四種新竹材制漿造紙性能研究報告

陳 龍

（玖龍漿紙東山有限公司 614404）

四種新竹材制漿造紙性能研究報告

陳 龍

（玖龍漿紙東山有限公司 614404）

自98年國家實施天然林保護工程以來，造紙企業調整了原料結構，大量采用竹材作為制漿造紙原料。到目前為止，大多數公司收購竹材仍以慈竹為主。但隨著各地制漿造紙企業的大量興建，造紙原料開始緊張，特別是以慈竹為主的優質制漿造紙竹材原料更趨緊張，價格一再攀升。為了降低生產成本，拓寬制漿造紙原料渠道，與樂山某造林局合作，對造林局生態科技園培育的四種新的竹材進行了制漿造紙性能研究，現將研究情況報告如下：

1 竹材來源、竹桿特征

1.1 四種新竹材均為新鮮竹材，由樂山某造林局提供，取其生態科技園。

1.2 竹桿特征見表1

表1 竹桿特征

由表1可以看出，吊絲球竹、牛兒竹和甜龍竹的材徑較大（3.5～8.3 cm），壁厚在（0.5～2.5 cm）；而清甜竹的材徑較小（3.2～5.0 cm），壁厚較薄（0.4～1.8 cm）。甜龍竹和牛兒竹的節距較長，清甜竹和吊絲球竹DD-1節距相對較短。

2 竹材蒸煮制漿及造紙性能比較

2.1 試驗目的：對四種竹材進行硫酸鹽法蒸煮和打漿、抄紙試驗，在相同的蒸煮工藝條件下，比較粗漿得率、細漿得率、粗渣率，放鍋殘堿、細漿硬度、通過打漿、抄紙，比較其物理強度指標，從而評價其制漿造紙性能。

2.2 試驗原料、藥品及設備：

2.2.1 原料由樂山某造林局提供四種新鮮竹材，送造紙廠分別削片。

2.2.2 藥品白液：活性堿 81.45g/l（以Na2O計）、硫化度23.38%。

2.2.3 試驗設備：ZQS－1型電熱蒸煮鍋、篩漿機、23L瓦利打漿機、ZCX-200抄片器及常用檢測設備。

2.3 試驗條件及工藝參數

2.3.1 蒸煮工藝條件

絕干竹片裝鍋量1.4kg,用堿量17%（以Na2O計），液比 1：3.5，總液量 4.9L。

升溫曲線：一段升溫110分鐘，初溫→125℃，小放汽 10 分鐘；二段升溫 90 分鐘（125→165±1℃）；保溫 80 分鐘（165±1℃）。

2.3.2 打漿、抄紙工藝條件

打漿叩解度 （40±1）°SR， 抄片使用60目的銅網，抄片定量按60 g/m2。

試驗數據見附表 2、3、4

表2 蒸煮試驗數據

表3 打漿抄紙性能數據

表4 不同竹材蒸煮試驗數據

3 試驗數據分析討論

3.1 蒸煮工藝條件

3.1.1 本次試驗所有鍋次均未添加蒸煮助劑，故用堿量適當調高（17%），保溫溫度采用的165℃。從整個試驗數據看，幾種竹材的粗漿得率、細漿得率、細漿硬度、粗渣率、放鍋殘堿來看，本次所制定工藝條件是合適的。

3.2 幾種竹材的得率

在相同的蒸煮工藝條件下，對四種竹材的得率進行比較，同時和前期未添加蒸煮助劑蒸煮的慈竹進行比較。

a.粗漿得率上看，吊絲球竹DD-1的粗漿得率最高46.37%，清甜竹得率最低44.48%，甜龍竹和牛兒竹的粗漿得率接近，分別為45.36%和45.39%，這四種竹材的粗漿得率均高于慈竹的44.01%。

b.從粗渣率上看，慈竹的粗渣率僅0.13%，本次4種竹材的粗渣率均大大高于慈竹，主要是因為這四種竹材的壁厚均大于慈竹。甜龍竹和牛兒竹的粗渣率相對較大，分別為3.19%和3.68%。竹材的壁較厚，相應竹片厚度較大，8mm厚度以上竹片的比例也較大，竹片在蒸煮時藥液滲透不是特別均勻和充分，從而導致節子較多。清甜竹壁相對薄一些，粗渣率相應也低于其它三個竹種。

c.細漿得率，四種竹材均在40%以上，牛兒竹的細漿平均得率最高43.48%，其次為甜龍竹、清甜竹，吊絲球竹DD-1的細漿平均得率最低為40.43%；牛兒竹的細漿平均得率略高慈竹，其它三種竹材的細漿平均得率均低于慈竹（慈竹細漿得率42.20%）。

d.四種竹材的細漿叩解度都接近，前期蒸煮的兩種竹材甜龍竹和吊絲球竹DD-1的細漿叩解度為16°SR，后期蒸煮的牛兒竹和清甜竹細漿叩解度為15°SR。

e.本次四種竹材的細漿白度由高到低依次為清甜竹（36.3%）、牛兒竹（34.3%）、吊絲球 DD-1（33.7%）、甜龍竹（32.7%）。

f.本次四種竹材的細漿聚合度由高到低依次為甜龍竹、吊絲球竹DD-1、牛兒竹、清甜竹。由于受竹材的竹節數量和大小的影響，竹材成漿后，漿料所含雜細胞多少存在一定差異，從而導致聚合度的大小與強度指標不完全對應。

3.3 幾種竹材打漿、抄紙性能評價

試驗的四種竹材，打漿叩解度均在40±1°SR，較易抄造；物理指標檢測時，溫度和濕度都控制在相對穩定的同一水平。

a.從打漿時間上來說，四種竹材的打漿時間都在40分鐘左右，都較易成漿。

b.幾種竹材的平均抗張指數由高到低依次為甜龍竹（64.72 N·m/g）、吊絲球竹 DD-1（62.45 N·m/g）、牛兒竹（59.34 N·m/g）、清甜竹（53.04 N·m/g）。 其中甜龍竹和吊絲球竹DD-1的第3鍋次試驗是放在后期與牛兒竹和清甜竹一起進行。從表3和表4的數據上可以看出，新鮮竹材的強度要比存放了一段時間的竹材的強度指數略大。除清甜竹外，其它三種竹材的抗張指數均高于慈竹。

c.本次試驗四種竹材的撕裂指數，甜龍竹最低（8.69 mN·m2/g）， 其它三種竹材都在 10 mN·m2/g以上，略高于慈竹。

d.本次試驗四種竹材的耐破指數由高到低依次為甜龍竹、吊絲球竹DD-1、牛兒竹、清甜竹，與抗張指數大小排列一致，但四種竹材的耐破指數均高于慈竹。

四 結論

①本次提供的四種新竹材均較易蒸煮成漿。在相同的蒸煮工藝條件下，牛兒竹的細漿得率最高，且優于前期蒸煮工藝條件相近的慈竹，其它三種竹材的細漿得率低于慈竹，吊絲球竹DD-1的細漿得率最低。四種新竹材的粗渣率都大大高于慈竹，牛兒竹粗渣率最高。細漿白度清甜竹最高（36.3%），甜龍竹白度最低（32.7%）。細漿聚合度DP值吊絲球竹DD-1的DP值最高，清甜竹最差。由于四種新竹材的壁都較厚，這直接導致粗渣率較高。建議在削片時，可適當調整工藝，使竹片削得薄一些。

②從打漿抄紙性能上看，四種新竹材均較易打漿、抄片。從物理指標上比較，甜龍竹、吊絲球竹DD-1和牛兒竹的抗張指數都比慈竹高，清甜竹最低，甜龍竹最高；甜龍竹撕裂指數最低，其它三種竹材略高于慈竹；四種新竹材的耐破指數都高于慈竹。

③綜合比較本次所試驗的四種新竹材，甜龍竹、吊絲球竹DD-1、牛兒竹各項檢測數據都接近或優于慈竹，清甜竹的細漿得率和抗張指數比慈竹略差。甜龍竹、牛兒竹、吊絲球竹DD-1都屬于壁厚、直徑較大的高產竹種，從本次試驗看應屬于優良的造紙竹材，有較高的經濟和實用價值，可考慮用于生產。

2010－4－22

譯 文