来判断。实践证明 ,这是造成目前草类纤维制
浆污染问题得不到解决的根本原因

[ 9 ]

。事实

上 ,草类纤维原料 (包括竹类 )与木材制浆有许
多本质区别 ,在实际生产中应根据草类原料的
特点及其制浆的客观规律 ,设计出符合草类原
料制浆造纸的一整套工艺路线。山东泉林纸业
集团公司在这方面做的比较成功 ,该公司根据
多年来对草类纤维原料制浆理论和技术的理
解 ,结合自身生产实践经验提出置换蒸煮 +氧
脱木素是草类原料制浆的最佳工艺路线。公司
在考虑纸浆得率和硬度指标基础上对草类纤维
高滤水性浆料和低粘度黑夜提出要求 ,基本解
决了草类纤维制浆污染、

降低废水排放和排放

浓度。

2. 1　竹浆蒸煮工艺研究

蒸煮过程主要是脱木素过程。蒸煮粗浆

Kapp a值 (间接反映纸浆中残余木素的含量 )的

波动会直接影响后续洗涤、

筛选、

漂白工序乃至

成纸质量 ,进而影响到制浆过程的污染负荷控
制。粗浆 Kappa 值偏高时成浆均匀性差 ,未蒸
解含量高 ,造成后续漂白困难 ,化学药品消耗
高 ; Kappa值偏低时 ,纸浆强度损失大。

2. 1. 1 　竹材与木材蒸煮差异　禾草类纤维原

料的物理、

化学结构和性质与木材纤维原料存

在较大差异 ,其蒸煮脱木素过程与木材表现出
较大不同

[ 2 ]

。竹材表皮有一层脂肪蜡 ,导管中

存有空气严重降低了药液对外层纤维的渗透速
率 ,所以竹材蒸煮前要进行挤压压溃并给予足
够低温渗透时间 ,使药液充分渗透到竹材中。
当竹材受到碱处理时 ,蜡质层溶解 ,竹材表面形
成多孔或呈现裂痕 ,有利于药液渗透 ,即使在温
和的条件下也能产生剥皮反应和脱木素反
应

[ 9 ]

。有研究表明

[ 10 ]

:竹材硫酸盐法蒸煮较木

材 (特别是针叶材 )硫酸盐法容易 ,因竹材含木
素少 ,脱木素相对容易 ,更重要的是木素化学结
构 ,竹材原料较针叶材含有较多的紫丁香基木
素结构单元。此外 ,竹子中还含有 5% ～10%
的香豆酸和少量阿魏酸乙酯的型式与其他结构
单元联接。酯联接是蒸煮初期就能进行碱化断

裂的联接键 ,所以竹子较木材容易蒸煮。

2. 1. 2 　竹材蒸煮技术发展　根据竹材制浆造

纸特性 ,碱法和硫酸盐法仍是制浆工业的主流 ,

仅个别纸厂用亚铵法。但该类制浆方法污染严
重 ,投资费用高 ,所以蒸煮技术与传统相比有了
很大变化。除了在蒸煮工艺中添加诸如蒽醌类
衍生物等多种蒸煮助剂外

[ 11

～

12 ]

,我国造纸工作

者结合竹材蒸煮过程脱木素动力学的特点 ,开
展深度脱木素蒸煮工艺以及蒸煮过程自动化控
制研究。广西大学造纸研究所与柳江造纸厂合
作 ,率先开展了竹材硫酸盐法蒸煮过程中的

Kappa 值的变化及在线预测与控制的研究 ,对

提高竹浆的质量、

降低消耗、

以及污染负荷控制

等具有显著的指导意义。

近几年 ,为了从源头上消除非木材纤维原

料制浆过程的污染 ,一些专家学者尤其是业外
专家改变了传统的思维模式。不受木材制浆模

式的约束 ,试图通过采用新型蒸煮化学药品 ,低
温缓和蒸煮 ,不用碱或少用碱 ,或用弱碱蒸漂一
次完成或连续处理 ,重视废水的分段处理和回
收利用 ,对固体废弃物进行综合利用 ,或生产有
机肥料 ,或生产低档包装材料等。有机溶剂制
浆法就是一种新近发展起来的环境友善的制浆
技术 ,已受到国内的一些高等院校和国外研发
机构的重视并得到系统研究。这方面国内尚处
于实验室研发阶段

[ 13 ]

; 芬兰 Chempo lis公司已

投资 1 480万欧元建成中试生产线。有机溶剂
法是利用有机溶剂在一定条件下降解植物原料
中的木质素来达到木质素、

纤维素高效分离。

由于整个过程采用的是有机溶剂分离 ,水解或
溶解木质素 ,且有机溶剂可以通过蒸馏而被回
收 ,反复回收循环利用 ,无废水或少量废水排
放 ,能够真正从源头防治制浆造纸过程废水对
环境的污染 ,是实现无污染或低污染“绿色环
保 ”

造纸的有效技术途径。所以未来有机溶剂

制浆将有很大发展空间。总之 ,不管是哪种制
浆方法都是朝着相同的目标发展 ,即在保证浆
料强度的前提下 ,获得更好的浆品质、

更少的能

耗、

更低的 Kappa值。

2. 2　竹浆漂白工艺研究

一般本色浆为黄色或褐色 ,为满足纸张的

使用要求 ,必须对本色浆进行漂白处理 ,使纸张
具有较高白度。漂白就是用适当的漂白剂通过
氧化、

还原或分解等化学作用 ,使纸浆中残余木

素溶出 (化学浆 ) ,或在保留木素的情况下使有

　第 1期

崔　敏等　　竹材制浆造纸技术研究与应用现状