关于阔叶木制浆造纸

・制浆技术・
关于阔叶木制浆造纸
蒋忠道　许元春
河北农业大学　(保定　071000)
1　阔叶木概念及资源情况
111　阔叶木的概念
从树木学观点看阔叶树属于被子植物,针叶木属于裸子植物;从木材学观点看,阔叶木为有孔材,即由导管(亦叫管孔,造纸工艺学称为杂细胞)及木纤维等薄壁细胞构成,而针叶木为无孔材,即90%以上由厚壁细胞的管胞分子构成,还有少量射线细胞及树脂道细胞在内。

112　阔叶木资源情况
据联合国环境署统计资料,森林资源中阔叶木占的比重约为59%,大多分布在拉丁美洲、非洲、亚洲等区域,而针叶木集中在北半球的加拿大、俄罗斯等。

俄罗斯针叶木比重占76%,加拿大针叶木比重占80%,相对比,阔叶木多集中于日本、罗马尼亚,它们分别占有57%与74%的比重。

我国阔叶木资源占的比重为48%左右。

世界木材总贮存量为3400亿m3至3600亿m3,其中俄罗斯为790亿m3,加拿大为178亿m3,罗马尼亚为114亿m3,日本为1815亿m3,我国为95亿m3。

2　阔叶木制浆造纸的特点
阔叶木用来制浆造纸成本较低,且配用阔叶木制浆可改善纸页匀度、不透明度,对薄页纸的松厚度、柔软度、吸收性均有利,从打浆能耗上也较针叶木浆低些,对纸张的尺寸稳定性也有利。

211　备料
木片生产中,阔叶木只有针叶木去皮量的50%,而且,阔叶木去皮或条状脱落容易、干净、成本低、易加工削片成无皮木片,对纸浆产量、质量均有利。

212　蒸煮
阔叶木密度较针叶木大,蒸煮器装料密度也大,产浆量高,单位能耗低。

由于密度大,液比相对小一些,黑液固形物的含量也相应高些。

在化学制浆中阔叶木化学组分和细胞壁上分布的木素均较低,对蒸煮脱木素非常有利。

木素本身缩合度低、蒸煮中聚缩趋势较弱。

阔叶木蒸煮工艺条件一般要求较低,蒸煮最高温度为160℃～170℃,保温时间为45～75min,有效用碱量为1315%左右,硫化度为20%左右,以硫酸盐法为例,阔叶木浆得率为45%～49%,针叶木浆得率仅在45%～46%之间,阔叶木用碱量约为135kg/t绝干材,
收稿日期:2002-10-04针叶木用碱量为140～150kg/t绝干材。

213　打浆与漂白木浆
阔叶木浆对比针叶木浆较容易打浆,这是因为半纤维素在阔叶木中含量高。

阔叶木浆中聚糖里的糖醛酸上存在着大量的游离极性基团,因而,阔叶木打浆节约能量为25%～40%。

漂白工序上,阔叶木浆与针叶木浆达到同等白度时,其耗用的漂剂量也低些。

214　抄纸
阔叶木浆属于中、短纤维,是纸页良好结构的提供者,它的松厚度、不透明度、柔软性、吸收性等均较高,并且有良好的表面性能、平滑度。

其次阔叶木浆还具有好的机械强度性能,及高的挺度,在抄造脱水过程中,短纤维不易絮聚,纸面不会呈现斑点;而针叶木长纤维的情况相反。

3　我国阔叶木制浆造纸的简况
我国阔叶木制浆造纸起步迟、进展慢,在人们心目中阔叶木浆一直被看作“填料浆”,等同于草类纤维,而不予以重视。

直到近几十年来,慢慢地发生了变化,明显增加阔叶木制浆造纸比重。

阔叶木在国家拨发木材中,占有一定比重了,南方各省,以桉木为代表,年产桉木木材达到2000～3000万m3,桉树林地面积22211万公顷;北方各省以杨树为代表,年产木材400～600万m3。

南北方速生的纸浆林基地面积不断扩大,尤其是近几年,提出密植、超短期轮伐速生人工林研究,这些对造纸工业发展阔叶木制浆造纸打下了物资基础。

311　阔叶木化学制浆方面
采用化学法制浆工艺的企业,有牡丹江柴河纸板厂,他们使用等外阔叶木原木及林区枝丫材进行硫酸盐法制浆;哈尔滨造纸厂利用伊春林区枝丫片硫酸盐法制浆,并抄造文化用纸;辽宁省新宾县造纸厂用辽东山区阔叶木、针叶木,以硫酸盐浆生产水泥袋纸;天津市金钟造纸厂用承德林区木片(阔叶木)生产硫酸盐木浆,并漂白处理,制造单胶、双胶印刷纸;江西大茅山造纸厂用等外阔叶木片,制NSSC浆,生产牛皮纸、箱纸板;河北省承德县造纸厂用桦木、杨木混合木片制出硫酸盐漂白木浆,生产打字纸、招贴纸、凸版纸等文化书写用纸;蒿城市箱纸板厂,用废果树阔叶木片,成功用硫酸盐法制浆,出产箱纸板。

黑龙江省方正造纸厂也使用阔叶木生产箱纸板;山东省泰安市造纸厂用杨木亚铵法制出文化用纸。

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关于阔叶木制浆造纸
・设备使用・
靴形压榨发展前景
劳嘉葆
　陕西科技大学(712081)
靴形压榨这种新技术在造纸工业已成功应用多年,我国一些新设计的浆纸厂也已涉及这一领域,并已有工厂成功应用。

目前靴形压榨技术还用于提高商品浆的干度,在将来,靴形压榨有两个主要应用:
①若纸浆生产线能力为2500t/d ,靴形压榨技术可保证纸浆进入气垫干燥器之前具有合格的干度;
②改造现有纸浆干燥生产线和提高现有纸浆干燥生产线的能力,采用靴形压榨技术,可使生产能力提高25%。

由于提高了进入干燥部的纸浆干度,因而不需要相应地改造干燥部。

在靴形压榨使用方面,芬兰的Mets Botui ás ∋ nekoski 工厂有成功的操作经验,该厂采用了Nip 2coFlex T M 靴形压榨,使6.7m 长网浆板机的能力从1250t/d 增加到1500t/d 。

在工厂规模装置之前,先在澳大利亚进行了中间工厂试验,试验结果:桦木浆可达到干度52%,松木浆可达到干度51%,比现有普通压榨技术得到的干度高4%～5%。

最近国内外有关文献都先后介绍过靴形压榨的基本原理,在靴形压榨中,压榨负荷是由一个中凹的压榨辊,的柔软的合成材料压榨套压向一个匹配辊,产生了比普通辊压榨技术长得多的压区长度和压区停留时间。

普通辊压榨的压区长度为20～50mm ,而靴形压榨的压区长度为200～310mm ,因此,产生的压区停留时间比普通辊压榨经受的压榨时间长6～10倍。

在纸浆的脱水过程中,压榨负荷和压区停留时间(纸页受压时间)是很重要的,当综合在一起时,就产生所谓的压力脉冲。

对一给定的压区长度,压区停留时间取决于操作速度,压力脉冲可表示成线压力/纸幅速度。

虽然在辊式压榨中的最高比压较高,但由于靴形压榨增加了压区长度,供给的线压力提高3～5倍(在辊压榨中压区长度40mm ,线压力为130kN/m )。

中间工厂试验用桦木浆和松木浆进行,表明在生产能力1500adt/d 和操作线压1350kN/m ,靴形压榨比普通辊压榨(线压350kN/m )的干度高4.5%,即靴形压榨以后的干度达51.7%。

工厂生产结果也令人满意,在生产能力为1500adt/d 条件下,靴形压榨后桦木浆干度为51%,松木浆干度为50%,和旧系统比较,可增加产量20%及纸浆干度提高5%,见表1。

表1　使用靴形压榨前后数据的比较
使用前桦木浆
使用后桦木浆
松木浆
生产能力/adt ・d -1125015301450纸浆干度/%45.950.950.0温度/.C
566565线机速度/m ・min -1150163155定量/g ・m -2775870870线压力/kN ・m -1
188
1330
1330
结论
①由于安装了靴形压榨(NipcoFlex T M ),生产量增
加20%,这对阔叶木浆是很容易实现的;
②靴形压榨后的干度比普通辊压榨后的干度提高5%;
③由于使用靴形压榨干度增加,纸页强度较高,因而可减少纸页断头,提高运转性。

我国为解决中小纸厂的污染问题,集中制浆、分散抄纸的路线已得到认可,因而目前已有一些中小纸厂正在取消制浆部分而用外购商品浆。

因此,今后在各大型浆厂采用靴形压榨技术将是明智的选择,可以说,靴形压榨有极好的应用前景。

收稿日期:2002-06-25
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312　阔叶木高得率制浆方面
吉林省吉林造纸厂用杨木为原料先后生产T MP 、CT MP 、BCT MP 浆种配抄新闻纸,石岘造纸厂用杨木生产磺化机浆抄出新闻纸,四川省宜宾造纸厂也用杨木制CT MP ,湖南省岳阳造纸厂先后用CT MP 、AP MP 生产化机浆,黑龙江带岭纸浆厂用阔叶杂木制出化学浆制箱板纸,河北省承德县造纸厂采用冷碱法生产阔叶木
木片化机浆配抄凸版纸文化用纸。

综上所述,使用阔叶制浆造纸工作已取得重大进展成绩,从而,我国造纸原料结构起了变化,广开了造纸原料途径。

最近南方各省,以六种阔叶木(拟赤杨、火力楠木、米诸木、山乌柏木、闽粤木考木及檫木)成功制出CT MP 浆,说明任何树种的阔叶木均可制成优良木浆,使阔叶木制浆造纸深入发展一步。

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43—　2003年　第2期 《黑　龙　江　造　纸》 。