溶解浆面面观
中国溶解浆行业产量为112万吨,同比下降29.1%,行业对外依存度较大
中国溶解浆行业产量为112万吨,同比下降29.1%,行业对外依存度较大一、概述溶解浆是由高纯度纤维素组成的特殊化学浆,主要生产原料有针叶木、阔叶木,也用一些非木材纤维,如棉短绒、竹子等。
溶解浆与普通纸浆存在很大差异,具有纤维素含量高、半纤维素和无机杂质含量极少的特点,对纤维形态和浆料强度要求不高,但对α-纤维素含量、纤维素的聚合度分布等指标有严格要求。
溶解浆是一种用途广泛的中间产品,在制成最终产品的加工过程中,一般需要将浆料先溶解在某种溶剂中,然后在另一种溶剂中析出,以改变纤维素的结构和表面形状,再制成再生纤维素纤维、薄膜或其他纤维素衍生物产品。
由于溶解浆经黄化、乙酰化、硝化和醋酸化等加工过程,可以生产粘胶纤维、纤维素醚、硝酸纤维和醋酸纤维等中间产品,在纺织、军工、烟草、电子等领域获得广泛应用。
二、供需现状溶解浆的生产最早出现在20世纪40年代,其生产工艺与造纸用化学木浆相似。
2020年全球溶解浆产量为630万吨,较2019年的750万吨同比下降16%。
新冠疫情自2020年3月下旬起在南非、欧美等国家与地区蔓延,国外溶解浆生产线检修或停产较往年频繁。
从2020年全球溶解浆产能分布来看,全球溶解浆主要集中在美洲与亚洲,两地合计占全球溶解桨产能76%,其中中国占比25%,美国占比19%,南非占比10%。
2019年中国溶解浆产量为158万吨,较2018年增加了2万吨;2020年中国溶解浆产量为112万吨,较2019年同比下降29.1%。
国内疫情影响了上半年多数溶解浆企业的排产计划,叠加黏胶短纤价格持续下跌导致2020年中国溶解浆产量下降。
2020年中国溶解浆产能为260万吨,其中亚太森博(山东)浆纸有限公司溶解浆产能为120万吨、山东太阳纸业股份有限公司溶解浆产能为50万吨、湖南骏泰浆纸有限责任公司溶解浆产能为30万吨。
中国是全球溶解浆最大消费国,中国溶解浆表观需求量整体呈波动式增加,由2015年的346.7万吨增加至2020年的437.4万吨,年复合增长率为4.8%。
国内外溶解浆的原料、技术及市场发展(一)
国内外溶解浆的原料、技术及市场发展(一)邱有龙【摘要】2010年,棉花价格的快速上涨带动粘胶短纤的需求猛增,其售价一路攀升,在一定程度上促进了粘胶短纤维市场的旺盛发展.同粘胶纤维生产相比,我国粘胶纤维用浆粕的发展明显滞后,进口依存度居高不下,成为制约我国粘胶纤维行业发展的一大瓶颈.本文介绍了国内外溶解浆的主要发展历程及品质指标,并针对我国特殊的行业特点、原材料特点等提出了溶解浆行业发展的一些对策和建议.2010年我国再生纤维素纤维纤维产量约210万t(其中粘胶纤维183万t),总计耗用溶解浆约230万t,其中棉浆约100万t(有部分棉短绒进口),进口溶解木浆约115 万t,其余15万t为国产木、竹、麻类等溶解浆.预计2011年我国人造纤维产能将新增约50万t,缺口的溶解浆要靠增加进口或国内生产解决.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】4页(P60-62,64)【作者】邱有龙【作者单位】中国纺织工业设计院【正文语种】中文2010年,棉花价格的快速上涨带动粘胶短纤的需求猛增,其售价一路攀升,在一定程度上促进了粘胶短纤维市场的旺盛发展。
同粘胶纤维生产相比,我国粘胶纤维用浆粕的发展明显滞后,进口依存度居高不下,成为制约我国粘胶纤维行业发展的一大瓶颈。
本文介绍了国内外溶解浆的主要发展历程及品质指标,并针对我国特殊的行业特点、原材料特点等提出了溶解浆行业发展的一些对策和建议。
The soaring price of cotton several months ago has boosted the price of viscose staple fiber, thus the development of this regenerated cellulose fiber industry, especially in China. However, the development of dissolving pulp for viscose f ber is not so fast, and this has been a bottleneck for several years. Development of several types of dissolving pulp has been introduced in this article, and on the basis of the specific conditions of China, some countermeasures and advices were also put forward.2010年我国再生纤维素纤维纤维产量约 210 万t(其中粘胶纤维 183 万t),总计耗用溶解浆约 230 万t,其中棉浆约 100 万t(有部分棉短绒进口),进口溶解木浆约 115 万t,其余 15 万t为国产木、竹、麻类等溶解浆。
国内外溶解浆的原料\技术及市场发展(二)_什么是溶解浆
2 木溶解浆的发展 1 国内林木资源的应用和开发(1)针叶木溶解浆根据国外经验,针叶木白松是加工粘胶纤维用溶解浆最好的原料,但我国白松资源匮乏。
20世纪30年代末,我国东北的几家造纸厂能生产针叶木白松亚硫酸盐溶解浆,1939 ―1944年供给原安东纤维厂,日产约10 t粘胶短纤维。
新中国成立后,原安东纤维厂于1957年恢复生产,溶解浆由东北的开山屯和石岘等造纸厂供给。
1962年建立浆粕和粘胶纤维产业链,经国务院批准,将开山屯造纸厂归属纺织工业部领导,企业改名为开山屯化纤浆厂,同年7月纺织工业部和轻工业部首次发布GB183 ―1962《粘胶纤维木浆粕质量标准》,作为纺织工业行业标准。
1964年开山屯化纤浆厂进行技术改造,引进瑞典200 m3大容量复合钢板蒸煮锅,将溶解浆生产能力提高到年产5 万t。
1982年由于白松供应量不足,需要掺用一定数量的杨木,于是修订了FJ518 ―1982《粘胶纤维木浆粕质量标准》,并于1983年3月实施。
新标准根据不同用途,确定N0、N1和N2等3 种材料配比。
N0为纯白松浆,用于生产粘胶长丝;N1为纯白松浆(可掺用一些白松枝桠材),用于生产粘胶短纤维、玻璃纸或粘胶长丝;N2为混合材料,其中白松80%,杨木20%,用于生产粘胶短纤维和玻璃纸。
但在实际生产中材料配比并非如此准确,往往杨木超过20%。
这是不合适的,从理论上讲,针叶木和阔叶木的化学成分不同,不应该混合蒸煮。
1998年对《粘胶纤维木浆粕质量标准》进行再一次修改,将木浆粕FJ/T518和棉浆粕FJ/T517的质量标准合订在一个标准内,名为FZ/T 51001 ―1998《粘胶纤维用浆粕》,仍作为纺织行业标准。
木浆粕根据使用材料的配比和用途不同,分为N1、N2和NH等3 类。
N1为100% 针叶木;N2为80%针叶木,20% 阔叶木;NH为50% 针叶木,50% 阔叶木,产品分一等品和二等品两个等级。
该质量标准只适用于针叶木亚硫酸盐法工艺,不适用于阔叶木硫酸盐法工艺。
溶解浆及其质量标准
溶解浆质量标准
溶解浆对产品的纯度(甲种纤维素含量)、灰份含量、产品均一性、金属离子含量等要求较高,主要是为了以后提高溶解浆在生产粘胶纤维时的吸碱性和溶解性。
若这些指标发生大的波动,将造成在生产粘胶纤维的过程中拉丝断头频繁,抄造性能下降,成品率降低。
所以溶解浆对产品质量的稳定性要求是非常高的。
1.溶解浆质量标准
预水解硫酸盐漂白浆粕技术质量指标
本项目产品质量标准也可执行中华人民共和国纺织行业标准《粘胶纤维用竹浆粕》(FZ/T51002-2006)。
粘胶用竹浆粕性能项目和指标值
注:本项目采用气垫浆板机,浆板定量为800-1200g/m2,也可根据用户需求生产。
溶解浆视角∣2018 年4 ─ 6 月溶解浆产业安全状态评述
4月9日价格 7200 7520 945 1028 14600 7080
6.3034
5月8日价格 6980 7280 940 1030 13900 6620
6.3706
涨幅/% -3.06 -3.19 -0.53
0.19 -4.79 -6.50
1.07
口 阔 叶 木 溶 解 浆 价 格 也 出 现 了 微 跌, 其 均 价 下 浮 5 美 元 /t, 报 940 美 元 /t。 由于市场上进口针叶木溶解浆货源较 少,供应量有限,价格基本保持稳定。 同时,受针叶木纸浆景气度较高的影 响,针叶木溶解浆价格不仅没有跟随 下游黏胶短纤价格下跌而下跌,反而
因为供应量紧张出现价格上涨的情况。
国产阔叶木溶解浆 进口阔叶木溶解浆 8400
棉浆溶解浆 进口针叶木溶解浆
1100
市场上进口阔叶木溶解浆实盘在 935 ~ 945 美元 /t, 欧洲针叶木溶解浆成交价在 1040 美元 /t,部分浆种
1050
价格在 1025 ~ 1035 美元 /t。
7900
国产溶解浆价格/元·t-1 进口溶解浆价格/美元·t-1
从相关品种价格涨跌幅度可以看出,2018 年 4 月溶解浆价 格相对坚挺,但是其下游黏胶短纤市场价格下挫较为严重,带 动了多数溶解浆品种价格下跌。4 月中旬国产溶解浆价格下跌 50 ~ 100 元 /t,开始引发多数溶解浆品种跟进;进入 4 月下旬, 棉浆溶解浆价格开始下降,之后一直延续至 5 月上旬,这两个 品类溶解浆出现价格交错下跌的状态,最终,国产针叶木、阔 叶木溶解浆及棉浆溶解浆价格,从 4 月中旬至 5 月上旬下跌幅度 均在 3% 以上。
分析 / 预测
Outlook
·溶解浆视角·
溶解浆的制备及其应用
溶解浆的制备及其应用溶解浆的制备及其应用崔宇,陈嘉川,杨桂花(山东轻工业学院制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,山东济南250353)《纸和造纸》2011年6月第30卷第6期PP27-32 摘要:溶解浆是高纯度的精制浆,可用于生产黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。
制备溶解浆的方法分为两种:一种是亚硫酸盐法,另一种是预水解硫酸盐法。
制备人造纤维浆粕和其他纤维素衍生物用浆主要工艺为预水解硫酸盐法;制备溶解浆的最佳原料为棉短绒,也可以用木材和非木材原料,目前竹纤维原料受到广泛关注。
关键词:溶解浆;制备技术;竹浆粕;黏胶纤维中图分类号:TS734 文献标识码:A 文章编号:1001-6309(2011)06-0027-06 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30972326,31070525)。
作者简介:崔宇先生(1987-),在读硕士研究生,主要从事制浆绿色化学及生物质资源化利用的研究;E-mail:****************。
通讯作者:杨桂花,E-mail:***************。
近几年棉花价格持续大幅上涨,下游纺织行业成本压力骤增,通过提高棉花替代品的使用比例来缓解成本压力成为众多厂商的选择。
溶解浆可以生产黏胶纤维来替代其他纤维,造纸用化学木浆和溶解浆生产工艺基本相似,目前部分造纸企业将化学浆生产线转化为木材溶解浆生产线,盈利能力大幅提升,受到市场广泛关注。
溶解浆属于高纯度的精制浆,主要用于生产黏胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。
制备溶解浆的原料主要是棉短绒和木材,由于棉短绒的价格和供应不稳定等因素,目前棉短绒浆已被部分木浆所代替[1],与棉短绒浆相比,木浆具有较好而均匀的黏胶加工性能,特别是黏胶过滤性能。
目前非木材用于制备溶解浆也受到广泛关注,特别是竹材[2~4]。
不同于造纸用浆粕,溶解浆对浆粕纤维的形态和强度没有要求,但是对纤维的聚合度和化学成分,特别是α-纤维素含量和白度有较高的要求。
溶解浆视角∣2018 年5 ─ 7 月溶解浆产业安全状态评述
6800
900
12月3日 1月3日 2月3日 3月3日 4月3日 5月3日 6月3日
2017年
2018年
图 1 国内溶解浆市场主要品种价格走势
溶解浆与进口阔叶木溶解浆紧跟国产阔叶木溶解浆 价格也出现一定幅度的下跌;最后在这 3 种溶解浆已 经平稳的基础上,进口针叶木溶解浆以补跌的形势 一次性将价格跌到位。这种下跌现象,一定程度上 反映出进口针叶木溶解浆在市场上供需关系比较紧 张,经销商或浆厂的销售谈判力度较前三类溶解浆 更为强势,但最终也抵不过市场压力,出现价格下跌。
2.2 巴西工人罢工事件 随着巴西的失业率达到历史最高,政府的不受
不论是造纸行业还是黏胶短纤行业,对太阳纸业 在老挝的这一化学浆项目均保持高度关注,主要是因 为造纸行业仍在景气周期中运行,纸浆是造纸行业的 稀缺资源,太阳纸业目前所用的部分造纸浆也处于外 购状态;而黏胶短纤行业在 2018 年有将近 70 万 t/a 的 新产能投放,有望在 2018 年下半年迎来溶解浆需求高 峰期。故太阳纸业老挝项目未来是定性为造纸浆还是 溶解浆,成为造纸行业与黏胶短纤行业关注的焦点。
从 5 月中下旬开始,溶解浆价格与黏胶短纤价格 反向运行,主要原因有:(1)黏胶短纤价格上涨主要 源自于黏胶短纤行业内的开工率由原先的 85% 降至 80% 左右;(2)黏胶短纤价格在 4 月至 5 月上旬,行 业平均亏损达 1000 元 /t,本次价格上涨是建立在开 工率下降的基础上销售价格朝成本价格的靠近,为 成本回归型价格上涨;(3)溶解浆价格下跌主要来自 于黏胶短纤开工率降低,导致 5 月上旬至 6 月中旬市 场库存偏多,贸易商急于出货;(4)黏胶短纤新产能 投放未能及时兑现,拥有新产能的工厂对溶解浆的 采购不积极;(5)这一阶段造纸浆价格偏弱,引发一 些囤积溶解浆的贸易商出现抛货行为,这些因素叠 加后导致溶解浆价格出现下跌。
一种生产溶解浆的方法[发明专利]
专利名称:一种生产溶解浆的方法
专利类型:发明专利
发明人:陈彬,戴锦亮,罗柏林,聂怡,刘俊杰申请号:CN201110141167.6
申请日:20110527
公开号:CN102212974A
公开日:
20111012
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种生产溶解浆的方法,本方法以农副产品的剩余物为生产原料,采用综合集成的方法进行生产加工,过程中使用环保性的有机助剂进行预处理,经过多段加工处理后能够生产出符合于化纤行业的溶解浆原料。
本方法所得浆粕性能优越,适宜生产粘胶纤维;相比其它原料或方法生产的浆粕,本方法充分利用现有资源,提高了原料附加值,且制浆工艺节约能耗。
申请人:中国制浆造纸研究院,振亚有限公司
地址:100061 北京市东城区广渠门南水关甲7号
国籍:CN
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溶解浆的市场及工艺技术_邓继泽
[2 ]
。
China Pulp & Paper
Vol. 31 ,No. 3 , 2012
专题论坛
图1
溶解浆后加工方法及用途
硝酸纤维主要用在炸药、 油漆和电影胶片产品 中,是典型的高 α 纤维素浆种类。 高 α纤维素浆的制浆得率低, 相应的吨浆木材 成本高。此外,它们的环保工作负荷和费用更高 ,满 足高品质的要求更难,而且开发产品和生产工艺费用 高,因此,高 α 纤维素浆比低 α 纤维素浆售价更高。 1. 3 溶解浆的用途及市场分布 北美和南非 ( 以下称为世 界 其 他 国 家 和 地 区 )
[ 2 ]
。
是溶解浆的主要出口地区。亚洲是世界最大的净进口 地区,其次是欧洲,2005 年溶解浆全球市场分布如 图 2 所示
[2 ]
粘胶纤维 2000 年 2001 年 产量 / 万 t 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / %
纺织业和烟草制造业是溶解浆的主要应用领域 。 2004 —2005 年间,约 53% 的溶解浆被用于粘胶 短纤及粘胶长纤的制造。粘胶纤维用在纺织产品中有 [4 ] 很好的手感并能接受纺织品各种染料的染色 。 油价的上涨使溶解浆在纺织业上的应用比人造纤
· 65·
专题论坛
溶解浆在国内产品中占主要地位。 我国 2005 年溶解 [2 ] 浆的供应结构如图 4 所示 。
1 1. 1
溶解浆介绍 溶解浆的生产 溶解浆生产方法多
[1 ]
1. 2
溶解浆的分类 α纤维素含量高是溶解浆的重要特征 。当使用天
, 产品类别多, 用途广泛,
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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5.05.54.54.03.53.0197019751985199019952000200520101980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生产溶解浆的原料原则上富含纤维素的植物原料都可以生产溶解浆。
棉纤维α-纤维素高、木素含量很低,含有少量蜡质、脂肪及半纤维素,是生产溶解浆最好的原料,生产工艺也最简单。
由于精棉可以直接用于纺织工业,生产溶解浆的棉原料主要是棉短绒,由棉短绒制得的溶解浆叫做棉浆粕。
随着科技的发展和劳动成本的提高,为了提高生产效率,已经培育出新的无籽棉花,导致棉短绒的价格越来越高,于是人们开始寻求其他原料来代替棉短绒。
木材是溶解浆生产最早使用的植物纤维原料,特别是北美、北欧等森林资源丰富的国家,大多采用木材生产浆粕,世界上大约90%~95%的浆粕是由木材生产。
用于生产木浆粕的针叶木主要有云杉、松木等,用于生产木浆粕的阔叶木主要有桉木、杨木等。
中国是一个森林资源相对匮乏的国家,木材资源一直很紧张,但中国有很多非木材资源,在非木材纤维中竹子和蔗渣都可以生产溶解浆。
中国是世界上竹浆粕产量最大的国家,竹子粘胶纤维制得的服装也越来越受欢迎。
蔗渣作为糖厂的副产品,在我国南方具有丰富的产量,原料价格便宜,生产蔗渣溶解浆具有很多优势条件,但前期的研发和设备的改造还需加强。
5溶解浆的制造方法[8]溶解浆的制造方法主要有酸性亚硫酸盐法和预水解硫酸盐法。
这两种方法在制备未漂浆用于漂白时都具有同样的目的:(1)在纤维素过度降解发生之前减少纸浆中木素的含量;(2)使半纤维素发生降解便于在蒸煮过程中(预水解硫酸盐法)或后期漂白过程中(亚硫酸盐法)除去;(3)在漂白过程中控制纤维素降解到所需的粘度水平以便于后续操作,同时使产品达到各种终端应用要求的水平。
亚硫酸盐法生产溶解浆的工艺条件与生产造纸用浆的条件差别较大,后者要求保留半纤维素以满足纸张强度,而前者则要求除去半纤维素或者使其充分降解以便于在后续漂白过程中除去。
溶解浆和造纸用纸浆亚硫酸盐法蒸煮条件的主要差别包括较快的升温时间、较高的蒸煮温度、较高的酸度和较低的结合酸(SO2)。
实验测得脱木素的活化能为22kcal/mol,半纤维素水解的活化能为28kcal/mol,纤维素水解的活化能为28~44kc a l/mol,这就解释了为什么低温用于生产强度较大的纸浆,而为了生产溶解浆就需要较高的温度来除去木素和半纤维素。
较高的酸度和较低的结合酸都有利于半纤维素的水解。
由于酸性亚硫酸盐法蒸煮温度较硫酸盐法低,蒸煮的时间长,体系的p H值低,对设备的腐蚀性强,对树脂含量高的木材不适合,使用该方法生产溶解浆的工厂越来越少。