油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒制漿性能研究

萬(wàn)周原野馬樂(lè)凡羅云鷹

1長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙（410004）2國(guó)家生活用紙產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 湖南 常德（415000）

油棕櫚原產(chǎn)地為非洲的西部及中部，是重要的經(jīng)濟(jì)作物，現(xiàn)在的最大產(chǎn)地為馬來(lái)西亞、印尼和泰國(guó)。上世紀(jì)初，我國(guó)海南、廣東、廣西和云南等地大量種植，現(xiàn)在長(zhǎng)江流域以南各地普遍栽培。油棕櫚纖維主要包括復(fù)葉、空果殼和樹(shù)干，據(jù)估算，每公頃年產(chǎn)油棕櫚干纖維2000kg以上，目前主要用于生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)油棕櫚的復(fù)葉、空果殼和樹(shù)干纖維的化學(xué)組成、纖維形態(tài)和制漿造紙性能分別進(jìn)行了較多的研究[1-4]。

本文通過(guò)與蘆葦原料對(duì)比，研究了油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒的蒸煮工藝、可漂性能、打漿性能及紙漿物理性能，以探索其用作造紙?jiān)系目尚行浴?/p>

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料

油棕櫚纖維原料來(lái)自馬來(lái)西亞，已加工成直徑6-8mm、長(zhǎng)約10cm的風(fēng)干生物質(zhì)燃料，原料中含有較多的細(xì)末，測(cè)定其水分為9.2%，貯存于密封的塑料袋中備用。蘆葦取自岳陽(yáng)林紙公司干法備料后的皮帶上，在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干后，測(cè)定其水分為11.8%，貯存于密封的塑料袋中備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蒸煮

油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ和KP法蒸煮，蘆葦采用KP法蒸煮，蒸煮工藝條件見(jiàn)表1。蒸煮結(jié)束后，提取黑液，洗漿，篩漿，測(cè)定黑液殘堿、粗漿得率、篩渣率、細(xì)漿得率和紙漿kappa值。

1.2.2 漂白

分別取2#、4#、5#漿樣，采用CEpH漂白，漂白工藝條件見(jiàn)表2。

表1油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦?shù)恼糁蠓椒ê凸に嚄l件

表2油棕櫚纖維生物質(zhì)顆?；瘜W(xué)漿和葦漿漂白條件

1.2.3打漿、抄片和物理性能檢測(cè)

取上述2#、4#、5#本色漿及其漂白漿樣（分別對(duì)應(yīng)編號(hào)6#、7#、8#），用PFI磨打漿，測(cè)定未叩及叩后漿料的叩解度、濕重。分別取上述漿樣抄60g/m2手抄片，測(cè)定紙漿抗張指數(shù)、裂斷長(zhǎng)、耐破度指數(shù)和耐折度。

1.3 分析檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)研究中的原料分析、黑液分析和紙漿分析檢測(cè)均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒的蒸煮

油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可見(jiàn)，油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ法和KP法蒸煮，用堿量為15%時(shí)得到的1#和3#紙漿篩渣率高、硬度高，沒(méi)有達(dá)到纖維分離點(diǎn)。油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ法和KP法蒸煮，用堿量為21%時(shí)，2#和4#紙漿硬度和葦漿比較接近，篩渣率比較合適，KP法蒸煮的殘堿略微偏低。油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮的用堿量、最高溫度和保溫時(shí)間均要求高于蘆葦。油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒采用燒堿-AQ法或者KP法蒸煮的紙漿得率比較接近，比蘆葦KP漿的得率約低11%-13%。和國(guó)內(nèi)外油棕櫚纖維蒸煮研究結(jié)果比較，該油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮堿耗高、得率低的主要原因是生物質(zhì)顆粒原料中的細(xì)末多，細(xì)末的碳水化合物在蒸煮過(guò)程中容易降解，且無(wú)效消耗堿。

表3油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦蒸煮結(jié)果

2.2 油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒漿的漂白

油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒化學(xué)漿漂白結(jié)果見(jiàn)表4。

表4油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿漂白結(jié)果

從表4可見(jiàn)，油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒KP漿和蘆葦KP的可漂性相當(dāng)，但其燒堿-AQ漿的可漂性略差。

2.3 油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒的紙漿性能

油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿的打漿結(jié)果見(jiàn)表5，物理性能見(jiàn)表6。

表5油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿打漿結(jié)果

從表5可見(jiàn)，油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒本色漿的叩解度較低，濾水性能好，紙漿比葦漿好洗；其漂白漿的打漿性能和葦漿相當(dāng)，其濕重比葦漿略低。

表6油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒和蘆葦化學(xué)漿的物理性能

從表6可見(jiàn)，油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒未漂漿和漂白漿的抗張強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度和耐折度均略低于蘆葦KP漿。

3 結(jié)論

1）油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒蒸煮用堿量、最高溫度和保溫時(shí)間均要求高于蘆葦；油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒燒堿-AQ漿、KP漿的得率比蘆葦KP漿的得率約低11%-13%。

2）油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒KP漿和蘆葦KP的可漂性相當(dāng)，但其燒堿-AQ漿的可漂性略差。

3）油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒本色漿的叩解度較低，濾水性能較好；其漂白漿的打漿性能和葦漿相當(dāng)，其濕重比葦漿略低。

4）油棕櫚纖維生物質(zhì)顆粒未漂漿和漂白漿的抗張強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度和耐折度均略低于蘆葦KP漿。

[1]張瑞霞，陳夫山，劉廷志.油棕櫚纖維作為新的造紙?jiān)系难芯縖J].國(guó)際造紙，2005，24(3):25-29.

[2]李全喜，朱靜.油棕果莖制漿造紙性能[J].上海造紙，2008，39(3):7-9.

[3]姚光裕.油棕櫚空心果球的制漿造紙性能[J].紙和造紙，2002，(3):69.

[4]楊桂花，章正林，孔凡功，等.油棕絲硫酸鹽制漿性能的探討[J].中華紙業(yè)，2005，26(5):38-39.