全 文 ：红皮象耳豆 、 白格木材制浆抄纸的
一 初 步 研 究
广 州 造 纸 厂
热带林 业科学研究站
前 言`二
随着社会主义革命和社会主义建投的不断发展 , 作为替遍用于造纸的针叶树材 , 用途 日
益广泛 , 远不能满足造纸工业的需要 , 因而扩大造纸用材资源 , 是发展我国造纸工业的必然
趋势。
近年来 , 由于打浆 、 化学助剂等制浆抄纸技术的发展 , 弥补了阔叶树纤维较短的缺 陷 ,
改善了阔叶树纸浆纤维在纸机上的抄造适用性 , 为使用阔叶树造纸创造了条件 。
广东地处热带亚热带 , 培育和发展适用于造纸的速生阔叶树是值得研究的课题 。
为了执行 伟大领袖毛主席 “ 备战 、 备荒 、 为人民 ” 的战略方针 , 贯彻我国造纸工业的发
展规划 , 贯彻省委提出的 “ 闯新路、 用新材 、多出纸 、 出好纸 ” 的指示 , 近几年来 , 广州造纸
厂 曾对木麻黄和按树木材的制浆造纸进行了一些试验研究 。 为了选择和寻找比较优 良的制浆
造纸阔叶树种 , 1 9 7 2年 , 广州造纸厂和热带林业科学研究站 ( 以下简称热林站 ) 合作 , 对红
皮象耳豆 、 白格两种热带粗生 、 速生 阔叶树材进行了初步研究 荟 。
一 、 试 验 材 抖
( 一 ) 生 长 情 况
红皮象耳豆 ( E n t e r o l o b i u m e y e l o e a r p u m ( J a e g ) G r i s ) 和白格 (菲律宾合欢 A l b i z i a
p r o c e r a ( W i l l d ) B
e n t h ) 同属含羞草科 。
红皮象耳豆原产南美洲北部的委内瑞拉至 中美洲的墨西哥以及西印度群岛一带的热带地
区 。 我国华南个别地区有少量引种栽培 。 具有粗生 、 速生等优点 ,热林站试种 7年 8 个月生 ,
平均高 1 2 . 0米 ( 年平均高生长 1 。 5米 ) , 平均胸径 25 . 7厘米 ( 年平均径生长 3 . 3厘米 ) 。 但缺
乏大片造林的经验 。 据国外记载 , 红皮象耳豆的心材坚实耐水 , 在原产地供作独木舟和各种
来 热带林业科学研究站 负责木材纤维 形态和化学成分的分析 , 广州造纸厂 负责制
浆抄纸和 桨料质量 、 化 学成分的试验 。
建筑材料① , 未见用于造纸的记载 。 红皮象耳豆伐倒后几个月 , 边材发生蓝变 , 放置一年多
的原木 , 边材普遍发生蓝变 , 但虫害很轻微 。
白格主要分布于海南岛西部和西南部 , 要求气温较高 , 海拔 3 0 米以下低丘 、 台地和平原
都有生长 。 粗生 、 较耐干旱 , 茅草地 、 干旱地 生 长 良 好 , 为次生林主要树种之一 。 萌芽力
强 , 速生 , 三年生胸径可超过 12 厘米 , 但缺乏人工栽培经验 。 未经防虫处理 , 白格边材极易
遭受虫害 , 心材美观 , 经久耐用 。 据说 “ 印度曾初步试验用于造纸 , 纸质不差 ” ② 。
红皮象耳豆试材取 自热林站庭园绿化的疏伐植株 , 包括基干六段 , 中干四段 ,大枝四段 。
白格试材取自热林站内天然生长的散生植株 , 包括基干九段 , 中干七段 , 大枝六段 。 两个树
种的胸高试材 (除个别外 )均有心材 , 心材直径一般在 5 厘米左右 , 试材的有关记载见表 1 。
表 1
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7一 8皮豆耳
红象
白 格 6一 7
( 二 ) 木材的纤维形态和化学成分 `
离析及切片材料取 自胸高 、 中干及大枝圆盘的不同生长轮 。
用 1 0% 的硝酸及铬酸混合液于 40 “ C恒温下处理离析材料 ; 用氢氟酸软化切片 材 料 , 并
均以苏木色素及番红做二重染色 。
离析纤维的临时封片在显微镜投影下测定其长度 。 纤维宽度取测壁厚腔径所得的径向直
径 。 细胞比例用显微镜投影和称重法求得 。 壁厚腔径以同一切片材料在显微镜下直接测定 。
所得结果见表 2
木材化学成分基本上按国家标准草案③分析 , 所得结果见表 3
二 、 制 装才少纸试验
( 一 ) 试 样 准 备
原木到广州造纸厂后锯成 2 米以下木段 , 经生产用圆筒 去皮机和马尾松混合去皮 , 去皮
效果较好 , 残存老皮不多 , 且较易剥离 。 去皮后的原木外观洁白美观 , 但放置 1 6小时后外层
呈浅灰色 。 以生产用圆盘切片机 切成 15 一 21 、 3 一 5 毫米木片备用 。 木片含水率较高 , 放置
24 小时后有浓厚的醇酸气味 。 放置室内一星期后 , 发霉变成灰黑色 。
带 纤维形态的大部分工作在广东农林学院进行 , 感谢院方的大力支持及何天相先
生的热情指导 。
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(
’二 )制 浆 方 法
1
.化学制浆 :设备为 15立升回转 ( 2转 /分 )电热不锈钢蒸煮锅 。
a
。 硫酸盐法 :工艺技术条件如下表 4
表 4硫 酸 盐 法 制 桨 工 艺 技 术 条 件汉 入 锅 药 液 蒸 煮 情 况 粗桨收 硬 度获率 ( % ) ( K M o0 4 )总 检 硫化度 液 比 升温 保温 温度 压 力 总时间 值家耳豆 ( % ) ( % ) (时 ) (时 ) (℃ )公斤 /平方厘米 (时 )(以万 a0 H计 )
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. 亚硫酸氢钙法 : 工艺技术条件见表 5
表 5 亚 硫 酸 氢 钙 法 工 艺 技 术 条 件
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药液组成与马尾松生产用药液组成相同 , 其它参照蒸煮木麻黄制浆试验的条件进行 , 蒸
煮终点根据后期药液情况判断。 小型试验由于设备所限 , 蒸煮药液 、 . 废气均未进行回收 。
2
。 化学机械法制浆 :
木片经处理后 , 采用中30 0砂轮盘磨 ( 配 10 醛电动机 , 磨盘转速 9 0 转 /分 ) ,人工喂料 ,
粗磨一次 ; 精磨 2 一 3 次 ( 用蓝玻璃观察纤维分散情况 ) 成浆 。
a
。 中性盐化学机械浆 : 木片用水或亚硫酸钠液予浸渍后进行蒸 煮 , 为加快试验进
度 , 采用了转速相同的电热不锈钢锅和直接通汽 ( 来汽压力 10 公斤 /平方厘米 ) 加热铁锅 ,
同时进行试验 , 然后在上述盘磨中成浆 , 其工艺技术条件见表 6
表 6
侧象耳豆 {象耳豆 }象耳豆 {白 格 }白 格 }
前 处 理 N a : 5 0
用 量
蒸 煮 情 况
升 温
(% ) (时 )
保温 {温度
(时 ) 1(℃ )
公斤/
/ 平方厘米
总时间
(时 )
粗 桨
收 率
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水浸 4 小时以上
水浸 4 小时以上
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水 浸 4 小 时以上
水浸 4 小时以上
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。 冷碱化学机浆 : 试验方法是以 4 % N a O H ( 以绝千木片计 ) , 温度 80 O C , 浸渍
4 小时左右 , 在上述盘磨中粗磨 、 精磨成浆 。
3
. 木片机械浆 : 热水予浸木片24 小时以上 , 在上述盘磨中磨碎成浆。
( 三 ) 抄 纸
上述方法制得之浆料经 中80 0毫米外流式筛浆机筛选后 , 在抄宽 30 厘米 、 单网 、 单 缸逆
流上浆的试验用小圆网机上 , 以 7 米 /分抄速抄造成纸 。
三 、 结 果 讨 论
( 一 ) 木 材 分 析
两种木材的纤维素和戊酪含量均较高 , 木素含量则较低 , 表现了阔叶树材的特性 , 其他
各项成分均接近针叶树材的化学成分 , 从化学分析结果来看 , 这两种木材均为较好的造纸用
材 。 两种木材的纤维直径较小 , 壁腔比值较低 , 纤维比例较大 , 均有利于制浆造纸 , 但纤维
长度较短 , 按国际木材解剖学家协会标准 , 红皮象 耳 豆 刚 可列入中等长度 , 纤维长宽比值
较低 ( 一般资料认为比值应大于 35 ~ 4 5 ) , 尤其是两种木材的薄壁细胞含量 , 在阔叶树中都
是较高的 , 对纸机抄造的影响如何 , 有待进一步研究。
( 二 ) 各种制浆方法对比
各种制浆方法所得浆料试验情况见表 7 ( 附后 )
1
. 亚硫酸氢钙法 : 从蒸煮时间来看 , 两种木材均较易于成浆 , 粗浆收率虽较高 , 但由
于心材难以煮透 , 致使成浆粗渣较多 , 细小尘埃多 , 影响细浆收率和质量 。
成浆白度低 , 以单段次氯酸盐处理 , 可以漂 白 , 但氯耗较高 ( 详见表 6 )
2
. 硫酸盐法 : 本方法制得的浆料强度较高 , 浆料获得率也较高 , 浆料经次氯酸盐处理
后 , 可以漂 白 , 漂白浆质地较针叶树浆矛软美观 , 由于其含戊醋量高达 2 一24 % , 浆料叩解
后较透明 , 可作为抄造白纸的原料 , 更适宜于作要求透明度较高的纸张 。
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. 化学机械法制浆 : 不管中性盐法或冷碱法 , 二者制浆均具有较高 的 收 获 率 ( 高达
8 6一 90 %左右 ) , 而且浆料强度亦较机械法制得浆料为好 , 能较为合理 的利用木材资源 。
中性盐化学机浆 , 成浆质量较好 , 浆料强度较高 , 特别是象耳豆更为突出。 但成浆色泽
灰暗 , 白度低 (仅 42 一 46 度 ) ,尤以象耳豆为甚 。 为了改进象耳豆浆白度 , 曾以 1 % N a : S 。 : 予
浸象耳豆木片 , 至予浸渍液遇铁离子不呈蓝色 , 再进行蒸煮磨浆 , 但未见效果 。
冷碱化学机械法制浆 , 所耗碱量较少 , 无需耐压蒸煮设备 , 强度一般 , 成浆白度较其他
方法制得浆料高 1 ~ 2 度 ( 但仍仅 45 一 47 度 ) , 曾以 2 %的保险粉进行试探漂 白 , 但效果很
差 ( 详见表 6 ) 。
4
. 木片机械浆 : 由于磨碎设备不够理想 , 磨碎条件 ( 包括磨碎温度和磨碎浓度 ) 难于
控制 , 致使成浆纤维硬 , 尤其白格纤维更感粗硬 , 故对此制浆方法尚难判断 , 惟从纤维形态
观察 , 较过去我厂机械法木麻黄浆纤维形态为好 , 有成浆的可能 。
化学机械法和机械法制浆 , 成浆的关键问题是需要较为理想的磨浆设备 。
综上所述 , 各种制浆方法中 , 以硫酸盐法制文化用纸和白纸 , 以化学机械法制造板纸和
瓦楞纸等较为理想 。 这也是国外以阔叶树材制浆广泛采用的两种方法 。
( 三 ) 抄 纸 试 验
试验配比及纸质情况见表 8 。 由于有的浆料数量太少 , 故混合抄造成纸样。 几种成纸以
漂白化学浆抄成的纸张强度最好 , 纸质细滑 , 其他各种浆料抄成的纸 , 白度均较低 , 强度除
冷碱白格化学机浆成纸强度低外 , 其余强度均可满足一般文化用纸及包装纸的要求 。
材 种 桨别及配比情况 净化 处理情况 成 纸 质 量 备 注
质 量 平均裂街裂度 耐破 度 白皮呱断长 (克 ) 公毛了 (% )米 (米 ) z / 平方厘米泉耳豆 硫酸盐浆78 。 1% , 未筛选以约 85 % 5 2 。 2 4 0 1 0 4 2 。 1 1。 5 0 木汉呀酸法钙盐桨 2 1 。 9% 漂液处理
白 格 硫互之盐桨 5 8 。 4% , 未 筛选 以约 10 % 4 9 。 0 3 7 9 0 3 3 。 0 1 。 2 8 未浏酸月全钙盐桨 4 1 。 6% 漂液处理
象耳豆 冷碱盘磨桨 , 中性 未 处 理 2 3 。 3 2 7 6 0 1 4 2 。 5 0 未测盆半化 浆各 5 0%
白 格 冷碱盘磨桨 , 中性 未 处 理 2 1。 7 2 1 5 0 3 6 。 8 0 未浏
盐半化浆各 50 %
象耳豆 10 0%冷碱盘磨桨 经 小平筛筛选 约 3 3 。 0 2 2 3 5 3 0 。 4 0 4 4
2 %保险粉处理
白 格 1 0 %冷碱盘磨桨 经 小平筛筛选 约 2 1 。 9 1 4 7 8 3 6 。 5 0 4 6 原桨白度
2 %保险粉处理 45 。 4
未 处 理 3 5 。 3 2 5 5 7 6 2 。 4 0 。 3 5 未刚

(四 )两种原料对比
从原料情况来看 , 虽然 白格比重较象耳豆稍大 , 用于制浆有利于充 分发 挥 制浆设备能
力 , 但白格木材纤维含量较象耳豆低 , 而且极易 虫蛀 , 给原料的贮藏保管增加了困难 ; 从而
降低了白格木材的使用价值 。
各种制浆方法的对比 ( 详见表 7 ) 说明白格成浆不及象耳豆容易 , 白格纤维较坚韧 , 不
管化学法或化学机械法制浆 , 均较难帚化 , 致使以各种制浆方法获得的浆料和成纸强度不及
象耳豆 。
综上各项看来 , 象耳豆作为制浆抄纸原料较白格优良。
四 、 .结 束 语
1
. 两个树种的木材纤维形态表现了一般阔叶树的特点 : 纤维较短 , 长宽比较小 , 薄璧
细胞含量则较一般阔叶树高 , 这些均不利于造纸 , 但从总的木材分析结果来看 , 能符合一般
造纸用材的要求。
2
. 两种木材小型试验成浆均无特殊困难 , 至于能否适应长网机抄造的要求 , 浆料需如
何处理 , 有待进一步试验 。
小型试验所得浆料 的白度较低 , 可作一般文化用纸及包装纸用 ; 不经漂白难以满足
白纸和较高级纸张的要求 。
3
.
` 两种木材在室内存放期间均易变色 , 白格并易虫蛀 , 作为造纸材的保管问题 , 应作
专门研究 。
4
. 本试验在实验室条件下进行 , 初步获得一些数据和认识 。 如何根据浆料用途 , 采用
更为经济合理的制浆工艺技术条件和较为合适的漂白 、 打浆方法 , 提高浆和纸的质量 , 有待
进一步研究 。
参 考 资 料
《 热带经济植物简录 》 华南亚热带作物科学研究所引种组 编 , 1 9 6 4年 12 月
《海南主要经济树木 }) 广东省林科所编 , 1 9 6 4年
《制浆造纸试验方法 》 四川省径二业局制浆造纸研 究所 , 1 9 7 0年
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