PDF《造纸工业若干重要前沿研究课题》

1, 未经打浆的针叶木纤维, 当 在纤维表面沉积 56. 对高分子层后, 所抄纸页的干强度从-078・

1 9 7( 增至 .:78 ・

1 9 7(, 湿强度由

0 增至 -078 ・

1 9 7(,而且这种处理不会改 造纸工业若干重要前沿研究课题 邝仕均(中国制浆造纸研究院, 北京, *000-0) 摘要:简要介绍近来国际造纸专家提出的若干重要前沿研究领域, 包括工程纤维的研究与开发、 纤维状填料的开发, 单段漂白, 单向压 榨和新型碱回收系统. 关键词:工程纤维;

纤维状填料;

单段漂白;

单向压榨;

新型碱回收系统 中图分类号:;

+?( -00,) 0*)00.5)0, 收稿日期@ -00-)0>

)-: !前沿课题! .5 ・ ・ 专题论坛 ! 《 中国造纸》! # 年第 !! 卷第 $ 期 变纸页的紧度. ( #) 机械方法改性 这方面的研究可以包括以下领域: !开发在机械制浆过程中能把能量传递给纤维的新方法.这包 括磨浆过程剪切力和压缩力的应用;

对单根纤维和絮聚纤维的处理, 以及用断裂力学原理解释磨浆 过程的现象.开发新的磨浆设备和 方法,使能量到纤维的转移最佳化, 控制细胞壁发生特定的结构变 化, 从而达到增强和控制纤维质量 并提高能量效率的目的. 为了更好地控制细胞壁的变化, 开发新的化学浆打浆设备以 取代传统的打浆机. #为了更好的控制纤维细胞壁变化, 打浆前用酶或其他润胀剂 对纤维表面进行预处理. $对纤维表面进行亲水或疏水处理. %根据粗度和塌陷程度对纤维进行分类. &

用工程办法使木素不含发色基团, 把木素变成所谓的工程白 木素. '

在纤维表面产生可以形成共价键的位置. (用工程办法产生不返黄的机浆纤维. )用工程办法产生用化学方法而变短的纤维. *建立并确认纤维细胞壁微观力学模型.利用这个模型可以根 据细胞壁的组成、 大小和建筑结构 来预测纤维的性质.利用这一模型 可用生物工程办法生产具有所希望的性质的纤维. ! 纤维状填料的开发 使用填料不但可以降低纸张制造成本, 而且还可赋予纸张不透 明度和印刷适性等一些特殊性能. 造纸界一直致力于提高纸张的填料用量, 希望少用纤维多用成本低 的填料来降低成本.但在过去十几 年的时间里, 大多数纸张的填料含 量无明显提高, 似乎已达到目前技 术的极限.要把填料含量从目前的 $ %&

! %提高到 ! %&

# %,技术 上的主要困难是目前填料和淀粉的保留率难以达到较高的水平;

即 使达到较高的保留水平, 对纸张的 性质如强度和松厚度等均有负面影响.为了增加填料用量而又不影 响纸张性质, 人们提出改变填料的 结构, 使它们的行为更类似纤维. 要使工程填料像纤维, 它的长 宽比不应小于 #'

$,且表面要具有 吸附能力.这样的填料会有更高的 留着率, 同时也不会对纸张性质和 纸机的运转性能有负面影响.这样 就有可能用更多的填料取代价格较贵的纤维.如果这类填料开发应 用成功, 纸张填料量可比目前增加 从而使纸张生产成本 下降 ! %&

# %. 单段漂白技术 多年前就曾有人建议在氧脱木素之后只用一段漂白, 采用高效 漂剂、 螯合剂、 保护剂和活化剂, 同 样可以生产高白度纸浆.与目前常 用的 ( 段漂要用 ( 个洗浆机 、 ( 个 漂白塔、 ( 个中浓泵、 ( 个蒸汽混合 器等设备与工艺相比, 单段漂白将 是一次技术突破, 漂白时间将大大 缩短. 现代漂白间之所以要采用多段漂, 是因为目前尚无单一的化学 药品在适当时间内通过单段处理就可把全部残留木素脱除而又不伤及纤维影响纸浆强度.就脱木素 效率、 脱木素选择性和每单位氧化 当量成本而言, 二氧化氯是最好的 漂白剂.现在工业上的置换漂白药 品消耗高, 主要原因是漂白塔中药 液通过浆层的流动非常不均匀, 当 漂白药品进入浆层后, 它们便会彼 此混合并反应.如果通过浆层的流 动绝对均匀, 就可以避免漂白药品 的混合,这样用短程漂白(如)*+,*) 节约药品消耗是有可能的. 单段漂白的设想是在一个移动的浆层内各种漂白药剂( 主要是 )-+! 和./+0)以纯粹单向流动相 继通过浆层.为了使水的平衡最优 化,减少漂白车间的废水量,所加的化学药品的浓度都比目前传统漂白所用的高得多, 但漂白药品用 量却比传统方法低.高浓药品呈又 直又窄的带状从浆层移动过, 当它 们穿透过浆层........