負擔，有很大的改進(jìn)余地。
針對國內化機漿纖維原料的特點(diǎn)，應用雙螺旋擠壓浸漬機設備，對預處理材性差異大的木材纖維原料具有一定優(yōu)勢，值得推廣應用。
化學(xué)機械法制漿工藝的革新需要著(zhù)力解決以下4個(gè)方面的對立矛盾關(guān)系：
① 化學(xué)處理程度與制漿得率；
② 磨漿與纖維長(cháng)度分布；
③ 松厚度和結合強度；
④ 白度和返黃。
結語(yǔ)
與傳統化學(xué)法制漿工藝相比，具有如下方面的優(yōu)勢：
① 因保留了木質(zhì)素，紙漿得率為82%~90%，纖維資源利用率比傳統化學(xué)法制漿高1倍；
② 制漿過(guò)程僅輔助使用綠色化學(xué)品（NaOH和H2O2），其中，NaOH用量?jì)H為3%~5%，為傳統化學(xué)法制漿的1/5~1/8；
③ 制漿、漂白均在高濃狀態(tài)下同時(shí)完成，節約水資源，噸漿用水可以達到15 m³以下，是傳統化學(xué)法制漿的1/3；
④ 污染物發(fā)生量小，僅為傳統化學(xué)法制漿的1/5~1/4，經(jīng)二級生化和深度處理可達標排放，對周邊水資源環(huán)境影響??；
⑤ 設備投資省，僅為傳統化學(xué)法制漿的1/8，生產(chǎn)線(xiàn)流程布置緊湊、靈活。
化學(xué)機械法制漿生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，BCTMPc和P-RC APMP兩種工藝出現技術(shù)融合現象。
加強原料預處理和化學(xué)浸漬效果的新工藝技術(shù)在不斷實(shí)踐和進(jìn)步中。
因廢水循環(huán)封閉使用程度的提高及含硫廢水處理難度的增加而受到限制，闊葉木化機漿生產(chǎn)線(xiàn)將更樂(lè )于使用堿性過(guò)氧化氫作為化學(xué)浸漬處理手段，酸性條件的漂白工藝也到限制。
纖維原料的短缺已影響到造紙企業(yè)可持續運行。
可以預見(jiàn)隨著(zhù)非木纖維化學(xué)機械法制漿技術(shù)和裝備的不斷完善，我國高得率制漿技術(shù)將步入一個(gè)新的發(fā)展階段。
