溶解浆面面观

溶解浆面面观

⊙ 雷以超 李萍萍（华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广州 510640）

雷以超，博士，高级工程师；

研究方向：溶解浆开发及应用，植物生物质精炼，非木材及速生材制浆造纸新工艺，废纸脱墨新工艺研究。

关键词：溶解浆；粘胶纤维；半纤维素

中图分类号:TS749+.1文献标志码:B 文章编号:1007-9211(2011)09-0042-04

的纸浆生产商开始投产新的溶解浆生产线，而北半球的造纸厂也已开始将原来的浆厂转变成生产溶解浆，中国一些大型浆厂也计划转产生产溶解浆。

2全球计划建设或已开工建设的溶解浆项目

全球一些正在计划的溶解浆项目：

(1）瑞典S ödra Cell M örrum Pulp Mill将其1号制浆

生产线改造成为溶解浆生产线，设计产能17万吨/年，主要用于生产阔叶木溶解浆，预计2011年底投产[2]。

(2）印尼金光集团Paper Excellence公司收购了加拿大魁北克省D o m t a r公司在萨斯喀彻温省的一家闲置的硫酸盐浆厂，并投资2.06亿美元将其改造成溶解浆厂[3]。

(3）加拿大哥伦比亚省温哥华市的Fo r t r e s s P a p e r收

溶解浆的市场已经国际化。本文全面介绍了世界溶解浆市场需求变化以及将要投产的溶解浆项目，对溶解浆的定义进行了解释，对溶解浆的最终用途进行了说明，提供了不同用途溶解浆的质量指标。同时阐述了生产溶解浆的主要原料和方法，并对粘胶纤维的制备原理和应用作了简单说明。

1

全球溶解浆市场概述

根据美国麻萨诸塞州波士顿市R I S I公司题为“世界溶解浆市场的展望”的最新研究报告[1]，在过去的10

年里，溶解浆的全球需求急速增加，2010年达到450万吨。报告指出，1975年，溶解浆的年需求量达到顶峰值530万吨，在接下来的30年里开始下降，20世纪90年代早期由于东欧国家的政治危机，溶解浆的需求出现明显下降，于2000年达到其最低值320万吨，但在最近10年溶解浆需求又出现快速增长，2010年重新达到自1990年危机前的水平（450万吨）。过去40年世界溶解浆市场需求变化见图1。

溶解浆主要用于粘胶纤维市场，服装产品对粘胶人造丝的巨大需求导致溶解浆需求的增加，溶解浆的有限供应又推高了棉花的价格并导致价格波动。在中国过去的10年里，用于服装产品的溶解浆消耗已经翻了3倍，溶解浆的需求以每年１０％的速度增长。如此强烈的需求和高价位吸引着南半球

图1 世界溶解浆市场需求变化

5.05.54.54.03.5

3.0

19701975198519901995200020052010

1980需求量 百万吨/年

年份

[综论]

表１ 溶解浆的终端应用(1)粘胶人造丝 viscose rayon

帘子线 tire cord

高湿模量纤维 h i g h w e t m o d u l u s staple

普通短丝 regular staple

玻璃纸 cellophane

长丝 continuous filament

其它 miscellaneous

(2)纤维素酯 esters

纤维素醋酸酯 acetate

长纤丝 filament

过滤嘴丝束 tow

塑料 plastics

混合酯 mixed esters

塑料 plastics

硝酸酯 nitrates

(3)纤维素醚 ethers

羧甲基纤维素 carboxymethyl cellu-lose

羟乙基纤维素 hydroxyethyl cellulose

甲基纤维素 methyl cellulose

乙基纤维素 ethyl cellulose

羟丙基纤维素 hydroxypropyl cel-lulose

羧甲基羟乙基纤维素c arb ox y met hyl hydroxyethyl cellulose 轮胎 tire、强力运输带 belting reinforcement 服装 apparel、装饰织物 furnishing

服装 apparel

包装 packaging

服装 apparel

海绵 sponges、纤维素肠衣 sausage casing

服装 apparel、装饰织物 furnishing

卷烟过滤嘴 filter cigarettes

薄膜film、塑胶片sheet、挤压物品extruded articles

塑胶片sheet、挤压物品 extruded articles

漆 lacquers、薄膜 film、炸药 explosives

洗涤剂 detergents、化妆品 cosmetics、食品、纺织和造纸添加剂 food textile and paper ad-ditives、钻井 well drilling muds

乳胶涂料Latex paints、乳液聚合emulsion po-lymerization、钻井well drilling muds

食品 food、涂料 paints、药品 pharmaceuticals 涂布 coating、油墨 inks

食品 food、药品 pharmaceuticals

液体洗涤剂 liquid detergents

购魁北克省的一家北方漂白阔叶木硫酸盐浆厂——F r a s e r Paper Thurso，将其改造成为溶解浆厂，在加拿大魁北克省成立Fortress Specialty Cellulose公司并提供特种纤维素（溶解浆），将集中生产溶解级纤维素用于纺织工业，首先确定目标市场为粘胶纤维（人造丝）。该厂年产能20万吨，预计在2011年中投产[4]。

(4）美国纽约州Mercer International公司将其Celgar 和Stendal（加拿大）两家厂从生产北方漂白针叶木硫酸盐木浆(N B S K)转变为生产溶解浆的初步可行性进行了论证，允许将上述两家厂变成造纸用纸浆和溶解浆的摇摆厂(“swing m i l l s”)。为了维持公司在N B S K业务上的核心地位并恪守对客户的承诺，仅有部分产品调整为生产溶解浆，如果一年中有一半时间转化为生产溶解浆，C e l g a r和S t e nd a l两家厂每年可分别生产溶解浆20万吨和26万吨。该计划将用16个月来实施，预计2013年早期可投入溶解浆生产[5]。

(5）福建青山纸业股份有限公司引进美卓纤维生产线生产溶解浆，年产能９.６万吨，预计2012年上半年投产[6]。

(6）湖南骏泰浆纸有限公司将对现

有40万吨制浆生产线进行改造，生产溶

解浆，年产能30万吨，预计2011年底投产

[7]。

(7）四川银鸽竹浆纸业有限公司引进

美国G L&Ｖ公司制浆生产线生产竹子溶

解浆，年产能5万吨，预计2013年上半年

投产。

(8）福建南纸股份有限公司计划投产

新的溶解浆生产线，年产能10万吨。

3何为溶解浆

溶解浆的定义[8]：

通过预水解硫酸盐法或者酸性亚硫

酸盐法制得的木材衍生纤维素被称为溶

解浆，溶解浆主要用于粘胶人造丝、纤维

素酯（纤维素醋酸酯、纤维素丙酸酯、纤

维素丁酸酯、纤维素硝酸酯）和纤维素醚

（羧甲基纤维素醚、乙基纤维素醚、甲基

纤维素醚）的制造。溶解浆还可以叫做化

学纤维素或高等级的特种α纤维素。由于

纤维素在一般溶剂中几乎不溶解，通过对

纤维素进行衍生化，就可以使纤维素衍生

物溶于普通溶剂（如碱溶液、丙酮）中，再通过适当的技术，将溶解的纤维素转变成纤维、薄膜、塑料或水溶性衍生物等。纤维素特种衍生物的最终用途见表１。

纤维素衍生物的反应转化率或反应完成度是很重要的，因为在转化过程中任何不完全反应的杂质将很可能保持不溶解，这样将可能堵塞纺丝喷嘴的孔口（通常一个人造丝喷丝头含有1200～30000个孔口，每个孔直径在0.03～0.05m m之间），或者在模制物品上显示瑕疵。反应转化率可通过纤维素衍生物的过滤速度来评估，例如，具有良好过滤性能的粘胶液所含不溶物不能超过0.04%（重量比），然而一个完全不合格的粘胶液将含有大约0.1%的不溶物。含有少到0.2%的造纸用纸浆的溶解浆将减少其醋酸酯过滤性能约40%。溶解浆通常具有高的纤维素含量（90%～98%）、低的半纤维素含量、非常少的残余木素、低的抽提物含量和灰分含量，同时还要具有高的白度和非常均一的分子量分布（链长），各种纤维素衍生物的具体指标见表2。

4生产溶解浆的原料