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国际造纸　

2009年　第28卷　第3期

研究开发

Research & Development

30）的麦草烧碱法浆的漂白性能。他们得出，所有
的纸浆都能用 HH 法进行漂白，漂后纸浆的白度能
够达到（78±1）%。Eroglu 等人研究了氧碱法麦草
浆的氧脱木素作用，氧脱木素的最佳条件为：NaOH
用 量 4%，110 ℃ 保 温 20 min， 氧 压 1MPa， 浆 浓
12.5%；漂白后，纸浆白度可从 45.3% 增至 64.2%，
纸浆强度基本没有变化，但漂后得率仅为 82.5%。

对亚硫酸盐化合物在麦草制浆中用量的研究有

限，以前探讨了不同阔叶木和农业残余物，包括麦草、
象草、甘蔗渣和高粱秆的 ASAM 制浆方法和 TCF 漂
白方法。结果表明，与传统的烧碱法制浆相比，农业
残余物用 ASAM 法制浆有较好的脱木素效果，提高
了得率和未漂浆的白度。ASAM 法浆的灰分含量，尤
其是硅含量比较高，这是因为它是在较弱的碱性条件
下制浆，所以黑液中的硅含量较低，因此减少了硅干
扰引起的黑液回收问题。

不仅木材短缺的国家对麦草制浆感兴趣，北美等

地区也在对此进行研究。Mckean 等人研究了麦草的
制浆和漂白，除了 soda/AQ 和氧碱法制浆外，还研究
了采用 DED 漂白流程的无元素氯（ECF）漂白，漂
后纸浆白度可以达到 86.4%。

Yingyuan 等人研究了在 soda/AQ 法制浆之前用酶

进行预处理，结果表明，通过酶的预处理可以降低卡
伯值和提高纸浆白度。Wane 等人在 CEH 的碱抽提段
加入 H

2

O

2

，改进了麦草碱法浆漂白，提高了纸浆的最

终白度，并且减少次氯酸盐的用量，此外漂白浆的最
终黏度和强度都有所改善。添加用量为 4% 的 H

2

O

2

能

够将纸浆的白度提高到 78%，AOX 可减少 50%。

碱性亚硫酸盐 - 蒽醌（AS/AQ）制浆工艺在实际

生产中可以代替碱法和 soda/AQ 法制浆。这种未漂浆
的白度较高，有利于采用无氯漂白。使用含氯化合物
对纸浆进行漂白，会在环境中排放对人有害的氯化有
机物。因此，全球的环境保护者强烈要求取缔这种漂
白流程。虽然 TCF 漂白已经成功地用于木浆，但由
于缺少对非木浆的实验室及工业研究，尚未用于非木
浆。因此，本研究的主要目的是探讨麦草 AS/AQ 制
浆以及相应的 TCF 漂白。

1　原料和实验方法

1.1　原料

实验所用麦草取自于伊朗 Mashhed 省 Ferdosii 大

学的试验田。将麦草秆切成 3 ～ 5cm 的小段，然后，
将其试样送到木材化学研究所、德国林业和林产品研
究中心（BFH）进行制浆和漂白实验。
1.2　制浆

蒸煮在 15L 的旋转蒸煮器内进行，装锅量为 300 g

绝干麦草。AS/AQ 蒸煮实验的反应条件如下。

总用碱量：16%（对绝干麦草），以 NaOH 计。
碱 比（m（Na

2

SO）/m

 

（NaOH）， 以 NaOH 计，

下 同 ）：20/80、30/70、40/60、50/50、60/40、70/30
和 80/20。

升温时间：60 min。
最高温度下的保温时间：30、60 或 90 min。
蒸煮温度：152、155、160 和 165℃。
将蒸煮得到的麦草浆倒入洗浆筛进行洗涤，然后

用疏解器解离浆料，再用 0.15 mm 缝筛进行筛浆，并
计算筛浆得率和筛渣。将筛选过的浆料脱水并放入塑
料袋中，于 4℃条件下贮存备用。
1.3　漂白

本 实 验 TCF 漂 白 流 程 为 O/Q/OP 和 O/Q/OP/P，

漂白过程如下所述。

氧脱木素：小规模的氧脱木素在 200 mL 的高压

蒸煮锅中进行（装锅量为 10 g 浆）；当浆的用量较大

（120 g）时，在 2 L 的高压蒸煮锅内进行脱木素反应。

高压蒸煮锅在预热硅油浴中加热和旋转。高压蒸煮锅
的内壁覆盖一层聚四氟乙烯，防止 H

2

O

2

在 OP 段对

蒸煮锅内壁的腐蚀。在氧压 0.6 MPa 时，分别采用保
温 时 间 60 和 90 min， 温 度 90 和 98 ℃，NaOH 用 量
1% ～ 4%（对绝干浆，下同）进行漂白实验。在所有
的 O、OP 和 P 段，浆浓始终保持在 10%。

螯合段（Q）：在 H

2

O

2

漂白前用螯合段去除过渡

金属离子，将浆浓 3% 的浆料放入塑料袋，置于 60℃
的恒温水浴锅中保持 30 min。DTPA 用量 0.2%（对
绝干浆，下同），用 H

2

SO

4

调浆料的 pH 值至 5.0 ～ 5.5

之间。

H

2

O

2

强化氧脱木素段（OP）：在上述的氧脱木素

段中加入 H

2

O

2

来增强漂白作用。为提高 H

2

O

2

的稳定

性，对 MgSO

4

和二乙烯三胺五亚甲基磷酸（DTPMPA）

等添加剂进行了试验。NaOH 用量 1% ～ 3%，H

2

O

2

用量 1% ～ 4%。

H

2

O

2

漂白段（P）：为了获得更高的纸浆白度，

H

2

O

2

漂 白 条 件 为 80 ℃、180 min、H

2

O

2

用 量 2%、

NaOH 用量 1.75%。H

2

O

2

漂白在置于振动的水浴锅中