桉木與竹子混合生產(chǎn)P-RC APMP

傅其軍 陸 琪 李小林 龐玉輝 覃云齋 李雪平 施作衛(wèi)

(南寧金浪漿業(yè)有限公司，廣西南寧，530200)

桉木與竹子混合生產(chǎn)P-RC APMP

傅其軍 陸 琪 李小林 龐玉輝 覃云齋 李雪平 施作衛(wèi)

(南寧金浪漿業(yè)有限公司，廣西南寧，530200)

介紹了以桉木 (60%～90%)和竹子 (10%～40%)為原料，生產(chǎn)P-RC APMP的生產(chǎn)實(shí)踐。該生產(chǎn)線采用一段預(yù)浸、兩段磨漿和兩段漂白，生產(chǎn)出了白度68%～78%，游離度 (CSF)320～450 mL，松厚度3.3～4.0 cm3/g的桉竹混合化機(jī)漿，主要用于配抄輕型紙、白卡紙、書(shū)寫(xiě)紙、靜電復(fù)印紙和雙膠紙等。

堿性過(guò)氧化氫;桉木;竹子;P-RC APMP

廣西是全國(guó)的林業(yè)大省 (區(qū))之一，速豐林、經(jīng)濟(jì)林面積均排全國(guó)第一。根據(jù)這一獨(dú)特的資源優(yōu)勢(shì)，南寧糖業(yè)引進(jìn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的ANDRITZ PRC APMP生產(chǎn)線，在所轄的南寧金浪漿業(yè)有限公司建設(shè)了年產(chǎn)5萬(wàn)t化機(jī)漿項(xiàng)目。以尾葉桉等速生桉為原料，采用一段預(yù)浸、兩段磨漿和兩段漂白的P-RC APMP工藝，生產(chǎn)出了多種白度 (78% ～82%)，游離度 (CSF)300～500 mL，松厚度3.3～4.0 cm3/g的桉木化學(xué)機(jī)械漿，用它替代進(jìn)口針葉木化機(jī)漿，按10%～40%用于配抄輕型紙、白卡紙、書(shū)寫(xiě)紙、靜電復(fù)印紙和雙膠紙等［1］。同時(shí)，為了拓寬原料來(lái)源，充分利用竹子優(yōu)勢(shì)資源，南寧金浪漿業(yè)有限公司按一定比例將桉木片與竹片 (竹片占10% ～40%)混合，進(jìn)行了P-RC APMP化機(jī)漿的生產(chǎn)。

本文簡(jiǎn)要介紹以桉木 (60% ～90%)和竹子(10% ～40%)為原料，生產(chǎn) P-RC APMP的生產(chǎn)實(shí)踐。

1 桉木和竹子混合生產(chǎn)P-RC APMP

1.1 生產(chǎn)總體要求

按竹片用量10%～40%、桉木片用量60%～90%的配比生產(chǎn) (竹片用量逐步增加)。

生產(chǎn)分3個(gè)階段:第1階段，竹片用量10%～20%;第2階段，竹片用量20%～30%;第3階段，竹片用量30%～40%。

在桉木化機(jī)漿生產(chǎn)中添加竹片后，不斷加大竹片的用量，觀察以下情況:①設(shè)備 (特別是螺旋擠壓機(jī)、盤(pán)磨機(jī))的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性、控制參數(shù)變化情況;②生產(chǎn)工藝參數(shù)的變化，各種原輔材料消耗情況;③成漿纖維特性、纖維狀態(tài)、松厚度、白度、塵埃度、裂斷長(zhǎng)、強(qiáng)度等指標(biāo)變化情況，與純桉木化機(jī)漿的指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。

表1 竹片采購(gòu)和桉木質(zhì)量情況

成漿質(zhì)量指標(biāo):游離度350～450 mL;白度≥76%(當(dāng)竹片添加比例增加時(shí)，若成品白度≥76%時(shí)消耗藥品過(guò)大，而生產(chǎn)控制要求藥品消耗保持不變時(shí)，則白度爭(zhēng)取保持在68% ～73%)。

1.2 竹片采購(gòu)質(zhì)量情況 (見(jiàn)表1)

(1)因竹片較難切片均勻，過(guò)長(zhǎng)過(guò)厚片偏多，造成竹片較難卸車(chē)，難以進(jìn)入備料下料口;經(jīng)備料間振篩篩出的竹片約占全部竹片的1/6。

(2)竹片于露天存放超過(guò)1個(gè)月后，竹片表面出現(xiàn)變黑及霉變現(xiàn)象 (較桉木片嚴(yán)重很多)，不易久存。變黑及霉變的竹片投入生產(chǎn)中，生產(chǎn)同等白度的漿料，化學(xué)品消耗量增加。

1.3 桉木片和竹片配比方法

多個(gè)品種的竹片進(jìn)廠后混合堆放，混合裝入備料倉(cāng)中投入生產(chǎn)。

竹片單獨(dú)送入化機(jī)漿車(chē)間備料工段B料倉(cāng)。利用備料A、B倉(cāng)分別裝入桉木片、竹片。生產(chǎn)時(shí)，利用兩個(gè)料倉(cāng)的變頻出料螺旋將桉木片、竹片按適當(dāng)比例 (竹片10%～40%，每5%為一個(gè)小段，逐步加大并穩(wěn)定一個(gè)相對(duì)較大的配比量)出料混合進(jìn)入化機(jī)漿車(chē)間的木片汽蒸倉(cāng)。

為了保證桉木片、竹片配比的穩(wěn)定，在進(jìn)入化機(jī)漿車(chē)間木片汽蒸倉(cāng)前的輸送皮帶外設(shè)有采樣點(diǎn)，檢測(cè)頻次為30 min采樣1次，分析混合樣品中的桉木片、竹片含量。

1.4 生產(chǎn)過(guò)程各過(guò)程漿料質(zhì)量分析

1.4.1 采集1#、2#磨后噴放管漿樣，檢測(cè)漿濃、白度、打漿度、濕重。同樣控制參數(shù)及相同加藥量情況下，與生產(chǎn)純桉木高白漿指標(biāo)參數(shù)對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

表2 1#磨后噴放管漿樣指標(biāo)

同樣控制參數(shù)及相同加藥量下，生產(chǎn)桉竹混合漿和純桉木高白漿，對(duì)比同一采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析如下。

生產(chǎn)桉竹混合漿第1階段時(shí)，與純桉木化機(jī)漿生產(chǎn)相比，1#磨后噴放管打漿度未見(jiàn)明顯變化，纖維濕重相對(duì)較高，但白度較低;2#磨后噴放管打漿度稍低，纖維濕重相對(duì)較高，但白度稍低。

表3 2#磨后噴放管漿樣指標(biāo)

生產(chǎn)桉竹混合漿第2階段時(shí)，1#、2#磨后噴放管漿樣指標(biāo)數(shù)據(jù)與純桉木化機(jī)漿生產(chǎn)對(duì)比，纖維濕重相對(duì)較高，打漿度較高，但1#磨漿樣白度變化不大，2#磨漿樣白度稍低。

生產(chǎn)桉竹混合漿第3階段時(shí)，與第2階段對(duì)比，1#磨后噴放管漿樣的纖維濕重相對(duì)較高 (平均高出2.55 g)，打漿度偏低 (平均低1.3°SR)，白度偏低(平均低2.2個(gè)百分點(diǎn))。2#磨后噴放管漿樣指標(biāo)數(shù)據(jù)，與生產(chǎn)桉竹混合漿第2階段對(duì)比，纖維濕重相對(duì)較高 (平均高出0.19 g)，打漿度偏低 (平均低4.7°SR)，白度偏低 (平均低5.6個(gè)百分點(diǎn))。

生產(chǎn)桉竹混合漿第3階段時(shí)，1#、2#磨后噴放管漿樣指標(biāo)數(shù)據(jù)與純桉木化機(jī)漿生產(chǎn)對(duì)比，纖維濕重相對(duì)較高，打漿度較高，但白度較低。

1.4.2 生產(chǎn)桉竹混合漿第1、2、3階段時(shí)，針對(duì)在進(jìn)入化機(jī)漿車(chē)間木片汽蒸倉(cāng)前的輸送皮帶、螺旋擠壓撕裂機(jī)入口、出口采集樣品，分析其干度、容重、絕干容重，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 各采樣點(diǎn)指標(biāo)對(duì)比

在生產(chǎn)桉竹混合漿的3個(gè)階段，與純桉木化機(jī)漿生產(chǎn)時(shí)的絕干容重對(duì)比，除第2、第3階段的螺旋擠壓機(jī)入口平均絕干容重相對(duì)高出10%外，其他各采樣點(diǎn)各指標(biāo)分析結(jié)果相差不大。

1.5 成品漿數(shù)據(jù)分析

同樣控制參數(shù)及相同加藥量情況下，將3批桉竹混合漿與純桉木化機(jī)漿進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 3批桉竹混合漿與純桉木化機(jī)漿的比較

1.6 桉木片與竹片混合生產(chǎn)的成漿質(zhì)量分析

1.6.1 白度

第1批桉竹混合漿，白度在55.0%～60.0%，白度偏低。

第2批桉竹混合漿，白度在71.0%～78.0%。在相同加藥量的情況下，白度要比純桉木化機(jī)漿低2～4個(gè)百分點(diǎn)，成漿漿色偏黃青色，與純桉木漿漿色相差較大。

第3批桉竹混合漿，白度在68.0%～74.0%，在相同加藥量的情況下，相對(duì)于第2批桉竹混合漿，白度要低4～5個(gè)百分點(diǎn)，成漿漿色偏青色;與純桉木化機(jī)漿相比，白度低6～9個(gè)百分點(diǎn)，漿色相差較大。

1.6.2 打漿度、游離度

第1批桉竹混合漿，打漿度、游離度數(shù)據(jù)與純桉木化機(jī)漿對(duì)比，沒(méi)有明顯變化。

第2批桉竹混合漿，平均打漿度28°SR，游離度在300～450 mL。與純桉木化機(jī)漿相比，游離度低50 mL以上。

第3批桉竹混合漿，平均打漿度為26°SR，相對(duì)于第2批桉竹混合漿，打漿度稍低，平均低2°SR;游離度均在300～440 mL，相對(duì)于第2批桉竹混合漿，游離度稍低，平均低26 mL。與純桉木化機(jī)漿對(duì)比，打漿度較高、游離度較低。

1.6.3 塵埃

(1)在紙樣抄取器上制備定量為200 g/m2的紙頁(yè)，在塵埃測(cè)定箱上觀察漿料塵埃狀態(tài)。

(2)第1批桉竹混合漿，白度在55.0%～60.0%，纖塵、黑塵較多。以0.05 mm2面積的塵埃計(jì)算塵埃度，塵埃度均在100 mm2/m2以上;同時(shí)，面積為0.2、0.3 mm2的大顆塵埃較多。同等白度條件下，塵埃度比純桉木化機(jī)漿的高3倍以上。

(3)第2批桉竹混合漿，在同等白度條件下，塵埃度是純桉木化機(jī)漿的2倍以上。

當(dāng)白度在71.0% ～78.0%時(shí)，纖塵、黑塵相對(duì)于同一白度的純桉木化機(jī)漿多。以0.05 mm2面積的塵埃計(jì)算塵埃度，塵埃度在60～80 mm2/m2，平均值為70 mm2/m2。

當(dāng)面積為0.05 mm2左右的細(xì)小纖塵較多時(shí)，經(jīng)觀察，主要是因竹節(jié)沒(méi)有得到徹底磨碎，漂白不夠，引起纖塵高。黑塵相對(duì)較少，如0.3 mm2較大面積的纖塵較少。

當(dāng)白度≤74%時(shí)，塵埃度平均值77 mm2/m2;白度74%～76%時(shí)，塵埃度平均值74 mm2/m2;白度76% ～78%時(shí)，塵埃度平均值64 mm2/m2。

(4)第3批桉竹混合漿，在同等白度條件下，塵埃度是純桉木化機(jī)漿的4倍以上。

當(dāng)白度在68.0%～74.0%時(shí)，相對(duì)于第2批桉竹混合漿，纖塵、黑塵相對(duì)較多，平均纖塵17 mm2/500 g絕干漿，平均黑塵11 mm2/500 g絕干漿。以0.05 mm2面積的塵埃計(jì)算塵埃度，塵埃度在100～120 mm2/m2，平均值為115 mm2/m2。

當(dāng)面積低于0.05 mm2的細(xì)小纖塵較多時(shí)，經(jīng)觀察，主要是因竹節(jié)沒(méi)有得到徹底磨碎，漂白不夠，引起纖塵高。面積為0.05～0.1 mm2的細(xì)小纖塵多，但黑塵相對(duì)較少，較大面積的 (如0.3 mm2)纖塵偶爾發(fā)現(xiàn)有2～3個(gè)。

當(dāng)白度≤70%時(shí)，塵埃度平均值147 mm2/m2;白度70%～72%時(shí)，塵埃度平均值111 mm2/m2;白度72% ～74%時(shí)，塵埃度平均值112 mm2/m2。

1.6.4 纖維濕重

與純桉木化機(jī)漿相比，第1批桉竹混合漿纖維濕重沒(méi)有明顯變化。第2、第3批桉竹混合漿纖維濕重相差不大，比純桉木化機(jī)漿約高出0.7g左右。

1.6.5 松厚度

與純桉木化機(jī)漿相比，第1、第2、第3批桉竹混合漿松厚度沒(méi)有明顯變化。

1.6.6 撕裂指數(shù)

與純桉木化機(jī)漿相比，第1、第2批桉竹混合漿撕裂指數(shù)平均上升約20%。第3批桉竹混合漿與純桉木化機(jī)漿相比，撕裂指數(shù)沒(méi)有明顯變化。

1.6.7 裂斷長(zhǎng)、抗張強(qiáng)度

與純桉木化機(jī)漿相比，第1批桉竹混合漿平均裂斷長(zhǎng)、抗張強(qiáng)度均下降20%。第2、第3批桉竹混合漿，相對(duì)于純桉木化機(jī)漿，裂斷長(zhǎng)、抗張強(qiáng)度平均均上升約45%。

1.6.8 纖維束

在紙樣抄取器上制備定量為200 g/m2的紙頁(yè)，在塵埃測(cè)定箱上觀察纖維形態(tài)。

第1批桉竹混合漿的纖維束較多 (是純桉木漿的2倍以上)，纖維束的形狀有粗長(zhǎng)粒狀、短粗粒狀及不規(guī)則圓形等。在塵埃測(cè)定箱上觀察紙頁(yè)平整度差，纖維沒(méi)有得到疏解，形成較多纖維束，手摸紙頁(yè)凹凸不平。同時(shí)，不規(guī)則圓形的纖維束顏色較深，呈棕黃色、黃色等，分析應(yīng)為竹節(jié)未得到較好疏解所致。

第2批桉竹混合漿的纖維束較多，纖維束的形狀以短粗粒狀及不規(guī)則圓形居多。在塵埃測(cè)定箱上觀察平整度稍好，但仍可看見(jiàn)較多淡黃色的不規(guī)則圓形纖維束，分析應(yīng)為竹節(jié)未得到較好疏解所致。

第3批桉竹混合漿，相對(duì)于第2批桉竹混合漿來(lái)說(shuō)，纖維束較多，纖維束的形狀以短粗粒狀及不規(guī)則圓形居多 (其中以未能完全疏解的竹節(jié)纖維束居多)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)有桉木纖維聚成團(tuán)的纖維束。放在塵埃測(cè)定箱中進(jìn)行觀察，可見(jiàn)以面積為0.08 mm2的短粗纖維束居多，部分紙頁(yè)有較大的桉木纖維束，有淡黃色的不規(guī)則圓形纖維束。

1.6.9 纖維手感

桉竹混合漿抄成的紙頁(yè)手感較純桉木化機(jī)漿要硬一些。

2 桉竹混合漿生產(chǎn)期間工藝和設(shè)備運(yùn)行分析

2.1 工藝、消耗方面:

生產(chǎn)桉竹混合漿竹片比例占10% ～25%時(shí)，生產(chǎn)工藝、設(shè)備控制參數(shù)與純桉木化機(jī)漿生產(chǎn)時(shí)相比變化不大，各種水、電、汽、化學(xué)品消耗沒(méi)有明顯變化。

生產(chǎn)桉竹混合漿竹片比例占25% ～30%時(shí)，生產(chǎn)工藝平穩(wěn)，無(wú)大的波動(dòng);各設(shè)備、槽罐的控制參數(shù)無(wú)需進(jìn)行較大調(diào)整。消耗方面:生產(chǎn)白度75%以上的高白度漿時(shí)，需消耗藥品多一些。

生產(chǎn)桉竹混合漿竹片比例占30%～40%時(shí)，保持原純桉木漿化機(jī)漿生產(chǎn)工藝及化學(xué)品添加量時(shí)，發(fā)現(xiàn)成漿白度較低;在增加藥品用量后，白度上升不明顯;改變部分工藝 (如漿池液位、溫度等)后，成漿質(zhì)量改善不明顯。

2.2 設(shè)備運(yùn)行螺旋擠壓機(jī)

竹片比例占10%～30%時(shí)，螺旋擠壓機(jī)及1#盤(pán)磨機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，各生產(chǎn)控制參數(shù)基本無(wú)異常和較大變化。設(shè)備運(yùn)行沒(méi)有安全隱患?，F(xiàn)場(chǎng)采樣發(fā)現(xiàn)螺旋擠壓機(jī)及1#、2#盤(pán)磨機(jī)噴放管采出的漿樣中桉木片、竹片撕裂效果、磨漿效果良好，未見(jiàn)有大的變化。

竹片比例占30% ～40%時(shí)，螺旋擠壓機(jī)及1#盤(pán)磨機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，各生產(chǎn)控制參數(shù)基本無(wú)異常和較大變化。螺旋擠壓機(jī)功率略有下降，扭矩略有降低;1#盤(pán)磨機(jī)功率上升0.2～0.3 MW，2#盤(pán)磨機(jī)電耗也略有上升，總體上噸絕干漿電耗增加50～70 kWh。分析原因可能是桉竹片在螺旋擠壓機(jī)撕裂效果不夠好，造成盤(pán)磨機(jī)功率增加。設(shè)備運(yùn)行沒(méi)有安全隱患。

竹片配比超過(guò)45%時(shí)，螺旋擠壓機(jī)的參數(shù)變化較大，存在設(shè)備安全隱患。竹片比例達(dá)到50%～67%時(shí)，螺旋擠壓機(jī)的運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)較大波動(dòng)，功率和扭矩下降很大，螺旋擠壓機(jī)出現(xiàn)較大的異響，提高2#計(jì)量螺旋喂料量，也不能完全滿足螺旋擠壓機(jī)的料塞需求，設(shè)備運(yùn)行存在安全隱患;現(xiàn)場(chǎng)采樣發(fā)現(xiàn)螺旋擠壓機(jī)出料撕裂效果不好。同時(shí)，1#盤(pán)磨機(jī)出現(xiàn)功率快速上升、振動(dòng)加大、加速度快速上升現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行存在安全隱患;現(xiàn)場(chǎng)采樣發(fā)現(xiàn)1#磨噴放管漿料磨漿效果不好，有較多未撕裂的桉木片和竹片。

3 桉竹混合漿生產(chǎn)排出廢水的數(shù)據(jù)分析 (見(jiàn)表6)

表6 桉竹混合漿生產(chǎn)排放廢水?dāng)?shù)據(jù)

生產(chǎn)桉竹混合漿時(shí)，隨著原料中竹片比例的上升，集水井中生產(chǎn)排出廢水的TCOD和SS相差不大，但與生產(chǎn)桉木化機(jī)漿時(shí)集水井所測(cè)廢水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)比，TCOD平均高30% ～40%，SS平均高10% ～60%。初步分析，應(yīng)該是由于竹片中抽提溶出物較多，竹片中所含粉塵較多造成的。

4 結(jié)論

4.1 在年產(chǎn)5萬(wàn)t P-RC APMP生產(chǎn)線上以桉木片為主要原料，配加10%～40%的竹片，生產(chǎn)桉木與竹子混合化機(jī)漿是可行的。生產(chǎn)出的桉竹混合化機(jī)漿白度68% ～78%，游離度320～450 mL，松厚度3.3～4.0 cm3/g，經(jīng)南寧糖業(yè)下屬各造紙廠使用，效果與使用純桉木化機(jī)漿相比變化不大。

4.2 用10%～40%的竹片和60%～90%的桉木生產(chǎn)桉竹混合化機(jī)漿時(shí)，隨著竹片用量的增加，從過(guò)程漿到成漿質(zhì)量都有新的變化，有利的方面主要是漿的濕重、裂斷長(zhǎng)、打漿度有上升 (游離度下降)趨勢(shì);不利的方面是漿的白度有下降趨勢(shì)，漿的塵埃、纖維束、廢水的COD、SS有上升趨勢(shì);電耗、化學(xué)品消耗有上升趨勢(shì)。成漿的松厚度變化不大。

4.3 隨著竹片用量的增加，成漿白度可保持在68%～73%;若要成漿白度≥75%，則生產(chǎn)所需藥品消耗增加，生產(chǎn)成本提高。

4.4 在竹片比例超過(guò)45%進(jìn)行桉竹混合化機(jī)漿生產(chǎn)時(shí)，存在設(shè)備安全隱患和產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，化機(jī)漿的白度較難提高，塵埃度偏高、纖維束多。

4.5 由于桉木片和竹片的容重不同，在生產(chǎn)桉竹混合化機(jī)漿時(shí)，需控制好這兩種原料的配比，以免造成螺旋擠壓機(jī)、1#高濃盤(pán)磨機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行安全隱患。

4.6 對(duì)竹片質(zhì)量要求，減少過(guò)大過(guò)長(zhǎng)片、細(xì)小片粉末、竹節(jié)，對(duì)自行購(gòu)回的原竹，需抓好加工切片質(zhì)量，以增加竹片利用率，并且避免竹片在備料下料口的搭橋現(xiàn)象，從而保證生產(chǎn)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，提高成漿得率。

4.7 生產(chǎn)桉竹混合漿時(shí)，隨著原料中竹片比例的上升，生產(chǎn)排出廢水的TCOD平均比生產(chǎn)純桉木化機(jī)漿時(shí)高30%～40%，SS平均高10%～60%，會(huì)增加廢水處理成本。

［1］傅其軍，陸 琪，吳明剛，等．速生桉木P-RC APMP工業(yè)化生產(chǎn)［J］．中國(guó)造紙，2010，29(12):42．

Production of P-RC APMP with Mixed Eucalyptus and Bamboo Raw Materials

FU Qi-jun*LU QiLI Xiao-lin PANG Yu-huiQIN Yun-zhaiLI Xue-ping SHI Zuo-wei
(Nanning Jinlang Pulp Co．，Ltd，Nanning，Guangxi Zhuang Autonomous Region，530200)
(*E-mail:furuwen2008@163．com)

Production of P-RC APMP with mixed eucalyptus(60% ～90%)and bamboo(10% ～40%)as raw materials，including the production technology，equipment operation and characteristics of finished pulp was introduced．The pulp with 68% ～78%ISO brightness，320～450 ml CSF freeness and high bulk of 3．3 ～4．0 cm3/g was produced by using one stage pre-impregnation，two stages refining and two stages bleaching．The pulp is suitable to use in the grades such as copy paper，white cardboard，writing paper，electrostatic copy paper and offset paper and so on．

pulp;alkaline H2O2;eucalyptus;bamboo;P-RC APMP mechanical pulp

TS743

B

0254-508X(2011)10-0047-05

傅其軍先生，高級(jí)工程師;主要從事制漿造紙生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)管理和新技術(shù)研發(fā)工作。

2011-06-17(修改稿)

(責(zé)任編輯:趙旸宇)