高得率浆的发展综述.docx

文档介绍：该【高得率浆的发展综述 】是由【guoxiachuanyue011】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【高得率浆的发展综述 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。高得率浆的发展综述
摘要:造纸行业面临着低成本高质量产品的市场需求,解决这一问题的方法是,更高效地利用不同浆料的纤维特性。高得率浆
(HYP)因其特有的纤维性能,给提高产品质量的同时控制或降
低成本提供了机遇。发展杨木HYP和竹子HYP适合我国实际国
情,但是在实际生产操作中还有很多问题亟待解决。
关键词:
高得率浆;HYP应用;杨木HYP;竹子HYP
1HYP概述
高得率制浆是在机械过程中涉及机械处理过程中的一类制浆方法,该类制浆方法就纸浆得率来讲要高于相应的化学浆,故统称为高得率制浆,按照机械处理的程度不同主要分为机械法制浆、化学机械法制浆和半化学法制浆三大类。目前,高得率制浆占主导地位的是CTMP(Chemi-Thermo-MechanicalPulp化学热磨机械浆)新上高得率制浆生产线以CTMP居多,其次是APMP(AlkalinePeroxideMechanical
Pulp碱性过氧化氢化学机械浆)或P-RCAPMP(Preconditioning
RefinerChemicalAPMP温和预处理和盘磨化学处理的APMP)。因此,国际上又将CTMP、APMP和P-RCAPMP三种浆统称为高得率浆(HYP)[1]
HYP显著特点
HYP的纸浆品质和生产成本介于化学浆和机械浆之间,依据制浆和漂白条件的不同制取得的HYP,期强度和光学性能可以有较大的范围变化,以适应所生产的纸张和纸板品种的要求,因而为原料选用降低生产成本和提高产品性能提供了更多的选择。
HYP的显著特点[2][3]在于:(1)良好的纸张松厚度和不透明度。由于保留了原料中的大部分木素,纸浆纤维比较挺硬,成纸的松厚度高、不透明度大、形稳性好。因而、可以在满足性能要求的前提下,使用较少的纤维生产同样定量的纸张,降低生产成本。(2)良好的强度和光学性能。随着
HYP制浆技术的发展,通过控制和优化化学预处理、机械磨解条件和后续漂白工艺,用阔叶木生产的BCTMP在强度和白度方面可以达到与阔叶木硫酸盐浆接近的水平。因而、为扩大HYP的应用提供了更广阔的领域。(3)较多的细小纤维组分oHYP含有较少的长纤维组分和较高的细小纤维组分,细小纤维含量在提高纸张的光学性能和适应性能方面起着极其重要的影响。(4)纸浆适用于抄造多种纸品。由于HYP成功地结合了化学浆高强度、机械浆对木材高利用率(得率达80%〜95%)的优点,可以根据生产纸品要求,采用本色浆或漂白浆工艺进行生产。本色浆能够用于抄造高强度包装纸板、高强度瓦楞纸板、本色包装纸、本色生活用纸和低白度文化用纸等产品;漂白化机浆则可用于制高档卫生纸、面巾纸、高档文化印刷用纸、涂布纸(轻量涂布纸、铜版纸等)、新闻纸、白板纸、食品包装纸等。(5)生产过程清洁、纸品卫生无毒、废水易于处理。化学法制浆过程中,不但造成严重的水污染,而且大气污染亦较突出,制浆废气及有***漂白废水中含有致癌致畸成分,在水生动物体内形成积累,不能够代谢,不仅毒害水生动物,而且通过生物链效应,对人类健康构成严重危害。化学漂白纸浆(含***漂)产品中,同样存在类似毒害物质。HYP生产过程中无大气污染,废水量少,污染负荷低,易于生化处理,漂白过程以双氧水为漂剂,不产生毒性物质,纸浆清洁无残毒,适合于食品包装。解决当前的白色污染问题,HYP将成为最佳替代材料。
HYP的应用⑷[5]
HYP在不含机械浆纸中的应用
HYP在不含机械浆纸中的应用主要是代替阔叶木硫酸盐浆。此类HYP的游离度250~400mL,白度83%~86%。在涂布纸和非涂布纸中用量一般分别为5%~15%和10%~25%。HYP可提高不含机械浆纸的松厚度和不透明度,而且成本比阔叶木硫酸盐浆低。通常,不含机械浆的印刷和书写纸几乎全都采用针叶木和阔叶木化学浆。然而,随着HYP在上述品种中的不断运用,所谓“不含机械浆”和“含机械浆”纸种之间的界线正逐渐开始消失,高白度阔叶木HYP已被很多不含机械浆纸种广泛接受。
HYP在多层纸板中的应用
纸板的面层和底层一般为漂白化学浆。为了降低成本,芯层一般使用低成本的纤维。但这并不意味着芯层的质量就可以被忽视。芯层浆的质量必须要满足以下几点:
高的松厚度,在一定的厚度下尽量降低定量;
良好的成形和表面平滑度,为面层浆及后续的涂布打好基础;
有足够的层间结合强度,防止分层;
良好的滤水性能,确保生产速度和纸机的运行性能;
对于食品和液体包装产品,芯层浆还必须无嗅无味。
HYP完全符合上述要求,因此在多层纸板中获得了广泛应用。中国是用商品HYP生产纸板的主要用户,在全世界涂布多层纸板的生产中也处于领先地位。对于芯层浆来说,最为关键的浆料性能是高松厚度和表面平滑度。在中国,主要强调的是如何在保持厚度不变的情况下生产定量更低的纸板。由于多层纸板的厚度主要是中间层的厚度,这一发展趋势要求中间层的纤维具有高松厚度。另外,中国纸板的表面
PPS粗糙度也从平均112Lm以上降到了110Lm以下。作为多层纸板的主体部分,芯层纤维对纸板的表面粗糙度有很大影响。
HYP浆在机械浆纸中的应用
用HYP生产LWC纸和新闻纸的技术已很成熟。HYP的性能至少不比GW或TMP差。在LWC纸的应用中,商品HYP主要用来代替GW。由于HYP的价格比GW高,这一应用在生产成本上并没有优势。在LWC纸中应用HYP的主要原因在于:①在电能紧缺的夏季缩减GW的生产;②关闭低效率的GW生产线;③由于纸机的升级而造成的纸浆生产能力的不足。用于LWC纸的HYP的品种包括低游离度的杨木、针叶木或针叶木、杨木的混合HYP。
HYP在生活用纸中的应用
20世纪80年代和90年代初期非常热衷于在卫生纸、面巾纸和毛巾纸中使用HYP,主要是为了降低成本和提高松厚度。但是在过去的几年里,尽管卫生纸、面巾纸和毛巾纸的消耗量在增加,HYP在这类纸产品中的应用却一直在下降。过去主要使用高游离度[5的针叶木HYP,但现在也使用阔叶木如枫木、桦木和杨木HYP。用于生活用纸的HYP的游离度一般为:针叶木500~650mL,阔叶木300~500mL。卫生纸、面巾纸和毛巾纸最重要的性能为吸水性和柔软度。高松厚度表明纸具有较高的吸水能力,同时赋予纸松厚柔软的感觉。HYP在这些性能方面的优势非常明显,因为其松厚度比化学浆高得多。正是HYP的高松厚度和低成本使其在卫生纸、面巾纸和毛巾纸中的应用具有吸引力。
HYP在特种纸中的应用
HYP也用于各类特种纸。其中,以有机硅离型纸居多。对有机硅离型纸的主要质量要求是高透明度和封闭式纸张结构,使硅停留在纸的表面。高抗张强度、高白度的HYP为离型纸提供了更好的性能,因此被广泛应用于这一纸种。HYP通常和硫酸盐浆在抄纸前同时低浓打浆,以降低游离度。HYP还用于无碳复写纸。另外一个特殊的用途是用于空气过滤纸,因为高游离度和高松厚度的HYP可提高过滤纸的透气性。
2杨木HYP的趋势

杨树品种繁多,在我国大部分省区都可找到适于种植而又速生的品种。以杨树为原料,采用化学品预浸,然后用盘磨来磨浆的一整套化学机械浆的设备和工艺,因为造价低,浆的得率高,成浆性能适于配抄很多纸种和纸板,因而受到纸业重视,都认为适合我国造纸工业发展快、浆和林木资源不足、资金又很有限的实际国情。

(1)分别用杨木APMP、P-RCAPMP高得率浆与化学木浆、化学苇浆和废纸脱墨浆进行配抄,结果[6]表明:随着高得率浆含量的不断增加,纸页不透明度增加,紧度减小,裂断长、撕裂指数等各项物理强度指标呈现出下降趋势。
(2)APMP比较适合生产新闻纸,100%APMP就能满足一等品新闻纸的国家标准,配入10%化木浆、化苇浆或脱墨浆均能满足优等品新闻纸的国家标准。另外,
APMP也可以替代部分化学浆生产胶版印刷纸和胶版印刷涂布原纸。
(3)P-RCAPMP也适宜用来配抄生产新闻纸,要达到优等品国家标准,可配用30%化学木浆,50%化学苇浆或90%脱墨浆。如要满足胶版印刷纸和胶版印刷涂布原纸的要求,就要进一步提高用药量,增加原浆的白度和强度。但会增加机浆成本,企业可以根据自己的原料结构和生产成本选择合适的配比。
3竹子HYP的发展趋势
2002年中国环境学学会、中国造纸协会在北京联合召开了“竹浆产业发展与环境保护”研讨会,以清华大学环境工程系井文涌教授为代表的一大批著名的专家学者参与会议。专家们呼吁,调整我国纸业原料结构已迫在眉睫,大力发展竹浆,以部分取代木浆是解决我国纸业供需矛盾的有效途径,也是比较现实的方法,以弥补我国目前中高档纸浆的巨大缺口,还可保护生态,增加农民收入。

(1)我国是世界上竹类资源最丰富的国家,有500多种,栽培面积、蓄积及年生产量居世界之冠。
(2)竹材成材期短,一次栽种能连续多年使用,这也是竹类资源相对于木材类的明显优势。
(3)从成本上看,把竹浆与品质相当的松木和桉木比较发现,竹浆单位成本低于木浆。
(4)竹浆的性能介于针叶木与阔叶木之间,明显优于草类浆,可以替代阔叶木浆并减少针叶木浆用量,用于制造各种纸张包括多种中高档纸品;竹子制浆生产工艺成熟可靠,且大部分设备可以采用国产品;污染治理工艺技术成熟,“三废”可以达到国家有关排放标准。
可见竹浆造纸是切实可行的,我们可以有效利用中西部的丰富资源,与国家退耕还林政策相结合。建设竹子原料基地,既解决了农民退耕之后真正能“退下来,稳得住”,又保护了生态环境,有力地推动了西部大开发。

竹子高得率化机浆和竹子化学浆相比较,具有投资低、纸浆得率高、化学药品消耗少、污染负荷低、生产成本低等优点。而且保留了大量木素,具有化学浆所没有的某些特性,如高的松厚度,优良的印刷性能,可以用于生产牛皮纸,高强瓦楞纸、箱纸板、工业包装制品,经漂白后可以配抄新闻纸、胶印书刊纸及纸浆模塑餐具等。因此,竹子高得率浆的利用将具有广阔的市场前景,可观的经济和社会效益[7]。
参考文献
[1]詹怀宇、陈嘉祥,制浆原理与工程第三版第三章[2]赵林、高扬、秦梦华,高得率浆的特性及其在造纸工业中的应用
[3]房桂干,沈兆邦,黄德裕,发展高得率浆生产是保证我国造纸工业可持续发展的重要途径之一,林产化工通讯•专家论坛・2000年第34卷第4期
周亚军、邹学军,不含磨木浆纸中使用高得率浆以达到所需的产品性能,国际造纸前言•热点2007年第26卷第2期
周亚军,袁志润,江智华,高得率浆的特性与应用,国际造纸前言•热点2007年第26卷第1期
韩颖,翟华敏,吕宏峰,国产杨木高得率浆配抄性能的研究,大
连轻工业学院学报2007年9月第26卷第3期
刘海滨,王双飞,陈楠,发展竹子高得率浆的展望,湖南造纸工艺与技术2007年第3期