全 文 ：沙兰杨亚按法制浆造纸实验室工艺试验 ’
侯永发 王执盛 盛永忠
(中国林科院林化所 ) (山 东省泰安市造纸厂 )
摘 要
以速生的沙兰杨为原杆 , 采用 2 0% 亚按 、 温度 1 70 ℃ 、 时间4 小
时等蒸煮工艺条件制的浆 , 可 以 用于生产文化用纸 。 若采用 16 ~
18 % 亚接 、 温度 1 70 ℃ 、 时间 2~ 3 小时等蒸煮工艺条件制的浆 , 可
以 用于生产本色包装用纸 。
杨树具有适应性强 、 生长快等显著特点 , 全国已有速生杨树丰产林 2 万公顷 , 到 2 0 0 0
是重要造纸材之一 。 自1 9 7 5年从意大利 引种 年将发展到 1百多万公顷 。 目前 , 全国杨树
速生杨树品种以来 , 发展很快 , 至 19 8 5年 , 生产已形成一定供应能力 , 急需开展综合利
. 参加试验的还有泰安市造纸厂技术科周桂珍科长 , 厂科研所李媛风 、 彭建安 。
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加热到要求温度的氮气 , 进入处理器 ( 5 ) ,
处理后的氮气进入贮罐 ( 7 ) , 而后经分气
缸送至各用气设备石
经上述系统处理后的氮气含氧量 , 在设
计流量下 , 可达 5 0 p pm以下 。
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图 3 处理系统流程图
1
.
H : 集气罐 2 . N : 集气罐 3 .流量计 4 .加
热器 5 .处理器 6 . 阻火器 7 .贮罐
四 、 几点意 见与讨论
浅色松香醋中间试验 已达到我们的预 期
目的 。 从工艺及设备的设计思想结合实验后
的反思 , 我们提出以下几点 , 可作为松香醋
类产品生产和设备设计参考 。
1
. 采用导热油作为浅色讼香醋试仓用
传热介质是成功的 。 其直接效果不仅反 映在
节能 、 减轻劳动强度 、改善操作环境和生产安
全性上 , 而且直接影响到产品质量和原料耗
量上 。 这一加热方式 , 今后可在我国松香醋
生产行业逐步推广 , 以取代直接火加热方式 。
2
. 反应釜是松香醋化反应的 主 体 设
备 , 其密封程度应十分注意 。 同时应选择适
当的传热面积 , 以适应改变工艺条件 , 缩短
反应时间的要求 。
在松香醋生产 中 , 搅拌效果往 往 被 忽
略 , 认为松香醋化反应在较弱搅拌效果下即
可的看法是片面的 。 搅拌效果的好坏可能影
响到反应时间 、甘油耗量 、 产品酸价等指标 。
3
. 回流冷凝器应有适当的换热面积 ,
业应十分注意回流冷凝器出口温度的控制 。
用 。 为此 , 我们选择沙兰杨进行了亚按法制
浆造纸的研究 。
在 15 ~ 2 4%范围内变化亚按用量 。 蒸煮条件
及结果如表 I A 组和图 1所示 。从图 1 可以 看
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、 试验方法与条件
(一 )试材 品种沙兰杨 , 树龄 5 年 生 ,
胸 径 30 厘米 , 采 自泰安市徐家楼乡大北峪 。
( 二 ) 药剂
1
. 亚镶蒸煮液 : 泰安市造纸厂制造的亚
按蒸煮液 。
2
.氮水 : 生产用工业氨水 。
( 三 ) 试验方法 与设 备
1
.备料 : 手工制成规格为 20 )、 3 0 x Z 毫
米的木片 。 去皮 , 挑出杂质 。
2
. 蒸煮 : 用自动控制温度的巧升 电热回
转蒸煮锅 。 蒸煮 固定条件 : 装锅量 1 公斤空
运转 10 分钟 , 升温 l 小时 , 保温温度 170 ℃ 。
3
. 洗涤 : 粗浆经过打浆机疏解后用清水
洗净 , 测定蒸煮得率和浆的硬度 。
4
. 打桨 : 打浆设备为 23 升实 验 室 打 浆
机 。 打浆条件 : 浆浓 3 % , 加陀 5 . 5公 斤 ,
测定打浆度与湿重 。
5
. 漂白: 采用小样用玻璃烧杯进行一次
漂白 , 取样 25 克 。漂剂为次氯酸钙 , 测定白度 。
6
.抄片 : 用 2 0 0毫米 ZQ J一 A 型 纸 张 抄
片器 , 抄成定量为70 ~ 80 克 / 平方 米 的 抄
片 。 供测定物理性能用 。
7
.化验与检测方法 : 按轻工部部烦标准
检验方法 。
二 、 试验结果与讨论
为探讨速生杨树亚铁法制浆工艺特点及
成浆性能 , 确定适宜工艺条件 , 以及用这种木
浆生产牛皮包装纸和凸版纸的可能性 , 我们
重点进行了蒸煮 、漂白 、 打浆三方面的试验 。
( 一 ) 蒸煮工艺试验 ( 表 1 )
1
. 亚铁用 t 的影响 亚馁用量是蒸煮的
重要工艺因素 。 为了探索亚馁用量对成浆质
量的影响 , 在固定其它蒸煮因素的情况下 ,
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图 1 亚按用量对蒸煮的影响
1
.硬度 2 .得率
出 , 在本试验条件下的蒸煮过程中 , 随着亚
钱用量的增多 , 纸浆便度和蒸煮得率均随之
而下降 。 如果亚馁用量不足 , 蒸煮 温 度 过
高 , 时间过长将导致 由于磺化剂不 足 , 引起
木素缩合 , 势必导致黑煮 ( 如 A一 3 , 亚 钱
用量 15 %的蒸煮结果 ) 。
2
. 燕煮时间的影响 当亚按用量 16 % ,
保温温度 170 ℃ , 在 25 ~ 18 0分钟内变化蒸煮
保温时间 , 取得了如图 2 所示的影响趋势 。
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图 2 蒸煮时间对成浆的影响
1
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3
.液比的影响 药液向木片渗透 , 木素
磺化与溶解速度均与蒸煮浓度有关 ; 而后者
又取决于亚钱用量和液比的大小 。 液比大 ,
药液向木片渗透好 , 蒸煮均匀 , 但势必导致
药液浓度下降。 反之 , 液比太小 , 影响渗透
与蒸煮 , 严重的还会发生黑煮 。 我们发现 ,
在其它条件相同的情况下 , 液比从 1 :5 降至
i : 3
.
5 , 硬度 由8 5下降至 7 5 . 4 2 , 抄 片 强 度
增加 ( 裂断长从 4 2 1 3米提高至 4 7 4 1米 , 耐折
度由 89 次上升至 Z n 次 。
4
. 缓冲荆的影响 以氨水作为缓冲剂 ,
在 2 %条件下进行试验 , 发现废液 p H 值 偏
低 ( 5 . 5 ~ 6 . 3 ) ; 将氨水用量提高至 3 % ,
废液 p H值 6 . 8 ( A 一 7 与 B 一 8 ) ; 氨水 用量 ,
4 %
, 废液 p H值 7~ s ( B 一 9与 C 一 1 6 ) 。 因 此
需要一部分氨水去中和这部分有机酸 。 故木
材亚按蒸煮需要的缓冲剂用量要多一些 。
5
.纸浆硬度与强度关系 纸浆硬度是标
志其性质的一项重要综合指标 。 杨木亚按法
纸浆硬度对物理强度 (裂断长 )的影响关系 ,
如图 3所示 。
这种浆的硬度相对来说较小 , 可 以 漂 白制
成文化用纸 。制造这种浆的蒸煮条件 , 如表 1
C组 所示 。
3
. 得率 7 0 ~ 7 5 % , 硬度。 o ~ 1 1 0 ( 卡 伯
值 ) 的纸浆已属半化学之列 。 这种浆的裂断
长 3 0 0 0 ~ 4 0 0 0只是, 硬度较高 , 难于漂白 , 适
用于生产牛皮包装纸品种纸张 。 制这种浆的
主要蒸煮条件 , 如表 I B组所示 。
( 二 ) 打 装工艺试验
用 2 3升荷 兰式打浆机进行了打浆试验 。
打浆条件 : 浆浓 3 % , 加陀 5 . 5公斤 。 原 浆
性能 : 硬度 8 1 . 3 ( 卡伯值 ) , 打浆度 S O S R ,
湿重 3 . 7克 。 试验结果列于表 2和 图 4 。
表 2
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图 3 纸浆硬度与物理强度关系
1
. 得率 2 . 裂断长
由图 3 可知 :
1
. 随着纸浆硬度逐渐增加 ( 由45 增加至
n o )
, 裂断长呈 马鞍形状的变化趋势 , 并
在 65 ( 一卜伯值 ) 时达到最高值 ( 5 6 0。米 ) 。
2
. 按蒸煮得率区别浆的种类 , 60 ~ 70 %
的纸浆介于化学浆与高得率半化学浆之间 ,
硬度 6 0 ~ 9 0 (卡伯值 ) ,裂断长 4 0 0 0 ~ 5 0 0 0米 。
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图 4 打浆度对物理强度的影响
1
.裂断长 2 . 耐破因子 3 . 撕裂因子
结果表明 : ①杨木亚按法纸浆较易于打
浆 , 1 小时打浆度上升 2 5 O SR , 由 8 O S R至 3 3 0
S R , 2 小时可打到 6 1 “ S R , _旦升 5 3 O S R ; ②打
浆对物理性能的影响 , 与一般浆规律相似 。
耐破度随打浆度的提高而提高 ; 裂断长和撕
裂度从 l o O S R开始逐 渐增力Tl , 在 3 0 ~ 3 5 O S R
呈最大值 , 而后随之打浆度的增加而下降 。
( 三 ) 漂白工艺试验
我们采用两种工艺流程进行了小样漂 白
试验 。 一段流程 : 加 N a O H的次氯峻钙一次
漂白 ; 二段流程 : 一段为 N a O H预处 理 , 二
段为次氯酸钙漂 白 。 未漂 浆 原 始 白 度 为
4 3
.
2%
, 硬度为 63 . 7 9 ,漂 白条件及其结果 , 列
于表 3 。
表 3 漂 白 条 件 与 结 果
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表 3漂白试验结果表明 :
1
.
N a O H 预处理和次氯酸钙两段漂白处
理比加 N a O H的一段次氯酸钙漂白效果要 佳 。
在相同的条件下 , 白度增高 2 . 5 ~ 2 . 8% 。
2
.
N a O H 预处理阶段的温度 , 对于漂 白
影响很大 。 在相同的条件下 , N a O H 预处理
温度 由3 0 “ C提高至 6 0 “ C , 漂率可由20 %下降
至 1 0~ 1 2% 。
3
.原浆自度为 40 ~ 4 5度 , 硬度为 60 卡伯
值左右 , 在漂率 10 ~ 12 % , N a 0 H用量为 1~
2%
, 漂 白时间 1 . 5~ 2 . 0小时 , 预处理温度为
6 0
O
C 的两段漂白条件 , 纸浆漂后白度可达 65
~ 70 %
, 达到生产漂白纸的要求 。
4
. 亚按法杨木米漂浆白度比其它制浆法
略高 10 %左右 。 加碱预处理有利于提高亚按
法木浆的白度 。 此外 , 与速生杨木其它制浆
方法 ( ` 〕 相比 , 亚钱法杨木浆 尚属 易 漂 浆
种 。 这些都是杨木亚按法浆漂白的特点 。
三 、 结 论
1
. 以沙兰杨为原料 , 采用中性亚馁制浆
方法 , 在亚按用量为 16 ~ 2 0% , 温度 17 0℃ ,
时间为 2 ~ 4 小时等蒸煮条件下 , 可 以制出
得率 6 0~ 7 5% , 硬度 6 0 ~ 1 1 0 , 裂断长为 3 0 0 0
~ 5 6 0 0米的高得率纸浆 , 可用于生产文化用
纸或本色强韧包装纸 。
2
. 杨木亚按法浆滤水性能好 , 易于打 浆 。
在打浆度为3 0 、 3 5 O S R时 ,具有最佳物理性能 .
3
. 与其它制浆方法相比 , 场木亚按法浆
漂白性能尚好 。 采用N a O H预处理和提高 预
处理温度 , 有利于提高白度 。
4
. 由于试验条件与规模所限 , 尚难于做
出经济估算 。 建议在小试基础上 , 进行扩大
试验 。