四种新竹材制浆造纸性能研究报告

陈 龙

（玖龙浆纸东山有限公司 614404）

四种新竹材制浆造纸性能研究报告

陈 龙

（玖龙浆纸东山有限公司 614404）

自98年国家实施天然林保护工程以来，造纸企业调整了原料结构，大量采用竹材作为制浆造纸原料。到目前为止，大多数公司收购竹材仍以慈竹为主。但随着各地制浆造纸企业的大量兴建，造纸原料开始紧张，特别是以慈竹为主的优质制浆造纸竹材原料更趋紧张，价格一再攀升。为了降低生产成本，拓宽制浆造纸原料渠道，与乐山某造林局合作，对造林局生态科技园培育的四种新的竹材进行了制浆造纸性能研究，现将研究情况报告如下：

1 竹材来源、竹杆特征

1.1 四种新竹材均为新鲜竹材，由乐山某造林局提供，取其生态科技园。

1.2 竹杆特征见表1

表1 竹杆特征

由表1可以看出，吊丝球竹、牛儿竹和甜龙竹的材径较大（3.5～8.3 cm），壁厚在（0.5～2.5 cm）；而清甜竹的材径较小（3.2～5.0 cm），壁厚较薄（0.4～1.8 cm）。甜龙竹和牛儿竹的节距较长，清甜竹和吊丝球竹DD-1节距相对较短。

2 竹材蒸煮制浆及造纸性能比较

2.1 试验目的：对四种竹材进行硫酸盐法蒸煮和打浆、抄纸试验，在相同的蒸煮工艺条件下，比较粗浆得率、细浆得率、粗渣率，放锅残碱、细浆硬度、通过打浆、抄纸，比较其物理强度指标，从而评价其制浆造纸性能。

2.2 试验原料、药品及设备：

2.2.1 原料由乐山某造林局提供四种新鲜竹材，送造纸厂分别削片。

2.2.2 药品白液：活性碱 81.45g/l（以Na2O计）、硫化度23.38%。

2.2.3 试验设备：ZQS－1型电热蒸煮锅、筛浆机、23L瓦利打浆机、ZCX-200抄片器及常用检测设备。

2.3 试验条件及工艺参数

2.3.1 蒸煮工艺条件

绝干竹片装锅量1.4kg,用碱量17%（以Na2O计），液比 1：3.5，总液量 4.9L。

升温曲线：一段升温110分钟，初温→125℃，小放汽 10 分钟；二段升温 90 分钟（125→165±1℃）；保温 80 分钟（165±1℃）。

2.3.2 打浆、抄纸工艺条件

打浆叩解度 （40±1）°SR， 抄片使用60目的铜网，抄片定量按60 g/m2。

试验数据见附表 2、3、4

表2 蒸煮试验数据

表3 打浆抄纸性能数据

表4 不同竹材蒸煮试验数据

3 试验数据分析讨论

3.1 蒸煮工艺条件

3.1.1 本次试验所有锅次均未添加蒸煮助剂，故用碱量适当调高（17%），保温温度采用的165℃。从整个试验数据看，几种竹材的粗浆得率、细浆得率、细浆硬度、粗渣率、放锅残碱来看，本次所制定工艺条件是合适的。

3.2 几种竹材的得率

在相同的蒸煮工艺条件下，对四种竹材的得率进行比较，同时和前期未添加蒸煮助剂蒸煮的慈竹进行比较。

a.粗浆得率上看，吊丝球竹DD-1的粗浆得率最高46.37%，清甜竹得率最低44.48%，甜龙竹和牛儿竹的粗浆得率接近，分别为45.36%和45.39%，这四种竹材的粗浆得率均高于慈竹的44.01%。

b.从粗渣率上看，慈竹的粗渣率仅0.13%，本次4种竹材的粗渣率均大大高于慈竹，主要是因为这四种竹材的壁厚均大于慈竹。甜龙竹和牛儿竹的粗渣率相对较大，分别为3.19%和3.68%。竹材的壁较厚，相应竹片厚度较大，8mm厚度以上竹片的比例也较大，竹片在蒸煮时药液渗透不是特别均匀和充分，从而导致节子较多。清甜竹壁相对薄一些，粗渣率相应也低于其它三个竹种。

c.细浆得率，四种竹材均在40%以上，牛儿竹的细浆平均得率最高43.48%，其次为甜龙竹、清甜竹，吊丝球竹DD-1的细浆平均得率最低为40.43%；牛儿竹的细浆平均得率略高慈竹，其它三种竹材的细浆平均得率均低于慈竹（慈竹细浆得率42.20%）。

d.四种竹材的细浆叩解度都接近，前期蒸煮的两种竹材甜龙竹和吊丝球竹DD-1的细浆叩解度为16°SR，后期蒸煮的牛儿竹和清甜竹细浆叩解度为15°SR。

e.本次四种竹材的细浆白度由高到低依次为清甜竹（36.3%）、牛儿竹（34.3%）、吊丝球 DD-1（33.7%）、甜龙竹（32.7%）。

f.本次四种竹材的细浆聚合度由高到低依次为甜龙竹、吊丝球竹DD-1、牛儿竹、清甜竹。由于受竹材的竹节数量和大小的影响，竹材成浆后，浆料所含杂细胞多少存在一定差异，从而导致聚合度的大小与强度指标不完全对应。

3.3 几种竹材打浆、抄纸性能评价

试验的四种竹材，打浆叩解度均在40±1°SR，较易抄造；物理指标检测时，温度和湿度都控制在相对稳定的同一水平。

a.从打浆时间上来说，四种竹材的打浆时间都在40分钟左右，都较易成浆。

b.几种竹材的平均抗张指数由高到低依次为甜龙竹（64.72 N·m/g）、吊丝球竹 DD-1（62.45 N·m/g）、牛儿竹（59.34 N·m/g）、清甜竹（53.04 N·m/g）。 其中甜龙竹和吊丝球竹DD-1的第3锅次试验是放在后期与牛儿竹和清甜竹一起进行。从表3和表4的数据上可以看出，新鲜竹材的强度要比存放了一段时间的竹材的强度指数略大。除清甜竹外，其它三种竹材的抗张指数均高于慈竹。

c.本次试验四种竹材的撕裂指数，甜龙竹最低（8.69 mN·m2/g）， 其它三种竹材都在 10 mN·m2/g以上，略高于慈竹。

d.本次试验四种竹材的耐破指数由高到低依次为甜龙竹、吊丝球竹DD-1、牛儿竹、清甜竹，与抗张指数大小排列一致，但四种竹材的耐破指数均高于慈竹。

四 结论

①本次提供的四种新竹材均较易蒸煮成浆。在相同的蒸煮工艺条件下，牛儿竹的细浆得率最高，且优于前期蒸煮工艺条件相近的慈竹，其它三种竹材的细浆得率低于慈竹，吊丝球竹DD-1的细浆得率最低。四种新竹材的粗渣率都大大高于慈竹，牛儿竹粗渣率最高。细浆白度清甜竹最高（36.3%），甜龙竹白度最低（32.7%）。细浆聚合度DP值吊丝球竹DD-1的DP值最高，清甜竹最差。由于四种新竹材的壁都较厚，这直接导致粗渣率较高。建议在削片时，可适当调整工艺，使竹片削得薄一些。

②从打浆抄纸性能上看，四种新竹材均较易打浆、抄片。从物理指标上比较，甜龙竹、吊丝球竹DD-1和牛儿竹的抗张指数都比慈竹高，清甜竹最低，甜龙竹最高；甜龙竹撕裂指数最低，其它三种竹材略高于慈竹；四种新竹材的耐破指数都高于慈竹。

③综合比较本次所试验的四种新竹材，甜龙竹、吊丝球竹DD-1、牛儿竹各项检测数据都接近或优于慈竹，清甜竹的细浆得率和抗张指数比慈竹略差。甜龙竹、牛儿竹、吊丝球竹DD-1都属于壁厚、直径较大的高产竹种，从本次试验看应属于优良的造纸竹材，有较高的经济和实用价值，可考虑用于生产。

2010－4－22

译 文