摘要：对卡伯值为17.1的桉木速生材硫酸盐浆进行DQP和(DQ)P漂白。结果表明，在有效氯用量为4.0％、H2O2用量为2.5％时，DQP漂白浆白度达到85.4％，(DQ)P漂白浆白度达到85.3％；且(DQ)段的pH值在2～4之间变化对纸浆的白度影响不大。两种漂白浆的强度都很好，在相同打浆度下DQP漂白浆有更高的裂断长和耐破指数；而(DQ)P漂白浆则具有更高的撕裂指数，并且所需要的打浆能耗也较少。
关键词：桉木硫酸盐浆；DQP漂白；(DQ)P漂白
中图分类号：TS74 文献标识码：A 文章编号：0254-508X(2007)06-0065-02
多段漂白设备投资高，耗水和耗能较多，使纸浆的漂白成本居高不下。本实验对常规桉木硫酸盐浆进行了(DQ)P两段漂白(即在D段漂中加入DTPA，将D、Q两段合并)，探讨了(DQ)段有效氯用量和终点pH值对漂白浆白度的影响；并研究了DQP 3段漂中D段有效氯用量对漂终白度的影响。
1 实 验
1.1 原料
桉木由广东雷州林业局提供，由巨桉(Eucalyptus Grandis)和赤桉(Eucalyptus Camaldulensis)杂交而成，树龄为6年。原料切成30 mm×20 mm×5 mm的木片，筛选后风干储存备用。
1.2 蒸煮
采用改进的美国M/K609-2-10型计算机控制蒸煮器。常规硫酸盐法蒸煮条件为：装锅量1000 g(绝干)，活性碱用量23％(以NaOH计)，硫化度25％，液比1:4，最高温度165℃，升温时间125 min，保温时间120 min。所得浆料的卡伯值17.1，白度33.1％，黏度909mL/g，细浆得率50.4％。
1.3 漂白
在聚乙烯塑料袋中漂白，浆浓10%。浆料和药品加入袋中揉搓均匀后密封，放入恒温水浴中反应，漂后浆料用去离子水洗净。
D段：有效氯用量2.5％~4.0％，70℃，45 min，终点pH值3.5~4.0。
Q段：有DTPA用量0.3％，70℃，30 min，终点pH值4左右。
(DQ)段：有效氯用量2.5％~4.0％，DTPA用量0.3％，70℃，45 min。
P段：H2O2用量2.5％，NaOH用量1.5％，MgSO4用量0.05％，90℃，240 min
1.4 磨浆、抄纸和检测
用PFI磨分别对两种漂白浆进行磨浆，磨浆浓度为10％。磨浆后在标准纸张成形器上抄纸，按国家标准方法测定纸张性能。
2 结果与讨论
2.1 DQP和(DQ)P漂白有效氯用量的优化
前期研究表明[1]，非木浆采用DQP漂序，在较低的有效氯和H2O2用量下，可将麦草浆、苇浆、蔗渣浆和竹浆漂至80％以上的白度。表1为相同的Q、P条件下，有效氯用量对桉木硫酸盐浆性能的影响。
由表1可知，在相同的有效氯用量下，(DQ)P漂白浆的白度均可达到或略高于DQP漂白浆的白度。两种漂白浆的白度稳定性都较好，有效氯用量的增加能提高漂白浆的白度稳定性。(DQ)P完全可以达到与DQP相同的漂白效果。两段漂的设备投资、动力消耗和运行成本比3段漂少，因此，具有明显的优势和潜在的应用前景。
2.2 (DQ)段终点pH值的优化
pH值对DTPA螯合处理和ClO2作用效果有显著的影响。有效氯用量为4.0％时，(DQ)段终点pH值对纸浆性能的影响见表2。
由表2可知，在有效氯用量为4.0％时，将(DQ)段的终点pH值从2.02提高到3.97，漂白浆的白度几乎不变，只是返黄值略有增大。较低的pH值会使DTPA对金属离子的螯合能力减弱，但酸性条件下ClO2具有很强的氧化性，能够氧化金属离子，对后续的P段漂白有利。因此，(DQ)段漂终pH值在2~4时不会对漂白浆的白度有很大的影响；建议(DQ)段的终点pH值为4左右。
2.3 DQP和(DQ)P漂白浆磨浆抄纸性能的比较
对有效氯用量为4.0％的DQP和(DQ)P漂白浆进行磨浆，表3为不同磨浆转数下的纸浆性能。
由表３看出，经磨浆后两种漂白浆的各项强度性能均有提高，其中裂断长和耐破指数随着打浆度的增大而升高，打浆度到达48oSR以后这种趋势开始减弱；经打浆后两种漂白浆的撕裂指数也明显增大，而后保持不变或略有降低。在相同的打浆度下，DQP漂白浆的裂断长和耐破指数要高于(DQ)P浆；而当打浆度大于30oSR时，(DQ)P漂白浆具有更高的撕裂指数。总的来说，经打浆后两种漂白浆的强度性能都很好。要达到相同的打浆度，(DQ)P漂白浆所需要的磨浆转数低于DQP漂白浆，即需要较低的磨浆能耗。
3 结 论
3.1 卡伯值为17.1的未漂桉木硫酸盐浆在有效氯用量为4.0％、H2O2用量为2.5％时，DQP和(DQ)P漂白浆均能达到85％以上的白度，且具有较好的白度稳定性。(DQ)段的终点pH值为4左右较好。
3.2 在相同打浆度下，DQP漂白浆的裂断长和耐破指数要高于(DQ)P漂白浆；打浆度高于30oSR时，(DQ)P的撕裂指数则高于DQP；要达到相同的纸浆打浆度，(DQ)P漂白浆磨浆能耗较低。
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纸浆是以某些植物为原料加工而成的，它是造纸的基本原料。通常用以制浆原料的植物可分为4大类：茎干纤维类、韧皮纤维类、种毛纤维类和木材纤维类。其中尤以木材纤维类为最重要。目前我国木材资源远不能满足日益发展的制浆造纸工业的需要。为了弥补原料的不足，每年要从国外进口相当数量的纸浆。
造纸制浆工艺流程
制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法，使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。
纸浆种类及用途
1.机械木浆(MECHANICALWOOD-PULP)
机械木浆亦称磨木浆，是利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆。它在造纸工业中占有重要的地位。它的生产成本低，生产过程简单，成纸的吸墨性强，不透明度高，纸张软而平滑。适宜印刷上的要求。但由于纤维短，非纤维素组份含量高，所以成纸强度低。另外由于木材中的木素和其他非纤维素绝大部分未被除去，用其生产的纸张易变黄发脆，不能长期保存。
机械木浆通常指白色机械木浆和褐色机械木浆两种。白色机械木浆主要用于生产新闻纸，也可配入其他纸浆中抄制书写纸和印刷纸；褐色机械木浆多用于生产包装纸和纸板，特别是工业用纸板。
2.硫酸盐木浆(SULPHATEWOODPULP)
硫酸盐木浆是采用氢氧化钠和硫化钠混合液为蒸煮剂。在蒸煮过程中，因为药液作用比较和缓，纤维未受强烈侵蚀，故强韧有力，所制成的纸，其耐折、耐破和撕裂强度极好。它一般可分为漂白和未漂两种。未漂硫酸盐木浆可供制造牛皮纸、纸袋纸、牛皮箱板纸及一般的包装纸和纸板等。漂白硫酸盐木浆可供制造高级印刷纸、画报纸、胶版纸和书写纸等。
3.亚硫酸盐木浆(SULPHITEWOODPULP)
亚硫酸盐木浆是以亚硫酸和酸性亚硫酸盐的混合液为蒸煮剂。该浆的纤维较长，性质柔软，韧性好，强度大，容易漂白，并有极好的交织能力。依其精制程度可分为未漂、半漂和漂白三种。
未漂浆因含少量木素和有色杂质，所以呈黄色，纤维也较硬，多用于抄造中等印刷纸、薄包装纸以及半透明纸和防油纸。
半漂浆中含有大量的多缩戊糖，因此抄造透明的描图纸和仿羊皮纸等。
漂白浆的纤维洁白，质地纯洁而柔软，但由于经过漂白处理，纤维强度低于未漂浆。此种浆多用以抄造各种高级纸。
4.废纸纸浆(WASTEPAPERPULP)
废纸纸浆系利用使用过的废纸或印刷厂裁切下的纸边为原料，经过机械力量搅拌并经漂白或脱墨处理而制成的。
废纸纸浆的纤维强度和性能，是废纸所用的纸浆种类决定的。但是由于纤维再次遭受药液侵蚀，或受机械力的损伤，所以较原来纤维性质为差。根据废纸纸浆原废纸的质量高低，分别用于抄造印刷纸、书写纸、纸板及较低档的纸张。
除上述介绍的几种纸浆外，还有稻草浆、苇浆、蔗渣浆、竹浆、棉浆、麻浆及合成纸浆等。
纸浆成分
纸浆中构成纤维的主要成分为纤维素，另外还有不同程度的半纤维素、木素、树脂、色素、果胶和灰分等物质。其中纤维素和半纤维素是纸浆需要的基本成分，而其它成分均属除掉之列。
纸浆主要性能指标
纸浆的性能指标甚多，概括起来可分为物理和化学性能两大类。而物理性能是判断纸浆价值的重要指标，其中抗张强度、耐破强度和撕裂强度是进口纸浆的主要考核指标。目前进口量较大的是漂白硫酸盐木浆、未漂硫酸盐木浆、漂白亚硫酸盐木浆和机械木浆。
检验标准
进口纸浆检验主要包括销售重量检验和物理性能检验，所涉及的检验标准有美国标准(TAPPI)、国际标准(ISO)、北欧标准(SCAN)、澳大利亚标准(APPITA)、加拿大标准(CPPA)等。
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