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        油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒制漿性能研究

        2015-11-22 08:22:36萬周原野馬樂凡羅云鷹
        湖南造紙 2015年1期
        關(guān)鍵詞:燒堿棕櫚紙漿

        萬周原野馬樂凡羅云鷹

        1長沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院 湖南長沙(410004)2國家生活用紙產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 湖南 常德(415000)

        油棕櫚原產(chǎn)地為非洲的西部及中部,是重要的經(jīng)濟(jì)作物,現(xiàn)在的最大產(chǎn)地為馬來西亞、印尼和泰國。上世紀(jì)初,我國海南、廣東、廣西和云南等地大量種植,現(xiàn)在長江流域以南各地普遍栽培。油棕櫚纖維主要包括復(fù)葉、空果殼和樹干,據(jù)估算,每公頃年產(chǎn)油棕櫚干纖維2000kg以上,目前主要用于生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料。近年來,國內(nèi)外對油棕櫚的復(fù)葉、空果殼和樹干纖維的化學(xué)組成、纖維形態(tài)和制漿造紙性能分別進(jìn)行了較多的研究[1-4]。

        本文通過與蘆葦原料對比,研究了油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒的蒸煮工藝、可漂性能、打漿性能及紙漿物理性能,以探索其用作造紙?jiān)系目尚行浴?/p>

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 原料

        油棕櫚纖維原料來自馬來西亞,已加工成直徑6-8mm、長約10cm的風(fēng)干生物質(zhì)燃料,原料中含有較多的細(xì)末,測定其水分為9.2%,貯存于密封的塑料袋中備用。蘆葦取自岳陽林紙公司干法備料后的皮帶上,在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干后,測定其水分為11.8%,貯存于密封的塑料袋中備用。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 蒸煮

        油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ和KP法蒸煮,蘆葦采用KP法蒸煮,蒸煮工藝條件見表1。蒸煮結(jié)束后,提取黑液,洗漿,篩漿,測定黑液殘堿、粗漿得率、篩渣率、細(xì)漿得率和紙漿kappa值。

        1.2.2 漂白

        分別取2#、4#、5#漿樣,采用CEpH漂白,漂白工藝條件見表2。

        表1油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦?shù)恼糁蠓椒ê凸に嚄l件

        表2油棕櫚纖維生物質(zhì)顆?;瘜W(xué)漿和葦漿漂白條件

        1.2.3打漿、抄片和物理性能檢測

        取上述2#、4#、5#本色漿及其漂白漿樣(分別對應(yīng)編號6#、7#、8#),用PFI磨打漿,測定未叩及叩后漿料的叩解度、濕重。分別取上述漿樣抄60g/m2手抄片,測定紙漿抗張指數(shù)、裂斷長、耐破度指數(shù)和耐折度。

        1.3 分析檢測

        實(shí)驗(yàn)研究中的原料分析、黑液分析和紙漿分析檢測均按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒的蒸煮

        油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮結(jié)果見表3。

        從表3可見,油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ法和KP法蒸煮,用堿量為15%時(shí)得到的1#和3#紙漿篩渣率高、硬度高,沒有達(dá)到纖維分離點(diǎn)。油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ法和KP法蒸煮,用堿量為21%時(shí),2#和4#紙漿硬度和葦漿比較接近,篩渣率比較合適,KP法蒸煮的殘堿略微偏低。油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮的用堿量、最高溫度和保溫時(shí)間均要求高于蘆葦。油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ法或者KP法蒸煮的紙漿得率比較接近,比蘆葦KP漿的得率約低11%-13%。和國內(nèi)外油棕櫚纖維蒸煮研究結(jié)果比較,該油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮堿耗高、得率低的主要原因是生物質(zhì)顆粒原料中的細(xì)末多,細(xì)末的碳水化合物在蒸煮過程中容易降解,且無效消耗堿。

        表3油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦蒸煮結(jié)果

        2.2 油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒漿的漂白

        油棕櫚纖維生物質(zhì)顆?;瘜W(xué)漿漂白結(jié)果見表4。

        表4油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿漂白結(jié)果

        從表4可見,油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒KP漿和蘆葦KP的可漂性相當(dāng),但其燒堿-AQ漿的可漂性略差。

        2.3 油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒的紙漿性能

        油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿的打漿結(jié)果見表5,物理性能見表6。

        表5油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿打漿結(jié)果

        從表5可見,油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒本色漿的叩解度較低,濾水性能好,紙漿比葦漿好洗;其漂白漿的打漿性能和葦漿相當(dāng),其濕重比葦漿略低。

        表6油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿的物理性能

        從表6可見,油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒未漂漿和漂白漿的抗張強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度和耐折度均略低于蘆葦KP漿。

        3 結(jié)論

        1)油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮用堿量、最高溫度和保溫時(shí)間均要求高于蘆葦;油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒燒堿-AQ漿、KP漿的得率比蘆葦KP漿的得率約低11%-13%。

        2)油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒KP漿和蘆葦KP的可漂性相當(dāng),但其燒堿-AQ漿的可漂性略差。

        3)油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒本色漿的叩解度較低,濾水性能較好;其漂白漿的打漿性能和葦漿相當(dāng),其濕重比葦漿略低。

        4)油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒未漂漿和漂白漿的抗張強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度和耐折度均略低于蘆葦KP漿。

        [1]張瑞霞,陳夫山,劉廷志.油棕櫚纖維作為新的造紙?jiān)系难芯縖J].國際造紙,2005,24(3):25-29.

        [2]李全喜,朱靜.油棕果莖制漿造紙性能[J].上海造紙,2008,39(3):7-9.

        [3]姚光裕.油棕櫚空心果球的制漿造紙性能[J].紙和造紙,2002,(3):69.

        [4]楊桂花,章正林,孔凡功,等.油棕絲硫酸鹽制漿性能的探討[J].中華紙業(yè),2005,26(5):38-39.

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