全 文 ： 论文与综述
ASP 芨芨草化机浆制瓦楞原纸用浆的研制
聂勋载 ,刘世海 ,张志芬 ,刘文燕 ,刘本柱
(安丘汶瑞集团公司 APSP 研究室 ,山东安丘 262100)
[ 摘　要] 　介绍了 ASP 芨芨草化机浆的流程、设备 、工艺条件和结果。 ASP 芨芨草化机浆的质量 , 能满足
A级(高强)瓦楞原纸的质量要求 ,为 APSP(含 ASP)制浆方法增添了用途 ,也为我国造纸工业开拓了新的原料。
[ 关键词] 　APSP 制浆;ASP 制浆;芨芨草;S LG多功能制浆机;S LG撕裂机
　　芨芨草 ,别名:枳机草、席萁草(河北)、德里斯(内
蒙), 属莎草科 ,学名:Achna therun Splendens(T rin)
ohwi。产于我国西部 , 新疆 、青海 、甘肃 、西藏和华北 ,
内蒙 、河北及东北等地。该草耐旱 、耐寒并耐碱 、在盐
碱荒野地区能生长繁殖 , 能防风固沙 , 是水土保持植
物。 11月左右枯萎收割。春季萌发较早 , 簇生成丛 ,
每丛约40 ～ 50株 , 茎秆坚硬 , 茎高 1～ 2. 5m 。芨芨草
的纤维形态与龙须草相似 , 纤维较短略细。杂细胞较
少(约占 29%), 形状多为枕形 , 芨芨草是优良的造纸
的原料。
1　实验原材料 、仪器设备和方法
1. 1　原料
芨芨草 , 河北某公司提供。产地:内蒙古。直径
3mm ,茎高约 2m。人工切料长度 20 ～ 30mm 供研制
用。芨芨草的化学组份如表 1 ,纤维的测定如表 2、表
3。
表 1 　芨芨草的化学组份　　　　　　　　　　　%
灰分 果胶 1%NaOH抽出物 多戊醣 木素 全纤维素 水分
2. 95 1. 08 39. 62 25. 98 16. 52 49. 15 11. 12
表 2 　芨芨草投影仪测定的纤维长度 、宽度
项目 长度 /m m平均 最大 最小 一般
宽度 /μm
平均 最大 最小 一般
长宽比
全草 1. 20 2. 81 0. 40 0.8～1.7 9. 40 21. 6 4. 6 5. 4 ～ 12. 3 128
表 3 　芨芨草显微镜测定的纤维细胞壁厚 、腔径
项目 平均 /μm 最大 /μm 最小 /μm 一般 /μm 壁腔比
壁厚 3. 0 4. 2 1. 0 2. 0～ 3. 5
腔径 3. 0 6. 0 1. 0 2. 0～ 5. 0 2. 0
1. 2　化学药品
NaOH(化学纯)、双氧水(30%)、水玻璃(化学
纯)、硫酸镁(化学纯)、EDTA(化学纯)。
1. 3　主要设备
汶瑞机械厂研制、改制:汽蒸仓、SLG -撕裂机、SLG -
收稿日期:2005 - 04 - 06
多功能制浆机、混合器、消潜罐。
陕西科技大学制 ZQS2 - 23L 打浆机 、ZQS5 -
Q300筛浆机、ZQJ - B型抄片器等。
1. 4　实验仪器
长春纸张试验机厂制 ZLD - 100、300电子式纸张
拉力试验机 、 ZSE - 100纸张撕裂度测定仪、 ZZD - 25B
纸张耐折度测定仪、ZP - 100纸张耐破度测定仪等。
中国制浆造纸研究院制 XWY - Ⅳ型纤维测量
仪。
1. 5　实验仪器设备检测方法
按屈维均等编著《制浆造纸实验》的方法进行。
2　ASP 芨芨草化机浆制瓦楞原纸用浆的质量要求
按瓦楞原纸国家标准 GB /T13023 - 1991。
3　ASP 芨芨草化机浆的研究
3. 1　研制流程
原料(风干芨芨草)→人工切料→水泡 ,脱水→汽
蒸软化→S LG78撕裂机→加药混合器→SLG-78制浆
机→消潜器→打浆机→抄片器→物理检测。
3. 2　工艺条件
水泡、脱水:用水浸泡 30min后 , 去除游离水。原
料干度 30%～ 40%。
撕裂:将原料撕裂成松散状。
加药汽蒸:加药 NaOH 5%～ 6%,汽蒸温度95℃,
时间 20min。
S LG:磨浆浓度 25%～ 30%、过一遍 SLG。粗浆
打浆度 24°SR。
消潜:温度 75 ～ 80℃, 浓度 4%～ 5%时间 10 ～
15min。
打浆:打浆浓度 2%,将粗浆打成细浆 、抄片、测试。
3. 3　性能检测
检测结果见表 4。
表 4 ASP 芨芨草化机浆物理性能检测结果
打浆度
/ oSR
定量
/g m -2
紧度
/ g cm-3 裂断长/ m
撕裂指数
/mN m2 g-1
耐破指数
/kPa m2 g-1
环压指数
/N m g-1
32 122 0. 56 4756 7. 46 2. 3 13. 3
(下转第 13页)
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ASP 芨芨草化机浆制瓦楞原纸用浆的研制
加药:NaOH6%～ 9%, 双氧水 2%～ 4%, 水玻璃
1. 5%～ 3%,硫酸镁 0. 5%～ 1%, EDTA 0. 3%～ 0. 6%。
汽蒸:温度 95℃, 时间 20min。
S LG:磨浆浓度 25%、(A 方案)过一遍 SLG 和(B
方案)过二遍 SLG。
消潜:温度 75～ 80℃, 浓度 3%～ 4%, 时间 10 ～
15min。消潜后打浆度 42o SR。
原浆颜色:浅(蛋)黄色。
打浆:打浆浓度 2%,将粗浆打成细浆 、抄片、测试。
3. 3　结果　见表 4。
表 4　抄片及物理性能测试结果
项目 打浆度
/ oSR
定量 /
g m - 2
裂断长
/m
耐折度
/次
撕裂指数 /
mN m2 g - 1
耐破指数 /
kPa m2 g - 1
环压指数 /
N m g - 1
A 方案 53 85 4600 4 8. 64 1. 94 15. 47
B方案 51 113 5717 7 11. 09 2. 83 未测
63 102 6433 12 7. 47 3. 23 未测
3. 4　PSP 甜高梁秆渣化机浆纤维帚化分析
样品名称:甜高梁秆渣化机浆 20041118
存储位置:　　　　　　　总帚化率= 80. 27%
0级帚化总端头数(低度帚化) :1 端头率=2. 04%
1级帚化总端头数(中低度帚化):4　端头率=8. 16%
2级帚化总端头数(中度帚化) :18 端头率=36. 73%
3级帚化总端头数(高度帚化) :26 端头率=53. 06%
3. 5　APSP 甜高梁秆渣化机浆筛分析
纤维长度测量统计结果见图 1:合格纤维占 90%,
其中 >1mm 的长纤维高达 30%, <0. 5mm 以下的短
纤维约 10%。
图 1　纤维长度测量统计结果
4　结论与讨论
4. 1　本实验用课题组东北基地提供的甜高梁秆渣 ,研
制 APSP 甜高梁秆渣化机浆 , 取得了较好的结果。
APSP 甜高梁秆渣化机浆为浅(蛋)黄色 , 这种颜色不
需调色或染色很适合生产防近视纸 、课本纸、淡黄书写
纸、印刷纸 、新闻纸和生活用纸等多种纸张。甜高梁秆
渣的纤维较长、打浆后合格纤维占 90%, 其中 >1mm
的长纤维高达 30%, <0. 5mm 以下的短纤维约
10%。纤维的帚化良好 , 总帚化率达 80. 27%。成纸
裂断长大大超过课本纸 3000m(甚至大于 4300m)、耐
折度大于 4 次的要求。环压指数超过 9. 2 N m /g
(瓦楞原纸标准、APSP 甜高梁秆渣化机浆的强度 , 已
超过很多纸种的质量要求)。表明 APSP 甜高梁秆渣
作为新原料 , 用于造纸工业是可行的 , 尚具有很大的
开发潜力。APSP 甜高梁化机浆研制成功 , 仅仅为甜
高梁秆原料在造纸工业中的应用 , 开了一个好头。
4. 2　用刚榨汁的甜高梁秆渣制 APSP 化机浆 , 成浆
的打浆度高(42°SR), 脱水性能差。颜色浅黄 , 难于漂
白。表明纸浆中含有较多的非纤维杂质。这可能是甜
高梁秆渣未脱髓(杂细胞多 、渣中残糖及泥砂等杂物
较多)所造成。必需强化原料的备料 , 建厂生产时要
除髓。(建议采用干湿法联合备料 、通过除髓 、强化洗
涤;将髓芯、杂细胞、残糖等杂物排出), 改善原料的
品质。若能将粗浆的打浆度降下来 , 甜高梁秆渣将是
生产高强瓦楞原纸、强韧箱纸板等厚纸种的好原料。
若能改善漂白 , 生产白纸 , 将会大大拓宽甜高梁秆渣
在造纸工业中的用途。这些研究工作将留在以后逐步
去完成。
4. 3　“甜高梁茎秆制取乙醇技术”的研究成功 , 开辟
生物质液体燃料的新途径。甜高梁被誉为“高能作物、
绿色油田” , 对缓解我国石油短缺具有重要的作用。
预计甜高梁在我国会有大的发展 , 也将为造纸工业提
供一种产量较丰富而集中 、具有工业开发价值的造纸
新原料。
4. 4　APSP 的流程具有设备简单 、投资省 、水耗电耗
少、运行费用低和全套设备国产化等优点。用于甜高
梁秆渣制 APS P化机浆 , 能取得好的经济效益、社会
效益和环保效益。
[参　考　文　献]
[ 1] 　王菊华.中国造纸原料纤维特性及显微图谱.北京:中国轻工业出
版社.
[ 2] 　隆言泉.制浆造纸工艺学.北京:中国轻工业出版社.
(上接第 11页)
4　结论
用 1年生的芨芨草 , 研制 ASP 芨芨草瓦楞原纸用
浆。取得较好的结果 , 质量超过A 级瓦楞原纸用浆的
要求(打浆度 32o SR的浆 ,裂断长超过 4300m。环压
指数超过 9. 2N m /g )。ASP 的流程设备简单 、节电、
投资省、汽耗、药耗 、水耗少。芨芨草化机浆很适合生
产市场缺口量大的 A 级(高强)瓦楞原纸。建议加大
芨芨草生产高强瓦楞原纸的力度 , 更好满足市场的需
要 , 能取得好的经济效益、社会效益和生态环保效益。
[参　考　文　献]
[ 1] 　王菊华.中国造纸原料纤维特性及显微图谱.北京:中国轻工业出
版社出版.
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ASP 甜高梁茎秆渣化机浆制浆的研制