全 文 ：广东林业科技
1 3 9 9年第 3期
南洋楹制浆造纸试验 `
广东省林科所 广东省造纸研究所
苏茂森 陈亚广 王杏春 黄永鹏
摘要 进行 了利 用南洋粗小径材和枝 ’ l’ 牙才混合制浆造纸的实脸室试脸 ( 初试 ) 以及生产
性试脸 ( 中试 ) 。 结果表明 , 两试脸的结果相近 , 试产的 52 9 /澎 凸版纸 、 6 0 9 /m , 书写纸 和 60
g / m
Z 单面胶印纸 , 经产品 质量检脸 , 各项物理力 学性能都达到部颁标准的一号纸或一号二等
纸 的要求 , 卷筒卫生 纸的质全亦很好 。
南洋楹 ( !bA二 ia fa 恤。 ) 是有名的速生树
种 。 广东省近年来大量营造速生丰产工业用
材林 ,经营的目的主要是生 产胶合板用材 。而
生产胶合板需要的是干形通直少缺陷的大径
级原木外 , 还有大量的小径材和枝 丫材也应
合理利用 , 才能实现全林全树综合利用提高
经济效益的目的 。 为此进行了利用南洋楹小
径材 、 枝丫材制浆造纸的实验室试验和生产
性试验 , 现将结果报道如下 。
1 实验室试验
1
.
1 木材试样
在广东省林科所内砍伐 7 年生的南洋楹
z 株 , 树高 12 . ] m , 胸高直径 2 0 . 1 c m 。 截取
小头直径 1 4 c m 以下的木段 (小径材 )和小头
直径 6 c m 以上的枝丫材混合利用 。 剥去树皮
后 , 锯成小木块 , 再制成 20 m m x 20 m m 火
2
·
s m n l 的试样 . 风干备用 。
1
·
2 纤维形态测定
先将试样放在水中煮沸排出空气 , 然后
放进 H刃 : 和冰醋酸 (l : 1) 混合液 中 , 在
60 ℃恒温水浴箱里处理 10 h ,直至纤维分离 ,
才用 K A J A A N I 凡 一 1 0 型 自动纤维尺寸分析
仪测定纤维细胞的长度 、 宽度 、 腔宽 、 壁厚
等项 目 。 其平均长度 8 4 7 o m , 宽度 2 2 林m , 长
宽比值 3 5 . 5 ; 腔宽 2 0 o m , 壁厚 2 . 0 o m , 腔
壁 比值 10 , 腔宽比 (柔性系数 ) 0 . 91 。
1
.
3 化学成分分析
从混合木片中用 4 分法取样 , 经粉碎机
粉碎后过筛 , 取留在 60 目筛上样品 , 按 国家
标准 G B 2 6 7了. 1一 G B 2 6 7 7 . 1 0 . 8 1 进行分析 ,
结果见表 l 。
表 1 南洋楹木材的化学成分
水分 灰分 抽出物 (% ) 木素 多戊糖 综合 容积重
( % ) (% ) ( % ) ( % ) 纤维素 ( g / e m , )冷水 热水 l % N a 0 H 苯醇 ( % )
10
。
3 6 0
,
5 4 2
.
4 8 4
.
3 0 1 6
.
2 6 2
.
9 2 2 5
.
4 0 2 1
.
6 2 7 6
.
2 3 0
.
3 3
, 本文由苏茂森执笔 . 参加试验的主要人员有 : 广东省林科所梁启英 ; 广东省造纸研究所伍泳强 、 邓汉祥 .
并得到王仁宇高级工程师指导 , 特致感谢 。
一 3 8 一
·4 蒸煮制浆
1
.
4
.
1硫酸盐法 K (P )制化学桨 蒸煮是在
1 5L回转式电热锅中进行 , 每锅装绝千木片
1 0 0 0 9
, 液比 1 : 4 。 工艺条件 : 用碱量 巧%
( N a
: o 计 ) , 硫化度 2 5% , 升温 9 0 m i n , 最高
温度 17 0℃ , 保温时间 l h 。 共煮 3锅 , 平均
粗浆得率 54 . 8 % , 细浆得率 52 . 3% , 残渣率
0
.
2 8%
, 残碱 8 . 8 2 9 / L , 高锰酸钾值 16 , 打
浆度 4 5 o S R , 定量 1 0 1 . 6 9 / m Z , 紧度 0 . 8 3 8 /
e m 3
, 耐破指数 6 . 8 6 kaP · m Z / g , 裂断长 9 . 7 5
k m
, 撕裂指数 6 . 6 9 m N · m Z / g , 耐折度 . (双
向 ) 1 0 0 0次以上 。
1
.
4
.
2 化学机械法 ( c M )P 制浆 原料木片
首先在 15 L 回转式电热锅 中进行化学浸溃
预处理 。 工艺条件 : 绝干木片 1 2 0 0 9 , 液比
z : J
, 用 碱量 2 . 5% ( N a Z o 计 ) , 硫 化 度
1
.
5 %
, 升温 l h , 保温 l h , 最高温度 12 5℃ 。
木片经药液化学预处理后 , 再在 G M N -
3 0 型盘磨机中多次高浓度磨浆 。 按上述试
验工艺条件 , 废液中 N a 0 H 残量为 O , Na ZS 。 :
残量为 6 . 9 9 / L 。
1
.
5 漂 白
硫酸盐法浆用次氯酸盐单段及 C 一 E 一
H 三段漂白 。均在塑料桶中进行 。单段漂白采
用的工艺条件 : 总有效氯用量 8 . 5% , 浓度
6%
, 温度 40 ℃ , 时间 1 0 m in 。 结果 : 漂率
7
.
6%
, 白度 7 0 . 9写 , 漂损率为 Q。 C , E一 H
三段漂白的工艺条件 : 总有效氯用量 名. 争写 ,
C 段有效氯用量 6% , 浓度 3 % , 温度纳 :琴℃
(室温 ) , 时间 6 0 m i n , 残氯 0· 1 7 9 / L ;万歇浓
度 6% , 温度 6 o aC , 时间 6 0 m in ; H 段有效
氯用量 .2 5% , 浓度 6% , 温摩 4 0℃ , 时间一90
m in
, 残氯 .0 s s/ L 。 三段漂 白结 果 : 漂率
6
.
6%
, 白度 7 2 . 3% , 漂损率 2 . 3% 。
化学机械 浆用 H Z仇 进行 漂白 , 白度
57
.
6%
, 达到了一般新闻纸的白度要求 。 :
.
6 打浆抄纸和纸页物理性能测定年
用 2 3 L v al ley 式打浆机打浆 , 打浆浓度
1
.
5 7%
, 加佗 5 . 5 k g 。 在 R a o k一 9 5 8 5 4型纸页
成型器上手抄纸 , 纸页物理性能测定在标准
条件 (温度 刘℃ , 相对湿度 65 % ) 下使用标
准仪器进行测定 , 结果见表 2 、 表 3 。
表 2 化学桨手抄纸页物理性能
孩打 定 紧 厚 耐 耐破 撕 撕裂 裂 耐折 白浆 量 度 度 破 指数 裂 指数 断 度 度度 ( g /m Z )二g / em 3 _ ( m m ) 度 ( k P a · m Z / g ) 度 ( m N · m Z / g ) 长 双向 (% )( o S R ) ( kP a ) ( m N ) ( km ) (次 )
单段 3 0 1 1 1 . 7 8 0 . 7 5 0。 1 5 7 5 2 2 . 7 4 . 6 8 8 7 5 . 8 7 . 8 4 7 . 9 1 10 0 0 6 7 . 2
漂白 4 5 1 1 1 . 7 8 0 . 7 9 0 . 1 4 1 6 2 1 . 8 5 . 5 6 6 6 6 . 9 5 . 9 7 8 . 3 1 以 6 2 . 8
上
三段 3 0 9 8 . 0 9 0 . 7 1 0 . 13 8 4 8 6 . 4 4 . 9 6 7 3 2 . 6 7 . 4 7 8 . 1 1 6 8 . 2
漂白 4 5 9 9 . 0 4 0 . 8 2 0 . 1 2 1 5 5 7 . 0 5 . 6 2 6 6 6 . 9 6 . 7 3 8 . 4 4 6 1 . 5
本色 3 0 10 3 . 8乞 0 . 7 3 0 . 1 4 3 6 3 9 . 4 6 . 16 9 1 5 . 0 8 . 8 1 9 . 4 2 2 5 . 7
浆 4 5 1 0 1 . 5 9 0 . 8 3 0 . 1 2 2 6 9 7 . 3 6 . 8 6 6 7 9 . 6 6 . 6 9 9 . 7 5 1 9 . 3
一 3 9 一
表 3化学机械浆各段磨浆纸页物理性能
试验 打 定 厚 紧 耐 耐破 撕 撕裂 裂 耐折 白
项 目 浆 量 度 度 破 指数 裂 指数 断 度 度
度( g /m, ) ( m m ) : g / e m , _ 度 ( k P a · m , /g ) 度 ( m N · m ? / g ) 长 双 向 (% )
(
O
S R ) ( k P
a ) ( m N ) l ( km ) (次 )
H
,
O
,
6 3 9 1
.
0 2 0
.
1 9 7 0
.
4 6 1 5 4
.
9 1
.
7 0 6 1 4
.
9 6
.
7 6 3
.
8 2 2 4 5 7
.
6
漂 白浆
磨 R 3 10 7 . 8 2 0 . 2 6 5 0 . 4 1 3 5 . 3 0 . 3 3 4 0 5 . 0 3 . 7 6 2 . 16 2 3 4 . 9
浆 R - 1 0 7 . ZC 0 . 2 6 5 0 . 4 2 7 4 . 5 0 . 6 9 4 8 3 . 5 4 . 5 1 2 . 4 6 9 3 5 . 1
段 R 、 1 0 6 . 8 5 0 . 2 6 1 0 . 4 1 1 0 0 . 0 0 . 9 4 5 7 5 . 7 5 . 3 9 2 . 5 4 4 3 7 . 3
数 R s 1 0 5 . S C 0 . 2 4 8 0 . 4 3 1 2 8 . 5 1 . 2 1 4 4 4 . 3 4 . 2 0 3 . 0 3 7 3 7 . 3
Q 产4一 ; 盏二 J冲1一 J少 下拟冬` :习匕 , }J 二协、 只业(
2门 试验流程
进行生产性试验的纸厂是一间设备较陈
旧 , 使用圆网纸机抄纸的中小型老厂 , 主要
产品是以甘蔗 渣为 原料生产有光 纸和卫 生
纸 ,亦曾生产过凸版纸和书写纸等文化用纸 ,
但漂白设备不够完善 , 经验不够成熟 。 在实
验室试验的基础上 ,结合该厂的现实条件 ,决
定采用硫酸盐法制浆 , 用次氯酸盐法单段漂
白 , 试产 52 刁m Z 凸版纸 、 6 0 9 /m , 书写纸 、 60
g /时 单面胶印纸和少量卷筒卫生纸 。 主要生
产流程如下 :
木料~ 切片~ 筛选~ 蒸煮制浆一洗浆~
占生筛~ C x 筛~ 浓缩一漂洗一磨浆~ 施胶
~ 沉砂除砂~ 高位箱加滑石粉~ 抄纸一切纸
一打包一成品 。
型螺旋式削片机 , 木片规格 15 一 20 m m x 20
m m X 3一 5 m m , 木片筛选用国产 B F l l 4 2 0型
3层摆动筛 。 鲜木片含水率 铭% 。
.2 3 蒸煮制浆
用硫酸盐法制浆 , 蒸球容积 25 m 3 , 每蒸
球装绝干木片 3 . Z t 。 蒸煮工艺条件 : 用碱量
16
.
5% ( N a
Z
o 计 ) , 硫化度 25 % , 最高温度
1 7 0℃ , 液比 1 : 2 . 8 , 升温 Z h , 保温 1 . s h ,
蒸煮周期 5 . s h 。 共煮 6 蒸球 , 平均粗浆得率
51
.
3%
, 平均残渣率 0 . 27 % , 平均高锰酸钾
值 12 . 6 , 符合制浆漂白的硬度要求 。
2
.
4 漂白
用次氯酸盐法单段漂白 , 用氯量 9% , 浓
度 4% , 温度 38 ℃ , 漂白时间 Z h , 洗涤时间
4 h
, 漂终州 值 8 . 0 , 残氯 1 s/ L , 白度 75 % 。
2
.
2 备料
木材原料来自广东省博罗县林科所 9年
生南洋楹林分 内的小径材和 小头直径 6 。 m
以上的枝 ’ l’ 材 。 砍伐后 , 就地剥去树皮 , 随
即运到厂里切片 , 切片机用国产的 B x 17 1 0B
一 4 0 一
2
.
5 打浆加填配料
用 中4 5 0 m m 双盘磨浆机 (三台串联使
用 ) 打浆 , 打浆度 37 ~ 42 os R 。 为了提高纸张
的白度 , 磨浆后添加适量增光剂 ( v BI ) 。 用
松香乳施胶 , 在纸机稳浆箱 中加入滑石粉 。
抄纸
在 1O9 2 m m双 网双缸机上抄5 5 2 /澎
凸版纸和6 09 / mZ书写纸; 在 17 5 5 m m单网
单缸机上抄6 09 /耐 单面胶印纸 。 由于南洋
楹木浆杂细胞较少 , 脱水较快 , 成纸均匀 , 不
易中断 , 故抄纸过程很顺利 。
产品物理性能检验
生产性试验共用绝干木片 19 . Z t , 合计
成纸 8 . 4 3 t( 不包括可 以回收重抄的纸边和
废纸 ) 。 成品经广东省造纸研究所测检站抽样
检验 , 结果见表 4。 结果表明 , 抄印的纸张与
部颁标准对照 , 大部分项 目都达到一号纸或
一号二等纸的要求 , 其中白度 、 裂断长 、 耐
折度等超过了标准要求 。
表 4 产品纸张物理性能
项 目 单位 单面 书写纸 凸版纸
胶印纸
定量 ( g / rn Z ) 5 8 . 0 6 0 . 6 5 0 . 8
紧度 ( g / e m 3 ) 0 . 6 2 0 . 7 0 0 . 6 0
白度 (% ) 8 0 . 4 7 9 . 3 7 5 . 6
施胶度 ( m m ) 0 . 5 0 0 . 5 0 0 . 2 5
裂 断长 ( m ) 3 8 9 0 3 5 6 0 3 4 6 0
平滑度 (正面 ) ( s ) 5 4 . 0 5 6 。 0 6 8。 8
耐折度 (双向 ) (次 ) 6 l 2 4
伸 纵向 ( % ) + 0 . 2 5缩 横向 十 0 . 了6
率
不透明度 (% ) 无 3 2 6 8 . 4
尘埃度 (个 /m ? ) 7 6 2 0
水 分 (% ) 7
3 结论与讨论
实验室试验和生产性试验的结果表 明 ,
南洋楹木材制浆造纸是可行的 , 其优点表现
为木料透性大 , 药物渗透力强 , 蒸煮容易 ; 黑
液的粘度不太高 , 有利于碱回收 ; 木材纤维
含量较高 , 浆的得率亦较高 ; 木材色泽浅 , 漂
白容易 , 纸张的白度较高 , 缺点是木材密度
偏小 , 影响装蒸球的容积重量 。 但从总体上
评价 , 南洋楹乃是一种 比较优 良的阔叶树制
浆造纸用材 。 可以用单一木料生产较高档的
文化印刷用纸 、 餐巾纸 、 卷筒卫生纸或妇女
婴儿卫生纸 , 亦可与草质浆或针叶木浆搭配
使用生产铜版纸 、 牛皮纸等 。 亦有专家认为
由于南洋楹木材密度较小 , 材色浅 , 纤维细
胞壁薄 , 适宜采用化学机械制浆与其它木浆
搭配生产强度较大的新闻纸 。南洋楹小径材 、
枝丫材制浆造纸的成功 , 若能推广应用 , 既
为广东造纸工业增添一种新的木材原料 , 亦
为南洋楹木材综合利用增加一条有效的途
径 , 从而促进南洋楹工业用材速生丰产林的
发展 。