國內(nèi)速生桉木木片質(zhì)量對制漿性能的影響

李書杰

(山東亞太森博漿紙有限公司，山東日照，276826)

國內(nèi)速生桉木木片質(zhì)量對制漿性能的影響

李書杰

(山東亞太森博漿紙有限公司，山東日照，276826)

對國內(nèi)速生桉木影響硫酸鹽法制漿性能的幾個因素進行了探討，著重討論了過厚片、木片長度、木芯片、樹種及木材生長年限等對蒸煮得率和成漿質(zhì)量的影響。

速生桉木;KP法制漿;制漿性能對比

桉樹因其速生豐產(chǎn)、適應(yīng)性強及用途廣泛而成為我國南方地區(qū)快速發(fā)展的人工速生林材種，桉木紙漿纖維雖短但分布相對集中，從而賦予成紙勻度好、平滑度高、不透明度高及適應(yīng)性好的特點，因而桉木化學(xué)漿的市場需求量呈現(xiàn)不斷增加的態(tài)勢［1］。

目前桉木化學(xué)漿的生產(chǎn)還是以漂白硫酸鹽法(KP)制漿為主。近年來國內(nèi)已先后有幾條大型漂白桉木化學(xué)漿生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，隨著越來越多類似的紙漿生產(chǎn)線上馬、投運，國內(nèi)桉樹木片的市場供應(yīng)勢必會受到猛烈沖擊，木片來源的競爭將是相關(guān)紙漿廠無法回避的現(xiàn)實［2］。

國內(nèi)桉樹木片因為木材來源不穩(wěn)定、木片加工廠規(guī)模較小、木片運銷途徑雜亂，從而很大程度上制約了木片質(zhì)量的穩(wěn)定性，各漿廠收購的木片質(zhì)量總體上參差不齊。因此，了解不同樹種、不同地域、不同質(zhì)量特性的國內(nèi)桉木對制漿過程、成漿質(zhì)量和制造成本的影響，無論對漿廠生產(chǎn)層面還是對木片采購供應(yīng)層面都具有重要的現(xiàn)實意義。

本實驗探討了國內(nèi)人工林桉樹木片對KP法制漿性能的影響因素，重點關(guān)注木片規(guī)格、材種、生長期等因素的影響程度。

1 實驗方法及對比依據(jù)

采用具有代表性的人工速生桉樹木片樣品進行篩分分析，將合格木片組分用于實驗室蒸煮，通過對成漿分析檢測，得出其細(xì)漿得率、成漿強度及漂白性能的差異。

主要實驗及檢測設(shè)備 木片篩分儀器:Chip Class木片篩 (美國);木片蒸煮裝置:MK775雙罐蒸煮器 (美國);纖維分析儀器:Hires FQA纖維分析儀 (加拿大);白度檢測儀器:L＆W Elrepho 070分光白度計 (瑞典)。

蒸煮實驗條件 用堿量20% (有效堿計，以NaOH表示);白液硫化度 (30±1)%;液比4∶1;最高溫度156℃;蒸煮周期220 min。

主要檢測依據(jù) 篩分分析按SCAN CM40進行;木片長度及分布按SCAN CM48測試;纖維長度按TAPPI T271測試;紙漿白度按ISO 2470測試。

2 實驗結(jié)果及應(yīng)用探討

2.1 過厚片比例對蒸煮的影響

木片的入廠質(zhì)量驗收，通常包括水分、篩分、樹皮和雜質(zhì)含量的檢測，木片篩分包含過大片、過厚片、合格片、過小片和木屑等項目，其中過厚片比例是公認(rèn)的對闊葉木KP法制漿有顯著影響的因素，它主要影響蒸煮堿液在厚度方向的滲透速率，造成蒸煮不勻現(xiàn)象。過厚片指厚度大于8 mm的木片 (不包括過大片在內(nèi))。

用木片篩對木片樣品先行篩分分離，在合格片中以不同的比例摻入過厚片組分并分別混合均勻，進行蒸煮實驗，實驗結(jié)果見圖1和圖2所示。

由圖1和圖2可見，木片中的過厚片比例在0～5%時，對蒸煮沒有明顯影響。隨著過厚木片比例提高，粗渣率增加，蒸煮得率有所下降。當(dāng)過厚片比例超過12%時，粗渣率顯著提高，得率明顯下降。過厚片比例增加至15%時，粗渣率高于2%，成漿不完全。

由于國內(nèi)木片受削片設(shè)備和生產(chǎn)經(jīng)驗所限，過厚片比例高是一個普遍現(xiàn)象，且多數(shù)漿廠生產(chǎn)線未配備厚度篩，因此過厚片應(yīng)成為木片規(guī)格中首先關(guān)注的對象，盡量控制過厚片比例不超過10%，對保證蒸煮效果尤為重要。

2.2 木片長度對蒸煮的影響

如果削片在原木規(guī)格一致、操作穩(wěn)定的運行條件下，切出的木片長度基本符合正態(tài)分布規(guī)律。

據(jù)國外資料介紹，木片中的纖維長度 (L)與木材中的纖維長度 (L0)和木片平均長度 (L1)相關(guān)，其關(guān)系可以表示為式 (1):

式 (1)表明，木材中的纖維長度是木片中的纖維長度的主要影響因素，木片平均長度是次要因素。由于國內(nèi)桉木的纖維長度大致在0.75～1.0 mm，而常見的合格木片長度 (MACL)大致在18～25 mm，因此當(dāng)木片平均長度從20 mm提高到25 mm時，木片中的纖維長度改善并不明顯，只能增加0.01 mm。這就是說，通過提高木片長度來改善桉木木片的成漿

強度將收效甚微。

2.3 桉木樹種對蒸煮的影響

取華南地區(qū)分布較廣的6種人工速生桉樹木片進行實驗室蒸煮，其中DH32-29、DH201為尾葉桉與巨桉的雜交樹種，U6為尾葉桉樹種，W5為剛果桉樹種，GL1、GL9為藍桉樹種。所選桉木均為5～6年生，在相同的實驗條件下，進行蒸煮實驗，結(jié)果見圖3～6所示。

由圖3～圖6可知，不同種類桉樹具有明顯不同的制漿表現(xiàn)，DH32-29、DH201蒸煮得率明顯高于 U6和 W5;DH32-29、GL1和DH201的纖維長度較長，成漿強度要好一些;GL9的成漿白度最高，其他幾種白度也都大于30%，說明其可漂性良好;而各種桉木的蒸煮耗堿量相差無幾。

綜合來看，尾葉桉與巨桉的雜交品系DH32-29和DH201比其他幾個樹種具有更佳的綜合制漿性能。

2.4 木材生長年限對蒸煮的影響

桉木生長年限不同，其基本密度、化學(xué)成分和纖維形態(tài)都會發(fā)生變化，不同年限桉木的制漿性能有所不同。分別取同一地區(qū)、同一品種的3～4年生和5～6年生人工林桉木進行蒸煮實驗和檢驗，實驗結(jié)果見表1。由表1可知，5～6年生桉木比3～4年生桉木制漿得率高、成漿纖維長，而兩者的堿耗和白度相差不大，說明5～6年生的桉木比年幼一些的桉木具有更好的制漿效果。

表1 不同年限桉樹木片的蒸煮實驗對比

表2 木芯片與普通木片蒸煮實驗對比

鑒于我國南方部分地區(qū)人工桉樹的生長期只有3～4年，因此這類木材會產(chǎn)生制漿得率低、成漿強度差的問題，其性價比要略低一些。

2.5 木芯片對蒸煮的影響

用于制漿生產(chǎn)的桉木片通常是一些胸徑小于7 cm的速生桉木，有時摻加板材加工的廢料，其中旋切板加工產(chǎn)生的木芯是常見的一類廢料。木芯是桉樹的芯材所在，與邊材有很大的不同。

對100%木芯片和普通木片分別進行蒸煮實驗和檢驗，對比結(jié)果見表2所示。

由表2可知，與沒有混用木芯片的普通木片相比，純木芯片蒸煮堿耗相近，未漂漿得率略低，但是纖維長度和未漂漿白度卻有明顯差距。因此木片加工過程中應(yīng)對木芯摻加比例進行適當(dāng)控制，木片中混入過多的木芯片勢必影響成漿強度，也會加大未漂漿的漂白難度，增加漂白化學(xué)品的消耗。

3 小結(jié)

國內(nèi)速生桉木的化學(xué)法制漿蒸煮受到多種因素的影響，漿廠需要對各種因素進行綜合權(quán)衡，以趨利避害，揚長避短。

3.1 桉木硫酸鹽法制漿對木片規(guī)格方面的首要要求是要對過厚片比例加以控制，否則影響蒸煮均勻性和成漿得率，過厚片比例應(yīng)控制在10%以下。

3.2 單純增加木片長度不能明顯改善成漿強度。

3.3 木片中摻用過多木芯片會影響成漿強度和白度，木芯片摻加量應(yīng)予以控制。

3.4 桉木生長期不同制漿性能不同，5～6年生速生桉木的制漿性能好于3～4年生速生桉木。

［1］鄺仕均．桉樹木材性質(zhì)對其硫酸鹽法制漿性能的影響［J］．中國造紙，2011，30(12):51．

［2］詹懷宇，付時雨，李海龍．淺述我國制漿科學(xué)技術(shù)學(xué)科現(xiàn)狀與發(fā)展［J］．中國造紙，2011，30(2):49．

Study on Kraft Pulping Performance of Domestic Fast-growing Eucalyptus

LI Shu-jie
(Shandong Asia Pacific SSYMB Pulp ＆ Paper Co．，Ltd．，Rizhao，Shandong Province，276826)
(E-mail:oklsj123@sohu．com)

The factors influencing domestic fast-growing eucalyptus KP pulping performance were discussed．The influences of the over-thick chips，chip length，heart wood chips，wood species and growing period of the wood on the KP pulping yield and pulp quality were studied，and the concerned application suggestions were given herein．

fast-growing eucalyptus;KP pulping process;comparison of pulping performance

TS721+.1

A

0254-508X(2012)04-0027-03

李書杰先生，工程師;主要從事制漿工藝及質(zhì)量管理工作。

2011-12-15(修改稿)

(責(zé)任編輯:馬 忻)