1. 研究目的与意义
相思木是一种优良的速生阔叶树种,是较好的造纸用纸浆生产原料。通过对相思木的化学成分分析和纤维解离点的探讨,制定kp-aq蒸煮的正交实验方案,得到优化的工艺条件,并测定纸浆的物理性能。
随着世界天然林资源的锐减以及纸及纸板消费的增长和现代造纸工业产能的迅猛增加,木材的供需矛盾日益尖锐。为了缓解这一矛盾,必须从现代化林业开始,以木材为主要原料,走林纸一体化道路。因此,充分利用国内现有的人工速生材制浆造纸是缓解我国木材资源短缺的有效途径。
近年来对阔叶木速生材的利用越来越引起造纸界的重视。据联合国环境署统计资料,全球森林资源中阔叶木所占的比重大约为59%,大多分布在拉丁美洲、非洲、亚洲等区域,在我国的森林资源中,阔叶木占有48%的比重。虽然针叶木在许多大中型造纸企业仍是主要的制浆原料,但确定优良的制浆阔叶树种,发展人工阔叶木纸浆林,不仅可以降低制浆成本,而且已被认为是提高造纸企业市场竞争力的战略。
2. 国内外研究现状分析
国内:
相思树是我国南方一种对土壤适应性强,根瘤固氮的速生树种。其生长量、制浆性能和纤维质量都可以和桉木相媲美甚至优于桉木。在我国引种的三种常见的相思树中,大叶相思制浆性能最佳,更值得推广种植,用于制浆造纸。近年相思树种共有1200余种,主要产于澳大利亚和非洲。相思是一类优良的短轮伐山地造林树种。不会象桉树那样,经多年种植后土壤地力衰退,产量下降。我国引种的主要相思树种有:大叶相思,此树种速生,耐干旱,具有良好的改良土壤性能,制浆制浆结果显示,在同等工艺条件下,马占相思木的细浆得率比尾叶桉要高3%。
将树龄为6年生的相思木,进行硫酸盐法蒸煮正交试验,经分析、比较,确定其最适宜的用碱量与硫化度。分别蒸出卡伯值等于20的浆料,通过回归方程计算出在170℃蒸煮温度下的保温时间,获得相应的最佳蒸煮条件,比较其制浆性能。在相近卡伯值下,制浆得率相差不大,为50%左右。而大叶相思的纸浆硬度较低,保温时间较短,说明大叶相思的蒸煮性能最好。厚英相思的纤维属阔叶材类型,适合于制浆造纸。纤维长度较马占相思略长,马占相思纤维长度区间。占了6%。
3. 研究的基本内容与计划
1、选取越南相思木为原料分析它的化学成分;
2、采用三因素-三水平正交试验,探讨用碱量、硫化度、保温时间等影响因素对纸浆硬度、粘度、得率、物理性能等的影响,采用方差分析优化工艺条件;
3、采用得到的优化工艺条件放大试验,抄片进行纸浆物理性能的探讨。4. 研究创新点
本课题旨在对相思木进行硫酸盐法DDS蒸煮工艺的初步研究和探讨,以期获得高得率、低卡伯值的高质量硫酸盐未漂浆,为实际工业生产打好基础。
(1)相思木制浆得率高,大部分均在48%以上。(2)相思木用碱量低,节省化学药品。(3)未漂相思木硫酸盐浆所抄纸张性能优良,且后续易漂白、白度高、特性好。
