甘蔗渣制浆造纸

甘蔗渣制浆

莫有光

摘要：论述了广西丰富的甘蔗渣资源和发展甘蔗渣制浆造纸，以及甘蔗渣制浆造纸技术。

关键词：甘蔗渣、制浆造纸

一、前言

纤维原料的资源是造纸行业生产和发展的基础，也是我国造纸工业可持续发展如何走向现代化的一个重要问题。50年来,我国造纸工业在“草木并举”,实质以草为主的原料结构中发展取得成绩，纸和纸板产量仅次于美国、日本,居第3位。但是近年来，国民经济快速发展，印刷、包装等相关产业技术进步，每年要进口大量纸和纸板、商品浆、纸制品以及作为原料的废纸，而且逐年增加，已经超过年产量三分之一。因“洋纸”大量进入国内市场，同时国家对纸厂环境污染治理要求日益紧迫与严格，造纸工业受到严峻的挑战。现实情况启示，我国造纸工业必须抓紧调整原料结构，走“以木为主”建设造纸材基地实现林纸结合之路，这是现代造纸工业发展基本规律，也是造纸发达国家长期实践的经验总结，已为我国造纸界取得共识。我国幅员辽阔，但森林资源相对缺乏，森林覆盖率仅为13.9%，国家在实施天然林保护工程同时，决定25°以上坡地退耕还林，为较快发展人工林提供条件。据预测,到2010年我国纸和纸板消费量将达6000万吨左右，将比目前翻一番，要实现以木为主原料结构还需要较长时间。我国现有丰富的非木材原料资源，如甘蔗渣、麦草、芦苇、竹子、红麻等，仍应考虑国情，按企业条件因地制宜，经济合理地用于制浆造纸，为我国造纸工业可持续发展作出应有的贡献。在诸种非木材原料中甘蔗渣是一种廉价且用之不竭的造纸原料。

二、资源丰富永续利用的优质原料

甘蔗渣是糖厂的副产品，是具有广西特色的造纸纤维原料。甘蔗是一年生长的茎状植物纤维原料，纤维平均长度一般为 1.47～3.04mm，经榨糖压榨后的甘蔗渣纤维长度为1.0～2.34mm与阔叶木

纤维长度相当，经除髓后的甘蔗渣是一种良好的造纸原料。

甘蔗渣属草类纤维范畴，易煮易漂，化学药品耗量少。含硅量虽然比木材高，但均低于其他草类纤维原料，因此甘蔗渣制浆及碱回收工艺技术和设备也比其他草类纤维原料成熟且简单。甘蔗渣漂白化学浆在掺配一定量的长纤维后可抄造各种高档文化与生活用纸，如涂布原纸、复印纸、双胶纸、高级卫生纸、餐巾纸等。使用适当的抄造工艺，甚至可以抄造优质的铜板原纸和新闻纸。

广西地处亚热带，非常适宜甘蔗的种植，是全国的产糖基地，甘蔗分布于全区各地，制糖业已成为广西的一大支柱产业。近几年来广西每年进糖厂料蔗量达3000多万吨，产糖300多万吨，产除髓绝干甘蔗渣200多万吨，作为制浆造纸原料可生产漂白蔗渣浆近100万吨，原料丰富且一年一茬，用不枯竭。但甘蔗渣作为糖厂的副产品，目前只有28％得到综合利用，大量是作为燃料烧掉，没有得到充分综合利用。根据专家测算，甘蔗渣用来制浆造纸的价值是作为燃烧原料价值的3～5倍，是值得提倡的工厂综合利用路线。

三、甘蔗渣制浆造纸生产技术

经过多年的研究探索与生产实践，甘蔗渣制浆造纸技术与设备发展很快，而且相对于其它非木材原料和阔叶木制浆造纸的投资更省、更成熟。

（一）、传统的甘蔗渣制浆工艺流程

“八五”以来，广西的甘蔗渣制浆造纸有了很大的发展，年产万吨以上企业近十家，其中南宁糖业股份有限公司和贵糖（集团）股份有限公司的蔗渣浆产量达到7万吨，广西宁振工贸公司蔗渣浆产量达到2万吨。其它的几家企业的产量目前还在1.5万吨左右，使用比较传统的甘蔗渣制浆技术和设备，另外还有少量的几家年产量低于1万

吨的使用简易工艺流程的厂家在运行。传统的甘蔗渣造纸工艺技术及主要设备为：

甘蔗是制糖的主要原料之一。经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，约有50％的纤维可以用来造纸。不过，其中尚有部分蔗髓（髓细胞）没有交织力，制浆过程前应予除去。

甘蔗渣纤维长度约为0.65－2.17mm，宽度是21－28μm。其纤维形态虽然比不上木材和竹子，但是比稻、麦草纤维则略胜一筹。

浆料可以配入部分木浆后，抄制胶版印刷纸、水泥袋纸等

①、备料：传统的蔗渣备料的首先是在糖厂进行第一次半干除髓然后打包送到纸厂堆垛进行干法堆存，然后用卧式或立式除髓机进行干法除髓后得到合格的造纸原料。

②、制浆：制浆的流程为：蒸煮→洗浆→筛选→漂白。甘蔗渣最常用的蒸煮设备是蒸球，由于甘蔗渣比较容易蒸煮，因此规模不大的企业用蒸球作为蒸煮设备比较适宜，因为其具有投资省、操作简单、灵活性较高的优点。洗浆设备最常用的设备是鼓式真空洗浆机，由于该设备有运行成本低、操作简单、黑液提取率高的特点，许多厂家都采用该设备作为洗浆设备。但由于历史的原因，广西目前还有多家纸厂采用投资相对比较省但提取率不高的水平带式洗浆机进行洗浆，导致碱回收率比较低，是造成全厂污染负荷比较大的直接原因。

传统的筛选系统为开放式低浓筛选系统，筛选浓度为0.8～1.0％，采用CX筛和低浓除砂器，吨浆用水量高达100m3，排放污水75m3,直接提高产品的制造成本。

甘蔗渣浆比较容易漂白，普通的CEH三段漂即可以浆甘蔗渣浆漂到80％ISO，所以旧的甘蔗渣浆生产线基本上是采用CEH三段漂

白。但是近年来氯漂所排出废液中有致癌的二噁英等氯化有机物已国际公认，CEH三段漂工艺的环保压力较大，采取少氯甚至无氯漂白是迟早的问题。

③、碱回收：常规的碱回收系统是蒸发、燃烧、苛化技术处理黑液并回收化学用品及热能。短管四效蒸发站、带文丘里或静电除尘系统的喷射燃烧炉、连续苛化、澄清器澄清白液、真空洗渣机洗涤白泥这些传统的甘蔗渣制浆碱回收技术和设备目前比较成熟，运行的比较好。缺点为使用的规模相对较小（不适于年产规模大于5万吨的浆厂）、所产白泥干度低（40％左右）。

（二）、甘蔗渣制浆近年来引入的新技术

随着改革开放及工业规模扩大，原有的生产技术已不能适应甘蔗渣制浆造纸厂大规模生产和严格的环境保护的要求，因此甘蔗渣制浆造纸采取“拿来主义”，在木材制浆上使用成熟的各种技术也开始在甘蔗渣制浆上尝试使用，经过不断地研究和实践，有些技术目前已经日臻成熟，并在生产中发挥重要作用。

图1 甘蔗渣制浆造纸典型流程

①、蔗渣储存方法采用湿法散堆贮存代替原来的干法堆垛堆存，采用此种贮存方法使蔗渣保持湿透，水份含量在70～80％，既能控制