木材經化學處理使纖維解離並漂白制成紙漿的過程。
化學制漿主要工序和方法
制漿包括備料、蒸煮、洗滌篩選、漂白等4個工序。為了制得適於不同性質和強度要求的紙漿，需要除去紙漿中雜質的程度也不同。化學漿以脫木質素為手段達到制漿和漂白的目的。
蒸煮
根據藥液pH值的不同，可分為堿法（硫酸鹽法、燒堿法、堿性亞硫酸鹽法）、中性鹽法和酸法（酸性亞硫酸鈉法、亞硫酸氫鹽法）。其中，硫酸鹽法是制漿的主要方法，其次是酸性亞硫酸鹽法。
硫酸鹽法制漿
以氫氧化鈉和硫化鈉作蒸煮藥劑的制漿方法。在堿回收過程中可用廉價的硫酸鈉作為補充藥劑。硫酸鹽法的優點是：對原料的適應性強，紙漿強度比亞硫酸鹽法高，可用來制造各種強韌紙和紙板及薄型紙；蒸煮周期短，藥品回收率高，廢液回收技術成熟。缺點是紙漿色深暗，難漂白，不透明性差，紙漿得率低。制漿過程如下：
影響蒸煮過程的參數包括木材品種、木片規格和質量、活性堿用量、藥液濃度、硫化度、溫度和蒸煮時間。這些參數之間相互影響，互相制約。
硫酸鹽法適用於各種針、闊葉樹材和竹材。針葉樹材木質素含量高，木材結構較緊密；硬闊葉樹材比重較大，其蒸煮條件和蒸煮結果差別很大。蒸煮用活性堿量隨材種及紙漿用途而異。壹般闊葉樹材制化學漿用堿量為13～20%（以氧化鈉計），針葉樹材為18～28%。活性堿系指藥液中的氫氧化鈉和硫化鈉，通常皆折合成氧化鈉計。蒸煮用藥液的活性堿濃度（克/升）是決定蒸煮速度的重要因素。用堿量壹定時，藥液濃度受液比控制。液比應根據蒸煮方式、原料種類、紙漿的質量要求和蒸汽質量而定，壹般為1∶3～4。
硫化鈉可以加速木質素結構單元間醚鍵的斷裂，加快其溶出速度，縮短蒸煮時間，提高紙漿得率和紙漿質量。蒸煮液中硫化鈉含量（占活性堿的百分數）以硫化度表示。
（以Na2O計）
壹般針葉樹材硫化度為25%左右，闊葉樹材為20%左右。
提高蒸煮溫度可以加快蒸煮速度，縮短蒸煮周期，在其他蒸煮條件相同時，蒸煮溫度越高，蒸煮速度越快，但溫度過高則使紙漿得率降低，紙漿強度下降。木材蒸煮溫度壹般在170℃左右。蒸煮時間由升溫時間和保溫時間構成。升溫時間長短與藥液滲透有關，壹般為1.5～2.5小時。在最高溫度下的保溫時間，與原料種類、用堿量、硫化度、堿濃度、蒸煮最高溫度及紙漿種類有關。蒸煮溫度與時間可用參數——H-因子來表示。H-因子是蒸煮相對反應速度常數對蒸煮時間的積分面積。其他蒸煮條件相同時，只要H-因子相同，則可得到相同木質素含量和得率的紙漿。蒸煮中常用H-因子來控制蒸煮終點。
蒸煮後的漿料，經黑液提取設備（常用真空洗漿系統）提取黑液。然後在多效真空蒸發器及直接蒸發器中將黑液蒸發至濃度為50～60%。濃縮黑液與芒硝混合，噴射至堿回收爐中燃燒，芒硝被還原為硫化鈉。熔融物由爐底流出，其成分為碳酸鈉和硫化鈉，溶於水中稱為綠液。堿回收爐燃燒產生的熱量，由蒸汽鍋爐回收。澄清後的綠液用石灰乳苛化，將碳酸鈉轉變為氫氧化鈉，將生成的碳酸鈣（白泥）沈澱後則得到白液（氫氧化鈉和硫化鈉），用於蒸煮。
亞硫酸鹽法制漿
以亞硫酸氫鹽和亞硫酸作蒸煮藥劑的制漿方法。根據蒸煮液pH值不同，可分為酸性亞硫酸鹽法、亞硫酸氫鹽法、中性亞硫酸鹽法和堿性亞硫酸鹽法。狹義的亞硫酸鹽法是指酸性亞硫酸鹽法。
酸性亞硫酸鹽法制得的紙漿色淺，易漂白，漿得率較高。針葉樹材亞硫酸廢液可以制造酒精、酵母、香蘭素及其他粘合劑、水泥減水劑、石油鉆井用泥漿減粘劑等。但對原料的適應性差，蒸煮時間長，需要耐酸設備；廢液回收困難，汙染問題不易解決。此法逐漸被硫酸鹽法取代。采用可溶性鹽基（如鎂、銨、鈉等）代替鈣基解決廢液回收問題；采用多級蒸煮以擴大原料品種的使用範圍。酸性亞硫酸鹽法制漿過程如下：
用亞硫酸與亞硫酸氫鹽組成蒸煮液。其組成以總二氧化硫和化合二氧化硫及遊離二氧化硫表示。藥液向木片內部滲透，是亞硫酸鹽蒸煮的重要過程，滲透溫度為110℃左右。藥液滲透不足，木片在蒸煮溫度下將造成“黑煮”。影響蒸煮過程的因素，除藥液浸透外，還有蒸煮溫度、蒸煮液的濃度與組成、pH值、蒸煮劑鹽基種類、蒸煮時間等。木材酸性亞硫酸鹽蒸煮溫度為140～150℃。
堿性亞硫酸鹽法制漿
壹種新的制漿法。蒸煮藥劑用NaOH和Na2SO3，藥液pH值為10～13。此法具有對原料適應性強、紙漿得率高、漂白性能好、未漂漿色淺、紙張強度好等優點。
用堿性亞硫酸鹽法蒸煮松木時，總藥品用量為17～21%（以Na2O計），亞硫酸化度80%（計算方法類同於硫酸鹽法中硫化度的計算），蒸煮溫度為175℃，蒸煮時間180分鐘。在相同脫木質素率情況下紙漿得率比硫酸鹽法高6～12%，打漿性能好，可節約打漿能耗50～70%。紙漿強度除撕裂度較硫酸鹽漿稍低外，其他強度均與硫酸鹽漿相似。該法的主要缺點是廢液回收比較困難。
紙漿漂白
紙漿顏色主要是由於漿中有木質素存在。漂白過程主要是除去漿中的有色物質，消除其發色基團。漂白方法分兩類：①以氧化性漂白劑破壞紙漿中的殘余木質素，達到提高紙漿白度的目的，稱脫木質素漂白，多用於化學漿；②以藥劑改變有色物質發色基團的結構，使其脫色，稱為保留木質素漂白，多用於高得率漿。
化學木漿的漂白采用多段漂白法，優點是漂白劑的消耗量少，白度高，對纖維強度的損傷小。最簡單的多段漂白由氯化（C）、堿處理（E）、次氯酸鹽漂白（H）等3段組成。隨著漂白技術的發展，新漂白劑的出現，如，二氧化氯（D），過氧化氫（P），漂白段數有的已達到7～8段，其中包括多次氯化與堿處理，以及多種漂白劑的使用，如C—E—H—D—E—D等，使紙漿具有較高的穩定白度（90°以上）。紙漿氯化的目的是脫除漿中的殘余木質素，為後階段的漂白打下基礎。漿料在漿氯混合器中直接與氯氣混合，進行反應。硫酸鹽紙漿，氯化耗氯量約為總耗氯量的60～70%，漿濃度為3%，在常溫下反應時間1小時，最終pH值為2。氯化後的木質素，壹部分溶於氯化階段的水中，壹部分則需溶於堿介質中。因此，氯化以後需設堿處理階段。堿處理時紙漿濃度為10%，pH值在9～10以上，溫度為60～70℃，時間約1～2小時。紙漿漂白使用的漂白劑有次氯酸鹽和二氧化氯。①次氯酸鹽：是最早使用的漂白劑。利用次氯酸鹽的氧化作用，除去紙漿中的木質素和有色物質。漂白過程中，纖維素和半纖維素同時受到氧化作用，使紙漿的物理強度下降，並使紙漿返色。通過對pH值、溫度、漿濃度、用氯量的控制，達到提高紙漿白度並盡量減少纖維素損傷的目的。提高漂白溫度可以加快漂白過程，但會增加纖維素的氧化破壞，因此漂白溫度不宜超過40℃。pH值是影響漂白過程的最重要因素，漂液的pH值不同，其組成與性質也不同，pH值9以上時，漂白劑以次氯酸鹽為主；pH值4以下時，以氯為主；pH值4～6.5時，以次氯酸為主。不同的漂白液組成有不同的氧化電勢，其中以次氯酸的氧化電勢為最高，因此在pH 5～7範圍內漂白時，纖維素受到降解破壞最嚴重，紙漿得率和強度下降，而且漂白漿易返黃。在堿性條件下漂白時，氧化電勢最小，對纖維素損傷最少。漂白時宜用堿調節pH值，使其漂白終點控制在8.0～8.5。pH值過高，漂白速度減慢，但白度較穩定。②二氧化氯：是壹種優良的紙漿漂劑。其水溶液是壹種強氧化劑，與木質素的選擇性反應能力強，使纖維和半纖維素破壞較少。特別在酸性介質中，二氧化氯幾乎不與碳水化合物反應。二氧化氯漂白可在不降低或少降低纖維強度和得率條件下，使紙漿獲得高白度。二氧化氯漂白條件為：pH值3.5～6.0，溫度為60～80℃。在紙漿氯化階段加入少量二氧化氯，可以提高氯化效果，減少氯化廢水中毒性有機氯含量。
化學制漿技術改進
由於化學制漿主要技術問題，壹是提高紙漿得率以節約木材，二是研究無汙染或少汙染的制漿方法。為此開發了改良硫酸鹽法的技術，主要是：①在硫酸鹽蒸煮液中添加0.03～0.1%（對絕幹木材）蒽醌，可提高紙漿得率2%左右，並降低用堿量或縮短蒸煮時間。此法已在硫酸鹽漿廠普遍推廣。目前正在研究用蒽醌代替全部硫化鈉（即燒堿—蒽醌法），以減輕和消除硫酸鹽漿廠排出惡臭氣體對大氣的汙染。②用多硫化鈉蒸煮，減少碳水化合物在堿蒸煮時的剝皮反應，提高堿法蒸煮漿的得率。該法壹般可使針葉樹材漿得率比硫酸鹽法提高8%，闊葉樹材提高3%。由於多硫化鈉的腐蝕性及臭氣問題，尚未大量推廣使用。③氣相蒸煮。辦法是先使木片在0.0196～0.196兆帕壓力下汽蒸3～6分鐘，然後在蒸煮藥液中充分滲透，再在氣相條件下，在160～170℃蒸煮20～40分鐘。其特點是堿消耗量少，漿料易漂白、易打漿，紙漿得率比普通硫酸鹽法稍高，漿的質量也較好。④為了降低漂白廢水中毒性有機氯含量，20世紀70年代後期提出了改良硫酸鹽法（深度脫木質素法）。采用兩段蒸煮的方式，第壹段送入的堿液濃度較常規法低，第二段用蒸煮液較常規堿濃度高，硫化鈉主要在第壹段蒸煮液中送入。這種方法可在保持纖維粘度的條件下，使紙漿卡伯值由常規法的30～32降至25，從而使漂白用氯量及漂白廢水中的有機氯含量降低20%。此法已在工業中推廣使用。此外，80年代以來節能蒸煮法也在工業中推廣，該法系用紙漿洗滌水將蒸煮後鍋內的熱黑液置換出並回收利用，可以節約蒸煮用汽60～65%，並縮短蒸煮時間，提高紙漿強度。
采用可溶性鹽基和多級蒸煮技術，可以擴大亞硫酸鹽蒸煮對原料的適應範圍和減輕汙染。亞硫酸的銨、鈉、鎂鹽比傳統的鈣鹽溶解度高，根據紙種的要求，選定藥液的pH值以控制紙漿中的半纖維素含量，改善紙漿的物理、化學性能。並可采用鹽基回收技術，以減輕對環境的汙染。世界各國采用銨鹽基酸性亞硫酸鹽法蒸煮木漿較多。此法對原料的適應性強，紙漿得率高，廢液可以直接用作農肥。亞硫酸鹽法多級蒸煮可以提高紙漿得率，已工業化的有斯托拉（Stora）法和西沃拉（Sivola）法。
紙漿漂白技術向少汙染、高白度、高強度及高得率漿漂白技術方向發展。如采用無氯漂劑（氧氣、過氧化氫、臭氧等）以減少汙染，以氧氣漂白為主的無氯漂白技術已被廣泛采用。氧漂作為漂白階段以代替氯化階段，可以消除有毒的氯化廢水，或在常規的堿處理段通入氧氣，以提高堿處理段的脫除木質素的能力。現代的兩段制漿方法，把氧脫木質素作為制漿過程的壹個階段，以提高紙漿得率。即用堿蒸煮方法制出木質素含量的較高的漿料（卡伯值為30～50），用氧脫木質素至卡伯值10～12。由於氧漂的選擇性脫木質素能力較堿蒸煮強，故可使漿得率提高5%左右，氧漂後的漿料再用二氧化氯漂白，可使白度達到85度以上。此法特別適用於闊葉樹材制漿。
黃希壩（1921～ ）
中國現代林產化學工業專家、林業教育家。廣西壯族自治區北流縣人，生於1921年11月2日。1944年畢業於廣西大學化學系。1945年任廣西工業試驗所技士。1946年赴美國華盛頓大學化工系、林產系學習，1949年獲科學碩士學位，後留該校工作，繼而在普吉生紙漿與木材公司任化學師。1951年回國。歷任武漢大學、華中農學院、南京林學院（現稱南京林業大學）副教授、教授；1959～1984年兼南京林學院林產化學工程系副主任、主任。還擔任過中國林學會第四屆理事，中國林產化學化工學會第壹、二屆副理事長，江蘇省輕工協會第壹屆副理事長和日用化學學會理事長，全國林產化工教材委員會主任委員，國務院學位委員會第壹、二屆學科評議組成員。
黃希壩在南京林學院任教期間曾進行多項科學研究，其中《油茶殼水解制糠醛的研究》獲江蘇省1978年科學大會獎，《馬來松香的研制及其用作造紙施膠劑》與《馬來酸松香的研制與應用》獲國家科學進步三等獎，《除草劑鎮草寧中試》1984年獲林業部科技成果壹等獎。發表林產化學工業論文20余篇，並主譯《樹木提煉物工藝學》，主編《植物水解工藝學》、《英漢化學化工詞匯補編（林產化學部分）》。
活化爐
見活性炭。