王錢錢 詹懷宇 周生飛 郭三川 付時(shí)雨

(華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州,510640)

·硫酸鹽法竹漿·

蒸煮條件對(duì)硫酸鹽法竹漿性能的影響

王錢錢 詹懷宇 周生飛 郭三川 付時(shí)雨

(華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州,510640)

采用CAS-420型油浴蒸煮器分別對(duì)竹子進(jìn)行高溫-短時(shí)間硫酸鹽法蒸煮及低溫-長(zhǎng)時(shí)間硫酸鹽法蒸煮,并將所得漿料進(jìn)行D0(EOP)D1漂白。比較了未漂漿的得率、黏度、白度、成紙性能及漂白廢水的污染負(fù)荷。結(jié)果表明,相對(duì)于高溫-短時(shí)間蒸煮,低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮的漿料得率和黏度較高;經(jīng)D0(EOP)D1漂白后,兩種蒸煮方法所得漿料的白度可達(dá)88%左右,漂白漿有較高的黏度和較好的白度穩(wěn)定性及成紙強(qiáng)度;在相同卡伯值下,低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮漿料的漂白廢水污染負(fù)荷略低。

硫酸鹽法蒸煮;D0(EOP)D1漂白;成紙性能;

(＊E-mail:wqq_pulp@163.com)

Abstract:In this paper,CAS-420 oil bath digester was used for bamboo kraft cooking.Two different cooking processes were used higher cooking temperature and shorter cooking time and lower cooking temperature and longer cooking time.Obtained pulpswere bleached usingD0(EOP)D1sequence.After pulp refining and sheet formation,sheets properties of the bleached pulpswere compared.And pollution loads of bleaching effluentswere also compared.The results indicated that the yield and viscosity of the pulp produced by lower temperature and longer time cookingwere slightly higher than those by higher temperature and shorter time cooking.Both pulps could be bleached to about 88% ISO byD0(EOP)D1sequence.The bleached pulps had good brightness stability,viscosity and physical strength.Under the same kappa number,pollution loadsof bleachingof the pulp from the lower temperature and longer time cookingwere slightly lower than those from higher temperature and shorter time cooking.

Key words:kraft cooking;D0(EOP)D1bleaching;sheet properties

竹子是我國(guó)南方的一種豐富的纖維原料,與其他非木材原料如麥草、蔗渣等相比,具有纖維長(zhǎng)、漿料物理性能好等優(yōu)勢(shì)[1],某些性能與闊葉木相當(dāng)且竹子的生長(zhǎng)周期短;竹子的纖維細(xì)胞約占細(xì)胞總質(zhì)量的50%～60%[2],纖維細(xì)胞平均長(zhǎng)度為1.5～2.0 mm,最長(zhǎng)可達(dá)5 mm,寬度一般為15～18μm。由于造紙?jiān)系亩倘盵3],竹子作為制漿造紙?jiān)鲜艿皆絹?lái)越多的重視。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 蒸煮

以南方混合竹片為原料,采用高溫-短時(shí)間蒸煮及低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮的2種硫酸鹽法蒸煮,使用的設(shè)備為CAS-420型油浴蒸煮器。蒸煮條件如表1所示,其中,液比為1∶4,有效堿用量以NaOH計(jì)。

表1 硫酸鹽法蒸煮條件

1.2 漂白

漂白條件如表2所示,漿濃10%,EOP段氧壓為0.3 MPa。

1.3 漿料及成紙性能的測(cè)定

用PFI磨分別對(duì)4種漂白漿進(jìn)行打漿,漿濃10%。打漿后,測(cè)定漿料的打漿度、保水值,并在標(biāo)準(zhǔn)紙頁(yè)成形器上抄紙。按國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定漂白廢水的CODCr、AOX含量及紙張的各項(xiàng)性能,卡伯值及黏度參照參考文獻(xiàn)[4]測(cè)定。

表2 D0(EOP)D1漂白條件

2 結(jié)果與討論

2.1 蒸煮結(jié)果

竹片硫酸鹽法蒸煮結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,A1 和B1漿的卡伯值、黏度、白度相近,粗渣很少,A2 和B2漿的性能也相近。B1漿和A1漿相比,B2漿和A2漿相比,得率較高,分別高1.7和0.8個(gè)百分點(diǎn),黏度也略高。

表3 竹片硫酸鹽法蒸煮結(jié)果

表4 4種漂白漿打漿后的性能及成紙性能

2.2 打漿及抄紙性能的比較

4種漿料均可被漂到白度(88±1)%,漂白漿的黏度變化不大且白度穩(wěn)定性較好。在不同打漿轉(zhuǎn)數(shù)下,4種漂白漿及成紙性能如表4所示。由表4可知,A1和B1漂白漿、A2和B2漂白漿經(jīng)打漿后的打漿度、保水值以及各項(xiàng)強(qiáng)度性能都有明顯的提高;裂斷長(zhǎng)、撕裂指數(shù)和耐破指數(shù)在打漿轉(zhuǎn)數(shù)2000轉(zhuǎn)以后變化緩慢?？偟膩?lái)說(shuō),經(jīng)打漿后,A1和B1漂白漿、A2和B2漂白漿的成紙性能相似且強(qiáng)度性能都較好。與A2、B2漂白漿相比,A1、B1漂白漿的保水值、耐破指數(shù)和撕裂指數(shù)均較高。

2.3 漂白廢水污染負(fù)荷的比較

A1、B1、A2、B2漿經(jīng)D0(EOP)D1漂白后漂白廢水的CODCr含量分別為70.2、66.5、18.8、17.7 kg/t,AOX含量分別為1.3、1.2、0.3、0.3 kg/t。A1、B1漿的卡伯值較高,所以漂白廢水的污染負(fù)荷也較大,CODCr和AOX污染負(fù)荷均遠(yuǎn)高于A2、B2漿的?？ú迪嗤瑫r(shí),與高溫-短時(shí)間蒸煮漿料相比,低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮漿料的漂白廢水CODCr負(fù)荷略低, AOX負(fù)荷略低或相同。

3 結(jié) 論

3.1 在相近的化學(xué)品用量下,采用高溫-短時(shí)間蒸煮和低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮可以得到性能相近的漿料;和高溫-短時(shí)間蒸煮相比,低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮的漿料得率較高,黏度也略高。

3.2 在適宜的化學(xué)品用量下,經(jīng)D0(EOP)D1漂白后,兩種蒸煮方法所得漿料的白度可達(dá)88%左右,漂白漿有較高的黏度和較好的白度穩(wěn)定性及成紙強(qiáng)度。

3.3 高卡伯值漿料的漂白廢水污染負(fù)荷遠(yuǎn)大于低卡伯值漿料的;相同卡伯值下,和高溫-短時(shí)間蒸煮相比,低溫-長(zhǎng)時(shí)間蒸煮漿料漂白廢水的CODCr負(fù)荷較低,AOX負(fù)荷略低或相同。

[1] 馬乃訓(xùn),張文燕.竹材制漿造紙述評(píng)[J].林業(yè)科學(xué)研究, 1995,8(3):329.

[2] 詹懷宇,李志強(qiáng),蔡再生.纖維化學(xué)與物理[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

[3] 中國(guó)造紙協(xié)會(huì).中國(guó)造紙工業(yè)2008年度報(bào)告[J].造紙信息,2009(5):4.

[4] 石淑蘭,何福望.制漿造紙分析與檢測(cè)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2003.

(責(zé)任編輯:陳麗卿)

The Effects of the Cook ing Conditions on Bleachability of Kraft Bamboo Pulp Properties

WANGQian-qian＊ZHAN Huai-yu ZHOU Sheng-fei GUO San-chuan FU Shi-yu

(State Key Lab of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong Province,510640)

王錢錢先生,在讀博士研究生;研究方向:制漿化學(xué)與生物化學(xué)。

TS743+.1;TS749+.3

A

0254-508X(2010)08-0075-02

2009-12-24(修改稿)