枫香树材清洁制浆技术

文章编号 ：１ ０ ０ ４ — ８ ４ ０ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ４ ３ － ０ ８
枫香树材清洁制浆技术
刘祝 兰， 熊林根 ， 曹云峰 木
（ 南京 林业大学 江苏省制浆造 纸科学与技术 重点实验室 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ３ ７ ）
摘
要 ：对速 生阔叶木 枫香树材的纤维形态、主要化学组成 、清 洁制 浆及绿色 漂 白工
度相近 ，但得 率、黏度和脱木素选择性都有所提 高。葸 醌在 枫香树材 硫酸盐浆氧脱木 素过程 中可保护碳水化合 物 ，提高脱木 素选择性 ，是一种 良好 的氧脱 木素助剂 。 关键 词：枫香树 ：纤 维形态 ；葸醌 ：氧 脱木素
中图分类号 ：Ｔ Ｓ ７ ４ ９ ． １ 文献标识码 ：Ａ
纤 维 素 科 学 与 技 术
第２ １ 卷
提 供 许 多木材 和 非木 材 的产 品 。枫香 树 高干 直 ，树 冠宽 阔 ，气 势雄 伟 ，深秋 叶色红 艳 ，是优 美 的园林 观 赏树 种及 我 国南 方著 名 的秋色 树 。同时 ，对 二氧 化硫 、氯 气等有 害 气体 有较 强 的 抗性 ；其表 面光 滑 ，导热 系数低 ，耐 高温 耐火烧 ，是我 国传 统 的森 林 防火树 种之 一 。它 能 为 早春 蜜蜂 繁殖 、生产 提供 重 要 的环境 条件 。在 医药方 面可 应 用于 风湿 关节 炎 、痢疾 、皮 肤湿
枫香 树又 名枫 树 （ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ａ ｍ ｂ ａ ｒ Ｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｓ ａ ｎ ｓ Ｈｅ ｎ ｃ ｅ ） ，九孔 子 （ 江苏） ，枫 树果 （ 四川 ） ， 夹木 蛇 （ 湘西） ，为金 缕 梅科枫 香 亚科 枫 香属 高大 落 叶乔 木 。 树 干 高达 ４ ８ ｍ，胸径 １ ９ ０ ｃ ｍＬ １ Ｊ 。 叶先 端渐 尖 ，基 部心 形 ，边缘有 锯 齿 。枫香 树 常生 长在 村旁 ，坡 地 ，丘 陵或 山腰 的树林 中。 主要 分布 在黄 河 以南 ，江 苏 ，安徽 ，浙 江 ，江 西 ，福 建 ，河 南 ，湖北 ，湖 南 ，广 东，广 西 ， 四川 ， 贵州， 云 南和 陕西 等省 。 枫 香树 材 生长快 ， 轮 伐周 期 短 ， 出材 量高 且干 密度 达到 ４ ８ ５ ６ ０ ０ ｋ ｒ ｎ ３ Ｌ ３ ］ 。该树 种 具有 很强 的适 应 性 ，也 是马尾 松和 杉树 等 混合 造林 的理 想伴 生树 种【 ４ － 。 易利 萍等 【 ６ Ｊ 对 枫 香人 工 林生 物量 及 生产 力进行 了研 究 ，结 果表 明 ２ １年 生枫 香人 工林 单株 生 物量 为 ６ ８ ． ４ ２ ，生 态系 统 生物 量 为 １ ５ ４ ． １ ０ ，乔 木层 生 物量 为 １ ４ ８ ． ９ ２ ｔ ／ ｈ ｍ，乔 木层 平 均净 生产 力 为 ８ ． ９ ７ ｔ ／ （ ｈ ｍ２ ・ ａ ） ，表现 出较 高 的生 产力 。此外 ，枫 香树种 具有 广泛 的用途 ，能够
第２ １卷 第 ｌ期 ２ ０ １ ３年 ３月
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Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏｆ Ｃｅ ｌ ｌ ｕｌ ｏ ｓ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏｇ ｙ
ｖ０ １ ． ２１ ＮＯ ．１ Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ３
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ ． ０ ９ ． ０ ８
基金项 目：江 苏省研究生培养 创新 工程项 目 （ Ｃ Ｘ Ｌ Ｘ １ １ ． ０ ５ ２ ９ ） ；江苏高校优势 学科建设 工程 资助项 目。 作者简介 ：刘祝 兰 （ １ ９ ８ ７ ～ ） ，女 ，博 士研 究生 ；研 究方 向：制浆造纸 。 通讯作 者： 曹云峰 ，教授 ，博士 ， 博 士生导 师；研 究方向 ：制 浆造纸与清 洁生产 。 ｙ ｕ ｎ ｆ ｃ ａ ｏ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
疹 、小 便不 利 等疾 病 的治疗 药物 中；此 外 ，枫 香树 材在 建筑 、包装 、胶合 板等 方面 的应 用 也 非常 广泛 。
我 国造 纸 原料严 重 短缺 ，而 目前对 速生 阔 叶木枫 香 树 的研 究还 主要集 中在 园林 景观 、医 药和 木材 工 业上 的应用 ，对其 在制 浆 造纸 工业 的应用研 究报道 很 少 。为此 ，本 课题 组对 枫 香
Ｉ Ｓ Ｏ，黏度为 ７ ３ ４ ． ７ ｍＬ ／ ｇ 。利用环境友好 型漂 白法—— 氧脱 木素技术处理该枫香树材 硫酸 盐浆 ，并在 此过程 中创造 性地使用助剂蒽醌 。四 因素三水平正交试验结果表 明：
用碱量 、氧压 、温度和时 间对枫香树材硫酸盐浆添加葸 醌氧 脱木 素后 浆料 的性能均有 很大 的影 响。其 中，温度对得率 、卡伯值 、白度和黏度等 的影响最 大，时问对 卡伯值 、 白度和黏度 的影 响最 小。枫 香树 材硫 酸盐浆添加蒽醌氧脱木素的较为适宜 的工艺为 ： 用碱 量 ３ ％，氧压 ０ ． ７ ＭＰ ａ ，温 度 １ ０ ５ ℃，保温 时 间 ９ ０ ｍｉ ｎ ，浆浓 ２ ０ ％，Ｍｇ Ｓ Ｏ ４ 用量 ０ ． ５ ％， 蒽醌用量 ０ ． １ ％。 在该条件下所得浆料得率 ９ ０ ． ７ ％， 卡伯值 ７ ． ０ ， 黏度 ５ ４ ５ ． １ ｍｕｇ ， 白度 ５ １ ． ０ ％Ｉ Ｓ Ｏ，脱木素选择性 ８ ． ４ ２ ×１ ０ ０ 。与相 同条件下 常规氧脱相 比，卡伯值和 白
艺进行 了一 系列探 讨。结果显示 ，枫 香木纤维平均长度较长 ，长 宽比均比杨木 大，且
其 综纤维素和 戊聚糖 含量高而 Ｋｌ ａ ｓ ｏ ｎ木 素含 量低 ，是一种 很有 发展潜力的制浆造纸 原料 。 采用硫酸盐法制浆 ， 蒸煮后所得细浆得率为 ４ ９ ． ９ ％， 卡伯值 为 ２ ３ ． ０ ， 白度 为 ２ ３ ． ８ ％