摘要: 本研究以巨菌草為原料,采用化學(xué)機(jī)械法制漿工藝,通過單因素實(shí)驗(yàn),從用堿量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間3方面探究預(yù)浸漬工藝對紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)及其紙張物理強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,用堿量對紙漿綜纖維素含量影響較大,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間的升高均對增強(qiáng)紙張物理性能有積極作用,巨菌草化學(xué)機(jī)械法制漿最適預(yù)浸漬工藝條件為用堿量8%、反應(yīng)溫度90 ℃、反應(yīng)時(shí)間60 min。在此工藝條件下,巨菌草化學(xué)機(jī)械漿性能及其紙張物理強(qiáng)度均良好,紙漿的綜纖維素含量為79. 2%,纖維素含量為62. 5%,半纖維素含量為16. 8%,木質(zhì)素含量為17. 8%,纖維平均長度為0. 75 mm,粗度為0. 14 mg/m,細(xì)小纖維面積比為16. 9%,平均寬度為22. 3 μm,紙張抗張指數(shù)為42. 8 N·m/g,撕裂指數(shù)為4. 70 mN·m2/g,耐破指數(shù)為1. 87 kPa·m2/g。
關(guān)鍵詞:巨菌草;化學(xué)組分;纖維形態(tài);物理強(qiáng)度
中圖分類號:TS74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10. 11980/j. issn. 0254-508X. 2025. 03. 015
纖維原料是造紙工業(yè)的基礎(chǔ),但由于我國木材原料相對短缺,因此合理利用非木材原料仍是當(dāng)前我國造紙工業(yè)的原料方針[1-2]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年非木材紙漿的產(chǎn)量為575萬t,主要包括竹漿、稻麥草漿[3]。當(dāng)前,非木材制漿主要采用化學(xué)法,雖然所制紙漿纖維長且結(jié)實(shí),但存在化學(xué)藥品用量大、廢液回收率較低、治理成本高等難題。與化學(xué)漿比較,機(jī)械漿具有得率高、松厚度高、污染低、生產(chǎn)成本低[4]等優(yōu)勢,但其缺陷也很明顯,如粗纖維含量高、強(qiáng)度性能和漂白性能差等,其中紙張物理強(qiáng)度差是限制機(jī)械漿發(fā)展的一個(gè)重要因素[5]?;瘜W(xué)機(jī)械漿(以下簡稱化機(jī)漿)的紙張性能相比于機(jī)械漿有較大提升,化機(jī)漿具有得率高、強(qiáng)度好、污染負(fù)荷輕、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)[6],同時(shí)具有原料適應(yīng)性廣、流程緊湊、設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)[7],是當(dāng)前非木材制漿的重要發(fā)展方向之一。
巨菌草是一種原產(chǎn)于北非的多年生禾本科植物,其環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、生長快,一年內(nèi)株高最高可達(dá)7 m, 且光合作用效率較高, 年產(chǎn)量最高可達(dá)525 t/hm2 [8-10]。目前,國內(nèi)外對巨菌草制漿造紙性能的研究較少,現(xiàn)有的少數(shù)研究僅對巨菌草原料本身和化學(xué)法制漿特性進(jìn)行了初步研究,并沒有系統(tǒng)闡述巨菌草化機(jī)漿性能及其紙張的物理強(qiáng)度。良好的預(yù)浸漬是化學(xué)機(jī)械法制漿工藝的關(guān)鍵,預(yù)浸漬效果不佳將導(dǎo)致磨漿能耗較高、成漿纖維束含量較高、纖維長度分布較廣、紙張結(jié)合強(qiáng)度較差[7,11],且增加后續(xù)漂白段的處理難度[12]。
本研究以巨菌草為原料,采用化學(xué)機(jī)械法制漿工藝,探究了化學(xué)預(yù)浸漬用堿量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對巨菌草化機(jī)漿性能的影響,為巨菌草制漿造紙?zhí)峁┝艘粋€(gè)可行的工藝方案。
1 實(shí)驗(yàn)
1. 1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
3年生巨菌草(纖維素含量47.1%,半纖維素含量24.8%,木質(zhì)素含量24.5%),福建省國家菌草中心;氫氧化鈉,分析純,南京化學(xué)試劑有限公司;硫酸,分析純,廣州化學(xué)試劑廠;亞氯酸鈉,分析純,上海麥克林生化科技有限公司;冰醋酸,分析純,上海潤捷化學(xué)試劑有限公司。
1. 2 實(shí)驗(yàn)儀器
紫外可見分光光度計(jì),UV-1900,上海元析儀器有限公司;瑞士梅特勒-托利多;纖維分析儀,MorfiCompact,法國Techpap;耐破度測定儀,CE180,瑞典Lamp;W;抗張強(qiáng)度儀,CE062,瑞典Lamp;W;撕裂度儀, 009,瑞典Lamp;W。
1. 3 實(shí)驗(yàn)方法
將巨菌草除雜、洗凈、風(fēng)干、切段(長度2~3 cm)。取70 g絕干巨菌草于密封袋中,控制用堿量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素,進(jìn)行預(yù)浸漬處理。用2500-Ⅱ高濃盤磨機(jī)(日本KPK) 對預(yù)浸漬后的巨菌草進(jìn)行磨漿,為了不過分損傷纖維并提高打漿度,本研究采用2段磨漿工藝,磨漿工藝條件設(shè)置為:一段磨的磨盤間距0.3 mm,二段磨的磨盤間距0.1 mm。磨漿結(jié)束后將巨菌草漿配至漿濃3%,置于80 ℃水浴鍋中消潛30 min后進(jìn)行篩漿,篩選后的細(xì)漿用PFI磨漿機(jī)在磨盤間距0.1 mm下打漿至 (40±2) °SR。使用RK3AK?WT 凱塞法自動(dòng)抄紙機(jī)(奧地利PTI), 抄造定量100 g/m2的紙張,90 ℃下干燥,將紙張置于恒溫恒濕環(huán)境下平衡水分24 h,進(jìn)行紙張物理強(qiáng)度測定。
1. 3. 1 化學(xué)組分的測定
將預(yù)浸漬后的巨菌草洗凈風(fēng)干后,先用800Y粉碎機(jī)(武義海納電器有限公司) 粉碎,并用標(biāo)準(zhǔn)篩選出粒徑250~420 μm的粉末,儲(chǔ)存于帶磨砂玻璃塞的廣口瓶中。在平衡水分后進(jìn)行巨菌草化學(xué)組測定,按照GB/T 2677.10—1995 測定綜纖維素含量, 按照GB/T 2677.8—1994 測定酸不溶木質(zhì)素含量, 按照GB/T 10337—2008測定酸溶木質(zhì)素含量,其他組分含量參照文獻(xiàn)[13]的方法進(jìn)行測定。
1. 3. 2 纖維形態(tài)的測定
取篩選后的細(xì)漿樣品, 將其配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.03%的纖維懸浮液,用纖維分析儀進(jìn)行纖維長度、細(xì)小纖維比、寬度和粗度的測定。
1. 3. 3 紙張物理強(qiáng)度的檢測
紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)分別按照GB/T 12914—2018、GB/T 455—2002、GB/T 454—2020進(jìn)行測定。
2 結(jié)果與討論
2. 1 不同用堿量下化機(jī)漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)及其紙張物理強(qiáng)度分析
在探究用堿量對巨菌草化機(jī)漿性能及其紙張性能的研究中,預(yù)浸漬過程的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間分別為90 ℃和60 min。纖維原料化學(xué)組分、纖維形態(tài)及其紙張物理性能是評價(jià)紙漿優(yōu)劣的重要依據(jù),也是制定制漿和漂白等后續(xù)工藝的重要依據(jù)[14]。綜纖維素是纖維素和半纖維素的總稱,是預(yù)判造紙?jiān)蟽?yōu)劣的關(guān)鍵因素之一,原料的綜纖維素含量越高,其制漿得率也越高[15]。圖1為不同用堿量下紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)和紙張物理強(qiáng)度的分析結(jié)果。從圖1(a)可以看出,隨著用堿量不斷增加,綜纖維素含量也在不斷增加。當(dāng)用堿量為5%~10%時(shí),綜纖維素含量增長較快,平均綜纖維素含量從約76% 上升至約80%;繼續(xù)增加用堿量,綜纖維素含量雖繼續(xù)增加,但趨于穩(wěn)定;當(dāng)用堿量為14% 時(shí),綜纖維素含量約81%。同時(shí),隨著用堿量的增加,巨菌草化機(jī)漿的纖維素含量也不斷增加,半纖維素和木質(zhì)素含量不斷減少。纖維素含量在用堿量為5%~8%時(shí)增長最快,從52%提升至63%左右, 繼續(xù)提高用堿量到14%, 纖維素含量上升至66%,僅提升了約3個(gè)百分點(diǎn)。半纖維素含量在用堿量為5%~8%時(shí)減少最快,從24%下降至17%,繼續(xù)提高用堿量到14%,半纖維素含量減少至13%,僅降低了4個(gè)百分點(diǎn)。木質(zhì)素含量在用堿量為5%~11%時(shí)下降較快,從約22%下降至約14%,再增加用堿量,木質(zhì)素含量雖繼續(xù)下降,但趨于穩(wěn)定,到用堿量為14%時(shí)木質(zhì)素含量約為13%。
紙漿的纖維形態(tài)特征與紙張物理性能密切相關(guān)[16-17],也是評價(jià)造紙纖維質(zhì)量的重要指標(biāo)。較大的纖維長度可以提供更多的氫鍵結(jié)合位點(diǎn),有助于提高紙張的強(qiáng)度。另外,纖維粗度對紙張的特性,特別是紙張的印刷性能有重要的影響。從圖1(b)可以看出,隨著用堿量的不斷增加,纖維平均長度先增大后減小,這是因?yàn)楫?dāng)用堿量較低時(shí),纖維潤脹不充分,在盤磨階段沒有分散開來,隨著用堿量的增加,纖維平均長度不斷增加。當(dāng)用堿量為5%~8%時(shí),纖維平均長度增長最快,在用堿量為10%時(shí),纖維平均長度最大,達(dá)0.78 mm左右。當(dāng)用堿量超過10%時(shí),纖維平均長度開始下降,這是因?yàn)楫?dāng)用堿量過高時(shí),纖維剝離開來并變軟,從而扭結(jié)折彎,平均長度變小。隨著用堿量的不斷增加,纖維平均粗度先減小,后趨于平緩。當(dāng)用堿量為5%~6%時(shí),纖維平均粗度下降速度最快,在用堿量為8% 時(shí)纖維平均粗度最小,約0.14 mg/m,當(dāng)用堿量超過8%時(shí),纖維平均粗度略有增加后趨于平緩,且均在0.14~0.25 mg/m,這意味著此時(shí)纖維柔韌,抄造出來的紙張比較細(xì)膩。
從圖1(c)可以看出,隨著用堿量的增加,細(xì)小纖維面積比不斷減小,從23.5%下降至13.9%;在用堿量達(dá)9%后,細(xì)小纖維面積比的下降趨勢減緩,細(xì)小纖維面積比維持在15% 左右。隨著用堿量的增加,纖維平均寬度先減少后增加,在用堿量為8% 時(shí)最低,約為22.3 μm,此時(shí)長寬比達(dá)到最大,繼續(xù)增加用堿量,纖維平均寬度雖有提升,但維持在23 μm左右,變化較小。
對紙漿進(jìn)行抄紙,分析紙張抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐破指數(shù),這是檢測紙漿性能的重要的指標(biāo)[18]。影響紙張抗張強(qiáng)度最重要的因素是纖維之間的結(jié)合力以及纖維自身的強(qiáng)度,影響紙張撕裂強(qiáng)度的重要因素是纖維長度,影響紙張耐破度的主要因素是纖維長度和纖維間的結(jié)合力。從圖1(d)可以看出,隨著用堿量的不斷增加,紙張的3種物理強(qiáng)度指標(biāo)均不斷增加,這是因?yàn)橛脡A量的增加提高了紙張纖維間的結(jié)合力,纖維潤脹程度逐漸升高,磨漿過程中纖維發(fā)生切斷的現(xiàn)象逐漸減少。指標(biāo)上的變化體現(xiàn)在浸漬過程中,用堿量的增加能夠使纖維在磨漿過程中易解離,最終所得紙漿中,長纖維組分增加,整體的纖維平均長度增加,細(xì)小纖維含量減少,纖維的柔軟度提高,進(jìn)而提高了紙漿的物理強(qiáng)度。在用堿量為5%~8%時(shí),紙張的抗張指數(shù)增長較快,在用堿量為8%時(shí)達(dá)42.8 N·m/g,繼續(xù)增加用堿量,抗張指數(shù)幾乎保持不變。在用堿量為8%時(shí),撕裂指數(shù)達(dá)4.70 mN·m2/g,繼續(xù)增加用堿量,撕裂指數(shù)僅有微小提升。在用堿量為5%~8%時(shí),紙張的耐破指數(shù)增長很快, 在用堿量為8% 時(shí)達(dá)1.87 kPa·m2/g,繼續(xù)增加用堿量,耐破度提升十分微小。
綜上所述,結(jié)合紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)和紙張物理性能,較佳的巨菌草化機(jī)漿預(yù)浸漬用堿量為8%。
2. 2 不同反應(yīng)溫度下化機(jī)漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)及其紙張物理強(qiáng)度分析
在探究反應(yīng)溫度對巨菌草化機(jī)漿性能及其紙張性能的研究中,預(yù)浸漬的用堿量為8%,反應(yīng)時(shí)間為60 min。圖2為不同反應(yīng)溫度下紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)和紙張物理強(qiáng)度的分析結(jié)果。從圖2(a)可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高,綜纖維素含量先減少后略微提升。在反應(yīng)溫度為80 ℃時(shí),綜纖維素含量最高,達(dá)到81%左右,繼續(xù)升高反應(yīng)溫度,綜纖維素含量雖有波動(dòng),但維持在80%左右。同時(shí),隨著反應(yīng)溫度的增加,巨菌草化機(jī)漿的纖維素含量不斷增加,半纖維素和木質(zhì)素含量不斷減少。其中,纖維素含量整體呈線性增長,但增長速率不快;半纖維素含量在反應(yīng)溫度gt;90 ℃時(shí),雖繼續(xù)減少,但變化不大。這是因?yàn)樵诜磻?yīng)溫度lt;90 ℃時(shí),纖維素含量增加速率小于半纖維素含量減少速率,所以綜纖維素含量整體上才有下降的趨勢。隨著反應(yīng)溫度的提升,木質(zhì)素含量整體下降趨勢平緩,當(dāng)反應(yīng)溫度為80 ℃時(shí),木質(zhì)素含量約為19%,當(dāng)反應(yīng)溫度為100 ℃時(shí),木質(zhì)素含量約為17%,僅下降了約2個(gè)百分點(diǎn),表明反應(yīng)溫度對巨菌草化學(xué)組分的影響不大。
從圖2(b)可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高,纖維平均長度先上升后下降,在反應(yīng)溫度80~90 ℃時(shí),纖維平均長度的上升幅度最大,在反應(yīng)溫度達(dá)90 ℃時(shí)幾乎達(dá)到最大,約為0.75 mm。隨著反應(yīng)溫度的升高,纖維平均粗度不斷下降,在反應(yīng)溫度為80~90 ℃時(shí),纖維平均粗度的下降速率較快,當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到90 ℃后,纖維平均粗度雖繼續(xù)下降,但幾乎保持不變。
從圖2(c)可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高,細(xì)小纖維面積比先減少后增加,但整體變化不大,均維持在16%~18%。在反應(yīng)溫度為85 ℃時(shí),細(xì)小纖維面積比最小,為16.1%。隨著反應(yīng)溫度的升高,纖維平均寬度整體呈下降趨勢,在反應(yīng)溫度為90 ℃時(shí),纖維平均寬度下降速率最快,繼續(xù)升溫,纖維平均寬度雖有提升,但變化很小,故反應(yīng)溫度在90 ℃時(shí),纖維平均寬度達(dá)到最小值,且此時(shí)長寬比最大,達(dá)33.6。
從圖2(d)可以看出,隨著反應(yīng)溫度的增加,紙張的3種物理強(qiáng)度指標(biāo)均不斷增加,其中抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)均呈近線性增長,耐破指數(shù)在反應(yīng)溫度80~95 ℃時(shí)的增長速度較快。在反應(yīng)溫度為90 ℃時(shí),紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐破指數(shù)均已達(dá)到良好數(shù)值,分別為42.8 N·m/g、4.70 mN·m2/g、1.87 kPa·m2/g,其中抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)分別高于磺化濕地松化機(jī)漿[19]和竹柳化機(jī)漿所抄紙張[20]。
綜上所述,從節(jié)約能源角度出發(fā),結(jié)合紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)及其紙張物理性能,較佳的巨菌草化機(jī)漿預(yù)浸漬反應(yīng)溫度為90 ℃。
2. 3 不同反應(yīng)時(shí)間下化機(jī)漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)及其紙張物理強(qiáng)度分析
在探究反應(yīng)時(shí)間對巨菌草化機(jī)漿及其紙張性能的研究中,預(yù)浸漬的用堿量為8%,反應(yīng)溫度為90 ℃。圖3為不同反應(yīng)時(shí)間下紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)和紙張物理強(qiáng)度的分析結(jié)果。從圖3(a)可以看出,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,綜纖維素含量先趨于平緩,再減少,最后略微提升。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為50 min時(shí),綜纖維素含量最高,約為82%,繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間,綜纖維素含量雖有波動(dòng),但均維持在80%左右。同時(shí),隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,纖維素含量也在不斷增加,半纖維素和木質(zhì)素含量則不斷減少。纖維素含量整體呈線性增加,反應(yīng)時(shí)間每增加10 min,纖維素含量升高約1個(gè)百分點(diǎn)。在反應(yīng)時(shí)間40~60 min時(shí),半纖維素減少速率最快,在反應(yīng)時(shí)間60 min時(shí),半纖維素含量約為17%。繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間,半纖維素含量雖有減少,但變化不大,反應(yīng)時(shí)間增加到80 min時(shí),半纖維素含量僅下降了約1個(gè)百分點(diǎn)。這是因?yàn)樵诜磻?yīng)時(shí)間lt;60 min時(shí),纖維素含量增加速率小于半纖維素含量減少速率,所以綜纖維素含量整體上才有下降的趨勢。在反應(yīng)時(shí)間為40~60 min時(shí),木質(zhì)素含量減少速率最快,在反應(yīng)時(shí)間60 min時(shí),木質(zhì)素含量約為18%,繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間,木質(zhì)素含量雖有減少,但變化不大,反應(yīng)時(shí)間增加到80 min時(shí),木質(zhì)素含量僅下降了約1個(gè)百分點(diǎn)。
從圖3(b)可以看出,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,纖維平均長度不斷增加,在反應(yīng)時(shí)間40~60 min時(shí),纖維平均長度增加速率最快,在反應(yīng)時(shí)間60 min時(shí),纖維平均長度約為0.75 mm,繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間,纖維平均長度雖有增加,但變化很小,反應(yīng)時(shí)間增加到80 min時(shí),纖維平均長度僅變化了不到0.1 mm。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,纖維平均寬度不斷減小,在反應(yīng)時(shí)間為40~60 min時(shí),纖維平均寬度減小速率較大,繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間,纖維平均寬度變化很小。
從圖3(c)可以看出,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,細(xì)小纖維面積比不斷下降,從18.0%減小至15.1%。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,平均寬度僅有微小波動(dòng),均維持在22.5 μm左右,表明反應(yīng)時(shí)間對細(xì)小纖維面積比和平均寬度影響不大。
從圖3(d)可以看出,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐破指數(shù)均不斷增加,其中撕裂指數(shù)幾乎呈線性增長,抗張指數(shù)和耐破指數(shù)增長趨勢相近,均從60 min后開始有較快增長。在反應(yīng)時(shí)間60 min時(shí),紙張抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐破指數(shù)均已較優(yōu),分別為42.8 N·m/g、4.70 mN·m2/g、1.87 kPa·m2/g。
綜上所述,從節(jié)約能源角度出發(fā),結(jié)合紙漿化學(xué)組分、纖維形態(tài)和紙張物理性能,較佳的巨菌草化機(jī)漿預(yù)浸漬反應(yīng)時(shí)間為60 min。
3 結(jié)論
本研究以巨菌草為原料,采用化學(xué)機(jī)械法制漿工藝,通過單因素實(shí)驗(yàn),從用堿量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間3方面探究預(yù)浸漬工藝的最佳參數(shù),主要對巨菌草化機(jī)漿的化學(xué)組分(纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量)、纖維形態(tài)特征(纖維平均長度、纖維平均粗度、纖維平均寬度和細(xì)小纖維面積比) 及其紙張物理性能(抗強(qiáng)指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)) 進(jìn)行了討論。
3. 1 隨著用堿量的增加,巨菌草化機(jī)漿的綜纖維素含量不斷增加,在用堿量gt;10%時(shí)增長趨緩;木質(zhì)素含量不斷減小,在用堿量gt;11%時(shí)減少趨緩;纖維平均長度先增后減,在用堿量為10%時(shí)達(dá)到最大;纖維平均粗度、纖維平均寬度均先減小,在用堿量gt;8%時(shí)趨于穩(wěn)定;細(xì)小纖維面積比不斷減小,在用堿量gt;9%時(shí)下降趨勢減緩;紙張物理強(qiáng)度不斷增加,在用堿量為8%時(shí)達(dá)較高水平,繼續(xù)增加用堿量,紙張物理強(qiáng)度增幅不大。因此,巨菌草化學(xué)機(jī)械法制漿工藝的最適用堿量為8%。
3. 2 隨著反應(yīng)溫度的升高,巨菌草化機(jī)漿的綜纖維素含量維持在80%左右;木質(zhì)素含量不斷減小,在反應(yīng)溫度為100 ℃時(shí)木質(zhì)素含量達(dá)到最小值;纖維平均長度先增加后減少,在反應(yīng)溫度為90 ℃時(shí)達(dá)到最大值;纖維平均粗度不斷減??;細(xì)小纖維面積比先減小后增大,在反應(yīng)溫度為85 ℃時(shí)達(dá)到最小值;纖維平均寬度維持在22~24 μm;紙張物理強(qiáng)度不斷增加,在反應(yīng)溫度為90 ℃時(shí)達(dá)較高水平。因此,巨菌草化機(jī)漿預(yù)浸漬的最適反應(yīng)溫度為90 ℃。
3. 3 隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,巨菌草化機(jī)漿的綜纖維素含量均約為80%;木質(zhì)素含量不斷減小,在反應(yīng)時(shí)間為40~60 min時(shí)減少速率最快;纖維平均長度不斷增加,在反應(yīng)時(shí)間為60 min時(shí)達(dá)到最大值;纖維平均粗度、細(xì)小纖維面積比均不斷減少;纖維平均寬度均維持在22~23 μm;紙張物理強(qiáng)度不斷增加,在反應(yīng)時(shí)間為60 min時(shí)達(dá)較高水平。因此,巨菌草化機(jī)漿工藝的最適反應(yīng)時(shí)間為60 min。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 徐 峻, 李 軍, 陳克復(fù). 制漿造紙行業(yè)水污染全過程控制技術(shù)理論與實(shí)踐[J]. 中國造紙, 2020, 39(4): 69-73.
XU J, LI J, CHEN K F. Whole-process Control of Water Pollution in Theory and Practices for Pulp and Paper Industry [J]. China Pulpamp; Paper, 2020, 39(4): 69-73.
[2] 中國造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展白皮書[J]. 造紙信息, 2019( 3): 10-19.
White Waper on Sustainable Development of Chinese Paper Industry[J]. China Paper Newsletters, 2019( 3): 10-19.
[3] 中國造紙工業(yè)2023年度報(bào)告[J]. 造紙信息,2024(5): 6-17.
2023 Annual Report of China’s Paper Industry [J]. China Paper Newsletters, 2024(5): 6-17.
[4] 李錄云, 李文龍. 化學(xué)機(jī)械漿在我國的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 中國造紙, 2012, 31(8): 66-69.
LI L Y, LI W L. Application and Development of Chemi-mechanical Pulp in China[J]. China Pulp amp; Paper, 2012, 31(8): 66-69.
[5] 林鴻嘉. 高得率漿與化學(xué)漿成紙強(qiáng)度差異分析[J]. 黑龍江造紙, 2017(4): 31-32.
LIN H J. Analysis of strength difference between high yield pulp and chemical pulp paper in China[J]. Heilongjiang Pulp amp; Paper, 2017(4): 31-32.
[6] 詹懷宇. 制漿原理與工程[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2009:150-165.
ZHAN H Y. Principle and engineering of pulping[M]. Beijing:China Light In dustry Press, 2009: 150-165.
[7] 房桂干, 沈葵忠, 李曉亮. 中國化學(xué)機(jī)械法制漿的生產(chǎn)現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢[J]. 中國造紙, 2020, 39(5): 55-62.
FANG G G, SHEN K Z, LI X L. Production Status and Develop?ment Trend of Chemi-mechanical Pulping in China[J]. China Pulp amp; Paper, 2020, 39(5): 55-62.
[8] 盧麒麟, 唐麗榮, 林雯怡, 等. 巨菌草制備納米纖維素及其表征[J]. 草業(yè)科學(xué), 2013, 30(2): 301-303.
LU Q L, TANG L R, LIN W Y, et al. Preparation and characteriza?tion of nano-crystalline cellulose pennisetum sinese[J]. Prataculttur?al Science, 2013, 30(2): 301-303.
[9] 林興生, 林占熺, 林冬梅, 等. 菌草作為生物質(zhì)燃料的初步研究[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào), 2013, 33(1): 82-85.
LIN X S, LIN Z X, LIN D M, et al. Preliminary Study on Juncao as Biomass Fuel[J]. Journal of Fujian College of Forestry, 2013, 33(1): 82-85.
[10] 肖 正, 趙 超, 劉 斌. 巨菌草高溫發(fā)酵產(chǎn)沼氣的初步研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào), 2012, 18(7): 18-20.
XIAO Z, ZHAO C, LIU B. Research on Thermophicic Anaerobic Fermentation of Giant Juncao[J]. Anhui Agricultural Science Bulle?tin, 2012, 18(7): 18-20.
[11] 林友鋒, 房桂干, 楊淑蕙, 等. 制漿過程中木片浸漬機(jī)理及改善措施[J]. 中國造紙, 2007, 26(2): 50-55.
LIN Y F, FANG G G, YANG S H,et al. Impregnating Mechanism of Wood Chip and the Methods Used to Enhance Impregnation in the Pulping[J]. China Pulp amp; Paper, 2007, 26(2): 50-55.
[12] 沈葵忠, 房桂干. 機(jī)械漿漂白技術(shù)現(xiàn)狀及最新進(jìn)展[J]. 中國造紙學(xué)報(bào),2014, 29(S1): 14-21.
SHEN K Z, FANG G G. State-of-the-art Bleaching Technology of Mechanical Pulps[J]. Transactions of China Pulp and Paper,2014, 29(S1): 14-21.
[13] ZHANG Z H, XU J, XIE J X, et al. A low-energy and sustainable pulping technology for eucalyptus slabs using a deep eutectic solvent[J]. Green Chemistry. 2023, 25: 3256-3266.
[14] 許傳波, 程 蕓, 苗 紅, 等. 作為紙漿材的日本落葉松材性及樹齡探討[J]. 中國造紙, 2020, 39(7): 21-26.
XU C B, CHENG Y, MIAO H, et al. Study on the Timber Proper?ties and Rotation Age of Larix Kaempferi as Pulpwood[J]. China Pulp amp; Paper, 2020, 39(7): 21-26.
[15] 黃江濤, 徐 峻, 李 軍, 等. 不同樹齡濕加松原料特性及其制漿性能研究[J]. 中國造紙, 2023, 42(1): 44-50.
HUANG J T, XU J, LI J, et al. Study on Properties and Pulping Properties of Pinus elliottii × Pinus Caribaea Tree at Different Ages[J]. China Pulp amp; Paper, 2023, 42(1): 44-50.
[16] 李榮一, 金東柱. 纖維長度和粗度對紙張結(jié)構(gòu)性能的影造[J].中國造紙, 2018, 37(7): 49-52.
LI R Y, KIM D Z. Fiber Length, Coarseness and Their Effects on Paper Structural Properties[J]. China Pulp amp; Paper, 2018, 37(7): 49-52.
[17] 王丹楓. 纖維形態(tài)參數(shù)及測量[J]. 中國造紙, 2000, 19(1):36-39.
WANG D F. Shape Parameters of Fiber and Their Measurement[J]. China Pulp amp; Paper, 2000, 19(1): 36-39.
[18] 石淑蘭, 何福望. 制漿造紙分析與檢測[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2006: 22-40.
SHI S L, HE F W. Zhijiang Zaozhi Fenxi Yu Jiance[M]. Beijing:China Light Industry Press, 2006: 22-40.
[19] 武書彬, 謝國輝, 陳 港, 等. 濕地松磺化化機(jī)漿制漿特性的研究[J]. 中國造紙學(xué)報(bào), 2001,16(1): 9-13.
WU S B, XIE G H, CHEN G, et al. Study on the Pulping Charac?teristics of the Sulphonated Mechanical Pulping of Pinus Sativa[J].Transactions of China Pulp and Paper, 2001,16(1): 9-13.
[20] 郭 泰. 竹柳化學(xué)組分分析及制漿性能的研究[D]. 濟(jì)南:齊魯工業(yè)大學(xué), 2017.
GUO T. Study on Chemical Composition Analysis and Pulping Per?formance of Bamboo and Willow[D]. Ji’nan: Qilu University of Technology, 2017. CPP
(責(zé)任編輯:魏琳珊)