拟赤杨等4种阔叶木BCTMP制浆性能研究

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拟赤杨等4种阔叶木BCTMP制浆性能研究陈菊珍1,黄六莲2,陈庆铨1,罗小怒2,黄上银1,罗巨生2(11尤溪县造纸林基地公司,福建尤溪365100;21福建省造纸工业研究所,福建福州350000)

摘要:对拟赤杨、火力楠、米槠、山乌桕等4种阔叶树进行BCTMP制浆、打浆强度分析、漂白工艺研究、与硫酸盐木浆配抄强度比较及黑液分析,结果表明,拟赤杨、火力楠、米槠、山乌桕等4种阔叶树具有较好的制浆适应性。关键词:阔叶树;BCTMP制浆;打浆;漂白;配抄中图分类号:TS749 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2000)04-0019-05

StudyontheBCTMPPropertiesof4KindsofBroadleavedTreesCHENJu2zhen1,HUANGLiu2lian2,CHENQing2quan1,LUOXiao2nu2,HUANGShang2yin1,LUOJu2sheng2(1.ThePapermakingForestBaseCompanyofYouxiCounty,Youxi365100

,China;

2.FujianResearchInstituteofPulpandPaperIndustry

)

Abstract:TheBCTMPpropertiesof4kindsofBroadleavedtreesofAlniphyllumfortunei,Micheliamacclurei,Castanopsiscar

2

lesiiandSapiumdiscolorhavebeenstudiedandanalyzedandtheresultsshowthatallthesespeciespossessthebetterpulpingadap2tivity.Keywords:Broadleavedtree;BCTMPpulping;Beating;Bleach;Rate

随着社会的进步和国民经济的发展,纸的需求量在不断增加。因此对原料的需求量也相应增加。阔叶树容易栽培,速生丰产,比重较小,材质松白,纤维素含量较高,是造纸工业发展极有前途的原材料。尤溪造纸公司是我国林纸一体化试点单位之一,对于基地内所种植树种的选择,成为亟待解决的问题。因此,尤溪造纸林基地有限公司委托福建省造纸工业研究所对10种阔叶木材(大约11年生)进行制BCTMP

浆的初步探索试验,在前2个阶段试验的基础上,我们针对具有较好性能的拟赤杨、火力楠、米槠、山乌桕等4种阔叶树(8~16年生)进行BCTMP制浆、打浆强度、可漂白性及与硫酸盐木浆配抄强度的比较试验,为基地优选适应性造林树种。

1 试验材料及方法111 树种的选择在前2个阶段试验的基础上,我们选择火力楠(MicheliamacclureiDandy)、拟赤杨[Alniphyllumfor2tunei(Hemsl.)Makion]、米槠[Castanopsiscarlesii(Hemsl.)Hayata]、山乌桕[Sapiumdiscolor(Champ.

exBenth)muell-Arg]等4个树种、2个年龄段(7~8a,15~16a)进行CTMP制浆性能试验。112 试验方法

11211 处理程序 1000g绝干木片→15升电热蒸煮锅—→黑液取出分析→木片→KRK磨浆机→洗涤→浓缩→成浆→→PFI磨打浆→浆强度分析→漂白KRK磨浆条件:第1遍间隙013mm,第2~4遍间隙为011mm。11212 化学预处理条件 AS法的化学预处理条件:NaOH为2%,Na2SO3为10%,液比为1∶3,最高温度

120℃,升温时间1h,保温时间1h。11213 PFI磨磨浆条件 绝干浆30g,磨浆浓度10%,间隙0115mm,压力3414KN。

 收稿日期:2000-06-27;修回日期:2000-10-11

 作者简介:陈菊珍(1975-),女,福建尤溪人,尤溪县造纸林基地公司技术员,从事速生丰产造纸原料林培育工作。

第27卷第4期2000年12月福建林业科技JourofFujianForestrySciandTechVol.27 No.4Dec1,2000

© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.11214 漂白工艺条件 漂白工艺条件:H2O2用量为115%,EDTA为011%,Na2SiO3为310%,NaOH为

015%,漂白温度60℃,漂白时间为115h。预处理条件:EDTA012%,浆浓5%,时间20min,洗涤脱水后漂白。

2 试验结果及分析211 CTMP制浆结果对4个树种不同年龄段的8个样品,采用漂白工艺预处理条件进行预处理,然后取出木片在KRK磨浆机中磨4遍,得到CTMP浆,黑液取出进行分析。其制浆结果见表1。从表中可以看出,阔叶木CTMP

得率大约在80%左右,山乌桕因磨浆控制不好,浆被烧黑,故其原浆白度、得率均偏低,叩解度较高;火力楠较易磨浆,第一遍浆呈锯康状,说明其纤维破坏较严重,16年生火力楠在磨第二遍时,部分浆被烧焦,得率也较低;纸浆原始白度为关键指标之一,白度最好的是拟赤杨,其次是火力楠,再次是米槠,最差的是山乌桕。阔叶木CTMP浆预处理的黑液pH接近中性,说明NaOH基本耗尽。表1 CTMP制浆结果编号树种(林龄)得率/%实耗亚钠/%黑液pH值残碱/g・l-1原浆白度/%原浆叩解度

/

0

SR

9801#山乌桕(16a)68.344.297.316.1231.5753.09802#拟赤杨(15a)83.566.806.914.4865.4330.09803#米槠(15a)80.505.607.715.6853.3020.59804#拟赤杨(8a)81.026.046.914.4457.6046.59805#山乌桕(8a)82.506.187.214.7250.3737.09806#米槠(7a)78.465.307.515.6854.2724.09807#火力楠(7a)80.995.688.315.7255.4724.09808#火力楠(16a)73.465.498.414.9258.4319.0

212 黑液分析结果本试验对4种阔叶树8个浆样的预处理黑液进行了取样分析,其分析结果见表2。表2 黑液分析结果

项 目编 号98019802980398049805980698079808黑液量/g14401315156014801490167015851625

比重/g・cm

-31.0541.0481.0461.0441.0361.0421.0351.042

残碱/g・l

-116.1214.4815.6814.4414.7215.6815.7214.92

残余亚钠/g・l

-139.6724.3728.2424.3725.6328.1527.2327.73

固形物/g・l

-184.0578.0475.9779.4783.0377.7684.5582.10

BOD5/mg・l-11826017450115671613214858126901422014967

CODcr/mg・l-14162441544361723570037624311464130147129

硫化物/mg・l

-1未检出

SS/mg・l-1823880346156677212608897274845630

pH7.36.97.76.97.27.58.38.4CODcr/kg・t-1绝干浆56.8752.1353.9550.6154.1149.9263.2573.50

BOD5/kg・t-1绝干浆24.9521.9017.2522.8721.3720.3421.7823.34

从表2可以看出,4种阔叶木CTMP浆预处理段的废水量大约为1132~1167m3・t

-1

绝干浆,其废液的污

染负荷为CODcr49193~73150kg・t-1绝干浆,BOD517125~24195kg・t-1绝干浆。通常,硫酸盐马尾松木浆料得率大约为48%,蒸煮黑液量大约为10m3・t

-1

绝干浆,其黑液浓度为715°Be′(20℃),总固体为10163%,其中有机物

・02・福建林业科技第27卷© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.70133%,无机物29167%,其污染负荷为:CODcr1350kg・t-1,BOD5286kg・t-1,BOD7280kg・t-1,色度1400Pt。机械处理OCC废纸的耗水量大约为1~3m3・t-1,污染负荷为:CODcr40kg・t-1,BOD513kg・t-1,TSS50kg・t-1。浮选处理脱墨浆耗水量大约为5~20m3・t-1,污染负荷为:CODcr50~70kg・t-1,BOD517~35kg・t-1,TSS150kg・t-1。洗涤处理脱墨浆耗水量大约为50~100m3・t-1,污染负荷为:CODcr60~90kg・t-1,BOD525~45kg・t-1,TSS200kg・t-1。由上述可知,4种阔叶木CTMP浆预处理段的废水污染负荷比

机械处理OCC废纸的污染负荷略高,但比脱墨处理废水污染负荷稍低,比硫酸盐马尾松木蒸煮黑液的污染负荷低得多。因此阔叶木CTMP浆预处理的废液采用二级生化处理完全可达到国家排放标准。213 CTMP浆强度分析21311 消潜对CTMP浆强度的影响 取4种阔叶树8个浆样的部分浆进行消潜处理,消潜条件为:消潜浆浓3%,消潜温度70~80℃,消潜时间40~50min,消潜结果见表3。从表中可以看出,消潜前后浆强度基本接近,故本次实验消潜对浆的强度影响不明显。表3 消潜对CTMP浆强度的影响编号及名称消潜性定量/g・m-2抗张指数/N・m・g-1撕裂指数/mN・m2・g-1耐破指数/KPa・m2・g

-1

9801山乌桕(16a)未消潜54.432.04.561.49消潜57.634.64.141.58

9802拟赤杨(15a)未消潜55.023.52.550.92消潜58.022.42.700.86

9803米槠(15a)未消潜60.614.61.280.52消潜61.015.71.400.55

9804拟赤杨(8a)未消潜56.023.24.171.02消潜55.027.44.801.08

9805山乌桕(8a)未消潜56.628.02.731.24消潜58.627.53.191.16

9806米槠(7a)未消潜60.418.61.340.63消潜60.518.81.570.68

9807火力楠(7a)未消潜(三遍)57.615.11.960.57未消潜56.917.02.830.73