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        竹柳在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

        2014-04-02 07:48:00廈門樺冠生物科技有限公司福建廈門361000
        華東紙業(yè) 2014年2期
        關(guān)鍵詞:竹柳速生紙漿

        (廈門樺冠生物科技有限公司, 福建 廈門 361000)

        竹柳在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

        (廈門樺冠生物科技有限公司, 福建 廈門 361000)

        引進美國竹柳作為制漿木材有諸多優(yōu)點,木漿白度達50%~60%,木材出漿率90%~95%,原料損耗低,用堿量低(僅為4%),加工溫度低,壓力低、降低了生產(chǎn)成本。竹柳的速生性、可高密性、耐輪伐、產(chǎn)量高,適合作為速生豐產(chǎn)的紙漿林發(fā)展。

        美國竹柳 白度 出漿率 速生性 高密性 耐輪伐

        美國竹柳是美國加州農(nóng)大與美國幾家最大的紙業(yè)及種苗公司聯(lián)合研究的新品種。它是利用美國寒柳、朝鮮柳、筐柳等多元遺傳種質(zhì)材料,通過高新技術(shù)復(fù)合雜交選育。其中美國寒柳基因32.8%,朝鮮筐柳基因22.0%,美國毛竹基因18.4%,巴基斯坦柳基因26.8%,具有多種植物的遺傳基因;又因樹干修長,輪紋似竹節(jié),葉飾濃綠,長勢如竹,材質(zhì)如柳而得名。它是具有強、快、好特點的優(yōu)質(zhì)超速生新樹種。

        美國竹柳是通過染色體加倍實現(xiàn)了倍性優(yōu)勢0000和雜種優(yōu)勢的綜合特點,因此與一般的雜交育種樹相比,不僅生長速度快,同時還明顯改良木材特性。尤其適合生產(chǎn)紙漿材,是造紙的優(yōu)良原料。

        1 世界紙漿價格走勢與中國紙漿需求情況

        隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國己成為世界上僅次于美國的笫一大紙品消費國,各類紙和紙制品消費量占世界消費總量的14% ;同時我國又是森林資源匱乏的國家,大量造紙原料需要進口,在各大紙漿生產(chǎn)國中,中國的凈進口量最大。2012年國際紙漿價格為340 美元/t,而2013年國際紙漿價格卻達到了近1 000 美元/t,一年飆漲190%。多個品種紙漿的價格都己超過近10年來最高點。長期以來紙漿價格居高不下,致使紙品成木增加,必須解決紙漿用材需要日益增長與森林資源匱乏日顯突出的矛盾,以及與國際進口紙漿價格暴漲之間的矛盾。

        中國紙業(yè)生產(chǎn)每年將有1 000 萬t制漿需求缺口,木材消耗量達到了3.37 億m3,中國木材進口量每年以16%的速度增加,其中以大徑級的木材和闊葉林資源尤其稀缺。據(jù)統(tǒng)計,至2008年底,我國的中、高密度纖維板年設(shè)計能力將達到3 396.85萬m3,林木原料短缺以及木材供不應(yīng)求的市場格局在短期內(nèi)仍不會改變。因此,總量巨大的市場需求將帶動木材成本價格不斷上漲,數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)生活用紙漲價約10%,文化用紙漲價30%,包裝用紙漲價30%左右,其屮新聞紙從2008年1月的4 850 元/t暴漲至3月份的5 450 元/t,2008年底甚至已漲到了6 500 元/t。比年初漲了將近2 000元/t。相當每噸每月漲200 元,漲幅創(chuàng)5年最猛記錄,漲到了 14%左右,而其他種類如箱板紙、書寫紙等價格,上漲幅度也都超過了10%。

        建立紙漿原料林基地,逐步減少對國外進口資源的依賴,顯得非常迫切。營造速生豐產(chǎn)紙漿林“速生竹柳”是最好的樹種之一。

        2 速生竹柳與紙漿原料

        速生竹柳屬于喬木柳,中國制漿造紙研究院進行了“竹柳材性纖維質(zhì)量及制漿性能的研究”。檢測分析表明:竹柳材質(zhì)色淺且密度適中,木粉自然白度達59.53%,比楊樹高,木材密度在0.384~0.443 g/cm范圍。紙漿要求木材密度范圍在0.35~0.65 g/cm,速生竹柳纖維質(zhì)量較好,纖維長寬適中且柔軟,符合制漿工業(yè)對木材要求。根據(jù)竹柳木材密度和材質(zhì)白度分析,該原料適宜做高得率化學機械漿。竹柳可以作為紙漿材合理地種植并開發(fā)利用。

        3 竹柳造紙紙漿的主要性能分析

        竹柳基本密度好,自然白度高,不空心、不黑心,得漿率高,纖維細而長,細胞壁薄、壁腔比小,在打漿過程易扁塌成帶狀,是較好的纖維紙漿材。

        (1)一年生竹柳木粉自然白度達到59.53%,密度0.426 8 g/cm3,細胞壁厚3.24μm,壁腔比0.72,成漿打漿時易分絲帚化,在打漿度46oSR時,漿張斷裂長9.44 km,撕裂指數(shù)4.11 mN·m2/g,耐破指數(shù)4.3 kPa·m2/g,耐折度達到1 270次。

        (2)五年生竹柳木材平均基本密度為0.384~0.443 g/m3。歐洲樹種的纖維素含量僅為48.26%,而竹柳的纖維素含量可達68.47%,綜合纖維素含量為89.8%,因此成漿效率高,其中機械漿為92%~95%,化學漿為52%,磨漿能耗比一般造紙樹大約低18.2%,比黑楊派低26%以上。

        (3)五年生竹柳纖維平均長度為1.263 mm,比五年生速生楊和樺樹長,而且長度分布均勻,長寬比值大,達到49.2;纖維細胞壁薄,壁腔比小,僅為0.68。這些指標明顯優(yōu)于其他樹種品系。

        竹柳本色漿白度為56%~58%,達到了新聞紙張水平,易于漂白, 有利于配抄白度較高的紙張,減少了漂白和污染治理費用,化學品消耗可節(jié)約48%以上,對環(huán)境起到保護作用??勺鳛樯a(chǎn)新聞紙和百年不變色的高級檔案紙用材。用竹柳木材取代以上材料可填補我國高檔紙張用材的空白,且具有較高的經(jīng)濟效益。

        4 竹柳超短期輪伐種植

        竹柳除了可以作為常規(guī)的用材林栽植外,根據(jù)竹柳的相關(guān)生物學特性觀察,發(fā)現(xiàn)竹柳的速生性、可高密植、耐輪伐、產(chǎn)量高等優(yōu)良特性特別適合作為營造速生豐產(chǎn)紙漿林發(fā)展。利用快繁技術(shù),通過“竹柳在最佳密度下當年生產(chǎn)紙漿”的各個項目的研究測產(chǎn)實驗,并充分調(diào)研當前市場其他生物質(zhì)能源的效益產(chǎn)出后,進行保守處理,采用林紙一體化栽培,超短期輪伐種植,最佳密度為每畝2 000株以上(15 畝=1 hm2)。該種植模式適合淺灘、荒涂等大面積種植,行距、株距按50cm×50cm種植,每畝可栽種2 668棵。生長3~4年,平均胸徑可達10~12 cm,高度可達12~13 m,畝產(chǎn)鮮木材重量約達140~150 t。

        5 竹柳制漿的優(yōu)勢

        竹柳木質(zhì)品質(zhì)好,竹柳木材抗壓、抗彎、抗拉、抗剪等能力比野生的樺木和楊樹更好,是制造膠合板、紙張和優(yōu)質(zhì)樞架的上等材料,且木質(zhì)細密均勻,不空心、不黑心,從邊到心色度潔白。漂白前,自然白度達50%~60%,且木材得漿率高(90%~95%),纖維柔軟高織力強,因而所產(chǎn)的木漿質(zhì)量高,且原料損耗低,用堿量低(僅為4%) ,加工溫度低,壓力低。這樣,既降低了生產(chǎn)成本,也大大降低了污染負荷。經(jīng)權(quán)威部門檢測,竹柳纖維長度、 寬度、粗度以及纖維分布頻率、細小纖維百分比含量、細胞壁厚度等各項指標均表現(xiàn)良好, 同類指標優(yōu)于其他當前常用速生林樹種。

        竹柳如作為造紙廠的紙漿用材,自然白度可達60%以上,出漿率高達90%以上,遠遠超過傳統(tǒng)的楊樹、柳樹等普通樹種。眾所周知現(xiàn)在紙漿急缺,造紙廠對鮮木材的收購價大都在350~450元/t。美國竹柳由于出漿率高于其他樹種1倍以上,收購價和其他樹種相比自然也就高很多,最低的購價鮮料應(yīng)該在550 元/t,照此計算,栽種一畝地的速生竹柳三年后的產(chǎn)值能達到5萬元以上;并且在每次砍伐后第二年又可長出新苗, 而且長勢更猛,三年后又可再伐,二次砍伐后,產(chǎn)量要高于第一次砍伐30%以上,并可連續(xù)砍伐七八次,被業(yè)界稱為取之不盡的“綠色銀行”。

        6 產(chǎn)品銷售目標市場

        造紙及紙制品行業(yè)據(jù)不完全統(tǒng)計,全國擁有造紙及紙制品企業(yè)42 458家。其中造紙廠約14 769家,僅廣東一省在阿里巴巴網(wǎng)絡(luò)注冊進行電子商務(wù)交易的造紙企業(yè)就達360家以上。

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