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   科研成果
【研究报告】各种桉树木材化学组成差异及其制浆造纸可行性

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发布时间: 2017年09月18日 来源: 浆纸技术 点击次数:5


摘要:对12种6年生桉树的化学成分、纤维形态、制浆造纸性能进行分析,评价它们的硫酸盐法制浆适宜性,得出蓝桉、卵叶桉、巨尾桉、柳桉、葡萄桉的硫酸盐法制浆适宜性最好。

 

桉树属包括700多个物种,天然林主要分布在澳大利亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚。桉树生长期短、木材质量好,可用于制浆造纸,也可用于可再生能源的原料。

桉木材原料的化学成分、纤维微观形态及制浆过程是影响纸浆、纸张性能的重要因素。纸浆得率和脱木素程度(卡伯值)及纤维形态和手抄片性能是评价桉木硫酸盐法制浆适宜性的关键指标。

文章研究了6年生葡萄桉、赤桉、蓝桉、巨尾桉、斑皮桉、卵叶桉、小果灰桉、树胶桉、野桉、柳桉、铁木桉、多枝桉等12个品种的桉树,比较各自的化学组成和硫酸盐法制浆适宜性,包括纤维形态和手抄片性能。分析研究这些树种在制浆造纸方面的不同性能,目的是为企业开辟更多的原料和原料种植多样性提供依据。

 

1  化学成分分析

12种桉树木材化学组成见表1。

桉树中的多糖总量(以综纤维素计)分布在55.4%-70.1%之间,高的综纤维素含量对纸浆得率有积极作用。蓝桉综纤维素含量最高,多枝桉与卵叶桉综纤维素含量接近,分别为68.1%和68.3%,赤桉和野桉综纤维素含量较低,分别为55.4%和59.0%。

 

2  相对总糖含量

12种桉树木材的相对总糖含量见表2。

由表2知,12种桉树中都有少量阿拉伯糖和半乳糖,主要区别在于葡萄糖(大多数与纤维素有关)和木糖(仅与半纤维素有关)之间相对比例不同,乙酸是半纤维素解聚和乙酰基水解的最终产物。

 

3  硫酸盐法制浆分析

12种桉树硫酸盐浆纸浆、黑液分析见表3。

由表3知,不同的桉树浆具有不同的纸浆得率、卡伯值和聚合度,黑液的性质也不同。同一条件下,纸浆得率与木材中的综纤维素含量有关,综纤维素含量越高,纸浆得率也越高。

 

4  木材密度

12种桉树直径、密度和每单位木材的制浆性能见表4。

试验条件和树龄不同,蓝桉浆得率会在44%-56%之间变化,卡伯值会在11-20之间变化。表明纸浆得率越低,黑液固形物和有机物含量越高,例如赤桉和蓝桉纸浆得率分别为38.9%和49.8%,黑液固形物含量为19.3%和17.2%。由表4知,赤桉直径和纸浆得率最小,所以桉树制浆适宜性最差。最好的是蓝桉和斑皮桉,因为它们的密度较大并且纸浆得率也高于其他木材。

 

5  纸浆形态分析

12种桉树纸浆纤维形态分析见表5。

由表5知,桉树纸浆纤维多是短纤维,长度在600-850μm之间。

 

6  手抄片性能

12种桉木桨手抄片性能见表6。

结果表明,赤桉、葡萄桉、多枝桉、柳桉、巨尾桉、卵叶桉和蓝桉浆手抄片性能与企业使用普通未打浆未漂白蓝桉浆生产的印刷书写纸性能相接近。

本研究中的斑皮桉浆纤维数量最低( 1.83千万/g)、纤维粗度最大(8.4g/100m)、纤维结合力弱(Scott-bond强度、撕裂和抗张指数最小)、保水值低、初始打浆度低,使其最适合生产薄页纸,小果灰桉浆同样具有某些好的性能,也适宜生产薄页纸。

 

7  结束语

同一情况下(生长条件和制浆条件相同),卵叶桉、巨尾桉、柳桉和葡萄桉适宜生产印刷书写纸,在蓝桉生态环境和生产条件受限的地方这些树种可以替代(甚至是首选)蓝桉;斑皮桉和小果灰桉适宜生产薄页纸。另一方面,在本试验中的制浆条件下赤桉、野桉、树胶桉、铁木桉和多枝桉的制浆适宜性较差,改善特定树种的制浆条件有利于提高其性能。

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