尾巨桉与马占相思木材P-RC APMP工艺制浆性能比较(2)

段螺旋挤压(压缩比1：4)，挤后物料进入第二段化

学预处理，然后进入第一段常压磨浆，磨后浆料在

高浓反应仓内停留(其间，监测温度，pH值，在反应

终点测残余的过氧化氢和氢氧化钠)。反应后浆料

进行后续磨浆，采集不同游离度浆料，并对浆料进

行消潜、洗涤、筛选、净化，抄片，纸张性能检测，收

集废水进行分析测定。

1．2．3P—RCAPMP制浆工艺条件

本研究采用相同的制浆工艺条件来对比研究

尾巨桉和马占相思两种原料的P—RCAPMP制浆

性能。制浆工艺中预汽蒸温度100℃，预汽蒸时间

20min，其他如表1。

表1尾巨桉和马占相思两种原料的P—RCAPMP制浆工艺条件

注：lst一第一段化学预处理；2nd一第二段化学预处理。

1．2．4对磨浆过程有效能耗的测定，测定精度为

0．007kwh。磨浆比能耗计算公式：

磨浆比能耗(kwht一)=【磨浆总能耗(kwh)一空转能耗(kwh)】／浆料绝干重(t)1．2．5浆料的游离度按照TAPPI标准T2270M一85进行测定，使用仪器为英国MESSMER公司制造的加拿大游离度测定仪。1．2．6纸浆的消潜，使用英国Messmer公司生产的标准疏解机，在3％浆浓，温度85—90℃中消潜10min。1．2．7抄片将疏解好的浆料调好浆浓，根据Tappi标准规定对不同加拿大游离度浆料，采用英国Messmer纸页成形器(带白水循环)进行手工抄片，抄取60gm。2纸页，放人恒温恒湿检验室过夜，揭取纸页分切，并按Tappi标准检测纸页的物理性能及光学性能。2结果与讨论2．1纤维形态及化学组成分析为了全面地了解两种速生阔叶材的材性特征，本研究对尾巨桉和马占相思两种原料的纤维形态以及化学组成进行了测试分析，测试结果分别列于表2、表3。纤维形态是木材作为纸浆材质量评价的最主要指标之一。每种纤维形态类型，赋予不同成纸性能，由此可推断该材种更合适的产品方向。例如，原料的纤维平均长度长，可以赋予制得纸浆较高的撕裂强度及抗张强度；细胞壁腔比高的纤维较坚硬、易弯曲性较小，易形成结合面积较低、松厚大的纸张…；就机械磨浆理论来讲，壁腔比较小的纤维，富于弹性，在磨浆过程中不易磨碎、纸浆强度较高。由表2比较两种速生阔叶材的纤维形态可见，马占相思的纤维平均长度为1066ttm，远比尾巨桉的纤维平均长度(820tim)长；马占相思纤维细胞的壁腔比为0．48，比尾巨桉纤维细胞的壁腔比小，因此，马占相思的纤维较尾巨桉更富有弹性，在磨浆过程中不易磨碎、有利于磨浆，可以制得强度性能更为优良的纸浆。另外，表2显示，马占相思比尾巨桉木材的基本密度要小，更有利于制浆过程中药液的渗透。木材原料的化学组成也是评价其纸浆材质量好坏的重要依据之一。一般认为，在生产化机浆的过程中木片原料的抽出物含量高将增加化学品用量，同时使纸浆得率降低，木素含量高则难于制浆；综纤维素含量高，可制得较高得率的纸浆；半纤维素含量除影响化学品用量和纸浆得率外，对纸浆某些性能也有明显影响。表3显示，与马占相思木材相比，尾巨

以尾巨按与马占相思为原料,采用P—RC APMP T艺对比研究两者的化学机械法制浆性能。研究结果表明,相同的过氧化氢用量4.0%,氢氧化钠用量3.5%条件下,两种原料制得纸浆的白度相近均可达75%以上;马占相思原料制浆得率比尾巨桉约高3%左右,物理强度性能远优于尾巨桉浆,相同的250 ml加拿大游离度下,尾巨桉纸页的抗张强度仅为20.1 N·m·g～,而马占褶思纸页的抗张强度可达到26Ⅳ·m·g.- 以上。

4桉树科技

表2尾巨桉与马占相思两种原料的纤维形态第25卷

桉具有较低的抽出物含量和较高的综纤维素含量，

制浆过程中可以减少化学品的用量，并利于获得较图2显示的是两种原料采用P—RCAPMP工艺制浆的纸浆得率。图2表明，相同制浆条件下，马占

相思原料P—RCAPMP工艺制浆得率比尾巨桉高

约3％左右，这与尾巨桉原料较高的综纤维素含量

及较低的抽出物含量相矛盾，这可能主要是由于尾高的制浆得率；另外由于具有较高的木质素含量，则对制浆不利，同时，半纤维素含量较低则不利于磨浆过程发展纸浆的强度。与之相反，马占相思的综

纤维素含量略低，抽出物含量较高，可能会影响制浆

得率，并增加药耗；但是，木素含量较低且半纤维素

含量较高，则利于制浆过程中发展纸浆的强度性能。

2．2巨桉原料的基本密度较大，且纤维的壁腔比较大，导致木片化学浸渍不充分，使得磨浆过程中，纤维过多被切断，造成纸浆中的细小组分较多，在纸浆洗涤浓缩过程中，细小组分流失较大，而导致得率

下降。P—RC舢m口制浆性能本研究对两种木材纤维原料P—RCAPMP制浆

．过程中磨浆电耗，制浆得率、纸浆的松厚度、纸浆

的物理性能和光学性能以及制浆过程中产生废水的

污染特征几个方面进行了全面的分析。两种原料

P—RCAPMP制浆性能列于表4。

2．2．12．2．3松厚度的比较一般来说，纸浆的松厚度与化学品用量关系直接相关，对化学机械法纸浆而言，由于化学品用量较少(相对化学法制浆)，属于保留木质素制浆方法，纸浆中纤维细壁上含有较多的木质素，因此，纸

浆纤维较为挺硬，形成的纸页较为松厚，表现出具磨浆能耗图1显示的是相同P—RCAPMP制浆工艺条件

下，尾巨桉与马占相思的磨浆能耗变化情况和对比

关系。

由图l可见，两种原料的磨浆电耗随游离度有较高的松厚度。对相同制浆条件下，不同原料制得化机浆的松厚度则主要与原料的纤维形态有关。如图3所示，在相同的用药条件下，两种原料

P—RC的降低而逐渐增加。而比较两种原料P—RCAPMPAPMP纸浆的松厚度随磨浆程度的提高而逐

制浆过程中所需的磨浆电耗可见，制得相同250

mL加拿大游离度的纸浆，马占相思需磨浆能耗为

1601渐减小。相比较而言，尾巨桉P—RCAPMP纸浆的松厚度比马占相思浆的松厚度要高，这主要是因为尾巨桉原料纤维的壁腔比较马占相思的大，纤维较

为挺硬，纤维不易压溃变形，因此表现出纸页具有

较高的松厚度；与之相反，马占相思原料纤维壁腔kwht，而尾巨桉仅需1523kwht-i因此，制得相同加拿大游离度的纸浆，马占相思制浆所需的磨浆电耗比尾巨桉略高；但是，这并不能说马占

相思原料P—RCAPMP制浆所需的能耗比尾巨桉比较小，纸浆纤维容易分丝帚化，成纸时纤维易于

压溃变形，使得纸页纤维之间易于结合紧密，纸浆高。图l显示，制取相同抗张强度的纸浆，马占相思

所需的磨浆电耗要比尾巨桉低20％左右，说明马占

相思比尾巨桉更易于磨浆。

2．2．2制浆得率表现出具有较低的松厚度。2．2．4强度性能的比较两种原料P—RCAPMP纸浆的抗张强度、耐破

以尾巨按与马占相思为原料,采用P—RC APMP T艺对比研究两者的化学机械法制浆性能。研究结果表明,相同的过氧化氢用量4.0%,氢氧化钠用量3.5%条件下,两种原料制得纸浆的白度相近均可达75%以上;马占相思原料制浆得率比尾巨桉约高3%左右,物理强度性能远优于尾巨桉浆,相同的250 ml加拿大游离度下,尾巨桉纸页的抗张强度仅为20.1 N·m·g～,而马占褶思纸页的抗张强度可达到26Ⅳ·m·g.- 以上。

第l期(总第72期)陈乃明等：尾巨桉与马占相思木材P—RCAPMP工艺制浆性能比较5

表4尾臣桉与马占相思材P—RCAPMP制浆造纸性能

倒竹拼。纸浆得率加拿大游磨浆能耗松厚度耐破指数撕裂指数抗张纸数纸浆白度

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