全 文 ：蓝花楹制浆特性研究
赵志法 谢益民
(山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科 , 山东济南 , 25 0 1 0 )
摘 要 :
关键词 :
蓝花楹的制浆性能与其树龄有着很密切的联系 。 本研究选择树龄分别为 4年 、 6年和
10 年 的蓝花楹为实验材杆 , 一方面通过分析原抖的纤维形态及化学组分含量来探讨其
影响制浆特性的主要因素 , 另一方面通过对其进行磺化化学机械法 ( SC 沦 ) 和化学法
来了解它们的制装特性 。 结果表明 , 6年生蓝花楹最适合 用于制浆 , 而且不管是 cS 盯
还是 K P均可满足制 浆造纸要求 。
蓝花楹 S C盯 KP 制 浆 树龄
蓝花楹 ( J a e a r a n d a c o p a i a ) 是一种速生阔
叶木 , 成材高可达 3 0m , 直径。 . 4 ~ o . sm 川 , 在南
美厄瓜多尔已开始大面积种植 。 由于该国以出口
农产品为主 , 所需包装用纸浆主要依靠进口 , 故
寻求一种适合制浆造纸的新原料成为一种迫切的
需要 。 由于蓝花楹密度较低 , 比较适合用于制浆
造纸 。 通过对不同树龄的蓝花楹进行纤维分析 、
化学组分含量分析并对其进行 sc MP 法和KP 法制浆
来研究其制浆特性 , 以寻求最佳的制浆工艺 , 为
该国建立造纸工厂提供技术支持 。
实验原料及方法
1
.
1 原料
采用南美洲厄瓜多尔北部的蓝花楹 (树龄分
别为4年 、 6年和 10 年的人工林 ) 作为实验原料 ,
经现场剥皮 , 削片机削片 , 切成 2 5 x Z o x 3 m m的
木片 , 风干后置于密封袋中平衡水分 , 贮存备
用 。
1
.
2 木片基本密度的测定
分别利用排水法对不同树龄的蓝花楹进行密
度测定 。
1
.
3 纤维长度的测定
将木片切成 1 . S X I . S X l o ln 的细条后置于小
烧杯中水煮。 . hs , 使之软化 。 将水除去 , 加 1 : 1
硝酸至刚盖过试样 , 添加 3 m 1H 2几 , 加热水至试样
变颜色 。 然后去掉酸液 , 用水洗至无酸性 。 测定
所得纤维中的水分 , 称出 1 5 m g ( 。 . D . ) 左右的试
样采用 Ka j a a in F s 一 2 0 型纤维分析仪中测定纤
维的粗度和长度 。
1
.
4 化学成分分析
水分 、 水提取物 、 1%Na0 H抽出物 、 苯一醇抽
出物 、 Kl a s o n木素 、 聚戊糖和综纤维素含量的测
定分别按 GB / T 2 6 7 7 . 2一 9 3 、 2 6 7 7 . 5一 9 3 、 2 6 7 7 . 4
一 9 3 、 2 6 7 7 . 5一 9 3 、 2 6 7 7 . 6一9 4 、 7 4 7一 8 9 、 7 4 5
一 8 9和2 6 7 7 , 2 0 一 9 5进行测定 。
酸溶木素的测定按 T a p p i u s e f u i Me t h o d 2 5 0
( 1 9 7 5 ) 进行 , 采用 HP 7 1 5 o型紫外分光光度计测
定 , 选用波长 Z o s n m处的吸收值和吸收系数 1 10 1/
9
.
mC 进行计算 。
1
.
5 制桨实验
蓝花楹SC 即法制浆实验首先对木片的化学预
处理试验 , 采用 1 S L 电热回转蒸煮锅 (转速 l r /
m i n )
, 液比 l : 4 , 在 l h内从 4 0 0 C升温到 z 4 0 0 C ,
并在最高温度 一4 0 0 C保温 6 o m i n 。
蒸煮后的浆料不经过冷却直接用 z SP 一 3 0 型
高浓磨浆机进行三段磨浆 , 磨浆浓度在巧~ 20 %
之间 。 磨后浆料放入 8 0 “ C水中 , 控制浆浓为 2 .
。~ 2 . 5 % , 并不断搅拌 , 消潜 3 o im n , 然后洗涤 、
脱水 、 平衡水分 、 称重 、 计算水分及得率 。 用
2 0 0 6年 6月
F I P磨在浆浓为 1。 %的条件下进行打浆 , 将浆料打
至4 5 士 2 0 S R o
蓝花楹K P法制浆实验采用 1 5 L电热蒸煮锅 ,
采用不同用碱量和保温时间对木片进行蒸煮 , 蒸
煮条件为 : 硫化度 2 5% 、 液比 l : 4 、 经过 g o im n升
温到 1 6 5 OC , 并在此最高温度进行保温 。
纤维粗度等原因 , 6年生蓝花楹的成纸强度可能
最大 。
2
.
3 蓝花楹的化学成分分析
表 3 三种树龄的蓝花楹的化学成分
2 结果和讨论
2
.
1 基本密度的测定
表 t 不同树龄蓝花楹墓本密度的测定
树龄
基本密度 (g / e m 3 )
4年
0
.
2 7 2
6年
0
.
2 7 8
1 0年
0
.
3 4 3
如表 1所示 , 随着树龄的增大 , 蓝花楹木材
的基本密度明显提高 , 但与蓝按 ( 0 . 6 18 9 / 。 m 3 )
相比 , 蓝花楹的木材密度还是很低的 , 说明该树
种比较适合于制化机浆 。
2
.
2 蓝花楹纤维长度测定
表 2 蓝花楹纤维长度
树龄 /年 4 6 l 0
总木素 / % 2 8 . 6 1 2 9 . 12 2 9 . 0 8
K i a s o n木素 /% 2 7 . 2 5 2 7 . 7 6 2 7 . 9 8
酸溶木素 / 鬼 1 . 3 6 1 . 3 6 1 . 1 0
综纤维素 / % 7 9 . 1 8 7 9 . 6 2 7 9 . 7 0
聚戊糖 / % 18 . 7 2 15 . 6 2 15 . 5 9
苯醇抽出物 / % 1 . 6 4 1 . 9 1 2 . 6 1
1%Na 0 H抽出物 / % 1 2 . 8 1 2 . 8 1 3 . 2
热水抽出物 / % 2 , 4 2 . 5 2 . 7
冷水抽出物 / % 1 . 0 1 , 0 1 , l
样品 数均 重均 重重 粗度
长度 长度 均长度 ( m g / m )
(nu ) (
m m ) (fnm )
4年生 0 . 4 5 0 . 6 4 0 . 7 8 0 . 12 7
6年生 0 . 4 8 0 . 7 2 0 . 8 7 0 . 13 1
1 0年生 0 . 5 0 0 . 7 4 0 . 9 1 0 . 13 6
纤维的长度是最重要的形态参数 。 它对成纸
性能具有非常大的影响 。 如较大的纤维长度可以
获得较高的撕裂度 、 抗张强度和耐折度 , 但同时
也会增加纤维絮聚的危险 , 从而降低成纸的匀度
【-2 3 1 。 从表 2可以看到蓝花楹纤维的长度大小为 10
年生 > 6年生 > 4年生 。 纤维粗度是纸浆的基本性
质之一 , 它对纸页特性具有重要的影响 , 它可以
影响原料的蒸煮程度 、 打浆度和纸页的物理强度
等 a1[ 。 蓝花楹纤维的粗度大小为 10 年生 > 6年生 >
4 年生 。 随着树龄的增大 , 蓝花楹纤维的长度增
大 , 所以成纸的强度会不断增大 。 但同时由于蓝
花楹纤维的粗度也在不断增大 , 纤维细胞壁不断
增厚 , 故其纤维相应变得挺硬 , 这就使得在成纸
过程中纤维间的结合面积变小 从而使其成纸时
纤维间结合强度有所降低 。 综合考虑纤维长度和
如表 3所示 , 在木素含量方面 , 蓝花楹的木
素含量比较高 , 这可能会影响蓝花楹浆料的蒸煮
和漂白性能 , 这与后面蓝花楹sc 即浆料比较难于
漂白的结论相一致 。 而且无论是 K l a s o n 木素含
量 , 还是木素总量上均有一定的差别 , 它们均随
树龄的增加含量也有所增加 , 但是变化不大 。 这
三种不同树龄的蓝花楹的热水抽出物和冷水抽出
物含量基本接近 , 而且含量也与按木接近 , 但总
体上呈现 10 年生 > 6年生 > 4年生的趋势 , 所以在
制浆过程中为了去除低聚糖类 、 果胶质以及单
宁 、 色素等多酚类物质 , 耗碱量大小可能为 10 年
生 > 6年生 > 4年生 。 苯醇抽出物含量均与按木接
近 , 而且随树龄的增加有一定的上升 , 这说明脂
肪 、 蜡 、 树脂 、 多酚类等物质随树龄的增加而增
加 。 但由于其含量均小于 3% , 蓝花楹还是比较适
合于制浆造纸的 。 而 1%N a o H抽出物却是 4年生的
蓝花楹与 6年生蓝花楹相当 , 均小于 10 年生蓝花
楹 , 说明 1%N a o H可溶成分随着树龄的增加而增
加 , 但变化幅度不大 。 这与欧义芳等研究的国产
雷林一号按时所得到的抽出物含量随树龄的增大
而增多的结论相同卜 ] 。 由于 1%N a o H可溶成分可以
一定程度上反映碱法蒸煮中消耗碱的多酚类物质
的含量 , 所以在前处理过程中的用碱量要相应的
增加才可以达到相应的强度 , 这与后面的结果相
一致 。 综合纤维长度的分析结果和化学组成的分
析结果 , 作者认为树龄为 6年的蓝花楹是比较适
合制浆造纸的 。
上海造纸 第 37 卷 第 3期
蓝花楹制浆是比较有利的 。 另通过对蓝花楹进行
3蓝花楹制浆分析 P K法制浆发现其是一种比较难于蒸煮的材种 。 但
总体来看 , 蓝花楹还是可以用来制浆的 , 特别是
通过对蓝花楹进行cs MP 法和制浆发现 , 蓝花 适合制化机浆 。
楹材质比较疏松 , 比较易于蒸煮液的浸透 , 这对 3 . 1 蓝花楹 S CMp法制浆结果分析
表4 不同树龄蓝花楹 S CMp法制浆结果
树龄 /年 4年生 6年生 1 0年生
N a o H用量 /% 2 3 4 2 3 4 2 3 4
粗浆得率 /% 6 7 . 8 7 4 . 2 7 6 . 9 7 4 . 9 1 7 9 . 5 0 7 9 . 5 8 7 0 . 5 7 3 . 9 7 6 . 0
白度 /% 1 50 4 7 . 9 4 2 . 6 4 0 . 8 5 4 . 5 4 9 . 8 4 4 . 3 4 2 . 7 4 0 . 5 3 7 . 1
耐折度 /次 9 1 2 1 8 6 8 1 1 9 1 3 17
裂断长 / k m 3 . 3 7 1 3 . 6 1 9 3 . 6 5 4 3 . 6 7 3 . 8 1 3 . 9 4 3 . 2 8 3 . 5 4 3 . 6 1
撕裂指数 / mN · 麟 · g 一 , 4 . 3 0 4 . 9 2 5 . 0 5 4 . 3 6 4 . 9 1 4 . 9 0 5 . 0 6 5 . 4 6 5 . 8 6
通过对不同树龄蓝花楹在不同预浸渍药液量 只对 6年生蓝花楹进行制浆 。 在进行KP 法制浆过
下进行蒸煮发现 , 蓝花楹最适宜于制浆的树龄为 程中通过改变蒸煮药液量来研究比较适合蓝花楹
6年 其 S CMP法制浆的最优工艺条件为 : Na Zso 用 蒸煮的工艺条件 。 对蓝花楹进行kP 法制浆发现其
量 8 % 、 Na 0H 用量 3% , 在此条件下可以得到白度在 最优工艺条件为 : 硫化度 2 5 飞 、 用碱量 1 8 % 、 在
4 9 % 1 5 0
, 裂断长 s . S Km的纸浆 , 这可以满足抄造 g o m i n升温到 16 5 OC , 并在此温度保温 s o m i n 。 在
对白度和强度要求不高的瓦楞纸等纸种 。 此条件下可 以得到卡伯值在 1 8 , 5 、 细浆得率在
3
.
2 蓝花楹Kp法制浆结果分析 4 2% 、 纸张裂断长 7 . 4 km 的KP 浆 。 在此条件下的蒸
通过s cM P法制浆发现蓝花楹最适合制浆的树 煮结果如下 :
龄为 6年生蓝花楹 , 所以在对其进行 KP法制浆时
表5 蓝花楹 Kp法制浆结果
树龄 硫化度 活性碱用量 / % 细浆得率 /% 白度 / %工5 0 卡伯值 裂断长 / k m 撕裂指数 / m N · m Z · g 一 `
6 2 5 1 8 4 2
.
19 2 4
.
6 18
.
4 5 7
.
3 7 3 9
.
8 4
4 结论
4
.
1 蓝花楹 1%Na0 H可溶成分含量随着树龄的
增加而增加 , 综纤维素含量和冷 、 热水抽出物的
含量也随树龄的增加而增加 。 但聚戊糖的含量却
随树龄的增加而降低 。 蓝花楹纤维的长度和粗度
随树龄的增加而增加 。 综合考虑三种树龄蓝花楹
的化学组分和纤维形态的不同 , 作者认为 6年生
蓝花楹是比较适合于制磺化化学机械浆的 。
4
.
2 蓝花楹最适宜制浆的树龄为 6年 。 而且
蓝花楹比较适合于碱性亚硫酸盐法预处理的sc 龄
法制浆 。 采用Na Z 0S 3用量 8% 、 Na 0H 用量 3%的工艺
就可以得到白度在 4 。%工5 0左右 , 裂断长 3 . 6 Km左
右的纸浆 , 这可以满足抄造对白度和强度要求不
高的纸种 。
4
.
3 对蓝花楹进行KP 法制浆时得最优工艺条
件为 : 硫化度25 % 、 用碱量 18 % 、 在 9 0 m i n升温到
16 5
“
C
, 并在此温度保温 s o m in 。 在此条件下可以
得到卡伯值 1 8 . 5 、 细浆得率 42 % 、 纸张裂断长 7 .
4 k m
、 撕裂指数为 9 . 5 4 m N · m Z · g 一`的K P浆 。
参考文献
【l ] V . M . N主e t o a n d J . Ro d r i g u e : . J a e a 二 a n d a e o p a i a
( A
u b i
.
) D
.
D o n P a r t 1 1一S p e e i e s D e s e r i p t i o n s
*
J a e a r a n d a e o p a i a (A
u b l
.
) n
.
Do n : 5 2 6一5 2 7
f Z ] 王丹枫 纤维形态参数及测全 . 中国造纸 , 3 6 一 3 9
( 2 0 0 0 )
【3 ] 赖燕明 , 谢益民 , 伍红 . 纤维平均长度及其仪器法
测 定结果分析 . 造纸科学与技术 , 35 一 37 ( 20 03 ) .
【4 ] 赖燕明等 . 纤维粗度的测 定及其影响 因素 . 广东造
纸 , 4 5 一 4 8 ( 2 0 0 0 )
仁5 ] 欧义芳 , 李忠正 . 按木抽出物对制 浆的影响 . 中国
造纸 , 4 8 一 5 2 ( 1 9 9 7 )
( 下转第 25 页 )
2 0 0 6年 6 月
面网网前箱改造后的面网整幅定量图示 面网网前箱改造前的面网整幅定量
né八曰 0ù UU Oǎ匕口 dd
` J n g白 1
囚曰 \比啊侧筐旧
入 _夕尸气
/
’丫仁又 ~兰还宝渗呼、 ` 冲、 产犷言序万涪产 一丁 .竺 _丁一 一 ,了 立 竺 竺二一 _
仁曰ù乃!JqJ
翟比华
侧至一任
污 6 7 8 9 10 1 1 1 2 13 1 4 1 5 16 17
而网整幅 (从操作侧到传动侧 )
2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 12 1 3 1 4 1 5 16 1 7
向网核幅 (从操作侧到传动侧 )
B r ie f in t r o d u e t jo n o f th e im P r o v e m e n t o n th e s t r u e t u r e o f h e a d b o x
L i u C u n fe n
,
C h e n g u o P i n g
,
P a n m i n
,
C a i k u a n d an g
(R& D C e n et r ;hZ
e n J ian g D
a D o n g P a Pe r C o m P a n y
,
L td
.
: 2 12X() 1 )
A b s t r a e t s : T h i s P a P e r i n t r o d u e e d ht a t ht e im P r o v e m e n t o n ht e s t ur e t u r e o f h e a d b o x le d t o ht e i n e er a s e o f
o u t P u t a n d t h e o P t im u m o f P u lP
s l u yr fl
o w o n ht
e w ier
,
er d u e i n g th e b a s i s w e ig h t d ife
r e n e e a l o n g w id ht o f
P a P e r sh e e t
.
K e y w o rd S : q u a d r a t e e e n t r u m m a i n PIP e : l a d d e r d i fu
s i n g h o l e d b o ar d ; b
a s i s w e ig h t d i fe er
n e e a e r o s s t h e
w h o le b r e ad ht
o f P a P e r
(上接第 1 页 )
S t u d y o n P u lP in g C h a ra e t e r is t ie s o f J a c a ar n d a c O P a ia
Z h ao Z h i
一
af X i e Y i
一
m i n
(S h an d
o n g In s it ut t e o f L i g h t I n d u s tyr
,
J i n a n
,
2 5 0 10 0 )
A b s t r a e t : Ja
c a r a n d a c o P a i a 15 o n e o f th e af
s t
一
g r o w i n g h a r dw o o d s P e e i e s s u i t a b l e fo r P a P e r m ak i
n g
.
I t h a s
b e e n fo u n d t h e P u l P i n g e h ar ac t e ir s t i e s w e er d e P e n d e d o n ht e i r w o o d a g e s
.
In t h i s r e s e a r e h
,
t h r e e k i n d o f
w o o d e h iP s o f J a e
anr
d a e o P ia a
,
i
.
e
.
4
,
6 an d 10 y
e
ar
s o ld w e r e u s e d i n S C M P a n d K P 如 IPi n g e x P e ir m e n t
an d
e h e而 c a l a n a l y s i s i n o dr e r t o e l硕 fy ht e e fe e t o f w o o d a g e o n c h e m i e a l e o m P o n e n t s a n d ht e i r P u l P i n g
e h
acr
t e ir s it e s
.
T h e er s u l t s sh o w e d ht at 6 y e ar s o ld J a e ar an d
a e o P a i a w a s ht e m o s t s u it a b l e fo r P u lP i n g
.
N o t
o n l y S CM P b u t a l s o K P w e er b o th s u i at b l e for P
a
pe
r m iak
n g
.
K e yw
o 闭s : J a e ar a n d a e o Pia a ; S C M P ; K P ; P u lP i n g : w o o d a g e
金熊 工 业用呢厂开 发出抗污造 纸毛毯
上海金熊工业用呢厂最近采用氟聚合物和胶联剂对该厂生产的底网造纸毛毯 ( B o M造纸毯 ) 进行后
整理 , 制成了抗污能力强 、 具有高强度的新型造纸毛毯产品 。 这种毛毯的表面吸附力比同类未处理产品
小 l / 3 , 使杂质易剥离 , 抗污效果要比未处理产品好 3倍 , 延长了使用寿命 , 同时纸厂换毯时间及换毯成
本也大大降低 。 据悉 , 该产品的加工工艺已申请了国家专利 。 使用这种毛毯比使用一般毛毯纸机效率可
提高2%~ 5% , 毛毯易冲洗 , 减低降水量 , 每吨纸的用水量从过去的 160 吨降为 10 吨 。 预计这类毛毯的年销
售量可达8 0吨 , 销售额可达 4 。。 o 万元 。
2 0 0 6年 6 月