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l研究论文

表3

中、低浓打浆处理后竹浆的打浆度及纤维长度变化

表4

中、低浓打浆处理前后竹浆的纤维长度分布

表5竹浆及蔗渣浆中、低浓打浆处理后

纸张抗张指数及能耗

注竹浆用于生产静电复印纸,定量70 g/m2;蔗渣浆用于生产生

活用纸,定镀22 g/m2。

浆和157

kWh/t浆,SEC2分别为7.13

kWh/(oSR・t

浆)和9.24 kWh/(oSR・t浆)。可知中浓打浆可以

大幅度地降低打浆能耗。

浆浓从3.5%提高到8.0%,一方面使单位质量

(绝干量)的浆料纤维悬浮物容积大大变小,另一方面

减少了浆料纤维的稀释水而使其通过盘磨机时用于输送

稀释水所消耗的能量减少。『一J时,浆料浓度的提高,减

少了打浆过程中动盘和定盘问的摩擦。这些因素都可以

减少磨浆时无用功率的消耗量,从而有利于降低打浆能

耗,这是中浓打浆过程能耗水平较低的根本原因。

2.2竹浆和蔗渣浆打浆

所用竹浆和蔗渣浆为制浆车问生产的漂白化学竹浆

和漂白化学蔗渣浆。将浓度调节至7.5%和4.o%的浆料

贮存在不同的浆池中,分别进行中浓和低浓打浆试验。

竹浆经中、低浓打浆处理前后纤

维长度及其分布分别见表3和表4。由

表3和表4可知,对于竹浆,中浓打

浆较低浓打浆更有利于保留纤维长度,

且中浓打浆处理后的浆料中长度较长

的纤维组分含量较低浓打浆的高。竹

浆、蔗渣浆的中、低浓打浆处理前后

纸张抗张指数;竹浆和蔗渣浆的中浓打浆能耗比低浓

打浆的低。以上这些结果与麦草浆的中、低浓打浆试

验结果一致。

2.3

中浓打浆机理分析和讨论

打浆是依靠盘磨机对通过磨区的浆料纤维施加

作用力,使纤维的特性发生变化以满足纸机抄造性

能及成纸性能的要求。根据以上试验结果,与低浓

打浆相比,中浓打浆的单位能耗降低20%一30%。

中浓打浆过程中消耗在通过磨区的单根纤维上的能

耗大大降低,这表示通过磨区的单根纤维所受的作

用力降低。也就是说,中浓打浆较低浓打浆对纤维

的打浆强度降低了。已有研究表明,较低的打浆强

度有利于改善木材纤维的打浆性能、提高成纸的物

理强度"1。从试验的结果分析,较低的打浆强度同

样对非木材纤维的打浆有利,可以提高纸张的物理

性能,降低打浆能耗。同时,在中浓打浆过程中,

磨区中浆料纤维浓度较高且单位时间内通过磨区的

浆料纤维流鬣比较大,磨区中磨片的转速较高,因

此,纤维之问的摩擦作用大大增强,而磨片对纤维

的直接作用力降低。

与针叶木纤维比较,非木材纤维具有不同的结构

特征。非木材纤维较短,非纤维细胞和细小纤维含量

很高,纤维壁较厚,纤维细胞腔较小,纤维较脆,容

易切断而难以细纤维化。在低浓打浆过程中,打浆强

度较高且纤维在磨区中受到磨片剧烈的直接作用。因

此,纤维切断较多而细纤维化作用较小,这不利于纸

张物理性能的改善。而在中浓打浆过程中,纤维在较

低的打浆强度和较强的纤维问的摩擦作用下,有利于

减少纤维的切断,增强纤维的细纤维化作用,从而改

善纤维的结合力,提高纸张的物理强度。

图1和图2分别是中、低浓打浆处理后漂白化学

非木材纤维的扫描电镜图。由图1和图2可知,中浓

打浆处理后,纤维的分丝、膨胀、帚化等细纤维化程

度较好,这与以上分析结果是一致的。因此可以认

为,较低的打浆强度和较强的纤维之间的摩擦作用是

纸张抗张指数和能耗的检测结果见表

图l竹浆中浓打浆后的扫描电镜图

5。由表5可见,中浓打浆有效提高了

(x3000)

图2竹浆低浓打浆后的扫描电镜图

(×3000)

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29。Nn

1.2010

 

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