全 文 ： 论文与综述
沙松绿氧 -烧碱法制浆初探
李宝义 ,曹　伟 ,于　钢
(东北林业大学 ,黑龙江 哈尔滨 150040)
[ 摘　要] 　通过在烧碱法蒸煮针叶材中添加绿氧助剂 ,测得不同的绿氧加入量对蒸煮后浆得率、硬度 、漂前
与漂后白度 ,以及抗张强度、撕裂度 、耐折度等性能指标的影响 ,证明了绿氧的加入 , 有利于纸浆得率和质量的提
高 ,且可缩短蒸煮时间 ,降低热耗。
[ 关键词] 　沙松;烧碱法;绿氧;得率;性能
　　蒸煮助剂的使用是制浆造纸少投入 、多收益、提高
纸品质量的一种重要手段 ,世界各国都在不断开发新
的蒸煮助剂 ,以达到节能降耗之目的。绿氧是一种高
分子合成材料 , 在化学制浆方面已经表现出了很好的
使用效果。根据国内目前用于针叶材的实践还不多这
一实际情况 ,本实验选择沙松作为原料来探讨绿氧用
于针叶材烧碱法制浆的效果[ 1 , 2] 。
1　实验
1. 1　原料
沙松:取自黑龙江省牡丹江市某林场
绿氧:取自郑州市道纯化工有限公司
氢氧化钠、硫化钠、次氯酸钠等化学药品均为市售
化学试剂
1. 2　主要仪器及设备
DK -98 - 1型3L电热蒸煮锅 西北轻工业学院机械厂
ZQS1型37～ 100℃恒温水浴 天津市泰斯特仪器有限公司
ZQS7 -PFI型PFI高浓磨浆机 西北轻工业学院机械厂
ZCX - 200型纸页成型器 长春市小型试验机厂
ZZD- 135型耐折度测定仪 长春市小型试验厂
ZSE-1000型撕裂度测定仪 长春市小型试验机厂
ZLD - 300型抗张强度测定仪 长春市小型试验机厂
1. 3　实验方法
按照预定工艺条件将木片蒸煮成浆 , 经洗涤、筛
选 ,分别测定粗 、细浆得率 , 黑液残碱 ,纸浆硬度 ,原浆
白度 ,并取一定量的原浆按照预定的条件进行漂白 ,测
定漂后浆的白度;原浆用 PFI 高浓磨浆机打浆后抄成
手抄片作强度检测。
1. 4　工艺条件
1. 4. 1　蒸煮
用碱量 17%(Na2O 计), 液比 1∶4 , 绿氧用量按
0. 2%、0. 3%、0. 4%和 0. 5%(对绝干原料)加入 ,最高
温度 172℃, 升温 3h ,保温 1. 5h。
1. 4. 2　漂白
漂率 12%, 浆浓 5%, 温度 38℃, 初始 pH 值 12 ,
终点 pH 值>9 ,时间 4h。
浆料使用 PFI磨在相同的条件下打浆 , 磨浆间隙
0. 48mm、转数 18000转。
2　结果与讨论
2. 1　绿氧加入量对纸浆得率 、白度 、硬度的影响
绿氧加入量对纸浆得率的影响如图 1所示。随着
绿氧加入量的增加 , 粗浆 、细浆得率都有明显提高 , 当
绿氧加入量达到 0. 3%时 ,纸浆得率最高 ,并且渣浆量
最少。继续加入绿氧 ,其作用并不明显 ,浆得率反而开
始下降。这主要是因为绿氧助剂具有很强的润湿、渗
透能力 ,可促进烧碱迅速将纤维表面润湿并渗透到内
部 ,在纤维表面形成高分子保护膜使碳水化合物的末
收稿日期:2005 - 03 - 31
端基还原成对碱稳定的伯醇基 , 从而有效抑制剥皮反
应 ,保护纤维素及半纤维素 , 提高浆得率;但当继续提
高绿氧加入量时 ,可能在绿氧起抑制剥皮反应 ,保护碳
水化合物的同时 ,由于绿氧本身又是一种氧化剂 , 对纤
维素和半纤维素有氧化作用 ,使纤维素和半纤维素有
部分降解 ,并增加其在碱液中的溶解性 ,随黑液洗涤流
失 ,故得率有所下降。
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沙松绿氧- 烧碱法制浆初探
绿氧加入量对纸浆白度的影响如图 2所示。虽然
绿氧能够与植物纤维原料中的木素反应 , 使木素中的
非酚型 β - 芳基醚键断裂 , 但是并未对其原浆白度的
提高起到明显作用;相同条件下 ,在漂白工序中通过添
加绿氧蒸煮助剂使成浆性能有所差异 , 其原因可能是
由于绿氧本身具有的高分子络合功能 , 还能够将发色
离子络合屏蔽 , 减少发色基团数量 , 从而提高纸浆白
度。另外绿氧分子结合有活性基团具有较高表面活
性 ,能将已脱除的果胶 、木素等均匀地分散到水中 , 防
止再度被纤维吸附 , 浆易漂洗 , 可减少漂洗用水量 , 降
低漂率。
绿氧加入量对纸浆硬度的影响如图 3所示。绿氧
的加入对细浆硬度的降低起到了一定的作用 ,说明随
着绿氧加入量的增加 ,药液向木片内部渗透更迅速 、均
匀 ,在残余脱木素阶段 ,纤维中木素脱除的更彻底 , 最
终导致细浆硬度降低。
2. 2　绿氧加入量对纸浆强度的影响
绿氧加入量对纸浆撕裂强度、耐折度和抗张强度
的影响如图 4、图 5、图 6所示。
由图 4可以看出 , 纸张的撕裂指数随绿氧的加入
逐步下降 ,但是继续添加绿氧至 0. 5%时 ,由于纸浆硬
度较之前下降 , 即纤维中木素残留量减少 ,打浆时暴露
的游离羟基增加 ,在忽略各组打浆差别 、纤维长度保持
变化不大情况下 , 纤维之间结合强度增加 , 纸张的撕
裂强度才开始增加。
由图 5可见 ,耐折度随绿氧加入开始逐渐升高 ,当
绿氧加入量达到一定值时 ,耐折度又开始下降 ,但较之
单一烧碱法制浆其耐折度仍然高 , 证明绿氧对于耐折
强度略有提高作用。
从图 6可知 ,抗张强度在绿氧加入量较少时可明
显提高 ,但随着绿氧加入量的继续增加 ,抗张指数反而
下降 ,这可能是因为伴随着蒸煮脱木素趋于彻底 , 纤维
平均长度有所下降 ,使得成浆抗张强度下降。但伴随
绿氧的继续加入 ,细浆硬度下降明显 ,使得木素脱出更
为彻底 ,此时纤维的结合强度增强 ,致使抗张强度又有
所增强。
3　结论
3. 1　添加绿氧制浆可提高浆得率 3%～ 5%,浆硬度
下降 1～ 3个高锰酸钾值。
3. 2　使用绿氧助剂对原浆白度基本没有影响 ,但浆的
可漂性有所提高 ,可略微提高漂白浆白度。
3. 3　使用绿氧制浆可减少蒸煮时间 ,但对提高蒸煮强
度帮助不大 ,并使撕裂度有所下降。
绿氧无毒无害 , 且能自动生物降解 ,黑液中有害物
质减少 ,易于处理 ,减少环境负荷 , 降低治理费用 , 有利
于环境保护 ,因此 ,具有很好的应用前景。
[参　考　文　献]
[ 1] 　牛华.绿氧.国际造纸[ J] , 1998 ,(Z1).
[ 2] 　邱先琴 , 胡爱红 ,王正平. 蒸煮新型助剂的优选. 湖北造纸[ J] ,
2002 ,(4):33～ 36.
[ 3] 　王年安.绿氧———烧碱法制浆的优良蒸煮助剂. 造纸化学品[ J] ,
2001 ,(1):31～ 32.
[ 4] 　杨淑惠.植物纤维化学(第三版)[ M ] .北京:中国轻工业出版社 ,
2001 , 1.
Preliminary Study on Abies Holophylia Pulping
About Green Oxygen Adding Alkaline Decomposition
LI Bao-yi , CAO Wei , YU Gang
(Northeast Forestry University , Harbin 150040 , China)
Abstract:Appending g reen oxygen auxi liary in cooking hardw ood by alkaline decomposit ion are int roduced. The
performance index such as the yield and the hardness of pulp af te r co oking , the brightness before and after
bleaching , and the tensile prope rty (st reng th), the tearing st reng th , the folding ability of the paper and so on
are measured which af fected by adding dif fe rent quantity of g reen oxygen. Then i t i s proved that adding g reen
oxygen is propi tious to increasing the yield and the quality of the pulp. Further mo re , it can sho rten the hours
of co oking , and reduce the co st of caloric.
Keywords:abies holophy lla;alkaline decomposition;g reen oxygen;y ield;performance
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　2005年　第 3期　　　　　　　　　　《黑　龙　江　造　纸》