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硬杂木SCMP白度的因素上

2021-08-18 来源:武汉机械信息网

硬杂木SCMP白度的因素(上)

作者简介:张运展,大连轻工业学院教授,硕士生导师。

提要:本文对影响柞木和水曲柳磺化化机浆(SCMP)白度的因素及影响H2O2漂白的因素进行了研究。

关键词:柞木;水曲柳;SCMP;H2O2漂白

硬杂木本身颜色较深,生产的磺化化机浆(SCMP)白度较低,要作为新闻纸配用浆料,必须进行漂白。本文的目的在于考察硬杂木SCMP在制浆和H2O2漂白过程中对白度的各影响因素。而实验所用的硬杂木,是总比例占辽宁省天然次生林木材蓄积量80%多的柞木(51%)和水曲柳(30%)。

1 实实验

1.1 原料

实验所采用的柞木和水曲柳,分别取自辽宁新宾和鸭绿江造纸厂,木片经人工挑选,除去大片和树皮等,置于塑料袋中平衡水分备用。

1.2 实验方法与设备

(1)木片的磺化处理在ZQS1型电热回转蒸煮锅中进行。

(2)磨浆:磺化后的木片用GNM-300型盘磨机磨浆。

(3)H2O2漂白:在置于恒温水浴上的塑料袋中进行,每隔10min揉搓一次,以使漂白均匀。漂白浆用布氏漏斗抄片,风干测取白度。

2 结果与讨论

2.1 木材种类的影响

木材本身的颜色深浅,对其相应的SCMP的白度有重要影响。由于硬杂木多数颜色较深,所以其SCMP的白度也较低,下面是4种SCMP的白度比较:

杨木SCMP  66%  桦木SCMP  53%

水曲柳SCMP  43.3%  柞木SCMP  32.5%

从原木本身的颜色看,杨木色浅,桦木次之,柞木颜色最深,而水曲柳的颜色淡于柞木。因此可以说,木材的色泽越深暗,所制得的SCMP的白度也越低。

2.2 磺化过程中诸因素的影响

磺化过程中的影响因素有Na2SO3用量、磺化温度和保温时间。在以往的研究中也曾研究过药液中作为缓冲剂的Na2SO3用量及液比等因素对磺化的影响,但缓冲剂的应用对磺化度和得率都有负面影响,建议SCMP生产中不采用缓冲剂,而液比的影响很小。因此本研究用柞木研究磺化中诸因素对SCMP白度的影响,只选择前3个因素,设计成L9(33)正交实验方案。正交实验方案及实验结果表明,3个因素对白度的影响顺序是Na2SO3用量>磺化温度>保温时间,而且Na2SO3用量是正面影响,即用量越高,对白度越有利,尤其在低用量的条件下,随着Na2SO3用量的增加,白度增加更显著。磺化温度和保温时间的影响则为负面影响,即温度增高和延长保温时间,都对白度不利。从影响的显著程度来说,Na2SO3用量对白度影响是显著的,温度的影响较为显著,而磺化时间的影响不显著。

2.3 磨浆的影响

在Na2SO3用量25%、磺化最高温度160℃、保温时间40min条件下,所得的得率90.6%,磺化度1.11%的水曲柳料片,磨浆至打浆度为25.1oSR,所得SCMP的白度为49.4%SBD,如果继续磨浆至50.6°SR,白度降至43.3%SBD,即磨浆对SCMP白度有明显影响。

图1是磺化度为0.95%的柞木SCMP,其白度在磨浆过程中随打浆度提高而变化的情况。图1的数据表明,在打浆度较低时,白度不受打浆影响,甚至略有升高,但打浆度达到37°SR后,白度则随着打浆度的提高而降低。实际生产中,杨木SCMP也有这种表现,三段磨浆中前两段白度尚好,但经过第三段磨浆,白度会出现明显的降低。

图1 柞木SCMP打浆度与白度的关系

(未完待续)

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