杭州富阳图书馆 内容
半化学浆和化学机械浆
高得率半化学浆和化学机械浆都是采用温和的化学处理和机械后处理的两段制浆方法而生产的。二者所不同的是在化学预处理阶段，生产化学机械浆要比生产半化学浆更温和，而在机械处理阶段，生产化学机械浆要比生产半化学浆更剧烈。根据木浆的生产实践，按化学处理的程度不同，得率在65％～85％者，称为半化学浆；得率在85％～90％者，称为化学机械浆。对于草类原料来说，得率比木材要低一些。由于它们的化学预处理均比生产化学浆温和得多，生产半化学浆时只除去原料中25％～50％的木素和30％～40％的半纤维素，而生产普通化学浆要除去原料中80％～90％的木素与60％～80％的半纤维素；生产化学机械浆则基本上保留了原料中的木素，只溶出抽出物和部分短链半纤维素，木浆得率可高达90％。鉴于它们的生产特点，阔叶木最适合用来生产半化学浆和化学机械浆。因为阔叶木不仅材质密度小，而且木素含量相对比针叶木少，又几乎集中在纤维的胞间层，便于温和的化学处理和机械处理，可生产出合格的浆料。目前，国内一些厂家采用麦草原料半化学制浆和化学机械制浆生产高强瓦楞原纸和箱板纸，取得了较好的效果。
与化学浆相比，由于半化学浆和化学机械浆木素含量高，纤维较挺硬、刚直，磨浆时纤维损伤大，因此纸浆强度差。其次是纤维束较多，影响纸的外观和印刷性能。还有浆料不易漂白到高白度，易返黄。因此，不宜生产高级纸种，可用来生产新闻纸、包装纸或包装纸板，经漂白的半化学浆可用来生产中低档书写纸和杂志纸、卫生纸、涂布原纸、防油纸等。
尽管半化学浆和化学机械浆的使用受到限制，但是生产半化学浆和化学机械浆不仅能充分利用阔叶木和草类纤维原料，而且具有药品用量小、浆料得率高、生产成本低、环境污染小等优点。近几年在国内外发展较快，已成为主要制浆方式。
生产半化学浆和化学机械浆过程中的化学处理和机械处理
纤维原料进行化学处理的目的：一是在保证提高纸料得率的基础上，制造出能满足某些产品性能（包括物理强度和光学性能）的高得率纸浆。二是为了降低成本，少用或不用高价的长纤维化学浆。三是开辟原料来源，充分利用阔叶木和草类原料。四是软化纤维，为提高纸浆强度，减少碎片，改善浆料制造条件。此外，通过化学处理还可节约磨浆能耗，延长磨浆设备的齿盘或磨石的使用寿命。用于对原料进行化学处理、实现纤维软化的化学药品一般是氢氧化钠、碳酸钠、各种不同pH值的亚硫酸钠、碱性过氧化氢等。原料经过温和的化学处理，使纤维组织松弛，但基本上还是呈原来的木片或草片状态，要获得符合造纸要求的半化学浆和化学机械浆，尚需进行机械处理。
机械处理的作用有三：一是利用纤维原料与盘磨和纤维与纤维之间相互摩擦产生的热量来加热和软化经过化学处理的料片，进一步削弱纤维间的连接，为离解纤维创造条件。二是利用纤维与盘磨和纤维与纤维之间的相互摩擦使软化的纤维裂开或断裂，使其离解成单根纤维或纤维束。三是利用单根纤维与磨盘和单根纤维与单根纤维之间的摩擦和挤压，使单根纤维和纤维束进一步细化，以利提高纤维之间的结合力和成纸强度。实际生产中，根据成浆要求选择盘磨的段数和工艺控制条件。
半化学浆和化学机械浆的分离有可能发生在胞间层与次生壁外层之间，这与化学处理和机械处理条件有关。经过机械处理，可得到由单根纤维、细小纤维和碎片三种结构组成的浆料。
中性亚硫酸钠法半化学浆的生产
生产普通化学浆的方法均可生产半化学浆，但是中性亚硫酸钠法最适用阔叶木和草类纤维原料生产半化学浆，因为其浆料得率高，颜色浅，滤水性和强度好。生产的过程一般是将阔叶木或草类纤维原料切成合格的料片，在适当的高温下，一般为170～190℃，用含有缓冲剂的Na₂SO₃蒸煮液经过一段时间的蒸煮，最后在盘磨机中进行离解而成浆料。如果生产漂白半化学浆，再经过洗涤后送漂白系统漂白即可。
中性亚硫酸钠法生产半化学浆，是经温和的化学处理，除去原料中少量木素和半纤维，使纤维组织松散，便于盘磨机离解成较多完整的长纤维组分，以利提高浆料的质量。中性亚硫酸钠法半化学浆的蒸煮液是在Na₂SO₃溶液中加入一定数量的缓冲剂，控制pH值在7～9之间，这样可以中和有机酸，既防止设备的腐蚀，又可避免糖类的酸性水解，提高浆料的得率和物理强度。尤其是采用NaHCO3作缓冲剂，不仅有较强的缓冲作用，而且浆料的颜色浅，漂剂的消耗低。
Na₂SO₃的制备，一般是用Na₂CO₃溶液吸收SO₂。制备过程中控制不同的pH值，可得到不同组分的药液。吸收设备可采用填料塔、喷淋塔或文丘里。药液含量一般控制在120～200克/升的Na₂SO₃和30～50克/升的Na₂CO₃。蒸煮时可用废液或清水稀释到要求浓度。
其蒸煮机理与亚硫酸盐化学浆蒸煮机理相同。蒸煮过程中的主要影响因素有原料性质、药液用量、药液浓度、蒸煮温度、蒸煮时间。
蒸煮时工艺条件：
纸浆得率：纸板用浆70％～80％，漂白用浆65％～72％。
药品用量：纸板用浆Na₂SO₃为8％～14％、NaHCO3为4％～5％，漂白用浆Na₂SO₃为15％～20％、NaHCO3为3％～4％。
蒸煮温度：纸板用浆150～185℃，漂白用浆160～175℃。
保温时间：纸板用浆0.3～4小时，漂白用浆3～8小时。
磨碎动力消耗：纸板用浆220～320千瓦·小时/吨风干浆，漂白用浆180～270千瓦·小时/吨风干浆。
中性亚硫酸盐半化学浆的蒸煮器可以采用蒸球、立式蒸煮锅间歇蒸煮，更适合用连续蒸煮器连续蒸煮。常用的连续蒸煮器有M—D型斜管式连续蒸煮器和汤佩拉—BC连续蒸煮器。
经过温和蒸煮的纤维原料只是除去了部分木素和半纤维素，纤维组织变得较为疏松，基本上保持原来的形态，要获得符合造纸要求的半化学浆和化学机械浆，尚需进行机械处理。
半化学浆的机械处理常采用双盘磨。影响双盘磨工作的因素有磨盘齿纹、磨盘转速、磨浆浓度、磨盘间距、磨盘负荷等。
中性亚硫酸铵法半化学浆的生产
中性亚硫酸铵法半化学浆简称亚铵法半化浆，国外主要是利用阔叶木，并且充分利用板皮、枝丫材及锯末等废材做原料，生产瓦楞纸或箱板纸。国内主要是利用麦草、荻苇、蔗渣、棉秆等原料，生产包装纸、瓦楞纸和箱板纸等。也有少量用于低档文化纸的。亚铵法半化浆蒸煮的条件比较缓和，若在比较强烈的条件下，也可生产漂白浆，用于生产有光纸、书写纸、打字纸、凸版纸及单面胶版纸等，但质量较差。亚铵法制浆得率高，但浆的颜色深，难漂白，漂白用氯量高，其成纸特点是裂断长、挺硬度和透明度高。亚铵法半化浆与亚钠法半化浆一样，需经盘磨处理后，方能用于抄纸。其原理、处理方法与亚钠法基本类似。
应该特别注意的是：亚铵药液与亚钠药液不同，亚铵药液受热后易挥发，给生产带来很大的麻烦。固体亚铵为无色针状晶体，其分子式为（NH₄）₂SO₃·H₂O，分子量为134.16。25℃时的相对密度为1.41，易潮解。在水中的溶解度随温度的升高而增加。亚铵的化学性质比较活泼，易发生高温分解、氧化反应，遇强酸、强碱时，分别放出SO₂和NH₃气；与硫酸氢铵混合时会慢慢自动分解。制备药液时可用氨水吸收SO₂来制取。SO₂可以是化工厂的尾气，也可燃烧硫磺制得。
亚铵法蒸煮原理与亚硫酸盐法蒸煮机理相同，在生产中一般加入缓冲剂，常用氨水、尿素、碳酸氢铵等。蒸煮终点pH值应控制在7左右。亚铵法蒸煮过程中的影响因素主要有：原料品种和质量、原料规格、亚铵用量、缓冲剂用量、液比、蒸煮的压力和温度、蒸煮的时间等。亚铵法制浆存在最大的问题是设备腐蚀问题，因此设备要求防腐处理，操作应严格控制pH值。
中性亚硫酸盐半化学浆的特点
中性亚硫酸盐半化学浆（NSSC）制浆，最适于使用阔叶木材生产半化学浆，在相同利率情况下，它比针叶木材药品消耗量小，磨浆能耗低。一般说来，低密度、低木素含量的山杨和高密度、中等木素含量的桦木，能制出高强度的NSSC浆。这种浆的特点是：
（1）木素保留量高，成纸耐折度低、挺度大：化学木浆的木素含量一般在3％～7％，而半化学浆木素含量在10％～20％，适于漂白的半化学浆木素含量在8％～12％，由于木素含量多，故成纸耐用折度低，挺度大。
（2）半纤维素含量多，容易打浆：由于化学处理比较温和，半纤维素溶出少，浆中聚戊糖含量可达20％～25％，故容易打浆，有利于得率和强度的提高，磨浆时达到最大强度值的能耗消耗比硫酸盐半化学浆少。
中性亚硫酸盐半化学浆得率在80％以下时，纸浆的物理强度随着得率的下降而稳定地提高；得率在70％～80％范围内，中性亚硫酸盐半化学浆可以满足生产瓦楞原纸、低级包装纸、挂面纸板的底浆等要求；得率在65％～80％时的耐破度和耐折度比硫酸盐半化学浆还要大些，撕裂因子相近。
半化学法制浆的改进
半化学法制浆近几年发展较快，对节省原料资源和减轻环境污染大有益处。除中性亚硫酸盐半化学浆外，酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法半化浆、碱法半化浆、绿液法半化浆、无硫半化浆等也得到较快发展。
（1）酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法半化浆：利用酸性亚硫酸盐蒸煮木材，采用间歇蒸煮，总酸4％～6％，化合酸1％～3％，蒸煮时间3小时左右，蒸煮最高温度140℃，粗浆得率65％～70％。当得率超过60％时，纸浆的强度和白度均差。蒸煮后纤维离解和细纤化用双盘磨两段完成制浆。
亚硫酸氢盐法适合连续蒸煮。国外生产桦木半化浆时，木片先预热后，在浸渍管内用pH值5.0～5.5的亚硫酸氢钠在130～145℃下浸渍5～10分钟，然后在160～170℃下连续蒸煮40～60分钟，并在高温高压下热磨成浆料，得率为65％～73％，本色浆白度可达60％。这种浆与中性亚硫酸盐法相比，蒸煮温度较低，蒸煮时间较短，可节省40％的蒸煮药品。
这两种半化学浆，主要用来替代本色针叶木亚硫酸盐法化学浆，与磨木浆配抄新闻纸。由于亚硫酸氢盐半化学浆白度较高，强度较大，已逐步代替酸性亚硫酸盐法半化学浆。
（2）碱法半化学浆：碱法半化学浆包括硫酸盐法、烧碱法和碱性亚硫酸钠法三种半化学浆。
阔叶木生产硫酸盐半化浆，蒸煮总碱为4％～7％（Na₂O计），蒸煮温度160～185℃，保温时间为0.3～2小时，得率可达70％～75％，但得率保持在65％以下时，浆料的强度可与中性亚硫酸钠半化浆相同。硫酸盐生产草类半化学浆可大大减少耗碱量，成浆可生产一般文化用纸。
蔗渣烧碱法半化浆的生产国内积累了丰富的经验。除髓条件是：用黑液含残碱为1.68～3.68克/升，预煮40～50分钟，液比（蔗渣对黑液）为1∶8～1∶12。蒸煮条件为：用碱量（NaOH）为9％，蒸煮液比为1∶5，蒸煮压力为0.4兆帕，蒸煮时间为100分钟左右，粗浆硬度（卡伯值）为2432，粗浆得率大于65％（对湿法除髓后绝干）。蔗渣半化浆可生产新闻纸和印刷纸等品种。
碱性亚硫酸钠法是在高pH值（9～11）的亚硫酸钠溶液中，在蒸煮压力和其他条件与硫酸盐法相似的情况下而制浆的。我国一些中小纸厂采用这种方法生产高粱秆、稻草、麦草等草类半化浆，生产凸版纸、书写纸、有光纸等文化用纸，创造了原料撕碎、热水预浸、低碱、大液比和高温蒸煮的经验，也收到了吨浆耗碱降低30％～40％，缩短蒸煮时间30％～60％，得率提高5％～10％和提高浆料质量的效果。
（3）绿液法半化学浆：这种方法可以利用硫酸盐法浆厂碱回收硫化度为25％的绿液或移走部分Na₂CO₃后得到高硫化度为50％的绿液作蒸煮剂，适合连续蒸煮，药品消耗仅7.9％（Na₂O）计，对木材）。阔叶木木片先在70～80℃在压力下用绿液进行浸渍，后在150～160℃的气相中蒸煮15～20分钟，为80％～82％，经盘磨机离解成浆料。这种方法与中性亚硫酸盐法得率，半化学浆相比，药品消耗低，浆料性质很相似，但颜色深，白度低，只能用来生产包装纸板和挂面纸板底层等纸种。这种方法可与硫酸盐浆厂联合生产，较为经济。
（4）无硫半化学浆：这种方法是为减少挥发性硫化合物污染空气而新出现的一种方法。利用阔叶木，蒸煮的最好条件是：碳酸钠用量为木材质量的6％，加热时间性为2.5小时，在170℃下蒸煮30分钟，可制成得率为85％的桦木半化学浆和88％的山毛榉半化学浆；也可用3％的Na₂CO₃、1.35％的NaOH和0.45％的Na₂SO₃的混合蒸煮液制成得率为75％～80％的半化学浆。与中性亚硫酸盐半化学浆相似，可用来生产瓦楞原纸。
生产化学机械浆
化学机械浆是利用阔叶木替代针叶木磨木浆的一种制浆方法。这种方法所得到的浆料比普通机械浆得率高，性能好，因而被广泛采用。化学机械浆的生产方法可以采用原木，也可以采用木片。目前，实际生产中多采用木片制浆。其制浆方法大体上可分为：冷碱法化学机械浆、硫化化学机械浆和化学热磨机械浆等。
（1）冷碱法化学机械浆：冷碱法化学机械浆是用稀冷氢氧化钠溶液在室温下对木片进行常压或加压浸渍，进而进行机械处理离解而制得浆料。浸渍时纤维的次生壁很快润胀，而木素集中的胞间层则略有增大。同时，胞间层木素部分溶解，并且碱液进一步扩散到纤维的次生壁，当纤维受到机械作用主要在次生壁外层裂开而易于得到较多的长纤维浆料。
生产中根据木片的相对密度和水分调节液比碱液，含NaOH为20～40克/升，用碱量为木材的2％～10％，浸渍温度为15～35℃，处理时间为20～150分钟，后经盘磨二段或三段离解成浆料。得率可高达85％～94％。这种浆料可用来生产新闻纸、印刷纸、卫生纸和各种纸板。
生产冷碱法化学机械浆的浸渍设备主要有保尔快速蒸煮锅和连续浸渍器两类。连续浸渍器又分为常压浸渍和加压浸渍两类。
（2）磺化化学机械浆：为了取代低得率化学浆和得率在50％～75％的亚硫酸盐高得率化学浆以减轻污染、节约能耗和合理利用木材资源，发展了磺化化学机械浆。这种方法是在磨木之前，原木先经亚硫酸钠溶液浸渍，或在磨木时，由喷水管加入浓度较高的亚硫酸钠溶液（18％Na₂SO₃），以收到降低动力消耗、减少纤维损伤、改善浆料质量的效果。但在生产实际中是把含水量大于30％的木段送入蒸煮罐，经约30分钟的真空处理，然后在保持真空的条件下，注入药液，更有利于药液在原料中的渗透。蒸煮液中Na₂SO₃和Na₂CO₃的比例为6∶1～3∶1，其适宜浓度为160～180克/吨，蒸煮温度为130～150℃，保温时间为0.5～6小时不等，蒸煮结束后，降压排出蒸煮液。排出的药液补充新药液后，供下次蒸煮用。其药品消耗量为绝干木材的10％～12％。
经化学处理的原木，再经磨木机磨木，其方法与磨木浆相同，这样经化学处理的原木比未处理的磨木能耗可节省50％左右，而产量为普通磨木浆的2倍。根据其材种不同，得率一般为85％～90％。经预处理后，浆的质量大大改善，其浆类似化学浆，比普通磨木浆脱水快，但又不完全像化学浆那样显示出一定程度的细纤维化。这种浆可以用来生产新闻纸、书写纸、薄页纸及餐巾纸、卫生纸等。
（3）化学热磨机械法制浆：化学热磨机械法制浆又称CTMP法制浆，即在预热木片磨木浆的基础上，加入某些化学药品，对预热木片进行化学预处理，化学处理药剂为NaOH或Na₂SO₃等，也可以混合使用。若单独用NaOH，浆的硬度大而不均匀，使用混合溶液处理，成浆裂断长增加，散光系数降低，撕裂度也增加，而碱耗降低，使成浆性能得到改善，化学预处理的料片再同样经盘磨机碎解而制得浆料。
化学热磨机械浆（CTMP）的生产过程和性质
化学热磨机械浆是在预热机械浆（TMP）的基础上发展起来的。它的生产过程简单，生产费用低，污染负荷比化学浆少，生产出来的纸浆性能优良，得率高，可以代替部分化学浆使用。
CTMP与TMP的生产过程，都是采用盘磨机进行磨浆，它们的主要区别在于CTMP在磨浆前对木片进行了化学处理。一般针叶材使用亚硫酸钠溶液；阔叶材使用氢氧化钠和亚硫酸溶液浸渍。CTMP的生产流程如下：
在一些生产规模不大的中、小型纸厂，是把木片装入蒸球，加入热碱液通蒸汽，进行浸渍处理，倒料后再送往磨浆机在常压下磨浆。如国内某厂用14立方米蒸球，装绝干阔叶木片2800千克，NaOH用量7％，液比1∶39，碱液加入球内温度85～90℃，空转20分钟，加热到100千帕，10分钟，保温50分钟，小放汽，倒料20分钟，浸渍总时间100分钟。然后通过三段磨浆，抄造瓦楞原纸，磨浆后得率在85％以上。
CTMP浆的物理强度高于TMP浆。如果处理得好，它的强度可接近硫酸盐浆（KP）。
CTMP浆的纤维比较柔软，它兼有化学浆和机械浆的优点。长纤维含量比TMP浆多，碎片少，结合性能好，改善了湿纸页的成形，纸的白度较高。它与漂白硫酸盐化学浆等相比，它能在高的松厚度下达到一定的强度，有利于改善产品的某些性能，如纸板的松厚度、卫生纸的吸水性、印刷纸的挺度等。针叶材的CTMP浆，除在新闻纸中代替部分漂白硫酸盐浆外，还可掺用于生产高级印刷纸、书写纸、卫生纸、液体包装纸板等。特别是不适宜生产TMP的阔叶材，经过碱性Na₂SO₃浸渍，耐破强度、裂断长等达到了针叶材的水平，撕裂因子也明显增大，扩大了新闻纸的原料资源。
高得率半化学浆和化学机械浆都是采用温和的化学处理和机械后处理的两段制浆方法而生产的。二者所不同的是在化学预处理阶段，生产化学机械浆要比生产半化学浆更温和，而在机械处理阶段，生产化学机械浆要比生产半化学浆更剧烈。根据木浆的生产实践，按化学处理的程度不同，得率在65％～85％者，称为半化学浆；得率在85％～90％者，称为化学机械浆。对于草类原料来说，得率比木材要低一些。由于它们的化学预处理均比生产化学浆温和得多，生产半化学浆时只除去原料中25％～50％的木素和30％～40％的半纤维素，而生产普通化学浆要除去原料中80％～90％的木素与60％～80％的半纤维素；生产化学机械浆则基本上保留了原料中的木素，只溶出抽出物和部分短链半纤维素，木浆得率可高达90％。鉴于它们的生产特点，阔叶木最适合用来生产半化学浆和化学机械浆。因为阔叶木不仅材质密度小，而且木素含量相对比针叶木少，又几乎集中在纤维的胞间层，便于温和的化学处理和机械处理，可生产出合格的浆料。目前，国内一些厂家采用麦草原料半化学制浆和化学机械制浆生产高强瓦楞原纸和箱板纸，取得了较好的效果。
与化学浆相比，由于半化学浆和化学机械浆木素含量高，纤维较挺硬、刚直，磨浆时纤维损伤大，因此纸浆强度差。其次是纤维束较多，影响纸的外观和印刷性能。还有浆料不易漂白到高白度，易返黄。因此，不宜生产高级纸种，可用来生产新闻纸、包装纸或包装纸板，经漂白的半化学浆可用来生产中低档书写纸和杂志纸、卫生纸、涂布原纸、防油纸等。
尽管半化学浆和化学机械浆的使用受到限制，但是生产半化学浆和化学机械浆不仅能充分利用阔叶木和草类纤维原料，而且具有药品用量小、浆料得率高、生产成本低、环境污染小等优点。近几年在国内外发展较快，已成为主要制浆方式。
生产半化学浆和化学机械浆过程中的化学处理和机械处理
纤维原料进行化学处理的目的：一是在保证提高纸料得率的基础上，制造出能满足某些产品性能（包括物理强度和光学性能）的高得率纸浆。二是为了降低成本，少用或不用高价的长纤维化学浆。三是开辟原料来源，充分利用阔叶木和草类原料。四是软化纤维，为提高纸浆强度，减少碎片，改善浆料制造条件。此外，通过化学处理还可节约磨浆能耗，延长磨浆设备的齿盘或磨石的使用寿命。用于对原料进行化学处理、实现纤维软化的化学药品一般是氢氧化钠、碳酸钠、各种不同pH值的亚硫酸钠、碱性过氧化氢等。原料经过温和的化学处理，使纤维组织松弛，但基本上还是呈原来的木片或草片状态，要获得符合造纸要求的半化学浆和化学机械浆，尚需进行机械处理。
机械处理的作用有三：一是利用纤维原料与盘磨和纤维与纤维之间相互摩擦产生的热量来加热和软化经过化学处理的料片，进一步削弱纤维间的连接，为离解纤维创造条件。二是利用纤维与盘磨和纤维与纤维之间的相互摩擦使软化的纤维裂开或断裂，使其离解成单根纤维或纤维束。三是利用单根纤维与磨盘和单根纤维与单根纤维之间的摩擦和挤压，使单根纤维和纤维束进一步细化，以利提高纤维之间的结合力和成纸强度。实际生产中，根据成浆要求选择盘磨的段数和工艺控制条件。
半化学浆和化学机械浆的分离有可能发生在胞间层与次生壁外层之间，这与化学处理和机械处理条件有关。经过机械处理，可得到由单根纤维、细小纤维和碎片三种结构组成的浆料。
中性亚硫酸钠法半化学浆的生产
生产普通化学浆的方法均可生产半化学浆，但是中性亚硫酸钠法最适用阔叶木和草类纤维原料生产半化学浆，因为其浆料得率高，颜色浅，滤水性和强度好。生产的过程一般是将阔叶木或草类纤维原料切成合格的料片，在适当的高温下，一般为170～190℃，用含有缓冲剂的Na₂SO₃蒸煮液经过一段时间的蒸煮，最后在盘磨机中进行离解而成浆料。如果生产漂白半化学浆，再经过洗涤后送漂白系统漂白即可。
中性亚硫酸钠法生产半化学浆，是经温和的化学处理，除去原料中少量木素和半纤维，使纤维组织松散，便于盘磨机离解成较多完整的长纤维组分，以利提高浆料的质量。中性亚硫酸钠法半化学浆的蒸煮液是在Na₂SO₃溶液中加入一定数量的缓冲剂，控制pH值在7～9之间，这样可以中和有机酸，既防止设备的腐蚀，又可避免糖类的酸性水解，提高浆料的得率和物理强度。尤其是采用NaHCO3作缓冲剂，不仅有较强的缓冲作用，而且浆料的颜色浅，漂剂的消耗低。
Na₂SO₃的制备，一般是用Na₂CO₃溶液吸收SO₂。制备过程中控制不同的pH值，可得到不同组分的药液。吸收设备可采用填料塔、喷淋塔或文丘里。药液含量一般控制在120～200克/升的Na₂SO₃和30～50克/升的Na₂CO₃。蒸煮时可用废液或清水稀释到要求浓度。
其蒸煮机理与亚硫酸盐化学浆蒸煮机理相同。蒸煮过程中的主要影响因素有原料性质、药液用量、药液浓度、蒸煮温度、蒸煮时间。
蒸煮时工艺条件：
纸浆得率：纸板用浆70％～80％，漂白用浆65％～72％。
药品用量：纸板用浆Na₂SO₃为8％～14％、NaHCO3为4％～5％，漂白用浆Na₂SO₃为15％～20％、NaHCO3为3％～4％。
蒸煮温度：纸板用浆150～185℃，漂白用浆160～175℃。
保温时间：纸板用浆0.3～4小时，漂白用浆3～8小时。
磨碎动力消耗：纸板用浆220～320千瓦·小时/吨风干浆，漂白用浆180～270千瓦·小时/吨风干浆。
中性亚硫酸盐半化学浆的蒸煮器可以采用蒸球、立式蒸煮锅间歇蒸煮，更适合用连续蒸煮器连续蒸煮。常用的连续蒸煮器有M—D型斜管式连续蒸煮器和汤佩拉—BC连续蒸煮器。
经过温和蒸煮的纤维原料只是除去了部分木素和半纤维素，纤维组织变得较为疏松，基本上保持原来的形态，要获得符合造纸要求的半化学浆和化学机械浆，尚需进行机械处理。
半化学浆的机械处理常采用双盘磨。影响双盘磨工作的因素有磨盘齿纹、磨盘转速、磨浆浓度、磨盘间距、磨盘负荷等。
中性亚硫酸铵法半化学浆的生产
中性亚硫酸铵法半化学浆简称亚铵法半化浆，国外主要是利用阔叶木，并且充分利用板皮、枝丫材及锯末等废材做原料，生产瓦楞纸或箱板纸。国内主要是利用麦草、荻苇、蔗渣、棉秆等原料，生产包装纸、瓦楞纸和箱板纸等。也有少量用于低档文化纸的。亚铵法半化浆蒸煮的条件比较缓和，若在比较强烈的条件下，也可生产漂白浆，用于生产有光纸、书写纸、打字纸、凸版纸及单面胶版纸等，但质量较差。亚铵法制浆得率高，但浆的颜色深，难漂白，漂白用氯量高，其成纸特点是裂断长、挺硬度和透明度高。亚铵法半化浆与亚钠法半化浆一样，需经盘磨处理后，方能用于抄纸。其原理、处理方法与亚钠法基本类似。
应该特别注意的是：亚铵药液与亚钠药液不同，亚铵药液受热后易挥发，给生产带来很大的麻烦。固体亚铵为无色针状晶体，其分子式为（NH₄）₂SO₃·H₂O，分子量为134.16。25℃时的相对密度为1.41，易潮解。在水中的溶解度随温度的升高而增加。亚铵的化学性质比较活泼，易发生高温分解、氧化反应，遇强酸、强碱时，分别放出SO₂和NH₃气；与硫酸氢铵混合时会慢慢自动分解。制备药液时可用氨水吸收SO₂来制取。SO₂可以是化工厂的尾气，也可燃烧硫磺制得。
亚铵法蒸煮原理与亚硫酸盐法蒸煮机理相同，在生产中一般加入缓冲剂，常用氨水、尿素、碳酸氢铵等。蒸煮终点pH值应控制在7左右。亚铵法蒸煮过程中的影响因素主要有：原料品种和质量、原料规格、亚铵用量、缓冲剂用量、液比、蒸煮的压力和温度、蒸煮的时间等。亚铵法制浆存在最大的问题是设备腐蚀问题，因此设备要求防腐处理，操作应严格控制pH值。
中性亚硫酸盐半化学浆的特点
中性亚硫酸盐半化学浆（NSSC）制浆，最适于使用阔叶木材生产半化学浆，在相同利率情况下，它比针叶木材药品消耗量小，磨浆能耗低。一般说来，低密度、低木素含量的山杨和高密度、中等木素含量的桦木，能制出高强度的NSSC浆。这种浆的特点是：
（1）木素保留量高，成纸耐折度低、挺度大：化学木浆的木素含量一般在3％～7％，而半化学浆木素含量在10％～20％，适于漂白的半化学浆木素含量在8％～12％，由于木素含量多，故成纸耐用折度低，挺度大。
（2）半纤维素含量多，容易打浆：由于化学处理比较温和，半纤维素溶出少，浆中聚戊糖含量可达20％～25％，故容易打浆，有利于得率和强度的提高，磨浆时达到最大强度值的能耗消耗比硫酸盐半化学浆少。
中性亚硫酸盐半化学浆得率在80％以下时，纸浆的物理强度随着得率的下降而稳定地提高；得率在70％～80％范围内，中性亚硫酸盐半化学浆可以满足生产瓦楞原纸、低级包装纸、挂面纸板的底浆等要求；得率在65％～80％时的耐破度和耐折度比硫酸盐半化学浆还要大些，撕裂因子相近。
半化学法制浆的改进
半化学法制浆近几年发展较快，对节省原料资源和减轻环境污染大有益处。除中性亚硫酸盐半化学浆外，酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法半化浆、碱法半化浆、绿液法半化浆、无硫半化浆等也得到较快发展。
（1）酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法半化浆：利用酸性亚硫酸盐蒸煮木材，采用间歇蒸煮，总酸4％～6％，化合酸1％～3％，蒸煮时间3小时左右，蒸煮最高温度140℃，粗浆得率65％～70％。当得率超过60％时，纸浆的强度和白度均差。蒸煮后纤维离解和细纤化用双盘磨两段完成制浆。
亚硫酸氢盐法适合连续蒸煮。国外生产桦木半化浆时，木片先预热后，在浸渍管内用pH值5.0～5.5的亚硫酸氢钠在130～145℃下浸渍5～10分钟，然后在160～170℃下连续蒸煮40～60分钟，并在高温高压下热磨成浆料，得率为65％～73％，本色浆白度可达60％。这种浆与中性亚硫酸盐法相比，蒸煮温度较低，蒸煮时间较短，可节省40％的蒸煮药品。
这两种半化学浆，主要用来替代本色针叶木亚硫酸盐法化学浆，与磨木浆配抄新闻纸。由于亚硫酸氢盐半化学浆白度较高，强度较大，已逐步代替酸性亚硫酸盐法半化学浆。
（2）碱法半化学浆：碱法半化学浆包括硫酸盐法、烧碱法和碱性亚硫酸钠法三种半化学浆。
阔叶木生产硫酸盐半化浆，蒸煮总碱为4％～7％（Na₂O计），蒸煮温度160～185℃，保温时间为0.3～2小时，得率可达70％～75％，但得率保持在65％以下时，浆料的强度可与中性亚硫酸钠半化浆相同。硫酸盐生产草类半化学浆可大大减少耗碱量，成浆可生产一般文化用纸。
蔗渣烧碱法半化浆的生产国内积累了丰富的经验。除髓条件是：用黑液含残碱为1.68～3.68克/升，预煮40～50分钟，液比（蔗渣对黑液）为1∶8～1∶12。蒸煮条件为：用碱量（NaOH）为9％，蒸煮液比为1∶5，蒸煮压力为0.4兆帕，蒸煮时间为100分钟左右，粗浆硬度（卡伯值）为2432，粗浆得率大于65％（对湿法除髓后绝干）。蔗渣半化浆可生产新闻纸和印刷纸等品种。
碱性亚硫酸钠法是在高pH值（9～11）的亚硫酸钠溶液中，在蒸煮压力和其他条件与硫酸盐法相似的情况下而制浆的。我国一些中小纸厂采用这种方法生产高粱秆、稻草、麦草等草类半化浆，生产凸版纸、书写纸、有光纸等文化用纸，创造了原料撕碎、热水预浸、低碱、大液比和高温蒸煮的经验，也收到了吨浆耗碱降低30％～40％，缩短蒸煮时间30％～60％，得率提高5％～10％和提高浆料质量的效果。
（3）绿液法半化学浆：这种方法可以利用硫酸盐法浆厂碱回收硫化度为25％的绿液或移走部分Na₂CO₃后得到高硫化度为50％的绿液作蒸煮剂，适合连续蒸煮，药品消耗仅7.9％（Na₂O）计，对木材）。阔叶木木片先在70～80℃在压力下用绿液进行浸渍，后在150～160℃的气相中蒸煮15～20分钟，为80％～82％，经盘磨机离解成浆料。这种方法与中性亚硫酸盐法得率，半化学浆相比，药品消耗低，浆料性质很相似，但颜色深，白度低，只能用来生产包装纸板和挂面纸板底层等纸种。这种方法可与硫酸盐浆厂联合生产，较为经济。
（4）无硫半化学浆：这种方法是为减少挥发性硫化合物污染空气而新出现的一种方法。利用阔叶木，蒸煮的最好条件是：碳酸钠用量为木材质量的6％，加热时间性为2.5小时，在170℃下蒸煮30分钟，可制成得率为85％的桦木半化学浆和88％的山毛榉半化学浆；也可用3％的Na₂CO₃、1.35％的NaOH和0.45％的Na₂SO₃的混合蒸煮液制成得率为75％～80％的半化学浆。与中性亚硫酸盐半化学浆相似，可用来生产瓦楞原纸。
生产化学机械浆
化学机械浆是利用阔叶木替代针叶木磨木浆的一种制浆方法。这种方法所得到的浆料比普通机械浆得率高，性能好，因而被广泛采用。化学机械浆的生产方法可以采用原木，也可以采用木片。目前，实际生产中多采用木片制浆。其制浆方法大体上可分为：冷碱法化学机械浆、硫化化学机械浆和化学热磨机械浆等。
（1）冷碱法化学机械浆：冷碱法化学机械浆是用稀冷氢氧化钠溶液在室温下对木片进行常压或加压浸渍，进而进行机械处理离解而制得浆料。浸渍时纤维的次生壁很快润胀，而木素集中的胞间层则略有增大。同时，胞间层木素部分溶解，并且碱液进一步扩散到纤维的次生壁，当纤维受到机械作用主要在次生壁外层裂开而易于得到较多的长纤维浆料。
生产中根据木片的相对密度和水分调节液比碱液，含NaOH为20～40克/升，用碱量为木材的2％～10％，浸渍温度为15～35℃，处理时间为20～150分钟，后经盘磨二段或三段离解成浆料。得率可高达85％～94％。这种浆料可用来生产新闻纸、印刷纸、卫生纸和各种纸板。
生产冷碱法化学机械浆的浸渍设备主要有保尔快速蒸煮锅和连续浸渍器两类。连续浸渍器又分为常压浸渍和加压浸渍两类。
（2）磺化化学机械浆：为了取代低得率化学浆和得率在50％～75％的亚硫酸盐高得率化学浆以减轻污染、节约能耗和合理利用木材资源，发展了磺化化学机械浆。这种方法是在磨木之前，原木先经亚硫酸钠溶液浸渍，或在磨木时，由喷水管加入浓度较高的亚硫酸钠溶液（18％Na₂SO₃），以收到降低动力消耗、减少纤维损伤、改善浆料质量的效果。但在生产实际中是把含水量大于30％的木段送入蒸煮罐，经约30分钟的真空处理，然后在保持真空的条件下，注入药液，更有利于药液在原料中的渗透。蒸煮液中Na₂SO₃和Na₂CO₃的比例为6∶1～3∶1，其适宜浓度为160～180克/吨，蒸煮温度为130～150℃，保温时间为0.5～6小时不等，蒸煮结束后，降压排出蒸煮液。排出的药液补充新药液后，供下次蒸煮用。其药品消耗量为绝干木材的10％～12％。
经化学处理的原木，再经磨木机磨木，其方法与磨木浆相同，这样经化学处理的原木比未处理的磨木能耗可节省50％左右，而产量为普通磨木浆的2倍。根据其材种不同，得率一般为85％～90％。经预处理后，浆的质量大大改善，其浆类似化学浆，比普通磨木浆脱水快，但又不完全像化学浆那样显示出一定程度的细纤维化。这种浆可以用来生产新闻纸、书写纸、薄页纸及餐巾纸、卫生纸等。
（3）化学热磨机械法制浆：化学热磨机械法制浆又称CTMP法制浆，即在预热木片磨木浆的基础上，加入某些化学药品，对预热木片进行化学预处理，化学处理药剂为NaOH或Na₂SO₃等，也可以混合使用。若单独用NaOH，浆的硬度大而不均匀，使用混合溶液处理，成浆裂断长增加，散光系数降低，撕裂度也增加，而碱耗降低，使成浆性能得到改善，化学预处理的料片再同样经盘磨机碎解而制得浆料。
化学热磨机械浆（CTMP）的生产过程和性质
化学热磨机械浆是在预热机械浆（TMP）的基础上发展起来的。它的生产过程简单，生产费用低，污染负荷比化学浆少，生产出来的纸浆性能优良，得率高，可以代替部分化学浆使用。
CTMP与TMP的生产过程，都是采用盘磨机进行磨浆，它们的主要区别在于CTMP在磨浆前对木片进行了化学处理。一般针叶材使用亚硫酸钠溶液；阔叶材使用氢氧化钠和亚硫酸溶液浸渍。CTMP的生产流程如下：
在一些生产规模不大的中、小型纸厂，是把木片装入蒸球，加入热碱液通蒸汽，进行浸渍处理，倒料后再送往磨浆机在常压下磨浆。如国内某厂用14立方米蒸球，装绝干阔叶木片2800千克，NaOH用量7％，液比1∶39，碱液加入球内温度85～90℃，空转20分钟，加热到100千帕，10分钟，保温50分钟，小放汽，倒料20分钟，浸渍总时间100分钟。然后通过三段磨浆，抄造瓦楞原纸，磨浆后得率在85％以上。
CTMP浆的物理强度高于TMP浆。如果处理得好，它的强度可接近硫酸盐浆（KP）。
CTMP浆的纤维比较柔软，它兼有化学浆和机械浆的优点。长纤维含量比TMP浆多，碎片少，结合性能好，改善了湿纸页的成形，纸的白度较高。它与漂白硫酸盐化学浆等相比，它能在高的松厚度下达到一定的强度，有利于改善产品的某些性能，如纸板的松厚度、卫生纸的吸水性、印刷纸的挺度等。针叶材的CTMP浆，除在新闻纸中代替部分漂白硫酸盐浆外，还可掺用于生产高级印刷纸、书写纸、卫生纸、液体包装纸板等。特别是不适宜生产TMP的阔叶材，经过碱性Na₂SO₃浸渍，耐破强度、裂断长等达到了针叶材的水平，撕裂因子也明显增大，扩大了新闻纸的原料资源。
