PDF《简谈爆破法制浆技术》

・ 制浆技术・ 简谈爆破法制浆技术 蒋忠道 许元春 河北农业大学 (071000) 爆破法制浆 (explosion pulping) 简称 Ep ,也有蒸汽 爆破制浆 (SEP) 之称.

最早由 W1H1Mason 于1927 年 提出来.他用 714kg/ cm2 、

285 ℃蒸汽使木片废料爆破 性的解离成纤维 ,得到褐色浆料 ,在离解过程中产生了 许多木素的游离基 ,其浆料经挤压后制成建筑人造板 材.为防止纤维在高温下降解 ,还曾用了液氨和 SO2 代替水 , 虽取得成功 , 但难以工业化生产.1981 年Hamezs 则以蔗渣和麦草为原料 ,用碱在

200 ℃高温下 处理 10min ,采用棒咀爆破法 ,增加了纤维的离解程 度 ,同时也产生了很多碎片 ,浆的卡伯值为

30 ,白度与 游离度都比较高.国外如加拿大、 日本、 瑞典等都在进 一步研究 Ep 法.1988 年6月加拿大已建成一座年产

11 万吨 Ep 法制浆工厂 ,也是世界上第一个采用此项 工艺的纸浆厂.加拿大 Ep 法包括 Stake 工艺和 K okta 工艺 ;

前者为 Stake 技术集团开发 ,后者为魁北克大学 制浆研究所 K okte 教授的专利 ,两者 Ep 法工艺基本相 似. Ep 法是高得率、 低能耗、 无公害先进的制浆工艺 , 符合世界制浆发展方向.我国近年来由于环境保护及 治理污染工作的加强 ,各造纸行业科研、 院校、 工厂都 热切关注 Ep 法的深入发展趋势 ,为此 ,综述关于爆破 法制浆技术 ,使更多人们重视 Ep 法推广使用 ,是本文 的意图.

1 木材纤维爆破法制浆 截至目前已对木材纤维爆破制浆的木材包括阔叶 材的桉木、 杨木、 桦木及针叶材的云杉、 花旗松等.

111 木片 Ep 法的工艺过程 木片撕碎 → 浸渍 → 汽蒸 → 释压爆破 → 磨浆 首先对木材切削粉碎后 ,对木片药品浸渍处理 (NaOH 或Na2SO3) ,浸渍杨木木片是在温度

60 ℃,时间 24h ;

在170~200 ℃ 条件下冷蒸 1~11min ,然后瞬间排 压 ,使木片爆破到集料罐中.化学浸渍和高温气蒸有 利于纤维的软化 ,而瞬间释压爆破才使纤维内部细纤 维化和部分离解.全部反应均发生在爆破反应罐中. 磨浆作用在于使离解下来的纤维容易分离 , 切断 收稿日期 :2002 -

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28 较少.浆中长纤维组分多 ,纸页强度提高了. 1.

2 爆破法对木材成分的变化 利用改变爆破处理的工艺条件 (温度、 压力、 反应 时间) ,可以对木材中的木素、 半纤维素的加水分解以 及对纤维素中的细纤维量进行控制.汽蒸对木片半纤 维素中的乙酰基在加水分解时 ,产生乙酸变为触煤 ,不 仅使半纤维素反应 ,还引起木素解聚现象.因此 ,引起 木材中的半纤维素溶化 ,木素低分子化和热软化 ,而使 木材组织变软.这种状态的木片经过瞬时爆破 ,受到 强烈震动以及磨浆碎裂 ,使纤维胞壁和腔道存在着的 水分迅速地汽化 ,使体积急剧膨胀 ,引起被处理物料发 生物理与化学变化 ,导致细胞构造破坏 ,使木片在良好 的解纤状态下排出.处理条件缓合适当 ,可得到纤维状 的产物 ,反之处理条件剧烈了 ,只能得到泥状的产物. 1.

3 汽蒸和浸渍对制浆的影响 据资料 K okta 工艺中 ,实验室试验中 ,汽蒸杨木 , 当温度

170 ℃ 至200 ℃ 间变化时 ,温度提高会使浆料磨 浆能耗下降 ,与CMP 对比 ,Ep 法能耗降低

50 %左右 , 而且浆强度很好.同样杨木 Ep 法中试状况下 ,所获得 浸渍药品也给制浆结果带来影响.Ep 法浸渍条件为 Na2SO38 % + NaOH1 % + DTPA0.