background image

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

,

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

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)

,

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

24 %

的活性

,

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

57. 7 %

。各因素对制浆性能的影响进行了研究

,

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

,

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

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

,

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

,

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

,

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

[ 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

,

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

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

[ 23 ]

的幼龄材的制浆性能优良

,

而桦木和落叶松

[ 24 ]

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

© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd.   All rights reserved.