孫永康 王偉 李慶良

濮陽龍豐紙業(yè)有限公司 河南濮陽 457400

制漿造紙產(chǎn)業(yè)技術(shù)增長點(diǎn)薄弱，大多數(shù)企業(yè)之間的工藝生產(chǎn)的技術(shù)壁壘很小，為了提高企業(yè)自身競爭力，制漿造紙技術(shù)必須要要從廉價(jià)、安全、穩(wěn)定的原料供給等方面做突破。特別是，近年來國內(nèi)很多制漿造紙產(chǎn)業(yè)過于以外進(jìn)口紙漿，導(dǎo)致我國造紙業(yè)的原料安全性非常低，抗市場波動能力很弱。因此，提高木材纖維在制漿造紙?jiān)现械氖褂帽壤?，已?jīng)逐漸成為了行業(yè)新的競爭點(diǎn)之一。以楊木為例，我國楊木分布廣泛，人工種植面積廣泛，生長周期段；楊木莖干中纖維長度短、細(xì)胞壁薄、導(dǎo)管多；楊木莖干中纖維素、半纖維素含量高，占到了70%以上；化學(xué)組成分析限制楊木莖干中的酯類有機(jī)物含量低，木質(zhì)色澤淺紙漿工藝所需要的漂白化學(xué)劑量少。楊木的特征決定了楊木纖維可以作為一種優(yōu)質(zhì)的制漿造紙?jiān)蟻碓础６鶕?jù)我國“用材林”應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，我國每年生產(chǎn)處的2000萬噸木材中就有上千萬噸木材沒有得到資源化利用，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。因此，有效的將楊木加工剩余物作為制漿造紙技術(shù)原料必將成為制漿造紙行業(yè)未來發(fā)展趨勢之一。本文以某“用材林”林場的楊木加工剩余物為原料，使用漂白化學(xué)機(jī)械法進(jìn)行制漿生產(chǎn)[1]。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 制漿原料

使用的楊木加工剩余物的水含量為35.6%，肉眼觀察表面沒有霉變情況。使用的漂白化學(xué)試槳板采購于市場漂白針葉木化學(xué)槳板商品。

1.2 制漿設(shè)備與工藝

使用浙江杭州國樂化工設(shè)備廠生產(chǎn)的JXM-100型號雙螺桿制漿機(jī)和國產(chǎn)300型高濃盤磨機(jī)對原料進(jìn)行制漿。具體制漿工藝如下：篩選干凈整潔的楊木剩余物木片進(jìn)行常溫浸泡，浸泡后的木片在105℃的汽蒸倉重預(yù)熱20min。預(yù)熱后的木片首先進(jìn)行雙螺旋擠壓。擠壓后的物料浸漬在化學(xué)藥劑中，一段浸漬后使用JXM-100型號雙螺桿制漿機(jī)磨漿，并在磨漿的過程中不斷加入一段浸漬使用的化學(xué)藥劑。磨漿結(jié)束后，漿料和化學(xué)藥劑一同進(jìn)入到反應(yīng)倉內(nèi)進(jìn)行深化反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，使用盤磨機(jī)進(jìn)行二次浸漬和二次研磨。完成后，對漿料進(jìn)行消潛、洗滌、篩選、凈化、抄片等[2]。此外，還要對反應(yīng)倉外排廢水進(jìn)行集中收集、檢測、處理。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 漂白化學(xué)機(jī)械漿工藝流程圖

1.3 紙漿性能測試

紙漿性能測試前需要進(jìn)行消潛、酸化、洗滌、篩選、脫水濃縮預(yù)處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 磨漿能耗

化學(xué)浸漬過程是影響浸漬后木片磨漿能耗的重要因素，圖2表示四組工藝條件下磨漿能耗與加拿大游離度（CSF，下同）之間的關(guān)系。從圖2四條曲線可以看出，化學(xué)藥劑中的氫氧化鈉和雙氧水濃度是影響磨漿能耗的關(guān)鍵因素，隨著兩種化學(xué)藥劑濃度增加，磨漿能耗逐漸降低。這說明，當(dāng)關(guān)鍵性化學(xué)藥劑濃度提高時(shí)，浸漬過程中楊木剩余物木片軟化效果更好，磨漿時(shí)能耗更低。

圖2 不同工藝條件下磨漿能耗曲線

2.2 松厚度

機(jī)械漿的松厚度隨著浸漬也化學(xué)藥劑濃度增加而降低。這是因?yàn)?，?dāng)藥劑中的氫氧化鈉含量增加時(shí)，楊木剩余物木片浸漬效果提高，磨漿時(shí)跟多的楊木纖維被分絲帚化，整體表現(xiàn)為紙漿的松厚度降低。因此，根據(jù)本小節(jié)研究，技術(shù)人員建議生產(chǎn)單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)目標(biāo)紙張松厚度要求，選擇適宜的藥劑配比、濃度[3]。

2.3 強(qiáng)度性能

隨著浸漬化學(xué)藥劑量增加，抗張強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度隨之增加。這與浸漬效果增加，導(dǎo)致紙漿纖維磨漿時(shí)分絲帚化強(qiáng)度增加機(jī)理特性有關(guān)。而撕裂強(qiáng)度曲線表明，當(dāng)化學(xué)藥劑用量較低時(shí)（P1，P2），撕裂強(qiáng)度隨化學(xué)藥劑用量增加而提高.但是進(jìn)一步提高化學(xué)藥劑用量（P3，P4），撕裂強(qiáng)度與CSF關(guān)系曲線出現(xiàn)先增加后降低曲線。技術(shù)人員推測，這可能與紙漿纖維長度均值有關(guān)。

2.4 光學(xué)性能

隨著化學(xué)藥劑用量增加，紙漿白度逐漸提高，光散射系數(shù)和不透明度逐漸降低。

3 輕型紙質(zhì)量性能

根據(jù)上一小節(jié)的制漿工藝研究，選擇P2工藝對純楊木加工剩余原料以及70%木加工剩余料+30%漂白針葉木化學(xué)漿進(jìn)行加工，并制備成輕型紙，檢測輕型紙質(zhì)量。質(zhì)量性能檢測結(jié)果表明，兩種輕型紙的松厚度、抗張指數(shù)、白度、不透明度、平滑度和表面吸收質(zhì)量都滿足輕型紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這表明，楊木加工剩余原料可以作為制備高品質(zhì)輕型紙?jiān)系臐摿Α?/p>