桑枝预处理渣制浆研究的综述

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1、桑枝预处理渣制浆研究的综述四川大学化工学院08级制药工程李婧如桑枝预处理渣制浆研究的综述化工学院08制药李婧如摘要：本文重点归纳了桑枝制浆研究中的重要问题，指出了桑枝制浆研究的主要进展，介绍了如今国内外主要制浆方法，讨论了最适合桑枝制浆工艺条件，在此基础上，对桑枝制浆造纸的研究前景进行了展望。关键词：桑枝；预处理渣；制浆；可行性桑枝是指在桑树生长过程中修剪得到的剩余物，桑树在我国大量种植，废弃桑枝的处理一直是桑区的一大难题。被伐下的桑树枝条由于得不到合理利用被随意废弃或者作为燃料焚烧掉，浪费资源，污染

2、环境。在此背景下，桑枝综合利用得到了广泛关注。我国造纸原料缺乏，桑枝资源却很丰富[1]。桑枝全杆含有皮部、木质部和髓芯；质量百分比组成中，其皮部属于韧皮纤维类原料，约占四分之一[2-3]；木质部纤维相对较短，约占四分之三；髓芯所占比重很小。桑枝全杆化学组成因产地有差异，其木质素含量较低，与麦草和杨木接近，聚戊糖含量与阔叶木接近。从化学成分和纤维形态来看，桑枝全杆有望成为良好的造纸原料。在我国，已经开展的桑枝制浆造纸技术有：桑枝韧皮纤维碱性亚硫酸盐-蒽醌法制浆[4]、桑枝硫酸盐法制浆[2]、全秆桑枝亚胺

3、法制浆[5]、氢氧化钠一蒽醌(AP—AQ)法[1]等。本文重点讨论了桑枝预处理渣的制浆可行性，以及对目前存在的几种制浆工艺技术及特点进行总结和比较。1制浆可行性1.1优质制浆材的要求得浆率高，纤维形态及柔韧性好，纤维素高，木质素、灰份小，同时对原材的速生丰产情况及原材料生产成本应充分考虑评价纸浆原材的优良性，应综合考虑其制浆造纸的特性、化学成份、秆部结构、纤维形态以及在当地的生长状况。造纸原料的特性上看，影响造纸性能的指标主要有：纤维素、木质素、纤维形态、比重、多戊糖、灰份和二氧化碳。一般情况下，纤维

4、素含量越高，则制浆率越高，经济效益越好；木质素含量越低，制浆漂白越容易，消耗化学药品越少；多戊糖含量越高，打浆越容易，纤维结合强度也较大；纤维长度越长，长宽比越大，则纤维交织能力越强，成纸强度大；比重大，密度高，造纸过程化学处理越困难；灰份和二氧化碳含量越高，碱回收难度越大，化学药品耗费大，又污染环境。9桑枝预处理渣制浆研究的综述四川大学化工学院08级制药工程李婧如1.2造纸原料从如下几方面分析其制浆的可行性原料纤维长度大，可以提高纸页的撕裂度、抗张强度、耐破度和耐折度。纤维宽度直接影响到纤维的长宽比

5、。细胞壁薄而腔大的纤维柔软性较好，相互间易于结合，纸张结合强度较大；细胞壁厚腔小的纤维比较挺硬，彼此结合力差，纸张结合强度较小。均整性好的纤维，交织均匀，使纸面具有合适的孔隙度。一般认为，长宽比大于56是优良的造纸原料，长宽比小于30的纤维不适宜造纸，壁腔比小于1的为较好的制浆原料。2桑枝化学成分及纤维形态及制浆可行性以山东地区桑枝为原料，得到桑枝的皮部、木质部和髓芯所占的质量百分比分别为25.10%、74.38%和0.52%；化学组成和纤维形态见表1和表2[2]。表1桑枝化学组成%灰分1%NaOH抽

6、出物苯醇抽出物木素综纤维素聚戊糖木质部2.3230.994.7418.3463.9220.76韧皮部4.3035.50--8.8355.1010.38表2桑枝纤维形态平均长度/mm平均宽度/μm长宽比韧皮部7.5120.20372木质部1.0515.4368全秆2.7116.32166从上述数据得出，桑枝木质部所占比例大，木素含量高，皮部木素含量少；皮部纤维细长，长宽比很大。性质与红麻全秆相近，而综纤维素含量高于红麻全杆，灰分低于红麻全杆，桑枝韧皮部及全杆纤维平均长度均大于红麻全杆，所以桑枝不但制浆容

7、易，且消耗的蒸煮化学药品也较少，是一种优质的造纸纤维原料。3各类制浆方法简述造纸是我国四大发明之一，纸的产生使历史记载发生了革命性变革，具有跨时代的意义，不断发展改进，沿用至今。随着时代的发展，制浆工艺与时俱进，从最初的传统制浆到现在的有机溶剂制浆、生物制浆和氧碱制浆等。在制浆过程9桑枝预处理渣制浆研究的综述四川大学化工学院08级制药工程李婧如中，各种制浆方法都有其独有的特点，现对目前存在的几种制浆工艺技术及特点进行简述。3.1传统法制浆传统制浆法主要分为机械制浆法和化学制浆法。3.1.1机械法机械法

8、主要有木片磨木法（RMP和TMP）和原木磨本法（磨石磨本法SGW和PGP），即通过机械力使植物细胞与其化学成分之间离解，从而得到韧皮纤维。由于机械制浆具有较高的得率和光学性能[6]，在工业制浆中占有重要地位，但能耗高，主要和其他方法配合使用，常用的有机械化学法。3.1.2化学制浆化学制浆工艺，目前运用较多的是硫酸盐法和亚硫酸盐法。硫酸盐法的蒸煮液是以氢氧化钠和硫化钠为主的常规蒸煮液，其目的是使碳水化合物尽可能少受降解的条件下，尽快尽量的脱出木素。硫酸盐法