奧庫(kù)梅和奧齊戈制漿性能的研究

文瓊菊， 邱先琴， 李 勇， 付 彪

(湖北工業(yè)大學(xué)制漿造紙工程學(xué)院， 湖北 武漢 430068)

奧庫(kù)梅和奧齊戈是非洲加蓬國(guó)覆蓋面積最大的兩種樹種，也是我國(guó)從加蓬進(jìn)口最多的木材品種．奧庫(kù)梅是一種闊葉喬木，樹干粗壯筆直，成材后可高達(dá)50 m左右，枝椏不多，樹枝一般生長(zhǎng)在離地面30 m處，一棵奧庫(kù)梅樹，一般可得到6 t左右的良好木材，成材率很高[1-2]．為了充分利用纖維資源，將加蓬當(dāng)?shù)啬静募庸S的邊角余料用于制漿造紙，受某投資公司的委托，筆者對(duì)奧庫(kù)梅和奧齊戈進(jìn)行蒸煮、漂白、打漿、抄紙等實(shí)驗(yàn)，對(duì)其制漿性能進(jìn)行研究，為其合理應(yīng)用提供依據(jù)．

1 實(shí)驗(yàn)原料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

奧庫(kù)梅和奧齊戈樣品皆來(lái)自于加蓬，由某投資公司提供．二種原料均在實(shí)驗(yàn)室手工切成木片，切好的木片儲(chǔ)存于塑料桶中平衡水分．取部分奧庫(kù)梅原料經(jīng)粉碎機(jī)碎解作原料成分分析用．

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1化學(xué)成分分析將火柴桿大小的奧庫(kù)梅試樣在粉碎機(jī)上磨碎， 取通過(guò)40 目但不能通過(guò)60目的粉末，貯于具有磨口玻塞的廣口瓶中平衡水分，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定奧庫(kù)梅原料的化學(xué)組成．

1.2.2纖維形態(tài)測(cè)定在試管中將火柴桿大小的試樣用離析液離析，制作纖維切片后在纖維投影儀上測(cè)定纖維長(zhǎng)度及寬度．

1.2.3蒸煮實(shí)驗(yàn)蒸煮設(shè)備為計(jì)算機(jī)控制升溫、保溫程序的10 L Greenwood雙槽蒸煮器，藥液經(jīng)循環(huán)泵由鍋外加熱器加熱．

1.2.4漂白實(shí)驗(yàn)在塑料袋中進(jìn)行漂白實(shí)驗(yàn)，采用CEH三段漂白，各段漂白均將紙漿置于塑料袋內(nèi)在水浴鍋內(nèi)進(jìn)行．

1.2.5打漿及抄紙實(shí)驗(yàn)打漿在PFI磨中進(jìn)行，打漿度測(cè)定在肖氏打漿度測(cè)定儀上進(jìn)行．抄紙?jiān)赯QJ1-B手抄型抄紙機(jī)上進(jìn)行．

1.2.6紙張物理性能測(cè)定按照《制漿造紙分析與檢測(cè)》[5]提供的方法測(cè)定紙張的抗張強(qiáng)度、撕裂指數(shù)、耐折度和緊度等．

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 原料纖維形態(tài)和化學(xué)組成分析

對(duì)樣品進(jìn)行了密度、纖維形態(tài)及化學(xué)成分分析(表1)．由表1可見，奧庫(kù)梅的密度較小、奧齊戈密度較大．奧庫(kù)梅密度較小，這有利于制漿過(guò)程中蒸煮藥液的滲透．

從纖維形態(tài)來(lái)看，奧庫(kù)梅纖維的平均長(zhǎng)度為1.25 mm，大于桉木(0.68 mm)及山楊(0.86 mm)[3]，也大于4種相思樹(0.9～0.96 mm)纖維的平均長(zhǎng)度[4]；一般來(lái)說(shuō)，纖維越長(zhǎng)，紙張的撕裂度、抗張強(qiáng)度、耐破度、耐折度等紙張強(qiáng)度指標(biāo)越高，因此奧庫(kù)梅材種纖維形態(tài)較好．

從化學(xué)組成可知，奧庫(kù)梅原料纖維素含量為48.14%，高于楊木(43.24%)及楹樹(46.74%)[3]．纖維素含量較高，則意味著紙漿得率較高．

綜合分析原料纖維形態(tài)和化學(xué)組成，可知奧庫(kù)梅原料是適用于制漿造紙的闊葉材種．

表1 原料纖維形態(tài)和化學(xué)組成分析結(jié)果

原料密度為12%水分的木材質(zhì)量與體積之比

2.2 蒸煮條件及結(jié)果

將奧庫(kù)梅、奧齊戈原料采用相同工藝條件進(jìn)行蒸煮，所用方法為硫酸鹽法，蒸煮工藝條件為：用堿量26%(Na2O計(jì))，硫化度25%，液比1∶5，蒸煮最高溫度175℃，升溫時(shí)間3 h，保溫時(shí)間1 h．蒸煮結(jié)果見表2．

表2 奧庫(kù)梅、奧齊戈蒸煮結(jié)果

由表2可知：在相同的蒸煮工藝條件下，奧庫(kù)梅比奧齊戈耗堿量略高，但奧庫(kù)梅比奧齊戈紙漿得率高2.26%，紙漿高錳酸鉀值低2.99，奧庫(kù)梅Y/K值為4.60，奧齊戈Y/K值為3.39，說(shuō)明奧庫(kù)梅在蒸煮過(guò)程中木素較易脫除.綜合比較而言，在相同的硫酸鹽法制漿工藝條件下，奧庫(kù)梅原料的蒸煮性能優(yōu)于奧齊戈原料．

2.3 漂白條件

采用CEH三段漂白，對(duì)奧庫(kù)梅、奧齊戈進(jìn)行漂白，總用氯量6.5%，各段工藝條件見表3．

表3 漂白工藝條件

2.4 漂白漿白度及物理強(qiáng)度指標(biāo)

將奧庫(kù)梅、奧齊戈漂白漿在PFI磨中進(jìn)行打漿，打漿濃度為10%，打漿后2種漿料打漿度均為30°SR．打漿后漿料在手抄型抄紙機(jī)上抄片，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定手抄片的各項(xiàng)物理性能(表4)．

表4 奧庫(kù)梅、奧齊戈漂白漿手抄片物理性能

由表4可見，將漂白漿抄片后測(cè)定白度，在相同漂白條件下，奧庫(kù)梅、奧齊戈漂白漿白度分別為80.24%ISO、79.40%ISO，兩種漂白漿白度相近．對(duì)物理強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行分析，可知奧庫(kù)梅漂白漿比奧齊戈有著較好的強(qiáng)度性能，奧庫(kù)梅抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)、耐折度均明顯高于奧齊戈漂白漿．

3 結(jié)論

1) 奧庫(kù)梅原料纖維的平均長(zhǎng)度為1.25，纖維素含量為48.14%，是適用于制漿造紙的較好的闊葉材種．

2) 采用硫酸鹽法進(jìn)行蒸煮，在用堿量26%，硫化度25%，液比1∶5，蒸煮最高溫度175℃，升溫時(shí)間3 h，保溫時(shí)間1 h的工藝條件下，奧庫(kù)梅原料紙漿得率為47.4%，高錳酸鉀值為10.31，蒸煮性能較好．奧齊戈原料也適宜制取硫酸鹽漿，但蒸煮性能比奧庫(kù)梅較差，得率較低，硬度較高．

3)在相同的CEH漂白條件下，兩種紙漿白度接近，但奧庫(kù)梅比奧齊戈有著較好的強(qiáng)度性能，奧庫(kù)梅漂白漿的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)、耐折度均明顯高于奧齊戈漂白漿．研究表明，奧庫(kù)梅原料是適宜制取硫酸鹽漂白漿的材種，奧齊戈原料也適宜制取硫酸鹽漂白漿，但漂白漿強(qiáng)度性能較差．

[參考文獻(xiàn)]

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[4] 鄧擁軍,房桂干，李 萍，等.四種相思樹硫酸鹽法制漿性能的比較[J]. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào),2006(2):1-7.

[5] 石淑蘭，何福望.制漿造紙分析與檢測(cè) [M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003.