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芦竹造纸的发展



全 文 :!
天津造纸
#$$% 年第 & 期
!’’&年,天津农学院吴武汉教授发表了
《芦竹—一种高产优质的造纸原料》 ( ! ) 的文
章,对芦竹造纸进行了探讨。以此为开端,造
纸界人士对芦竹作为造纸原料开始有了新的
认识。为了解决造纸原料短缺危机和提高效
益,目前已有部分企业进行了大面积试种和
试生产,取得了满意的效果,并已列入造纸原
料的发展计划。
一、芦竹的生长特性
芦竹 *+,-./0 /0.12 34亦称荻芦竹,俗称
旱地芦苇。系多年生禾本科植物,其形似芦
苇,性状与竹类似,多产于我国华东、西南等
地区。芦竹的繁殖能力较强且耐盐碱,一般在
冬春两季分鞭移笋和埋杆繁殖,对土壤要求
不严格,河堤、盐碱地均可种植,无须施肥防
病虫害。另外,在污水地带种植芦竹能够净化
污水,减轻污染。芦竹的生长期较短,!年即
可收割,#年旺盛,5年稳产,!$年更新,亩产
量可达 &—56,为芦苇的 &—5倍。 ( # 7 & )
二、芦竹的化学成分及纤维形态特性
芦竹纤维的平均长度为 !8 #9::,宽度
为 !%8 !:。可用于造纸及生产人造纤维。表
本文综述了芦竹的生长特性、化学组分、纤维形态及制浆造纸研究的
动态,由于其速生及可制浆性,将是林纸一体化的有效补充之一。
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芦 竹 造 纸 的 发 展
张自敏 李 群 谭国民 杨振海
*天津科技大学,天津,&$$### 4
·收稿日期:#$$& 7 !# 7 ##
摘 要
!
#$$% 年第 & 期
天津造纸
!、表 #、表 &为芦竹与几种禾本科植物的化 学组成、纤维含量与纤维形态的对比。
材种
表 ! 芦竹与几种禾本科植物的化学组成对比 ! # $ %
水分,’
灰分,’
冷水,’
热水,’
乙醚,’
苯醇,’
!’ ()*+, ’
果胶质,’
甲氧基,’
木素,’
聚戊糖,’
克贝纤维素,’
硝酸乙醇纤维素,’
综纤维素,’
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芦竹 2皖 3 芦苇 2鄂 3 慈竹 2川 3 麦草 2冀 3 稻草 2浙 3





表 & 芦竹与几种禾本科植物的纤维与非纤维细胞含量对比
材种 芦竹 芦苇 慈竹 麦草 稻草
细胞种类
纤维,’
杆 状’
非杆状’
导管,’
表皮细胞,’
竹簧,’
其它,’




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指标
!
天津造纸
#$$% 年第 & 期
表 & 芦竹与几种禾本科植物的纤维形成比较
材种 芦竹 芦苇 慈竹 麦草 稻草
纤维种类
平均,’’
一般,’’
平均,!’
一般,!’
长宽比
壁厚,!’
腔径,!’
壁腔比
非纤维细胞含量,(
由表 !、表 #及表 &可见,芦竹用于造纸,
具有如下特点:
!、聚戊糖和溶出物的含量较高,木素含
量低,易于制浆;
#、杂细胞含量高但纤维较长;
&、灰分含量低,因而碱回收时的硅干扰
程度较低。
因此,在制定具体工艺时,应缜密考虑,
扬长避短制定能够充分发挥芦竹优势的工
艺。
三、芦竹制浆造纸的研究情况
国内外许多企业和大专院校对芦竹制化
学浆和化机浆蒸煮技术进行了研究开发,取
得了巨大进展。
!、华泰集团为解决当前植物纤维资源短
缺的困难,引进南方芦竹,经过改良种植后投
入连续蒸煮,并获得成功。目前该项技术己达
到国际领先水平。 ) % *
实验采用烧碱 + ,-法,成浆与麦草浆相
比具有如下优点:
·长纤维含量高于麦草浆及芦苇浆,. /$
目以上,占 /#( 0;
·滤水性能好于麦草浆;
·裂断长为麦草浆的 !1 &倍;
·湿重为麦草浆的 &1 /倍;
·耐折度为麦草浆的 %1 %倍;
·撕裂指数为麦草浆的 #1 &倍;
·黑液性能:二氧化硅含量与黑液粘度
均较低,便于碱回收。
芦竹浆各强度指标均高于麦草浆,长纤
维 . /$目以上 0比例约占 /#(,含量高于麦草
浆及芦苇浆,滤水性能好。且烧碱法制浆黑液
易于碱回收。
#、晨鸣集团 ) / *对芦竹的特点及其制浆工
艺进行了初步探讨,并已于 #$$!年进行了芦
竹制浆造纸的生产中试。实验结果表明:
芦竹浆较之于麦草浆,具有如下优点:
·碱耗低、氯耗低、滤水性能好、易洗涤;
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!
#$$% 年第 & 期
天津造纸
·叩解度低、湿重高,这说明原浆的滤水
性好,纤维粗长;
·黑液波美度高、游离碱高、纤维含量
少,有利于碱回收车间的运行和生产成本的
降低;
·白度稳定性好、返黄值小;
除上述优点之外,通过调整打浆方式和
打浆指标,还可以用芦竹浆代替现有的
’()*+或 ()*+甚至 ,’-+浆抄造完全合格
的双胶纸。随着麦草资源的日益贫乏,出于保
证原料供应的考虑,完全可以将芦竹作为一
种造纸原料。
&、山东轻工业学院 . / 0对芦竹 1(*+工艺
条件进行了实验研究,结果表明:不同预处理
条件及盘磨间隙对芦竹 1(*+浆的性能影响
很大。在弱碱条件下 23456用量 !7 8的最佳
预处理条件为:34#15&用量 !97、最高温度
!9$:、升温保温 !;左右;高浓磨浆时则应采
用 $< &、$< !、$< !==的盘磨间隙进行三段磨
解,磨浆浓度以 !97为宜。
%、民丰集团公司多年来一直采用麦草、
芦竹 2苇 8 等草类原料,以碱法蒸煮工艺生产
漂白浆和本色化学草浆,并掺入不同比例商
品浆抄造各种工业、文化用纸;在制浆过程中
产生的大量黑液则通过碱回收系统进行回
收,二十多年来,该系统运行基本正常,每年
可为公司回收烧碱 !9$$—!>$$?。
9、美国萨摩亚公司与尼罗纤维浆纸公司
联合 . @ A > 0,以美国南加州一种野生芦竹开发
出了名为“萨摩亚”的苇浆。该资料介绍这种
续生性草本植物,生长迅速,一年可收割一
次,其植株在一年之内可长至高达 !$ 米左
右。除了具有适应性强的优点之外,在纤维得
率方面,该植物的年单产可达常规树种的 #9
倍,在制浆过程中可显著降低化学品的用
量。此外,该植物在减少温室气体方面亦具有
一定的作用,并已得到专家的公认。
据有关资料介绍:以这种植物为原料,制
浆符合环保要求,可应用于印刷纸和生活用
纸的制造。并且其制浆工艺已经在世界各国
申请了专利。就我国缺乏木材资源的具体国
情而言,这种植物无疑在造纸方面将具有巨
大的潜力。
四、芦竹的规模化种植情况
胜利石油管理局 . 0 抓住“发展黄河三角
洲高效生态经济”被列入国家十五规划的契
机,与晨鸣集团和华泰集团合作,利用黄河三
角洲的土地资源,投资 @!&$万元,在该地区
开发 !$ 万亩芦竹纸业原料生产基地种植项
目。目前该项目己完成芦竹高产栽培及机械
化栽培技术的研究,种植面积已达 &万亩,按
照计划,今年将完成芦竹的综合利用研究,种
植面积发展到 @万亩,到 #$$%年芦竹种植面
积发展到 !$万亩以上。届时,黄河三角洲将
成为我国最大的芦竹产区和世界最大的草浆
纸业原料生产基地,并可形成一道天然屏障,
有助于阻挡风沙和改善生态环境,可以产生
巨大的经济效益、生态效益和社会效益。
根据分析论证,该项目当年即可收回成
本,第二年即可盈利,三年后可达丰产期,亩
!
天津造纸
!# 年第 $ 期
产量可达 $吨以上 %按目前价格每吨 &元
计算,每亩可收入 ’&元 (。且芦竹生产纸浆
后的木质素经过处理可作为三次采油的助
剂,既可充分利用水资源,又可节约资金,提
高经济效益。在生态效益方面,由于黄河三角
洲是近代淤积而成的新生陆地,土地盐碱化
程度高、生态环境脆弱,土地沙化严重,芦竹
大面积种植后,可形成我国最大的芦竹种植
带,有利于盐碱地、沙地的改良和提高植被覆
盖率,既可改善黄河三角洲的生态环境,又可
为发展生态旅游创造良好条件。
五、总结
’、芦竹用做造纸原料,具有如下优点:
(’)生长环境适应性强;
% ! (产量高;
% $ (成浆性能好,强度高;
% # (易于碱回收。
!、由于芦竹的非纤维细胞含量和聚戊糖
含量均较高,因而也具有一些不利条件。所
以,在芦竹的选育和栽培时,应设法选育优良
品种;在造纸过程中,应根据实际情况,采用
中性盐法制浆以提高得率。
综上所述,芦竹作为造纸原料,与传统的
芦苇、麦草相比,得率可高出 $)以上,碱回
收率高 ’个百分点,且滤水性好,成纸指标
理想;不仅如此,大面积种植芦竹还可以阻挡
风沙,改善生态环境,具有巨大的经济效益、
生态效益和社会效益。总之,芦竹潜力巨大,
种植芦竹将是中国解决造纸原料短缺的有效
措施之一,也将是中国林纸一体化的有效补
充之一。
参考文献
’ 吴武汉 * 芦竹——— 一种高产优质的造纸
原料 * 天津造纸,’++$* % # (:!,—!+
! 张志诚等主编 * 造纸工业辞典,’+,,:
’-$
$ 邬义明主编 * 植物纤维素化学,’++’:!-
# 杨雪琴等 * 芦竹烧碱法制浆实验 * 中国
造纸,!!* % ! (:#&
& 高斌等 * 芦竹制浆初探 * 纸和造纸,
!’* % # (:#
. 王玉龙等 * 芦竹磺化化机浆工艺条件的
探讨 * 黑龙江造纸,!!* % $ (:#—&
- 美国萨摩亚公司与尼罗纤维浆纸公司,
信息
, 中国专利申请号 ++,’##-/
+ 黄河三角洲十万亩芦竹开发种植项目正
式启动,信息