思茅松硫酸盐法低温蒸煮研究作者万小红,陈克利

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1、思茅松硫酸盐法低温蒸煮的研究作者：万小红，陈克利概 述：    进行了思茅松高用碱量高硫化度的硫酸盐法低温蒸煮。在160～166℃的小幅蒸煮温度变动条件下，研究了硫化度和用碱量对蒸煮结果的影响，在160℃、l62℃的较低蒸煮温度下获得了得率达46％、黏度为1150～1300mL／g、卡伯值20～27的质量良好的纸浆。内 容：当前，造纸行业正面临着原料紧缺、环保要求日趋严格等严酷现实。因此，造纸工业最常用的硫酸盐法制浆技术的研究方向应以提高制浆得率、降低纸浆硬度、减轻漂白负荷、减少污染物的产生、节约成本和能耗为重点。作为硫酸盐法

2、制浆的重要影响因素之一的温度也是一个应该重新优化的因素。针叶木硫酸盐法制浆过程中，温度必须保持在较高的水平才能获得比较满意的纸浆，这已经成为工业过程以及相关研究普遍遵循的一个法则，蒸煮温度一般在165～172℃，甚至有的高达l75℃。对于较低蒸煮温度(低于l65℃)的硫酸盐法制浆，国内很少有报道。思茅松(Pinuskesiyavar.1angbinaensis)，学名卡锡松，是云南亚热带地区著名的速生针叶树种，具有纤维长、细胞壁厚、所生产的纸浆吸液性能好、抗张指数、耐破指数、撕裂指数高等特点，是一种较好的造纸原料[1]。关于思

3、茅松的制浆和漂白性能已有很多研究报道[1-3]。但是，目前尚未见到有关思茅松在低于166％蒸煮温度下的硫酸盐法制浆研究的报道。对于包括思茅松在内的针叶木在较温和温度下的硫酸盐制浆是本研究关注的一个重点，并做了一些初步的研究和探讨，以期获得高得率、低卡伯值的高质量硫酸盐未漂浆，为实际的工业生产提供理论基础与依据。1实验1．1原料木片原料取自云南云景林纸股份有限公司(以下简称云景林纸)所用思茅松木片。保存3～4个月后的原料，经人工挑选除去节子、朽材、树皮等影响蒸煮质量的杂物，合格木片放于带盖的储藏箱中密闭贮存，平衡水分备用。1．2

4、仪器设备蒸煮设备：15L电热回转蒸煮锅(原西北轻工业学院轻机厂制造)；筛浆设备：0．4mm筛缝筛浆机(3-1型，Lorentzen&Wettre公司制造)。1．3实验方法1．3．1蒸煮电热回转蒸煮锅内装一组小罐，每个小罐装150g绝干木片，加入所需的药液后密闭，放人电热回转蒸煮锅后，加水(小罐的加热介质)至锅容的70％左右，加盖密封后进行指定蒸煮曲线下的电热回转蒸煮(室温开始匀速升温到最高蒸煮温度时间为95min，保温时间l80min，蒸煮温度借助于调压器实现精准控制，最高蒸煮温度严格控制在±0．5℃波动范围)。1．3．2分析

5、检测蒸煮成浆(细浆得率、筛渣率、卡伯值、黏度等)的检测、蒸煮黑液残碱(有效碱)的分析以及白度的测定均参照文献[4]所述的方法进行。2结果与讨论蒸煮温度是制浆选择性的一个重要因素。在松木的硫酸盐法制浆中，大量脱木素阶段和残余木素脱出阶段，木素降解所需的活化能分别为l50kJ／mol和120kJ／mol，相应的碳水化合物降解所需活化能为180kJ／mol。由于木素的活化能小于相应的碳水化合物的活化能，因此，随着制浆温度的提高，碳水化合物降解的速率比木素降解增加得更快。例如，在其他条件不变的情况下，将蒸煮最高温度从160℃提高到17

6、0℃，可使木素脱除的速率增加约230％，而碳水化合物降解的速率则增加3倍以上[6]。因此，实际生产中在满足脱除木素需要的条件下，采用尽可能低的制浆温度，可以减缓碳水化合物的降解，从而提高制浆的选择性。基于此原理，针对目前研究和实际应用均采用l66℃以上较高温度的思茅松硫酸盐制浆所带来的碳水化合物降解较为明显的共性问题，有必要从较低蒸煮温度的控制方面进行探索，通过对蒸煮温度的微调，以期获得较好的思茅松硫酸盐制浆效果，特别是在缓解碳水化合物降解方面能有明显的改善。2．1高硫化度对蒸煮质量的影响从改善硫酸盐蒸煮质量，提高纸浆得率的角

7、度出发，目前有高硫化度(硫化度≥28％)蒸煮的发展趋势[7-9].实验对思茅松采用高硫化度硫酸盐蒸煮，实验条件：固定液比1：4．o，保温时间180min，蒸煮温度162℃、164℃，用碱量及硫化度对制浆的影响见表1。表1蒸煮温度、用碱量和硫化度变化对蒸煮结果的影响注用碱量以NaOH计。由表l可以看出，在162℃或l64℃蒸煮温度下，高硫化度蒸煮时，成浆得率几乎均在45％以上，成浆效果良好。一定用碱量下，硫化度的提高对卡伯值影响较小，而成浆得率和黏度则与用碱量、温度等有一定的关系。同样温度和用碱量条件下，提高硫化度均能获得较高的

8、纸浆黏度，但从纸浆卡伯值有高有低的无规律的结果，看不出它对脱木素程度的影响。然而，提高硫化度对得率有不利影响，硫化度为36％时的成浆得率均低于同样条件下硫化度为32％的结果。如果优先考虑成浆得率，表l中硫化度为32％的4组蒸煮结果的细浆得率均在45．9％以上。如果将成浆黏度和