浅论竹子高得率浆的进展

浅论竹子高得率浆的进展
摘要：本文要紧针对国内纤维原料欠缺的现实问题，对进展竹子高得率浆所碰到的技术难题，和竹子高得率浆的进展前景进行了探讨。

关键词：纤维原料竹子高得率浆进展前景难漂白易返黄
1．竹子做为造纸纤维原料应用的前景
XX年中国的纸业生产量和消费量别离约占世界总量的10%和14%，仅次于美国，持续连年列世界第二。

而且不管生产量仍是消费量，年增加速度均超过两位数 [1]。

这些和我国的国民生活水平的提高是分不开的，而且随着经济的持续进展，中国对纸和纸板的需求量还会日趋增加。

纤维原料是造纸工业的物质基础，随着纸和纸板需求总量的逐年上涨，入口量的逐年增加，使咱们不能不为我国造纸纤维原料的欠缺而忧虑。

XX年中国环境学学会、中国造纸协会在XX联合召开了“竹浆产业进展与环境爱惜”研讨会，以清华大学环境工程系井文涌教授为代表的一大量闻名的专家学者参与会议。

专家们呼吁，调整我国纸业原料结构已迫在眉睫，大力进展竹
浆，以取代木浆是解决我国纸业供需矛盾的有效途径，也是比较现实的方式，以弥补我国目前中高级纸浆的庞大缺口，还可爱惜生态，增加农人收入。

专家们大力看好竹浆的进展前景主若是有以下几个缘故：
一、我国是世界上竹类资源最丰硕的国家，有500多种，栽培面积、蓄积及年产量居世界之冠。

据统计，目前全国竹林面积达420万公顷之多，占世界四分之一，竹林年砍伐量约900万吨。

而且近几年在政府进展竹浆造纸的号召下，又有新的品种涌现出来，例如粉单竹，四川的撑绿竹等。

二、竹材成材期短，一次栽种能持续连年利用，这也是竹类资源相关于木材类的明显优势。

三、从本钱上看，中竹纸业集团曾经把竹浆与品质相当的松木和桉木比较发觉，竹浆单位本钱低于木浆。

四、竹浆的性能介于针叶木与阔叶木之间，明显优于草类浆，能够替代阔叶木浆并减少针叶木浆用量，用于制造各类纸张包括多种中高级纸品；竹子制浆生产工艺成熟靠得住，且大部份设备能够采纳国产品；污染治理工艺技术成熟，“三废”能够达到国家有关排放标准。

可见竹浆造纸是切实可行的，咱们能够有效利用中西部
的丰硕资源，与国家退耕还林政策相结合。

建设竹子原料基地，既解决了农人退耕以后真正能“退下来，稳得住”，又爱惜了生态环境，有力地推动了西部大开发。

竹浆在我国制浆造纸纤维原料结构中的比例也是呈现年增加趋势，从1990年的1.6%到XX年的3.4％，竹浆造纸的前景是十分可喜的。

2．进展竹子高得率浆的优势和研究现状
一样由于造纸工业所面临的资源欠缺问题愈来愈突出，高得率制浆慢慢成为国内外造纸工作者研究的热点方向。

围绕这一研究方向，自20世纪7 0年代至今，高得率制浆方式取得了突飞猛进的进展。

高得率浆既包括传统的磨石磨木浆(SGWP)、化学磨木浆(CGWP)、压力磨木浆(PGW)、木片磨木浆(RMP)，又包括最近几年来进展起来的各类化学机械浆(CMP)、热磨机械浆(TMP)、化学热磨机械浆(CTMP)和碱性过氧化氢机械浆(APMP或APP)和生物机械浆(Bio-MP)等[2]。

竹子高得率化机浆和竹子化学浆相较较，具有投资低、纸浆得率高、化学药品消耗少、污染负荷低、生产本钱低等优势。

而且保留了大量木素，具有化学浆所没有的某些特性，如高的松厚度，优良的印刷性能，能够用于生产牛皮纸，高强瓦楞纸、箱纸板、工业包装制品，经漂白后能够配抄新闻纸、胶印书刊纸及纸浆模塑餐具等。

综合以上有点，竹子高得率浆的利用将具有广漠的市场前景，可观的经济和社会效
益。

但是目前国内对竹子制浆的研究主若是硫酸盐法制浆[3,4,5]，而且对竹子硫酸盐法制浆技术和漂白技术的研究已经十分成熟，也已经进行了大规模的生产，可是关于竹子高得率浆的研究仍是比较少见，可见竹子高得率浆的研究空间和进展空间较大。

近几年研究者们曾经做过竹子CTMP、SCMP、APMP等化机浆的研究，在竹子化机浆研究方面取得了一些可喜的功效。

例如华南理工大学制浆造纸工程实验室陈礼辉、詹怀宇等做的毛竹蒸汽爆破法高得率浆的研究[6]，研究说明选用适合的工艺条件，能够制得得率80％以上，裂断长大于3300m 的毛竹爆破浆，可是采纳用量4％H2O2的单段过氧化氢漂白，毛竹爆破浆漂白后白度也只能达到61％；还有广西大学造纸科研组完成的XX年度国家科技手下达的国家科技攻关项目——“高配比竹子化机浆生产低定量胶印新闻纸纸的研究与开发”，研究开发清洁化生产高品质竹子化学机械浆的新技术，并利用高配比竹子化学机械浆配抄低定量胶印新闻纸。

通过2年多的攻关，项目已取得重大成功，完全实现课题任务书的要求，采纳CTMP和PRC-APMP的方式生产竹子化机浆：得率≥80％；漂白竹子化学机械浆白度为55-62％，采纳40％的竹子化机浆配抄生产的低定量胶印新闻纸完全达到
GB/T1910-1999优等品的指标。

但是，研发进程中发觉不管如何改变漂白药品和工艺，高得率竹子化机浆难以漂至65％以上的高白度，且白度很不稳固，易返黄，制约了高得率竹子化机浆的应用范围。

3. 碰到的问题和解决方法
可见难漂白、易返黄是进展竹子高得率浆的最大技术难题，尔后制浆造纸工作者应该抓住重点，攻关冲破，争取早日解决竹子高得率浆难漂白、易返黄的技术瓶颈问题。

笔者以为要解决竹子高得率浆的难漂白易返黄问题要从以下几个大的方面着手：
1．制浆方式。

高得率制浆方式繁多，不同制浆方式制得的纸浆白度稳固性存在不同。

例如，采纳亚硫酸钠预处置的化学热磨机械浆CTMP比TMP具有较高的返色值，纸浆磺化度越高，返色值越大[7]。

Gellerstedt[8]等也发觉，在给定的光吸收系数下，化学机械浆 (得率80％～95％)比纯粹机械法制浆返色程度更大。

可能是因为化学机械浆木质素中的酚羟基含量高于机械浆所致，酚羟基在外界环境作用下容易被氧化生成邻醌等发色结构。

因此选择适当的制浆工艺是提高竹子高得率浆白度及减小返黄值的前提。

2. 漂白方式。

目前用于高得率浆漂白的要紧漂剂是过氧化氢和连二亚硫酸钠。

国内外有些研究人员正在开发和寻
求新型的高得率浆漂白剂和漂白助剂，希望在维持高得率的特性下，取得高白度纸浆，而且具有较低的返色值。

Barbara J.Wr[9]等人在过氧化氢漂白棉秆CTMP进程中添加含硫化合物作为助剂，研究了多种含硫化合物作为漂白助剂和浆料白度稳固剂的成效。

研究结果证明，许多含硫化合物能够抑制纸浆返黄，提高和稳固高得率纸浆的白度。

因此寻觅适合的漂剂和漂白工艺也是提高竹子高得率浆白度和减小返黄值的前途。

3. 竹子本身的生物结构和化学组分。

国内夏新兴等人曾对白夹竹及其磺化化机浆MWL的结构与发色基团的特性进行了研究，发觉竹料木素是GSH型木素，经化学机械处置后木素的分子量大大降低，对香豆酸酯的含量下降，醌式结构是木素中最要紧的发色基团，成浆后醌式结构有专门大的增加[10]。

印度中央制浆造纸研究所Roy，T.K.的研究说明：竹子化机浆拥有比其他纤维资源更好的纤维特性，其缺点是可漂性差；进一步研究发觉：氧化性漂白产生多余的二次羰基能加深其颜色，而还原性漂白几乎不能减少醌型和羰基结构[11 ]。

竹子高得率浆难漂白易返黄的全然缘故是与竹子的生物结构和化学组分分不开的，可是针对竹子原料木素结构和非木素成份探讨其难漂性和白度不稳固性的研究在国内外还很少。

既然木素是阻碍浆的白度和返黄的要紧因素，那么竹子木素的结构及其属性，和竹子木素中羰基和醌基等
发色基团的含量；竹子表皮致密的蜡质层对化学药品渗入阻碍作用和表皮色素的阻碍；竹子含有较多的少量组分，这些少量组分是不是会对白度及其稳固性有所阻碍。

以上都是竹子本身可能给竹子高得率浆白度及其稳固性带来阻碍的因素，除制浆漂白方式之外，咱们也应该关注一下这些竹子本身缘故。

只要解决了竹子高得率浆难漂白易返黄的技术难题，寻觅适合的生产工艺生产竹子高得率浆，仍是十分符合我国的现实情形，也踊跃相应了国家提出的合理开发利用非木材纤维资源的口号，因此竹子高得率制浆在中国的进展前景是良好的。

4．终止语
我国竹子纤维资源丰硕，进展竹子高得率制浆超级符合我国纤维资源严峻欠缺的国情。

竹子高得率浆拥有一些竹子化学浆所不具有的优势，可是竹子高得率浆难漂白易返黄的技术难题还有待解决，希望造纸工作者踊跃寻觅适合的制浆工艺和技术，踊跃研究竹子的生物结构和化学组分，解决好竹子高得率浆难漂白易返黄的技术难题，为竹子纤维的利用制造更好的前提条件。

参考文献
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[4] 竹先军，伍红，刘道恒等．粤东四种竹子硫酸盐法制浆的研究．造纸科学与技术，XX，23：10～11
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[6] 陈礼辉，江茂生，詹怀宇等．毛竹蒸汽爆破法高得率浆的研究．福建林学院学报，XX，21：224～227
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[8]Gellerstedt．G[J].Svensk Papporstidn.1983，86(18)：204．
[9]Barbara J.W，Kyosti V.，Bleaching and brightness stabilization of high-yield pulps by sulfur-containing
compounds[J]．TAPPI，1987,70(11)：117．
[10]夏新兴，刘书钗，任维羡，竹材及其磺化化机浆木素结构与发色基团特性研究，中国造纸学报，1995，10：14－19
[11] Roy, T. K.; Bist, V.; Pant, R.. Bleaching investigation of high yield pulps from bamboo-influence of chromophoric groups. 1985 International Symposium on Wood Pulping Chemistry. Poster Presentations, Vancouver, BC, Can, 1985, p 43-47。