趙冠廷，侯慶喜，劉 葦，楊 順，顧重喜，吳小雙

(天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津科技大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457)

構(gòu)樹(shù)又稱(chēng)褚樹(shù)，是一種落葉喬木，在我國(guó)分布較廣．構(gòu)樹(shù)具有生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在一些貧瘠、干旱、鹽堿的土地上均能生長(zhǎng)，常用作一些受污染地區(qū)的生態(tài)修復(fù)樹(shù)種[1-2]．除了具有生態(tài)建設(shè)方面的價(jià)值，構(gòu)樹(shù)在造紙方面也占有一席之地．實(shí)際上，早在造紙術(shù)發(fā)明時(shí)，構(gòu)樹(shù)皮就被用于造紙．至今，在云南等少數(shù)民族地區(qū)還在用構(gòu)樹(shù)皮生產(chǎn)傳統(tǒng)手工紙[3]．相關(guān)研究[4]表明，構(gòu)樹(shù)皮木素含量低，纖維長(zhǎng)、色澤白、強(qiáng)度大，常用于制造電池隔膜紙、云母帶原紙等高檔長(zhǎng)纖維特種紙．雖然構(gòu)樹(shù)皮是一種優(yōu)良的造紙?jiān)希急容^大的木質(zhì)部卻很少用于造紙．若能將構(gòu)樹(shù)的木質(zhì)部用于造紙，可在一定程度上解決當(dāng)前我國(guó)造紙工業(yè)所面臨的木材資源短缺難題．

牛敏等[5]對(duì)構(gòu)樹(shù)木質(zhì)部化學(xué)組分、纖維形態(tài)研究后發(fā)現(xiàn)：其綜纖維素含量可達(dá) 82.09%，Kalson木素含量為 18.57%，聚戊糖含量為 29.62%；纖維細(xì)胞的長(zhǎng)寬比為 51.3，纖維長(zhǎng)度為 0.86mm，壁腔比為0.37．何連芳等[6]對(duì)不同樹(shù)齡雜交構(gòu)樹(shù)的纖維特性及制漿特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明不同樹(shù)齡雜交構(gòu)樹(shù)木質(zhì)部纖維形態(tài)差別較小，化學(xué)組成與一般的闊葉木(楊木)較為相似；不同樹(shù)齡雜交構(gòu)樹(shù)的 APMP漿(堿性過(guò)氧化氫機(jī)械漿)物理性能差別較?。傮w而言，構(gòu)樹(shù)木質(zhì)部具有相當(dāng)大的造紙利用價(jià)值．

近幾年來(lái)，由于環(huán)境保護(hù)和資源等方面的壓力，化機(jī)漿產(chǎn)能在我國(guó)增長(zhǎng)迅猛，對(duì)木材原料的需求急劇上升．然而，我國(guó)的木材資源十分匱乏，很難滿足化機(jī)漿的大規(guī)模生產(chǎn)．與楊木相比，雖然構(gòu)木存在密度大、色澤深等缺陷，但在木材資源短缺的情況下，仍可發(fā)揮自身數(shù)量和價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)．目前，國(guó)內(nèi)已有化機(jī)漿生產(chǎn)企業(yè)嘗試使用楊木與構(gòu)木的混合木片來(lái)進(jìn)行溫和化學(xué)預(yù)處理加盤(pán)磨化學(xué)處理的堿性過(guò)氧化氫機(jī)械漿(P-RC APMP)漿的生產(chǎn)．

在化機(jī)漿的制漿與漂白過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量溶解的半纖維素、聚半乳糖醛酸、低相對(duì)分子質(zhì)量木素、果膠類(lèi)物質(zhì)以及大量分散在漿水體系中的親脂性膠體物質(zhì)，這些物質(zhì)被稱(chēng)為溶解與膠體物質(zhì)(dissolved and colloidal substances，DCS)[7-8]，其中溶解物質(zhì)(dissolved substances，DS)主要包含半纖維素、果膠、木素、木素衍生物等物質(zhì)[9-10]．據(jù)有關(guān)研究[11]，化機(jī)漿的制漿與漂白過(guò)程中 DCS的產(chǎn)生量可達(dá) 30～70kg/t(相對(duì)于紙漿)．DCS存在于漿水體系中，隨著白水封閉循環(huán) DCS會(huì)不斷累積，對(duì)濕部操作、產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)諸多不利影響[12]．因此，有必要對(duì)構(gòu)木與楊木混合木片漂白化學(xué)機(jī)械漿制漿漂白過(guò)程中DCS的溶出規(guī)律及性質(zhì)進(jìn)行研究，為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)．

本文通過(guò)模擬我國(guó)工廠常用的二段預(yù)浸漬與二段磨漿的P-RC APMP工藝并采用已經(jīng)優(yōu)化的工藝參數(shù)，探討不同構(gòu)木配比下，所得漿料的各項(xiàng)物理性能；同時(shí)，對(duì)高濃停留段漂白后 DCS的理化性質(zhì)進(jìn)行初步研究，從而為工業(yè)生產(chǎn)提供參考．

1 材料與方法

1.1 原料、主要試劑與儀器

實(shí)驗(yàn)用楊木木片與構(gòu)木木片取自國(guó)內(nèi)某制漿廠，其化學(xué)組分見(jiàn)表1．

表1 楊木與構(gòu)木的化學(xué)組分Tab. 1 Chemical compositions of poplar and Broussonetia papyrifera

NaOH，分析純，天津市江天化工技術(shù)有限公司；Na2SiO3，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；DTPA、H2O2，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；COD 消解液，分析純，哈希水質(zhì)分析儀器(上海)有限公司．

3L蒸煮鍋，陜西科技大學(xué)機(jī)械制造廠；BR30-300CB型高濃磨漿機(jī)，日本 KumagaiRiki Kogyo 公司；JS30型擠壓疏解機(jī)，中國(guó)安丘汶瑞機(jī)械制造有限公司；RK3 A-KWT型標(biāo)準(zhǔn)紙頁(yè)成型器，奧地利 PTI公司；800-1型循環(huán)熱疏解器，加拿大Labtech公司；FE20型 pH計(jì)和電導(dǎo)率儀，瑞士梅特勒-托利多公司；03型PCD 顆粒電荷測(cè)定儀，德國(guó)BTG公司；SE 070 A型分光光度儀，瑞典L&W 公司．

1.2 實(shí)驗(yàn)工藝流程及技術(shù)條件

本實(shí)驗(yàn)采用的工藝流程[13-14]如圖1所示．

圖1 實(shí)驗(yàn)室漂白化學(xué)機(jī)械漿工藝流程Fig. 1 Flowchart of the laboratory BCMP process

1.2.1 熱水浸漬、一段擠壓疏解、一段化學(xué)預(yù)浸漬與二段擠壓疏解

將一定量的木片(按絕干質(zhì)量)裝入 3L蒸煮鍋中，在蒸煮鍋中以 90℃的熱水浸漬(代替預(yù)汽蒸)30min，以使木片升溫及排除內(nèi)部空氣．熱水浸漬后的木片在 JS30型擠壓疏解機(jī)中疏解，螺旋壓縮比為 4∶1．?dāng)D壓后的木絲裝入蒸煮鍋中進(jìn)行一段化學(xué)預(yù)浸漬，浸漬濃度15%，DTPA用量0.04%(相對(duì)于絕干木片)，溫度 80℃，時(shí)間 30min．一段化學(xué)預(yù)浸漬后的木絲進(jìn)行二段擠壓疏解，螺旋壓縮比為4∶1．

1.2.2 二段化學(xué)預(yù)浸漬與一段磨漿

二段擠壓疏解后的木絲裝入 3L蒸煮鍋中模擬二段化學(xué)預(yù)浸漬，二段預(yù)浸漬所加入的化學(xué)藥品為(以絕干木片計(jì))：NaOH 2.3%、Na2SiO31.2%、H2O21.9%、DTPA 0.04%．該過(guò)程以纖維的潤(rùn)脹及溶出樹(shù)脂和有色物質(zhì)為主，因此堿的用量相對(duì)較大．其中浸漬濃度15%，溫度90℃，時(shí)間40min．化學(xué)藥品的加入方式如下：先加 DTPA、Na2SiO3，與原料混合均勻且溫度升至 90℃時(shí)，迅速加入 NaOH和 H2O2，并開(kāi)始計(jì)時(shí)．

二段化學(xué)預(yù)浸漬后在KRK磨漿機(jī)中進(jìn)行一段高濃磨漿，磨漿間隙0.25mm，磨漿濃度30%．

1.2.3 高濃停留與二段磨漿

一段磨漿后的漿料在恒溫水浴鍋中模擬高濃停留處理，高濃停留段所加入的化學(xué)藥品為(以絕干木片計(jì))：NaOH 1.9%、Na2SiO31.2%、H2O22.3%、DTPA 0.04%．該過(guò)程以提高紙漿白度為主，因此漂白劑的用量相對(duì)較大．其中漿濃為 15%，溫度 90℃，時(shí)間100min．化學(xué)藥品添加方式同1.2.2節(jié)．

高濃停留處理后在KRK高濃磨漿機(jī)中進(jìn)行二段磨漿，磨漿間隙0.15mm，磨漿濃度15%．

1.2.4 磨后漿料處理

二段磨漿后的漿料在 95℃、濃度 4%條件下用循環(huán)熱疏解器消潛40min．用篩漿機(jī)(縫寬 0.15mm)進(jìn)行篩選，篩選完成后脫水并充分揉搓，最后裝入自封袋中備用．

1.3 漿料物理性能

1.3.1 纖維形態(tài)的測(cè)定

取構(gòu)木配比分別為 0、20%、40% 且已打漿至打漿度為(45±2)°SR 的漿料 1g(絕干漿)，采用瑞典L&W公司的912型纖維形態(tài)分析儀測(cè)定漿料纖維的重均長(zhǎng)度、重均寬度及纖維粗度．

1.3.2 手抄片的抄造及物理性能的測(cè)定

篩選后的漿料以 10%的漿濃用 PFI磨按照標(biāo)準(zhǔn)QB/T 1463—2010《紙漿實(shí)驗(yàn)室打漿PFI磨法》打漿至(45±2)°SR，再用標(biāo)準(zhǔn)疏解機(jī)疏解 15000 轉(zhuǎn)，最后采用標(biāo)準(zhǔn)紙頁(yè)成形器(濾網(wǎng)為 180目，抄片過(guò)程中開(kāi)啟白水循環(huán)功能，確保細(xì)小組分的留著)抄造手抄片．手抄片的抄造以及漿料強(qiáng)度性能和光學(xué)性能的檢測(cè)分別依據(jù) GB/T 24324―2009《紙漿·物理試驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)室紙頁(yè)的制備·常規(guī)紙頁(yè)成型器法》、GB/T 24323―2009《紙漿·實(shí)驗(yàn)室紙頁(yè)·物理性能的測(cè)定》、GB/T 7974―2002《紙、紙板和紙漿亮度(白度)的測(cè)定·漫射/垂直法》和 GB/T 10339―2007《紙、紙板和紙漿的光散射和光吸收系數(shù)的測(cè)定》．

1.4 DCS和DS水樣的制備及各項(xiàng)理化性能的檢測(cè)

1.4.1 高濃停留處理后的DCS和DS水樣的制備

取20g(絕干計(jì))一段磨漿后的漿料，在恒溫水浴鍋中經(jīng)高濃停留處理，處理后的漿料不經(jīng)洗滌，直接用蒸餾水稀釋至20g/L即2%的漿濃．調(diào)節(jié)稀釋后懸浮液的溫度至 60℃，在該溫度下用攪拌器以150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌 1h，然后將懸浮液以2000r/min的轉(zhuǎn)速離心 30min，離心后靜置，最后小心取上層清液即為 DCS水樣，將 DCS水樣用0.22μm水性微孔膜真空抽濾即得DS水樣．

1.4.2 DCS和DS水樣固含量的測(cè)定

分別取50mL DCS與DS水樣于已烘干至質(zhì)量恒定且已知的稱(chēng)量瓶中，在(105±2)℃的烘箱中烘干至質(zhì)量恒定，稱(chēng)量稱(chēng)量瓶的質(zhì)量，即可得出固形物的質(zhì)量，計(jì)算其固形物含量．

1.4.3 DCS和DS水樣電導(dǎo)率的測(cè)定

將新制的DCS水樣溫度調(diào)至25℃，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的稀 H2SO4調(diào)節(jié) pH為 7.0±0.1，用電導(dǎo)率儀測(cè)定不同構(gòu)木替代比例下DCS及DS水樣的電導(dǎo)率．

1.4.4 DCS和DS水樣陽(yáng)離子需求量的測(cè)定

分別取1mL已調(diào)節(jié)pH為6.8±0.1的DCS和DS水樣和 9mL超純水至電荷測(cè)定儀測(cè)量槽中，用濃度為 0.1mmol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDADMAC)溶液進(jìn)行滴定，陽(yáng)離子需求量按式(1)進(jìn)行計(jì)算．

式中：c1為 PDADMAC 的濃度，mmol/L；V1為消耗PDADMAC 的體積，L；c2為陽(yáng)離子需求量，mmol/L；V2為加入測(cè)量槽中待測(cè)樣品的體積，L．

1.4.5 DCS和DS水樣COD的測(cè)定

COD的測(cè)定參照哈希USEPA消解比色法．先打開(kāi)DRB200反應(yīng)器預(yù)先加熱到150℃，用移液管吸取2mL的DCS或DS水樣加入裝有消解液的COD消解反應(yīng)小瓶中(空白樣用 2mL去離子水代替)，擰緊小瓶蓋，用水清洗小瓶并用潔凈的紙巾擦干，輕輕晃動(dòng)幾次以進(jìn)行混合．最后將小瓶放入已預(yù)先加熱的DRB200反應(yīng)器中，蓋上保護(hù)蓋，加熱 2h．消解反應(yīng)完成后，待溫度降至 120℃，將小瓶輕輕晃動(dòng)幾次后置于試管架上，待其冷卻至室溫時(shí)，放入 DR1010型COD儀中選擇合適量程測(cè)定其COD．

2 結(jié)果與討論

2.1 構(gòu)木替代比例對(duì)紙漿纖維形態(tài)的影響

不同構(gòu)木替代比例下所得漿料的纖維形態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表 2．從表 2中可以看出：隨著構(gòu)木配比的提高，所得紙漿纖維的重均長(zhǎng)度與重均寬度均減小，而纖維粗度不斷增大．從材質(zhì)上看：楊木材質(zhì)疏松，纖維素與半纖維素含量較高，而木素含量較低，是十分理想的造紙?jiān)希淠舅刂饕性谥虚g層，在細(xì)胞壁內(nèi)含量較低，制漿時(shí)木素更容易脫除，纖維的潤(rùn)脹能力好，在堿的作用下其柔韌性與適應(yīng)性能得到大幅提高[15]；而構(gòu)木密度較大，材質(zhì)較為緊密，擠壓疏解后無(wú)法像楊木那樣被擠壓成疏松的木絲，導(dǎo)致一段與二段化學(xué)浸漬過(guò)程中化學(xué)藥品的滲透受到影響，纖維的潤(rùn)脹程度及脫木素程度減弱，纖維變得挺硬發(fā)脆，不夠柔軟可塑．因此，加入構(gòu)木的原料在磨漿處理時(shí)纖維更容易被切斷和磨碎，導(dǎo)致細(xì)小纖維含量增加[16].另外，添加構(gòu)木后所得漿料纖維的粗度增大．

表2 構(gòu)木配比對(duì)纖維形態(tài)的影響Tab. 2 Effect of different proportions of Broussonetia papyrifera on fiber morphology

2.2 構(gòu)木替代比例對(duì)紙漿抗張指數(shù)與松厚度的影響

不同構(gòu)木替代比例下紙漿的抗張指數(shù)與松厚度如圖2所示．從圖2中可以看出：隨著構(gòu)木替代比例的提高，紙漿的抗張指數(shù)從 21.20N·m/g逐漸提高到26.35N·m/g，松厚度從 2.83cm3/g逐漸下降到2.32cm3/g．根據(jù) Page理論，紙頁(yè)是由纖維隨機(jī)組成的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度與纖維本身的強(qiáng)度和纖維之間的結(jié)合性能有關(guān)，而纖維的結(jié)合強(qiáng)度與纖維之間的剪切結(jié)合強(qiáng)度及結(jié)合面積有關(guān)[17-18]．一般來(lái)講，在一定范圍內(nèi)，尺寸更小的纖維在相同區(qū)域內(nèi)相互結(jié)合的次數(shù)更多，相互結(jié)合的面積也更大，且尺寸較小的纖維可以填充在尺寸較大纖維的空隙中，使紙張結(jié)構(gòu)更為緊密，相關(guān)強(qiáng)度也更大．因此，隨著構(gòu)木替代比例的提高，磨漿后所得紙漿細(xì)小纖維含量有所增多，纖維的結(jié)合變得更加緊密，從而使紙張的強(qiáng)度提高，同時(shí)由于紙頁(yè)結(jié)構(gòu)變得緊密，松厚度減?。?/p>

圖2 不同構(gòu)木替代比例下紙漿的抗張指數(shù)與松厚度Fig. 2 Tensile index and bulk of the pulp at different proportions of Broussonetia papyrifera

2.3 構(gòu)木替代比例對(duì)紙漿光學(xué)性能的影響

不同構(gòu)木替代比例下漿料的光學(xué)性能見(jiàn)表 3．由表 3可知：隨著構(gòu)木替代比例的不斷提高，所得紙漿ISO白度從73.8 %下降到70.1 %．生產(chǎn)實(shí)踐表明：原料對(duì)化機(jī)漿的過(guò)氧化氫漂白影響較大，例如用楊木、樺木生產(chǎn)的化機(jī)漿比較容易漂白，而用桉木、馬尾松生產(chǎn)的化機(jī)漿的漂白較為困難．從構(gòu)木配比越高，所得紙漿白度越小的結(jié)果可以推斷，構(gòu)木的可漂性不如楊木，這與相關(guān)研究結(jié)果[19]是一致的．隨著構(gòu)木替代比例的提高，紙張中纖維的結(jié)合變得緊密，削弱了光線進(jìn)入紙張后的散射作用，因此光散射系數(shù)減小，不透明度也隨之減小．由于紙漿顏色變深，吸光度增加，因此光吸收系數(shù)增大．

表3 不同構(gòu)木替代比例下漿料的光學(xué)性能Tab. 3 Optical properties of the pulp at different proportions of Broussonetia papyrifera

2.4 構(gòu)木替代比例對(duì)DCS和DS水樣固含量的影響

不同構(gòu)木替代比例下DCS與DS水樣的固含量如圖 3所示．由圖 3可知：隨著構(gòu)木配比的提高，DCS及DS水樣的固含量逐漸上升．其中，DCS水樣的固含量從 1.38g/L(相對(duì)于漿為 69mg/g)上升到1.69g/L(相對(duì)于漿為 84.5mg/g)，DS水樣的固含量從 1.30g/L(相對(duì)于漿為 65mg/g)上升到 1.66g/L(相對(duì)于漿為 83mg/g)．相關(guān)研究[20]顯示：堿性過(guò)氧化氫漂白產(chǎn)生的 DCS主要包含氧化木素、樹(shù)脂酸類(lèi)、脂肪酸類(lèi)、聚半乳糖醛酸類(lèi)物質(zhì)．在漂白過(guò)程中，在堿的作用下，木材中的纖維素與半纖維素、樹(shù)脂酸、果膠發(fā)生降解，并且在較為劇烈的機(jī)械處理作用下，原料中部分抽出物(如樹(shù)脂酸和脂肪酸)也會(huì)分散進(jìn)入水相中；過(guò)氧化氫分解釋放出的 HOO－(過(guò)氧氫根離子)與木素的發(fā)色基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，生成帶有酸式結(jié)構(gòu)的氧化木素大分子及一些木素衍生物并溶出．根據(jù)2.1節(jié)中所述，構(gòu)木的加入使磨漿后漿料中細(xì)小纖維的含量增加，因此在高濃停留段的漂白過(guò)程中，有利于藥液的滲透，堿對(duì)碳水化合物、樹(shù)脂酸、脂肪酸等物質(zhì)及過(guò)氧化氫對(duì)木素的作用增強(qiáng)，加上構(gòu)木本身含有較多的抽出物[21]，使漂白過(guò)程中堿性溶出物和氧化木素的溶出量增加．因此，隨著構(gòu)木替代比例的提高，DCS水樣和 DS水樣的固含量也隨之增多．另外，從圖 3還發(fā)現(xiàn)，DS是 DCS水樣的主要組成部分，表明CS的含量很少．

圖3 不同構(gòu)木替代比例下DCS與DS水樣的固含量Fig. 3 Solid content of DCS and DS in the tested water at different proportions of Broussonetia papyrifera

2.5 構(gòu)木替代比例對(duì)DCS和DS水樣電導(dǎo)率的影響

DCS與 DS水樣的電導(dǎo)率如圖 4所示．從圖 4中可以看出，隨著構(gòu)木替代比例的不斷提高，DCS水樣的電導(dǎo)率從627μS/cm提高到942μS/cm，DS水樣的電導(dǎo)率從 598μS/cm 提高到 894μS/cm．同樣，DS是 DCS水樣電荷的主要提供者，這與相關(guān)的研究結(jié)果[9,22]是一致的．在堿性過(guò)氧化氫漂白中，鈉離子是漂白廢液電導(dǎo)率貢獻(xiàn)的主要無(wú)機(jī)離子，而氧化木素與果膠酸(聚半乳糖醛酸)及樹(shù)脂酸等則是漂白廢液電導(dǎo)率貢獻(xiàn)的主要有機(jī)物．鈉離子帶正電，有機(jī)物帶負(fù)電，理論上能相互中和，但由于鈉離子為低價(jià)金屬離子，對(duì)這些負(fù)電荷的中和能力十分有限．因此，隨著構(gòu)木替代比例的不斷提高，漂白過(guò)程中氧化木素與聚半乳糖醛酸、樹(shù)脂酸、脂肪酸等負(fù)電性物質(zhì)溶出稍有增加，廢液的電導(dǎo)率就能明顯上升．

圖4 不同構(gòu)木替代比例下DCS與DS水樣的電導(dǎo)率Fig. 4 Conductivity of DCS and DS in the tested water at different proportions of Broussonetia papyrifera

2.6 構(gòu)木替代比例對(duì)DCS和DS水樣陽(yáng)離子需求量的影響

不同構(gòu)木替代比例下DCS與DS水樣的陽(yáng)離子需求量如圖5所示．由圖5可知：DCS水樣與DS水樣的陽(yáng)離子需求量隨著構(gòu)木替代比例的提高而不斷上升．其中，DCS水樣的陽(yáng)離子需求量從0.118mmol/L(相對(duì)于漿為 5.9μmol/g)上升至0.190mmol/L(相對(duì)于漿為 9.5μmol/g)，DS水樣的陽(yáng)離子需求量從0.102mmol/L(相對(duì)于漿為5.1μmol/g)上升至 0.159mmol/L(相對(duì)于漿為 8.0μmol/g)．同樣，DS也是陽(yáng)離子需求量的主要貢獻(xiàn)者．

圖5 不同構(gòu)木替代比例下 DCS與 DS水樣的陽(yáng)離子需求量Fig. 5 Cationic demand of DCS and DS in the tested water at different proportions of Broussonetia papyrifera

陽(yáng)離子需求量表明了廢液中陰離子垃圾的含量，這些負(fù)電性較強(qiáng)的物質(zhì)會(huì)對(duì)濕部操作帶來(lái)許多不利影響．據(jù)有關(guān)研究[16]，漂白過(guò)程中產(chǎn)生的陰離子垃圾主要由聚半乳糖醛酸、氧化木素、樹(shù)脂酸、脂肪酸組成．其中，聚半乳糖醛酸對(duì)廢液陽(yáng)離子需求量的貢獻(xiàn)最大．隨著構(gòu)木替代比例的提高，在相同的漂白條件下會(huì)有更多的氧化木素、樹(shù)脂酸等陰離子物質(zhì)溶出，造成廢液陽(yáng)離子需求量上升．這也意味著實(shí)際生產(chǎn)中需嚴(yán)格控制構(gòu)木的加入量或加強(qiáng)陰離子垃圾的檢測(cè)與去除．

2.7 構(gòu)木替代比例對(duì)DCS和DS水樣COD的影響

不同構(gòu)木替代比例下 DCS與 DS水樣的 COD如圖 6所示．由圖 6可知：隨著構(gòu)木配比的提高，DCS水樣 COD 從 1410mg/L(相對(duì)于漿為70.5mg/g)上升至 1640mg/L(相對(duì)于漿為 82mg/g)，與未添加構(gòu)木時(shí)相比，加入 50%構(gòu)木的 DCS水樣COD 提高了 230mg/L(相對(duì)于漿為 11.5mg/g)；DS水樣 COD從 1400mg/L(相對(duì)于漿為 70mg/g)上升至1610mg/L(相對(duì)于漿為80.5mg/g)

圖6 不同構(gòu)木替代比例下DCS與DS水樣的CODFig. 6 COD value of DCS and DS in the tested water at different proportions of Broussonetia papyrifera

在堿性過(guò)氧化氫漂白過(guò)程中，碳水化合物、木素、樹(shù)脂及其他有機(jī)質(zhì)的降解與溶出是導(dǎo)致廢液COD的主要原因．由于構(gòu)木的加入使磨漿后的漿料中細(xì)小組分增加，在漂白過(guò)程中與化學(xué)藥品反應(yīng)更為充分，有機(jī)物質(zhì)的溶出與降解也增多，提高構(gòu)木的使用量必然導(dǎo)致廢液 COD的上升．這說(shuō)明實(shí)際生產(chǎn)中加入構(gòu)木且使用量越大，廢水的污染負(fù)荷越大，處理成本也隨之提高．

3 結(jié) 論

(1)構(gòu)木木片與楊木木片混合進(jìn)行漂白化學(xué)機(jī)械漿制漿時(shí)，所得漿料纖維的重均長(zhǎng)度與重均寬度減小，纖維的粗度增大；成漿的ISO白度從 73.8%下降到70.1 %，降幅為4.5%，松厚度從2.83cm3/g下降到2.32cm3/g，下降了 18%，但抗張指數(shù)從 21.20N·m/g提高到 26.35N·m/g．從所得漿料性能變化上看，混合木片所制成的漿料適宜于抄造對(duì)白度與松厚度要求不太高的紙種．

(2)構(gòu)木的加入使漂白過(guò)程中廢水的污染負(fù)荷有所提高．DCS水樣的固含量從 1.38g/L(相對(duì)于漿為69mg/g)上升到 1.69g/L(相對(duì)于漿為 84.5mg/g)，COD 從 1410mg/L(相對(duì)于漿為 70.5mg/g)上升至1640mg/L(相對(duì)于漿為 82mg/g)．另外，陽(yáng)離子需求量從 0.118mmol/L(相對(duì)于漿為 5.9μmol/g)上升至0.190mmol/L(相對(duì)于漿為 9.5μmol/g)，電導(dǎo)率從627μS/cm提高到942μS/cm．

(3)與楊木相比，構(gòu)木自身的一些缺陷會(huì)給生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品性能及廢水性質(zhì)帶來(lái)一些負(fù)面影響，因此，實(shí)際應(yīng)用中構(gòu)木的使用比例不宜過(guò)大，需權(quán)衡各方面的利弊來(lái)確定最適宜的使用比例．