思茅松硫酸盐法低温蒸煮的研究

当前，造纸行业正面临着原料紧缺、环保要求日趋严格等严酷现实。因此，造纸工业最常
用的硫酸盐法制浆技术的研究方向应以提高制浆得率、降低纸浆硬度、减轻漂白负荷、减少
污染物的产生、节约成本和能耗为重点。作为硫酸盐法制浆的重要影响因素之一的温度也
是一个应该重新优化的因素。针叶木硫酸盐法制浆过程中，温度必须保持在较高的水平才
能获得比较满意的纸浆，这已经成为工业过程以及相关研究普遍遵循的一个法则，蒸煮
温度一般在 165～172℃，甚至有的高达 l75℃。对于较低蒸煮温度(低于 l65 )

℃

的硫酸盐法

制浆，国内很少有报道。
    思茅松(Pinus kesiya var.1angbinaensis)，学名卡锡松，是云南亚热带地区著名的速生针
叶树种，具有纤维长、细胞壁厚、所生产的纸浆吸液性能好、抗张指数、耐破指数、撕裂指数
高等特点，是一种较好的造纸原料[1]。关于思茅松的制浆和漂白性能已有很多研究报道
[1-3]。但是，目前尚未见到有关思茅松在低于 166％蒸煮温度下的硫酸盐法制浆研究的报
道。对于包括思茅松在内的针叶木在较温和温度下的硫酸盐制浆是本研究关注的一个重点，
并做了一些初步的研究和探讨，以期获得高得率、低卡伯值的高质量硫酸盐未漂浆，为实
际的工业生产提供理论基础与依据。
1 实验
1．1 原料木片
    原料取自云南云景林纸股份有限公司 (以下简称云景林纸)所用思茅松木片。保存 3～4
个月后的原料，经人工挑选除去节子、朽材、树皮等影响蒸煮质量的杂物，合格木片放于
带盖的储藏箱中密闭贮存，平衡水分备用。
1．2 仪器设备
    蒸煮设备： 15 L 电热回转蒸煮锅(原西北轻工业学院轻机厂制造)；筛浆设备：0．4 
mm 筛缝筛浆机(3-1 型，Lorentzen&Wettre 公司制造)。
1．3 实验方法
1．3．1 蒸煮
电热回转蒸煮锅内装一组小罐，每个小罐装 150g 绝干木片，加入所需的药液后密闭，放
人电热回转蒸煮锅后，加水(小罐的加热介质)至锅容的 70％左右，加盖密封后进行指定
蒸煮曲线下的电热回转蒸煮(室温开始匀速升温到最高蒸煮温度时间为 95 min，保温时间
l80 min，蒸煮温度借助于调压器实现精准控制，最高蒸煮温度严格控制在±0．5℃波动范
围)。1．3．2 分析检测
    蒸煮成浆(细浆得率、筛渣率、卡伯值、黏度等)的检测、蒸煮黑液残碱(有效碱)的分析以及
白度的测定均参照文献[4]所述的方法进行。
2 结果与讨论
    蒸煮温度是制浆选择性的一个重要因素。在松木的硫酸盐法制浆中，大量脱木素阶段
和残余木素脱出阶段，木素降解所需的活化能分别为 l50 kJ／mol 和 120 kJ／mol，相应的
碳水化合物降解所需活化能为 180kJ／mol。由于木素的活化能小于相应的碳水化合物的活
化能，因此，随着制浆温度的提高，碳水化合物降解的速率比木素降解增加得更快。例如，
在其他条件不变的情况下，将蒸煮最高温度从 160℃提高到 170℃，可使木素脱除的速率
增加约 230％，而碳水化合物降解的速率则增加 3 倍以上[6]。因此，实际生产中在满足脱
除木素需要的条件下，采用尽可能低的制浆温度，可以减缓碳水化合物的降解，从而提
高制浆的选择性。基于此原理，针对目前研究和实际应用均采用 l66℃以上较高温度的思