杭州富阳图书馆

（1）蒸煮目的：碱法蒸煮的主要目的是利用碱性化学药剂与植物纤维原料中的木素反应，保留纤维素，尽量保留半纤维素，并使纤维原料离解成浆。植物纤维原料种类不同，其化学组成也不同，其化学反应各异。在蒸煮过程中由于强烈的蒸煮条件，植物纤维原料不仅木素与化学药剂参加反应，其他成分也参加反应，因此，必须严格控制蒸煮条件，才能获得高质量的浆料。
  （2）蒸煮的物理机理：蒸煮过程中原料与药液接触时，药液向料片内渗透与木素接触，产生化学反应。药液的渗透主要包括主体渗透和扩散渗透两种方式。主体渗透即为常称的毛细管作用渗透，主要借助外加的压力或表面张力产生的压力作用渗透，蒸煮液在压力的作用下通过料片的毛细管向其内部渗透。原料的种类、切片的大小、药液的浓度，都影响药液的渗透速度和效果。扩散渗透是指在植物纤维原料得到充分浸渍后，靠药液浓度差造成的离子浓度梯度的推动力，使蒸煮液中的离子扩散浸入切片内部的过程。原料充分浸渍以后，主要是通过扩散作用渗透。扩散渗透的速率取决于离子浓度梯度和有效毛细管截面积。在碱性溶液中，毛细管的有效截面积与溶液的pH值有关。草片结构疏松容易渗透，木片的结构紧密，渗透较难，切片时应严格控制木片规格。
  （3）蒸煮过程中的化学反应机理：在碱法制浆过程中，碱液主要消耗在：与木素反应、与纤维素反应、与半纤维素反应、与原料中的树脂产生皂化反应、与反应过程中产生的有机酸起中和反应，还有少量的碱吸附在纤维的表面。
  碱液与木素的反应是非常重要的反应，其结果使木素的大分子断裂，生成碱木素或硫化木素而溶除，使纤维分离成浆。对于木材纤维原料，除以
  反应外，在硫酸盐法制浆过程中，与木素苯环上脱落的甲氧基反应，生成少量的甲硫醇，这是硫酸盐法制浆有一股恶臭气味的原因。
  碱与纤维素作用主要发生剥皮反应、终止反应、碱性水解反应。所谓剥皮反应是指在碱法蒸煮过程中，纤维素大分子上的葡萄糖末端基被逐个剥落溶于蒸煮液的反应。剥皮反应是有害的，它可使纤维素聚合度变小，浆的得率降低，碱耗增加。终止反应是指在纤维素发生剥皮反应的同时进行的与其相反的反应。终止反应是将纤维素大分子中的不稳定葡萄糖末端基转变成稳定的末端基。碱性水解反应是纤维素大分子在强碱高温条件下，在碱性水溶液中由一个长链大分子变成几个短链小分子的反应。纤维素在碱性水解反应后生成新的不稳定的葡萄糖末端基，更有利于剥皮反应进行，对保护纤维素有害，故蒸煮过程中应严格控制工艺条件。
  碱与半纤维素的反应类似纤维素，但由于半纤维素的分子链较短，且每个分子链上都有支链，比纤维素更易反应，除纤维素与碱液的几个反应外，还易发生乙酰基水解，甲氧基和葡萄糖尾酸基的脱落，碳水化合物无化学反应的碱溶解，有时半纤维素小碎片吸附在纤维素上。除此之外，阔叶木、草类纤维原料中的脂肪在碱性条件下，还可发生皂化反应，生成皂化物，使浆料生产泡沫。
  总之，蒸煮过程中的化学反应非常复杂，有些机理目前还不明确，这里不再赘述。