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關(guān)鍵詞：蘆竹；SCMP;預(yù)處理;磨盤間隙蘆竹蘆竹是蘆葦與竹子雜交生成的一種非木材纖維原料，形似竹子，系多年生粗壯草本植物。其繁殖能力強，對土壤要求不嚴(yán)格。主要分布在河堤、湖泊附近，尤其我國東部沿海地區(qū)擁有萬畝鹽堿地，非常適合蘆竹的生長，可以大面積種植。蘆竹我們在實驗室中對蘆竹AP-AQ漿和KP漿進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果表明：蘆竹用于化學(xué)制漿時蒸煮困難，漿得率低，用堿量高。在用堿量達(dá)20%，蒸煮溫度160℃下，蒸煮時間2.5h,KMnO4值仍高于18，難于漂白，這也是蘆竹迄今沒能大規(guī)模應(yīng)用于造紙業(yè)的原因。為了充分利用這種新資源，我們對蘆竹SCMP制漿工藝進(jìn)行了研究，以使其生產(chǎn)的紙漿能滿足瓦楞原紙或箱紙板的要求?！?原原料特性蘆竹蘆竹，取自東營油田鹽堿地，貯存半年以上，敲碎，切成長20～30mm，風(fēng)干，備用。蘆竹的主要化學(xué)組成為:蘆竹苯醇抽出物：11.36%蘆竹熱水抽出物：16.38%蘆竹Klason木素：18.89%蘆竹1%NaOH抽出物：38.47%蘆竹綜纖維素：52.50%蘆竹灰分：4.13%蘆竹表1為蘆竹與蘆葦、竹子的纖維形態(tài)對比。表1蘆蘆竹與蘆葦、竹子的纖維形態(tài)對比　長度 mm寬度 μm長寬比平均一般平均一般蘆竹蘆葦竹子1.281.122.000.70～1.790.60～1.601.23～2.7114.69.716.213.7～19.65.9～13.412.3～19.68811512　2試試驗方法蘆竹利用四因素混合水平正交試驗對蘆竹SCMP磺化預(yù)處理條件進(jìn)行探索。蘆竹磺化預(yù)處理后，將蘆竹片洗凈，用ZSP-300型高濃盤磨機磨解成漿，磨漿濃度15%，磨盤間隙0.3mm、0.1mm，分兩段磨漿。然后用PFI磨打漿至35°SR，漿濃10%。蘆竹在抄片器上抄制80g/m2的手抄片，并按國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)測定其各項物理指標(biāo)，進(jìn)行分析?！?結(jié)結(jié)果與討論3.1磺磺化預(yù)處理條件及對紙漿性能的影響蘆竹在SCMP生產(chǎn)中，磺化預(yù)處理是關(guān)鍵。由于處理時引入OH-、-SO3H-、-SO32-，木素發(fā)生磺化反應(yīng)，由憎水性變?yōu)橛H水性，促進(jìn)了潤漲，使纖維變得柔軟，有利于磨漿段產(chǎn)生細(xì)纖化的長纖維和細(xì)小纖維，提高了纖維間的結(jié)合力。蘆竹實驗結(jié)果表明：Na2SO3用量、最高溫度是影響磺化度[1]最重要的因素。在其他條件不改變的情況下，隨著預(yù)浸液中Na2SO3用量的增加，磺化度逐漸升高，紙漿的強度指標(biāo)亦隨之上升，140℃時的磺化度與紙漿性能指標(biāo)關(guān)系如圖1；圖1 磺化度對紙漿強度性能的影響圖2 溫度對磺化度及得率的影響隨著最高溫度的升高，強度指標(biāo)明顯上升，但紙漿得率卻呈下降趨勢，尤其在最高溫度超過160℃時，得率下降比較劇烈，如圖2。蘆竹這主要是因為在磺化過程中，同時進(jìn)行著木素的磺化與木素的磺酸鹽溶出［2］兩個過程。在較低溫度下，以木素的磺化為主，紙漿磺化度提高，強度指標(biāo)升高；而高溫下，木素的溶出占主要地位，因此降低了紙漿得率。蘆竹同樣，NaOH用量(預(yù)浸液的pH)和預(yù)處理時間對紙漿性能也有很大影響。NaOH用量越高，磺化度越高［3］，但當(dāng)NaOH用量從1%增至5%時，白度則下降5%左右，而且紙漿得率也有所下降。因此，蘆竹宜在比較溫和的堿性條件下進(jìn)行磺化預(yù)處理。同理預(yù)浸時間越長，磺化度和酸溶木素越高，紙漿得率及Klason木素含量下降，因此處理時間不宜過長。蘆竹結(jié)合我們要生產(chǎn)的紙種(瓦楞原紙和箱紙板)的要求，我們在正交試驗基礎(chǔ)上，進(jìn)行了擴大試驗，試驗結(jié)果為：蘆竹白度：37.8%蘆竹得率：88.6%蘆竹裂斷長：2.94km蘆竹撕裂指數(shù)：7.48mN·m2/g蘆竹耐破指數(shù)：2.46kPa·m2/g蘆竹擴大試驗結(jié)果與正交試驗結(jié)果相比較，明顯優(yōu)于其它方案，并且預(yù)處理后的廢水(含磺化木素)經(jīng)改性后可用于油田開采中?？梢娢覀兊膬?yōu)化方案選擇是正確的。3.2磺磨盤間隙對紙漿強度性能的影響蘆竹蘆竹經(jīng)過磺化預(yù)處理后，用高濃磨漿機磨解成漿。其中磨盤間隙［4,5］是一個非常重要的參數(shù)，直接影響著成漿的質(zhì)量。蘆竹屬于非木材纖維原料，用于高得率制漿與木材有很大區(qū)別。為了提高SCMP漿的質(zhì)量，在確定磺化預(yù)處理條件及磨漿濃度的前提下，我們對磨盤間隙的影響進(jìn)行了試驗，結(jié)果如表2所示。表2不不同磨盤間隙對紙漿性能的影響序號磨盤間隙 mm裂斷長 km撕裂指數(shù) mN·m2/g注解ABCD0.5 0.2 0.20.3 0.10.3 0.1 0.10.3 0.1 0.052.572.792.872.467.227.557.437.18纖維束較多，成漿差成漿良好，但有少量粗纖維束成漿良好，纖維長，切斷少纖維很短，濾水性很差蘆竹從表2中可以看出，不同的磨盤間隙對成漿質(zhì)量及強度性能影響比較大。蘆竹纖維比較短，宜采用較小的磨盤間隙進(jìn)行磨解。實驗結(jié)果表明：當(dāng)采用0.3mm、0.1mm、0.1mm的磨盤間隙進(jìn)行三段磨漿時，成漿均勻，纖維帚化好，長纖維多，強度性能指標(biāo)最好?！?結(jié)結(jié) 論4.1蘆蘆竹SCMP預(yù)處理時，Na2SO3用量、最高溫度是影響磺化度的主要因素，NaOH用量及預(yù)處理時間對白度、得率影響較大。在弱堿條件下(NaOH用量1%)，Na2SO3用量15%，最高溫度150℃，升溫保溫1h左右的預(yù)處理條件是適宜的。4.2蘆磨盤間隙是影響蘆竹SCMP強度性能的重要因素，建議采用0.3mm、0.1mm、0.1mm的磨盤間隙進(jìn)行三段磨解。4.3蘆蘆竹化學(xué)制漿比較困難，但其SCMP漿卻具有優(yōu)良的性能，可以滿足瓦楞原紙及箱紙板的要求，且其廢水(含磺化木素)處理后，可用于采油業(yè)，可望解決污染問題。因此，蘆竹作為一種新的造紙原料，可大面積開發(fā)利用?！⒖嘉墨I(xiàn)[1]陳嘉翔.高效清潔制漿漂白新技術(shù).北京：中國輕工業(yè)出版社，1996[2]W Situ.The relative effect of lignin oxidation and sulonation in chemimechanical pulping of Aspen.Wood and Pulping Chemistry[3]任維羨等.竹材磺化化機漿的研究.中國造紙，1992，(1)[4]李順秋等.六種闊葉木CTMP制漿性能的初步研究.福建林業(yè)科技，1998，(2)[5]劉建華等.引種四川鎧木CTMP制漿工藝及抄新聞紙.中國造紙，2001，(4)