蓝桉的化学组成和硫酸盐法制浆性能进行了研究 。研
究表明
,
三种蓝桉的苯醇抽出物含量均比较低
,
数值也
比较接近 。而
1 %NaOH
抽出物含量方面
,
三种树龄桉
木的差别比较大
,
随树龄的增加而降低 。这个结果与
对国产雷林一号桉
[ 9 ]
研究得到的抽出物含量随树龄
的增大而增多的结论相反
,
这进一步说明抽出物随树
龄的变化趋势因树种和生长环境而异 。
1 %NaOH
抽出
物含量一定程度上表明鞣花酸类多酚类物质的含量
,
由于这些多酚类物质在硫酸盐法蒸煮时消耗大量的
碱
,
因此
,
这被认为是影响桉木制浆性能的重要因素之
一 。综纤维素含量方面
,
三种树龄的桉木的差别也比
较明显
,
随树龄增大而增多
,
这个结果可以说明相同卡
伯值下的纸浆得率的差别 。在木素含量方面
,
无论是
Klason
木素 、
酸溶木素还是木素总量
,
三种不同树龄的
蓝桉之间均有明显的差别
,
随树龄增大而减小
,
不同树
龄的蓝桉的木素含量差别也是造成制浆特性不同的一
个重要因素 。三种不同树龄的蓝桉在葡萄糖含量上有
明显的差别
,
树龄增大其含量也增大
,
单糖的总量也有
相同的变化规律
,
这个结果与综纤维素的变化规律相
吻合
,
这可以解释纸浆得率的差异 。来自半纤维素的
单糖
(
木糖 、
半乳糖 、
阿拉伯糖 、
甘露糖
)
含量没有显著
的变化
,
说明半纤维素的含量受树龄的影响较小
,
只是
纤维素含量与树龄有比较密切的关系
,
纤维素含量较
高是造成
18
年生蓝桉制浆得率较高的主要原因 。小
名俊博等
[ 10 ]
在研究桉木树干内不同位置的制浆性能
的差异时也发现
,
纸浆得率与纤维素以及综纤维素含
量之间有较好的正相关性
(
回归系数分别为
0. 820
和
0. 799)
。对蓝桉不同树龄化学成分的分析可以解释其
KP
法制浆性能的差别
,
如相同的用碱量下
,
浆料卡伯
值随树龄增大而降低
;
蒸煮到卡伯值相同
(20)
时
,
随树
龄增大碱耗降低
,
细浆得率随树龄增大而升高 。
他们也对桉木不同品种的制浆性能差异的原因进
行了探讨
[ 11 ]
。对蓝桉和多枝桉的硫酸盐法制浆性能
研究表明
,
多枝桉的
KP
浆卡伯值到
18
需
24 %
的活性
碱
,
纸浆得率为
39. 6 % ,
相应蓝桉在其它条件相同的
情况下
, KP
浆卡伯值到
18
活性碱仅需
12 % ,
纸浆得率
为
57. 7 %
。各因素对制浆性能的影响进行了研究
,
发
现原料的基本密度对其影响很小
,
苯醇 、
1 %NaOH
抽出
物含量差别对活性碱用量有一定影响
,
但不是制浆性
能差别的主要因素 。两种桉木的综纤维素的差别较
大
,
进一步对各糖类组分的分析表明
:
多枝桉的葡萄糖
和木糖等糖类组分含量较低是其纸浆得率低的主要原
因 。两种桉木的木素含量差别较小
,
对其木素结构的
研究发现
,
多枝桉的木素硝基苯氧化产物中紫丁香醛
/
芳草醛摩尔比较蓝桉低
,
即多枝桉木素缩合型结构比例
较大
,
这是造成其活性碱用量高、
难蒸煮的主要原因。
桤木也是我国广泛种植的速生 、
优质阔叶木树种
,
具有密度小 、
材质轻 、
木材结构疏松等特点 。对
5
~
8
、
8
~
10
和
10
~
15
年三个阶段的原料进行分析发现
[ 12 ]
,
桤木纤维的长度 、
长宽比随树龄的增加而稍有增加
,
在
8
~
10
年达最大值
,
从纤维长度看
,
其成熟期为
8
~
10
年 。三种树龄桤木的木素含量随树龄增加而增加
,8
~
10
年时达到最大 。苯
-
醇抽出物含量较低
,
聚戊糖含
量随树龄增大略有降低
,
而纤维素含量则随树龄增大
而显著提高 。三种树龄的
1 %NaOH
抽出物含量在树
龄为
5
~
8
年时最高
,8
~
10
年后含量基本稳定 。综合
以上因素
,
桤木制浆造纸的最佳树龄为
10
年左右 。对
其它一些品种阔叶木的研究也有报道
,
如不同树龄相
思树各品种的化学成分 、
纤维形态差异和混合木片硫
酸盐法制浆性能
[ 13 ]
。
3
幼龄材制浆造纸应用的研究
从以上研究可以看出
,
材种 、
产地和生长时间不
同
,
得出的结论也有差别
,
其中幼龄材
(
木材
)
、
前期收
获的一年生原料一般特点为抽出物 、
木素含量高
,
综纤
维素含量低
,
纤维较短
,
这些特点对制浆造纸工业应用
不利
,
而一些品种幼龄材的基本密度小 、
速生性能好
,
木材产出快 、
产量高
,
且质量均一
,
因此开展幼龄材制
浆造纸应用的研究对于促进林纸结合 、
开发造纸原料
和育林技术 、
增加木材资源具有重要意义
[ 14 ]
。
中林杨等一些杨木品种前期生长速度极快
,
采用
高密度超短轮伐期技术栽培
,
可以在最短的时间内获
得较大的生物产量
,
因此对杨木幼龄材制浆性能研究
较多 。天津轻工业学院等单位对一年生幼龄杨树进行
了化学法和化学机械法制浆性能的研究
[ 15
~
17 ]
。化学
法制浆主要采用硫酸盐法和碱性亚纳蒽醌法
,
发现主
要问题为得率低 、
纸浆强度差
,
因此建议采用化学机械
法制浆 。幼龄材的
SCMP
纸浆白度和强度性能指标可
满足生产
B
级新闻纸的要求
,APMP
纸浆白度较高
,
但
强度较差
,
应用时需配少量化学浆 。
一年生杨幼树外皮较薄
,
树径较细
,
去皮操作及设
备的应用有一定难度
,
因此对全树带皮制浆进行了研
究
[ 18 ,19 ]
。树皮抽出物含量高
,
纤维素含量低
,
纤维短
,
树皮的混入会产生化学药品消耗高 、
纸浆强度低 、
成纸
尘埃度大等一系列问题 。一年树龄中林杨带皮全材
KP
法和
KP + HUA (
磺化剂
)
法蒸煮脱木素历程与成树
不同
,
分为大量脱木素阶段 、
补充脱木素阶段和残余脱
木素阶段 。采用
KP
法和
KP + HUA
法蒸煮
,
工艺条件
合适
,
成浆经单段漂白或三段漂白
,
均可解决树皮形成
的尘埃问题
,
纸浆的白度和强度指标也较好
,
超过
QB/
T1678 - 93
中的
By - B
级指标
,
而
KP + HUA
法蒸煮所
得浆得率 、
强度等指标较高 。研究证明
,
采用全树带皮
制浆可摆脱剥皮的难题
,
而纸浆得率低的问题可由生
物产量高来弥补 。他们也采用
NSSC
法制浆生产新闻
纸进行了研究
,NSSC
浆经过氧化氢漂白后纸浆强度 、
白度和尘埃度指标达到
B
级新闻纸的要求
,
但不透明
度较低 。
薛国新等对
1
~
3
年幼龄新疆杨进行了研究
[ 20 ,21 ]
,
其基本密度 、
纤维长度和长宽比随树龄增大稍有增大
,
而化学成分差别较小
,
合适的
KP
和
Soda - AQ
法制浆
工艺条件可生产性能良好的纸浆
,
并对
KP
浆的漂白
性能 进 行 了 研 究 。其 它 一 些 品 种
,
如 蓝 桉
[ 22 ]
、
马 尾
松
[ 23 ]
的幼龄材的制浆性能优良
,
而桦木和落叶松
[ 24 ]
的
幼龄材制浆性能稍差 。
4
一年生非木材纤维原料
—
3
1
—
植物纤维原料生长时间对化学成分和制浆性能的影响
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