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高效利用现有森林资源是我国森林资源持续利用的一个重要方面,目前我国拥有比较丰富的速生材资源。大力发展木材原料制浆,对缓解我国造纸工业原料结构不合理的矛盾具有重要的意义。
本论文对我国常见五种速生材化学成分和纤维形态进行了测定分析,并进一步探讨了细叶桉BCTMP制浆性能。对五种国产速生材化学成分分析和纤维形态测定结果表明:细叶桉木素含量稍高,但抽出物含量比较低,成纸松厚度较高,比较适合用于CTMP的生产,且细叶桉作为一种重要的速生阔叶材种,具有优良的制浆造纸性能,其制浆造纸具有松厚度好、纸张柔软、柔韧性好、纸页成形好、不透明度高等优点,同其他阔叶材相比,桉木浆细小纤维含量少,纸浆的滤水性能和干燥性能好,特别适合生产印刷纸、书写纸以及薄页纸。
细叶桉BCTMP制浆的实验室最佳处理条件及结果如下:
预汽蒸时间为10min,采用1:4压缩比进行挤压;
化学预处理温度为75℃,物料浓度为25%,预浸渍时间为20min;
预处理药液中DTPA用量为0.3%,Na2SO3加入量为4%,NaOH加入量为2%;浆料充分洗涤后,在90℃温度和2%浓度下消潜15min,然后在0.2mm平板筛上筛选后浓缩。
预浸渍结果表明:通过汽蒸使浸渍效果得到了改善,这是因为木片内的空气在汽蒸过程中被水蒸气取代。当木片在后面的挤压工段被挤压时,体积缩小。由于结合水的存在,发生塑变且短时间内不能恢复,那么在药液浸渍时就会加大吸收力度。
该工艺下制得的CTMP浆料得率为81%,白度46%ISO,游离度525mL。
H2O2单段漂白的最佳工艺条件为:
螯合处理时DTPA用量0.2%,温度70℃,时间60min,浆浓5%,浓缩至40%~50%,平衡水分并测定干度。在漂白浆浓20%、温度70℃、时间180min,Na2SiO3用量为2.0%、MgSO4用量0.05%、DTPA用量0.1%的条件下优化工艺条件:NaOH用量为3%,在H2O2用量为4%。
单段漂白结果:漂前白度46%ISO,漂后白度78.3%ISO,白度增值为32.3%ISO,返黄值1.02%。
H2O2二段漂白的最佳工艺条件为:NaOH用量为1.5%,H2O2的最佳用量为2%,漂白浆浓20%,温度70℃,时间180min,Na2SiO3用量为2.0%,MgSO4用量0.05%,DTPA用量0.1%。在此工艺条件下,耐破指数为2.19KPa·㎡/g,撕裂指数为4.38mN·㎡/g,裂断长为4850m。白度可达到82%ISO,具有较高的白度和白度稳定性。