國內速生桉木木片質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)

國內速生桉木木片質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、適應性強及用途廣泛而成為我國南方地區快速發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、不透明度高及適應性好的特點，因而桉木化學漿的市場需求量呈現不斷增加的態勢［1］。

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

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

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

1 實驗方法及對比依據

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，得出其細漿得率、成漿強度及漂白性能的差異。

主要實驗及檢測設備 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 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 實驗結果及應用探討

2.1 過厚片比例對蒸煮的影響

木片的入廠質量驗收，通常包括水分、篩分、樹皮和雜質含量的檢測，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，造成蒸煮不勻現象。過厚片指厚度大于8 mm的木片 (不包括過大片在內)。

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。

由于國內木片受削片設備和生產經驗所限，過厚片比例高是一個普遍現象，且多數漿廠生產線未配備厚度篩，因此過厚片應成為木片規格中首先關注的對象，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

如果削片在原木規格一致、操作穩定的運行條件下，切出的木片長度基本符合正態分布規律。

據國外資料介紹，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，其關系可以表示為式 (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，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、化學成分和纖維形態都會發生變化，不同年限桉木的制漿性能有所不同。分別取同一地區、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人工桉樹的生長期只有3～4年，因此這類木材會產生制漿得率低、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對木芯摻加比例進行適當控制，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，增加漂白化學品的消耗。

3 小結

國內速生桉木的化學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衡，以趨利避害，揚長避短。

3.1 桉木硫酸鹽法制漿對木片規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．淺述我國制漿科學技術學科現狀與發展［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量管理工作。

2011-12-15(修改稿)

(責任編輯:馬 忻)