造纸原料问题一直是制约我国造纸工业发展的

瓶颈，

虽然我国在不断致力于加快林浆纸一体化的步

伐，

但就目前来说，

我国木材资源还十分紧缺，在今后

相当一段时间内都不会满足我国造纸工业可持续发
展的需要

［１－３］

。相比之下，

我国草类原料却相当丰富，

每年麦草、

稻草、

玉米等秸秆生产总量达７亿ｔ

［３］

，非

木材纤维造纸方面又有着悠久的历史和许多宝贵的

经验，据联合国粮农组织对制浆能力调查资料显示，

世界非木材纸浆约７３％产自中国。２００４年国产非木材

浆产量占国产浆总量的８３．９％，其中禾草浆约占

７０％

［４］

，因此我国应该充分发展非纤维原料造纸在林

浆纸一体化进程中的补充作用，

以缓解我国造纸原料

的供求矛盾。

长期以来，我国草类原料一直依赖于烧碱法制

浆。采用该法制浆存在着脱木素选择性差、

碳水化合

物降解严重、

黑液中硅含量高等缺点。２０世纪７０年

代以来，国内外学者开始对氧碱法制浆进行了研

究

［５－８］

。研究结果表明，草类原料结构疏松，有利于氧

的渗透，

适合采用氧碱制浆，

并且可以很好地解决上

述缺陷。氧碱制浆能获得较高白度和物理强度的纸

浆，

适于ＣＥＦ和ＴＣＦ漂白，

并且制浆黑液硅含量低，

易

于处理，

是一种极具潜力的环保型制浆方法。

１

氧碱制浆前的预处理

１．１

碱浸渍预处理

在氧碱制浆之前进行碱浸渍预处理对获得较好

的制浆效果有着积极的影响

［９］

：经过一段碱处理，一

方面草类原料中的活化能较低的木素会有相当一部
分被提前脱除，另一方面又增加了木素的游离酚羟

基，

降低了残余木素的活化能，

为木素的进一步脱除

创造了有利条件；

同时还伴有半纤维和纤维素不同程

度的降解，

因为碱浸渍温度一般在１００ ℃以下，

剥皮

反应和碱性降解几乎没有发生，

因此碳水化合物特别

是纤维素降解很少。在碱液的传质过程中，

脱出的木

素碎片和降解的少量碳水化合物被不断溶出，

最终使

得草类原料结构更为疏松，传质通道的增大，

从原料

的表面张力增大，

使蒸煮液及溶解的氧气更容易在原

料中进行渗透，

为下一段氧碱制浆过程中深层木素的

迅速溶出提供了通道，

提高了传质效率，

为氧碱蒸煮

创造了有利的条件。

１．２

氧化预处理

碱法制浆前的氧化预处理已在实验室范围内得

到了较广泛的研究，所用的氧化剂有过醋酸、

Ｈ

２

Ｏ

２

［１０，１１］

、

Ｏ

２

［１２，１３］

、

ＫＭｎＯ

４

等。预氧化处理可以在大量脱木

素之前将还原端末端基率先氧化成糖醛酸，

增加碳水

化合物对剥皮反应的稳定性，

同时减少后段氧碱制浆

过程中氧气的消耗和碳水化合物的降解，

提高制浆得

率。

１．３

碱和

Ｃａｒｏ

，

ｓ

酸协同预处理

在低温、低压的条件下，

Ｃａｒｏ

，

ｓ酸有很强地脱木

素作用

［１４］

，

并且在酸性环境中可以减少浆料中金属离

子的含量，

减小氧碱制浆段金属催化的碱性氧化作用

对碳水化合物的降解，

同时活性碱又可以脱除活化能

较低的木素。当Ｃａｒｏ

，

ｓ酸添加量为３．０％、

４．５％时可以

获得较好的脱木素效果和理想的强度性能，

并且脱木

素的选择性较好，

为后段的氧碱制浆提供了良好的条件。

１．４

超声波预处理

超声波处理可应用于植物原料特别是低分子量

物质的分离

［１５］

，

在分离玉米秆半纤维素方面也有着积

极的影响

［１６，１７］

。超声波之所以能加速有机化合物从植

氧碱制浆研究进展

（１．昆明理工大学化学工程学院，云南

昆明６５０２２４；

２．延安大学化学与化工学院，陕西

延安７１６０００）

曹振恒

１，２

，王亚明

１

，郭会仙

１

［

摘

要

］氧碱制浆是针对草类原料的一种环保型制浆方法。介绍了氧碱制浆的预处理、制浆中的化学反应和氧碱制浆的优

势。

［

关键词

］氧碱制浆；环保型制浆方法；预处理

［

中图分类号

］ＴＳ７１

＋

４

［

文献标识码

］Ａ

［

文章编号

］１００３－５０９５（２００７）０８－０００６－０４

［

基金项目

］国家自然科学基金（２０２６４００２）资助项目

［

收稿日期

］２００７－０５－０６

［

作者简介

］曹振恒（１９７１－），男，讲师，硕士，主要从事天然产

物化学和微波催化方面的研究与应用。

Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．８

Ａｕｇ．２００７

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