（制浆造纸工程专业论文）三倍体毛白杨prc+apmp浆配抄性能的研究.pdf

摘要 p r ca p m p 制浆是在a p m p 制浆基础上开发出的一种新的制浆技术，已 对三倍体毛白杨p - r ca p m p 制浆工艺进行了较为详细的研究。目前在我国已 有多条a p m p 制浆生产线运行或正要投建，因此研究三倍体毛白杨p - r c a p m p 浆的配抄性能，对于加快其在造纸工业中的应用有着非常重要的意义。 与其它浆种的性能对比发现，p - r ca p m p ( 1 ) 浆的强度好于b c t m p 浆， 而松厚度稍低，其它性能与b c t m p 相近或稍好于b c t m p 浆；与d i p 浆相 比各有优缺点。p - r ca p m p ( 2 ) 浆和p - r ca p m p ( 3 ) 浆的整体性能好于漂白麦 草浆。 研究了打浆对三倍体毛白杨p - r c a p m p 浆纤维性能的影响，结果表明， 在打浆初期，成纸强度提高不明显，而成纸强度的提高主要在打浆的中后期 ( 5 0 。s r 以后) ，在这个阶段纤维分丝帚化及细纤维化程度加剧，从而利丁二成 纸强度的提高。在打浆至相同打浆度时，打浆间隙越小浆料的性能越好。在 选定的三种打浆间隙中，0 1 5m m 的打浆间隙较好，通过浆料纤维的筛分分 析以及对纤维形态的观察可予证明。 三倍体毛白杨p - r ca p m p 浆与其它浆种进行配抄时，配浆的打浆度对成 纸性能的影响较为明显。配抄所用的浆料不同、抄造的纸种不同，所要求浆 的打浆度也不一样，打浆度并不是越高成纸的性能就会越好。 三倍体毛白杨p - r c a p m p 浆的配比对纸页性能的影响主要表现在：p - r c a p m p 浆的掺入使成纸的不透明度和光散射系数提高：可改善某些纸种的松 厚度；在适当配比条件下，p r ca p m p 浆与另外一种浆可能存在着协同作用； 与b c t m p 或漂白麦草浆配抄时，还可提高纸页的强度性能。 以三倍体毛白杨p - r ca p m p ( 1 ) 浆与未漂d i p 浆配抄高档新闻纸是可行 的，p - r ca p m p 浆的较佳配比为5 0 6 0 ，成纸的光学性能和强度性能 均较好。 三倍体毛白杨p - r ca p m p ( 3 ) 浆可用于配抄铜版原纸，研究发现它比漂白 麦草浆更适f 配抄铜版原纸，而且纸页的返黄也较低。抄造较适宜的条件如 下：b k p p - r ca p m p 的配比为4 0 6 0 ，滑石粉2 0 ，荧光增白剂v b l 0 + 1 ， c f a m0 0 4 ，a k do 1 5 。 关键词：三倍体毛白杨；p - r ca p m p 浆；打浆；扫描电镜：配抄；调色 a b s t r a c t p - r ca p m pi san e wp u l p i n gt e c h n o l o g yw h i c ho r i g i n a t e df r o ma p m p , a n d k o n gf a n g o n gh a v ei n v e s t i g a t e dp - r ca p m pp r o c e s so ft h et r i p l o i do f p o p u l u s t o m e n m s ai nd e t a i l t h e r e 哪s e v e r a lp r o d u c t - l i n e so f a p m pw h i c ha r er u n n i n go r w i l lb eb u i l ti nc h i n a ，s ot h eb l e n d i n gp i q 删e so ft h et r i p l o i do fp o p u l u s t o m e n t o s ap - r ca p m pw e r es t u d i e di no r d e rt oq u i c k e ni t sa p p l i c a t i o ni np u l p a n dp a p e r m a k i n gi n d u s t r y c o m p a r e dw i mo t h e rp u l p s t h ep r o p e r t i e so ft h et r i p l o i do fp o p u l u s t o m e n t o s ap - r ca p m pw e r ei n v e s t i g a t e di 1 1t h ep a p e r t h er e s u l ts h o w e dt h a t ，t h e i n t e n s i t yo fp - r ca p m p o ) w a sb e t t e rt h a nt h a to fb c t m p , a n dt h eb u l kw a s s l i g h t l yl o w e r , w h i l eo t h e rp r o p e r t i e sw e r ec l o s et oo rb e t t e rt h a nt h a to fb c t m p ； c o m p a r e dw i t hd i p , p - r ca 】p m p ( 1 ) h a da d v a n t a g e s 鹤w e l l a sd i s a d v a n t a g e s t h e m a i np r o p e r t i e so fp r ca p m p ( 2 ) a n dp - r ca p m p ( 3 ) w e r eb e t t e rt h a nt h a to f b l e a c h e dw h e a t - s t r a wp u l p t h ee f f e c to fb e a t i n go nt h ep r o p e r t i e so ft h et r i p l o i do f p o p u l u st o m e n t o s a p r ca p m pw a ss t u d i e di i lt h ep a p e r t h er e s u l ts h o w e dt h a t d u r i n gt h ei n i t i a l s t a g eo fb e a t i n g ，t h ei n t e n s i t yo ft h ep u l pd i dn o ti m p r o v eo b v i o u s l y , w h i l et h e i m p r o v e m e n t o f i n t e n s i t y w a s l a r g e r a tt h em e t a p h a s ea n da n a p h a s eo f b e a t i n g ( a b o v e5 0 0 s r ) ，t h ed e g r e e o ff i b r ea s u n d e r , b r o o ma n df i b r o s i sw a s i n t e n s i f i e dd u r i n gt h i sp e r i o d 。t h e s ew e r eb e n e f i t e df o rt h ei m p r o v e m e n to f i n t e n s i t y a m o n gt h r e es e l e c t e db e a t i n gi n t e r s t i c e s ，t h eo p t i m u me f f e c tc o u l db e o b t a i n e db yu s i n gt h eb e a t i n gi n t e r s t i c eo f0 1 5 r a mw h i c hw a sp r o v e dt h r o u g h o b s e r v i n gf i b r em o r p h o l o g yo fp - r ca p m p a n ds c r e e n i n ga n a l y s i so ft h ep u l p t h ep a p e rp r o p e r t i e sw e r ea f f e c t e do b v i o u s l yb yt h eb e a t i n gd e g r e eo ft h e b l e n d e dp u l p b e a t i n gd e g r e ew o u l db ed i f f e r e n ta c c o r d i n gt ot h ep u l p sa n dt h e s o r t so fp a p e rt ob em a d e ，a n dp r o p e r t i e so fp a p e rw o u l dn o ta l w a y si m p r o v ew i t h i n c r e a s i n gb e a t i n gd e g r e e t h ep 印e rp r o p e r t i e s ，s u c ha so p a c i t ya n dl i g h ts c a t t e r i n gc o e f f i c i e n t ，c o u l db e i m p r o v e dw i t ht h ei n c r e a s i n gr a t i oo ft h et d p l o i do fp o p u l u st o r a e n t o s ap r c a p m pt ot h eo t h e rp u l p ，a n dt h eb u l ko fs o m ep a p e rg r a d e sw a sa l s oa m e l i o r a t e d ； u n d e rp r o p e rr a t i oo fp - r ca p m pt ot h eo t h e rp u l p ，t h e r em i g h th a v e8 1 1 s y n e r g i s t i ce f f e c t o nt h eb l e n d e dp a p e r ；t h ep r o p e r t i e so fi n t e n s i t yc o u l db e i m p r o v e dw h e np - r ca p m pw a sb l e n d e dw i t hb c t m p o rb l e a c h e dw h e a t - s t r a w p u l p n e w s p r i n tc o u l db em a d ef l o mb l e n d i n gt h ep u l p so ft h et r i p l o i do f p o p u l u s t o m e n t o s ap - r ca p m p ( 1 ) a n du n b l e a c h e dd i pb yf i n i n ga n dt i n t i n gp r o p e r l y t h e b e t t e ro p t i c - p r o p e r t i e sa n di n t e n s i t yp r o p e r t i e so ft h ep a p e rc o u l db eo b t a i n e d w h e nt h er a t i oo fp - r ca p m p ( 1 ) t ou n b l e a c h e dd i pw a s5 0 6 0 t h eb l e n d i n gp r o p e r t i e so fp - r ca p m pw e r es u p e r i o rt ob l e a c h e d w h e a t s t r a wp u l pw h e nm a k i n ga r tb a s ep a p e r ；f u r t h e r m o r e ，b r i g h t n e s sr e v e r s i o n o ft h ep a p e rw a sl o w e r t h eo p t i m u mc o n d i t i o n so fp a p e r m a k i n gw e r ea sf o l l o w s ： t h er a t i oo f b k pt op r ca p m pw a s4 0 ：6 0 t a l cp o w d e r2 0 ，v b l0 1 ，c p a m 0 0 4 a k do 1 5 k e y w o r d s ：咖pt r i p l o i do fp o p u l u st o m e n t o s a ；p - r ca p m p ；b e a t i n g ；s e m ； b l e n d i n g ；t i n t i n g 主要符号表 符号 p 1 、p r c ( t ) p 2 、p r c ( 2 ) p 3 、p - r c ( 3 ) p _ r ( ： b w b c t a e p d m b k p p c 值 s e m 主要符号表 意义 p - r ca p m p ( i ) p - r ca p m p ( 2 ) p - r c 丹旧p ( 3 ) p _ r c a p m p 漂白麦草浆 漂白化学热磨机械浆 废纸脱墨桨 漂白硫酸盐浆 返黄值 扫描电镜 学位论文独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。 文中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律 意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人己用于其他学位申 请的论文或成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属山东 轻工业学院。山东轻工业学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅 以及申请专利等权利，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和电子版，本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术 论文或成果时，署名单位仍然为山东轻工业学院。 日期： 2 q q 年卫月量日 导师签名： 隧塞刖日期： 2 q q 年亘月2 5 日 山东轻工业学院硕士学位论文 第一章绪论 1 1 我国制浆造纸工业纤维原料状况及三倍体毛白杨的基地建设现状 1 , 1 1 目前制浆造纸工业纤维原料状况 当今世界造纸工业以木材为主要原料，非木材纤维原料主要在中国、印度 等发展中国家采用，发达国家制浆所用木材纤维原料比重实际约占9 9 t ”。由 于我国木材资源不足，非木材原料仍占有较大比重。不合理的原料结构导致了 我国造纸工业的落后状态，使我国纸浆产量和质量远远低于世界水平，直接影 响着我国造纸工业的健康发展。 我国是木材资源极为缺乏的国家之一，木浆发展缓慢。从长远来看，要解 决目前的这种被动局面，要实现我国造纸工业的现代化，要解决因“环境保护” 和“国际竞争”的双重压力而出现生存危机的问题，实践证明，首先需要改变 原料结构，不断提高木材在造纸原料中的比重，主要措旋是不断加强林纸结合， 大力发展速生林建设( 北方主要是速生杨，南方则以桉木为主) 。 1 1 2 - - , i w 闰f 毛白杨的基地建设现状 目前，我国林业工作者己培育出许多优良速生树种，为我国的速生林建设 提供了先决条件。面积推广较大的速生品种有朱之悌院士等历时1 5 年呕心沥血 培育出的三倍体毛白杨、王明麻院士培育的欧美杨黑杨派，以及中国林科院培 育的欧美杨1 0 7 、1 0 8 号等【2 】。其中三倍体毛白杨发展迅速，在国家计委、经贸 委、国家科技部、国家林业局等领导的亲切关怀下，三倍体毛白杨纸浆林的立 项和造纸工作得到了很大的推动。现国家林业局正根据温家宝总理的批示精神 和中共中央、国务院关于加快林业发展的决定( 2 0 0 3 年6 月2 51 3 ) ，沿山薅 偏关至山东东营2 0 0 0 公里的黄河两岸，兴建7 7 万公顷以三倍体毛白杨为主的黄 河长廊工程。一些有远见的企业家也纷纷瞄准三倍体毛白杨造林造纸，使我国 造林造纸举步为艰的局面为之一新，进入了由市场来运作、由企业来经营的林 纸结合的新阶段，如山东寿光晨呜、淄博博汇、兖州太阳、高唐泉林、东营华 泰、菏泽成武和山西襄汾、河南焦作、孟州等纸业，都己启动了兴建三倍体毛 白杨纸浆原料林和木浆技改的工程。据经济界人士估计，不出1 0 年我国每年花 近千亿元进口纸浆的局面将得到扭转嗍。 2 0 0 4 年2 月1 6 日国家发改委宣布了经国务院批准的全国林纸一体化工程 建设“十五”及2 0 1 0 年专项规划报告。报告中明确指出我国将力争用l o 年左 右的时间，建设速生丰产造纸林基地1 5 5 0 0 万h r n 2 ( 1 亩= 1 5 h m 2 ) ，新增木浆产量 山东轻工业学院硕士学位论文 第一章绪论 1 1 我国制浆造纸工业纤维原料状况及三倍体毛白杨的基地建设现状 l 1 1 目前制浆造纸工业纤维原料状况 当今世界造纸工业以木材为主要原料，非木材纤维原料主要在中国、印度 等发展中i 虱家采用，发达日家制浆所用木材纤维原料比重实际约占9 9 l “。由 于我国木材资源不足，非木材原料仍占有较大比重。不合理的原料结构导致了 我国造纸工业的落后状态，使我国纸浆产量和质量远远低于世界水平，直接影 响着我国造纸工业自目健康发展。 我国是木材资源极为缺乏的国家之一，木浆发展缓慢。从长远柬看，要解 决目前的这种被动局面，要实现我国造纸工业的现代化，要解决凼“环境保护” 和“国际竞争”的双重压力而出现生存危机的问题，实践证明，首先需要改变 原料结构，不断提高木材在造纸原料中的比重，主要措旌是不断加强林纸结台， 大力发展速生林建设( 北方主要是速生杨，南方则以桉木为主) 。 1 1 2 三倍体毛白杨的基地建设现状 目前，我国林业工作者已培育出许多优良速生树种，为我国的速生林建设 提供了先决条件。面积推广较大的速生品种有朱之悌院士等历时1 5 年呕心沥血 培育出的三倍体毛白杨、王明麻院士培育的欧美杨黑杨派，以及中国林科院培 育的欧美杨1 0 7 、1 0 8 号等o 】。其中三倍体毛白杨发展迅速，在国家计委、经贸 委、国家科技部、国家林业局等领导的亲切关怀下，三倍体毛白杨纸浆林的立 项和造纸工作得到了很大的推动。现国家林业局正根据温家宝总理的批示精神 和中共中央、国务院关于加快林业发展的决定( 2 0 0 3 年6 月2 5 日) ，沿山西 偏关至山东东营2 0 0 0 公里的黄河两岸，* 建7 7 万公顷以三倍体毛白杨为主的黄 河k = 廊工程。一些有远见的企业家也纷纷瞄准三倍体毛白杨造林造纸，使我国 造林造纸举步为艰的局面为之一新，进入了由市场来运作、由企业来经营的林 纸结合的新阶段，如山东寿光晨鸣、淄博博汇、充州太阳、高唐泉林、东营华 泰、菏泽成武和山西襄汾、河南焦作、孟州等纸业，都已启动了兴建三倍体毛 白杨纸浆原料林和木浆技改的工程。据经济界人士估计，不出1 0 年我国每年花 近千亿元进口纸浆的局丽将得到扭转。 2 0 0 4 年2 月1 6 日国家发改委宣布了经国务院批准的全国林纸一体化工程 建设“十五”及2 0 1 0 年专项规划报告。报告中明确指出我国将力争用1 0 年左 右的时间，建设速生丰产造纸林基地1 5 5 0 0 万h m 2 ( 1 亩= 1 5 h m 2 ) ，新增木浆产量 右的时间，建设速生丰产造纸林基地1 5 5 0 0 万h m 2 ( 1 亩= 1 5 h m 2 ) ，新增木浆产量 第一章绪论 5 5 0 万吨，将国产木浆比重从6 提高到1 5 ，实现造纸工业与林业共同发展。 应该说，我国的造纸产业政策已经指明了行业发展目标和实施办法。随着各级 部门的重视，我国造纸业的原料问题必将得到有效的解决。 1 2 三倍体毛白杨的制浆造纸性能 随着三倍体毛白杨的产生，各科研机构随之对三倍体毛白杨的制浆造纸性 能进行了大量的研究。北京林业大学和中国造纸研究所对三倍体毛白杨( b l l 0 2 ) 制k p 浆进行了研究，姚春丽等1 4 】也对三倍体毛白杨进行硫酸盐法蒸煮并对其 纸浆性能进行了检测分析。 山西襄汾纸业集团1 9 9 7 年6 月和1 9 9 9 年1 月异地削片后曾在该厂草浆生产 系统进行三倍体毛白杨制化学浆生产试验，先后试验黑杨及三倍体毛白杨各 1 0 0 m 3 ，分别进行烧碱一蒽醌法( n a o h - - a q 法) 和碱性亚硫酸钠蒽醌法蒸煮。 两段次氯酸盐漂白，打浆后，在长网机上配抄胶印书刊纸和胶版印刷纸，纸张 质量很好。天津科技大等曾采用北京林业大学培育的4 年生三倍体毛白杨杂种 无性系( b l l 0 1 、b l l 0 2 a 、b l l 0 2 b 、毛白杨银灰杨) 4 个系号进行磺化预处理、 磨浆漂白、打浆及抄片强度的制浆造纸性能研究，确定使用磺化化学机械浆的 方法，b l l 0 1 、b l l 0 2 a 都表现不错，易于磺化、易于漂白、得率高( 达9 0 ) 。 漂白浆的机械强度也较好，可以满足生产胶印书刊纸的要求和抄造白度较高的 新闻纸等。 1 9 9 8 年3 月，襄汾纸业集团公司委托中国林业科学研究院林产化学工业研 究所在进口的安得里兹公司的a p m p 中试设备上进行三倍体毛白杨、黑杨制 脚浆的中试研究表明翻：三倍体毛白杨较黑杨磨浆能耗略低，纸张强度如 耐破指数、撕裂指数、裂断长以及白度均高于黑杨。综合比较而言，三倍体毛 白杨制浆性能优于黑扬。 1 3a p m p ( 或p r ca m 佃) 制浆的研究与应用现状 碱性过氧化氢机械浆( a 是在b c r m p 基础上发展起来的，经美国安德 里茨士宝持一鲍尔公司( a n - d r r r z s p r o u t - - b u e r ) 在其中的中试工厂和 美国俄亥俄春田研究所开发中心研究了近2 0 年，于1 9 8 9 年在芬兰的赫尔辛基举 行的国际机械浆会议上，推出了这种新的化学机械浆技术 ( a l k a l i n e - p e r o x i d e - m e e a n i c a lp u l p ) 即碱性过氧化氢机械浆制浆技术嘲。 j t y r v a i n e n 等又在1 9 9 7 年提t p - r ca p m p 制浆工艺，其目的是为了提高化 学和机械处理效果以改善纸浆的光学性能，漂白机理与a p m p 相同。目前，包 2 山东轻工业学院硕士学位论文 括中国在内的许多国家都已采用了该制浆技术。随着对n 卟f p 研究的深入，其 应用前景将比较乐观。 1 3 1a p m p ( 或p - r ca p m p ) 的制浆研究 目前，国际上对a p m p 的研究颇多，桉木、云杉、杨木、松木、以及非木 材纤维原料如红麻等a 】) m p 制浆技术都已比较成熟。跨国公司安德里茨 ( a n d r i t z ) 不但销售甜酬浆设备，而且对各材种a p m p $ 1 j 浆的研究也走在 世界前列。美国春田的科研开发中心在这方面也做了大量工作，并为购买设备 的用户进行中试试验，为引进的生产线提供可靠的技术依据。另一a p m p 设备 销售公司为加拿大的h y m a c ，也拥有自己的研发中心，从事同样的研究工作。 杨木a p m p $ 1 浆工艺由s c o 仕纸业集团开发并申请专利。自1 9 8 8 年以来，加拿大 阿尔培塔省的m m 越w e s t e m 商品浆厂一直使用该工艺进行生产吼 另外，瑞典c h i m e r s 工业大学曾进行过蔗渣a p m p 的研究【8 】，加拿大魁北 克公司的马莱纸厂使用5 0 的云杉香脂冷杉和5 0 的杨木经两段浸渍生产 a p m p 浆响。 尽管p - r c a p m p 工艺刚刚提出不久，但对它的研究已趋于深入。e d c c x u 等对a p m p 及p r c a p m p 浆进行了系统的研究嘲【1 5 】，e r i c c x u 等的研究表明， 与传统的a p m p 相比，p - r c i 艺具有较好的可漂性和良好的光学性能，至于在 提高浆料的强度性能方面，杨木等阔叶木的物理强度对其中工艺条件的改变较 为敏感，该方面的研究工作正在进行之中。 国内各大专院校、科研院所等多家科研单位都先后对a p m p s r 浆展开了广 泛深入的研究。中国制浆造纸工业研究院承担了桉木( 主要是蓝桉) a p m 脚i 浆工艺及配抄高附加值纸种( 如l w c 原纸、s c 纸) 的研究i l 司；华南理工大学制 浆造纸工程国家重点实验室对混合阔叶木( 柞木5 5 ，水曲柳3 0 ，桦木1 5 ) 制籼浆进行了工艺条件的探讨【1 7 1 。南京林业大学采用金合欢木原料进行 a p m p 制浆 1b ，制得的纸浆白度8 0 ，得率i 8 5 ，质量介于桉木a p m p 和杨 木b c t m p 之间。西北科技大学对非木材制备a p m p 进行了研究【19 ，用麦草和 红麻为原料制a p m p 浆，其强度性质和杨木a p m p 浆相似，但白度较低，尤其 是麦草a p m p 浆，这限制了它的应用。另外，大连轻工业学酣捌对桦木制 a p m p 、中国林业科学研究院林产化学工业研究所【2 1 】对内蒙河套小美旱杨、孔 凡功嘲对三倍体毛自杨制a p m p 浆( 传统a p m p 和p - r ca p m p ) 等都进行了较 为全面的研究。 此外，华南理工大学还对桉木和蔗渣及贾卫华等对杨木制脚浆也进行 了研究口3 渊，并有文章见报，这里不再赘述。总的来说，国内外对各种原料 第一章绪论 的删p 制浆的研究，对推动各厂家利用当地木材资源开发a p m p n 浆起到了 积极作用，同时也提供了现实可靠的技术依据，为a p m p 常i j 浆的大生产铺平了 道路。 1 3 2 a p m p 制浆生产线的应用 近年来国内对a p m p 的兴趣不是仅停留在学术研究上，而是在有条件的单 位和地区杳 i 继引进了多套a p m p 生产线，像鸭绿江造纸厂、岳阳纸业股份有限 公司、齐齐哈尔造纸有限公司等纸厂的生产线已经投产 1 6 】。齐齐哈尔造纸有 限公司从奥地利a n d r i t z 公司引进了2 0 0 t d 全杨木a p m p 生产线l 。其主要特 点是采用全杨木制浆，两段浸渍，两段磨浆，所产浆料主要用于低定量胶印新 闻纸的生产。 最近，a n d r i t z 公司在岳阳纸业新建3 0 0 3 5 0 t d 杨木浆项目的技术交流中 提到了p r ca p m p 锘4 浆工艺，并向岳阳纸厂推荐了该方法e 2 6 1 2 7 ，以改进杨木 浆光学性能与物理强度之间的矛盾。山东华泰集团、银河纸业均拟采用该制浆 方法，来改善浆料性能。晨鸣纸业集团的p - r ca p m p 生产线已建成投产。 鸭绿江造纸厂a p m p 制浆系统的成功运营揭开了中国利用速生阔叶材发 展a p m p 制浆的序幕。吉林、汉阳、山东、山西、宁夏等地的a p m p 系统也在 进一步筹措之中。另有为数不少的地区想充分利用当地的速生阔叶木( 主要是 南桉、北杨) 资源，打算投资a p m p 匍 浆系统，来解决造纸原料紧缺的问题。 1 3 3a p m p 浆配抄性能的研究现状 下面是国内一些单位或个人对朋愀配抄性能的研究结果，在此做简要 阐述，希望对其研究现状有所了解，在科研或生产中能有所应用。 傅其容等【2 8 】对蓝桉脚印刷纸纸页结构与印刷适性进行了探讨，分析了 配抄纸页的强度与光学性质。利用光透射技术通过图像分析仪测定纸页的匀 度，并通过研究纸页的油墨吸收性以及表面强度来评价纸页的印刷适性。罗琪 等【”1 对雷林一号桉和巨尾桉碱性过氧化氢机械浆( a p m p ) 的预处理工艺条件 及制浆过程中各种主要化学组份的交化进行了研究，在本论文实验条件下，用 2 0 的巨尾桉a p m p - b 6 0 鹱, 的马尾松磨木浆、5 的马尾松亚硫酸盐化学浆以及 1 5 的脱墨废纸浆配抄的新闻纸的自度、裂断长、撕裂指数及不透明度可符合 g b l 9 1 f f - - 8 9b 级新闻纸的要求。 另外，王立鹏等对大麻生产新闻纸的可能性进行了探索【3 0 1 ，贾卫华等 2 4 1 对两年生带皮中林杨一4 6 进行了a p m p 翻i 浆研究，所得浆可用于配抄新闻纸、 4 山东轻工业学院硕士学位论文 铜版原纸及低定量涂布原纸。 “蓝桉脚制浆及配抄优质印刷纸技术的研究”首先在实验室范围内研 究了蓝桉的a l 删0 浆工艺及应用技术，并进行了中试p ”。在此基础上，于2 0 0 0 年l o 1 1 月在云南保山地区造纸厂的a p m p 化机浆生产线( 7 5 t d ) 上成功组 织了生产应用试验，随后进行了涂布及印刷试验。该项目于2 0 0 0 年1 2 月份顺利 通过了原国家轻工局组织的鉴定和验收。 吉林造纸( 集团) 有限公司用杨木生产a i 删田浆，采用一段压榨撕裂、浸 渍、两段常压磨浆工艺，生产出的a p m p 浆用于配抄胶印新闻纸【3 ”。岳阳纸业 集团有限公司则率先一步，开发出以杨木p - r ca p m p 浆料为主配抄低定最涂 布纸，填补了我国含机械浆低定量涂布纸的空白，其主要质量指标已达到国外 同类产品的质量标淮，并为国内多家印刷单位所选用【3 3 1 。 通过以上对a p m p 制浆的研究和a p m p 制浆生产线的应用表明a _ p m p 制浆 技术已经相当成熟，它的广泛采用，必将缓解我国制浆造纸工业所面临的造纸 纤维原料匮乏的被动局面。在长江、黄河流域实施退耕还林的政策，将会大大 促进速生丰产林的建设，山西、宁夏、山东境内的三倍体毛白杨的种植就是最 好的证明。随着各级部门的重视，我国造纸业的原料问题必将得到有效的解决， 这些都为a p m p 制浆工艺的广泛采用提供了充足的原料来源。 1 4 1 化机浆在印刷书写纸中的应用 印刷书写纸根据纤维原料配比可以分为含机械浆和全化学木浆两大类。含 机械木浆的印刷书写纸又可以进一步分为经过涂布的和未涂布的两种。过去传 统的涂布纸采用全化学木浆不能满足广告业的要求，主要是因为不透明度差， 相应定量就要求比较高，使得成本增加。印刷书写纸之所以用一定比例的机械 木浆，主要出于以下考虑瞄4 】： 机械木浆得率高，成本低，能更有效地利用自然资源，对环境污染程 度较轻： 机械木浆能赋予纸张良好的印刷适性，纸张具有吸油墨性好，松厚度 好，挺度好等优点； 机械木浆还赋予纸张很好的不透明性，为降低纸张定量提供十分有利 的条件。 因为含机械木浆印刷书写纸具有这些独特的优点，这一品种发展很快。 ( 1 )含机械木浆未涂布的印刷纸 5 第一章绪论 含机械浆未涂布的印刷纸主要有以下几种 标准新闻纸 优质新闻纸 电话号簿纸 松厚印刷纸 s c 纸 ( 2 )含机械木浆涂布印刷书写纸 含机械木浆涂布印刷纸除了有些中定量涂布( m w c ) 和高定量涂布( h w c ) 产品外，实际上大部分属于低定量涂布纸范畴。含机械木浆涂布印刷纸，目前 主要有如下几种： 涂布新闻纸 超轻量涂布纸( u l w c ) 机械整饰颜料化纸( m f p ) 机械整饰涂布纸( m f c ) 薄膜涂布胶印纸( f c o ) 轻量涂布纸( l w c ) 机械浆是轻涂原纸纤维配比的主要成分，在北欧使用云杉为原料时，原纸 纤维配比如下： p g w 无论在不透明度、平滑度、光泽度、纤维起毛及内结合性等方面部 具有良好的特性，最适合于生产轻涂纸，但它对木材原料的质量和规格要求较 严。t m p 与p ( 州相比，具有某些潜在的强度特性，而c t m p 强度最好，有发展 前途。对一个轻涂纸建设项目来说，选用哪种制浆工艺，须根据所用木材原料， 建设规模、产品成本、环保要求等诸多因素进行综合评价，才能做出正确的决 策。在欧洲，轻涂纸的制浆工艺仍以t m p 为主 3 6 1 。 近几年兴起的碱性过氧化氢机械浆( a p m p * 4 浆工艺，在北美已有用于生 产轻涂纸。我国“八五”期间，机械浆( 含化学机械浆) 有了很大发展，从国外 引进设备新建的项目，生产能力超过4 0 万t a 。主要用于配抄新闻纸、轻涂纸。 6 山东轻工业学院硕士学位论文 1 4 2 化机浆在商级纸张中的应用 “高级纸张”是个术语，按照传统观点，高级纸指的是各类印刷纸、书写 纸和其他种类的办公用纸，是由漂白针叶木和阔叶木化学浆和适量的填料抄制 而成，这类纸通常被称为“不含磨木浆纸” 3 7 1 。今天，含有一定量的机械浆 的纸张也可以称为“高级纸张”，这是由于技术进步所促成的，也说明把纸张 分成“含磨木浆纸”和“不含磨木浆纸”两大类的传统分类法已不再适合。目 前，在生产印刷，书写纸的浆料中，加入一定量的化学机械浆是可行的，而这 类纸过去是仅用化学浆或只加入1 0 的机械浆所抄造的。 ( 1 )传统的不含磨木浆高级纸 传统的不含磨木浆高级纸的典型配料是： 6 0 1 0 0 阔叶木硫酸盐浆，具体数字取决于产品的定量和最终用途。 o 4 0 针叶木硫酸盐浆。 l o 3 0 填料。 这三种成分都发挥着一定的作用。 不含磨木浆印刷书写纸种类很多，彼此间差别也很大，在此只列举比较 重要的几种： 连续打印纸 复印纸 胶印书刊纸 自动复印原纸 化学机械浆用于不含磨木浆的纸种，可以取代： 针叶木硫酸盐浆，但对纸页的运行性能有一定的影响。 阔叶木硫酸盐浆，但会受到纸页结构和成品使用性能的限制。 针叶木或阔叶木硫酸盐浆的一部分；这将既牵涉到纸页运行性能，又 受到纸张最终用途的限制。 由此可见，化学机械浆的使用潜力在很大程度上取决于它将取代浆料中的 哪一部分。 ( 2 ) 用化机浆抄造“不含磨木浆纸”的潜在利和弊d 7 】 从化学机械浆和漂白化学浆之间的区别可知，如果在传统的不含磨术浆料 中加入化学机械浆，既可获得有利的结果，同时也会带来一些弊端。 潜在优势 在不含磨木浆料中加入化学机械浆的目的之一是降低成本。化学机械浆得 率高，投资成本低，比化学浆便宜。在市场上，化学机械浆的价格仅为漂白硫 7 第一章绪论 酸盐浆的8 0 。在综合纸厂! 化学机械浆的成本在很大程度上取决于当地环 境。要提高不含磨木浆纸的不透明度，同时做到降低浆料成本，传统的做法是 增加填料用量。然而，这将迅速降低纸页的强度、松厚度以及纸张挺度。很明 显，足够高得率的化学机械浆将提供一种不影响纸张强度的改善不透明度的方 式，同时还能改善纸页的松厚度和挺度。在一定的不透明度和纸张挺度的情况 下，这种方式还可降低纸的定量。 潜在弊端 在不含磨木浆浆料中加入化学机械浆，除了有利的影响以外，对浆料的加 工性能和成品的某些性能会产生不利影响。 由于抄造条件可以而且必须与所使用浆料性能相适应，因此对加工性能的 影响可以通过过程的调整进行控制，对湿部的化学过程更是如此。考虑到浆料 的阴离子性，调整过程中必须注重助留剂的类型和用量。与化学浆相比，化学 机械浆的细小纤维含量高，因此，另一个不利影响表现在浆料的滤水性能上， 而且浆料的游离度越低，这种影响越大。 使用化学机械浆最主要的弊端是对纸页光学性能即白度和白度稳定性的 影响。由于化学机械浆的白度一般比全漂化学浆的低，因此，所生产出纸的白 度也不可避免地低于传统不含磨木浆纸的白度。然而，最严重的弊端是所生产 的纸的白度不稳定。紫外光将使木素含量太的化学机械浆纤维改变颜色，这同 化学浆的返色现象是很不同的，到目前为止，还没有发现能阻止机械浆或化学 机械浆回色的实用方法，这个问题是在生产传统的不含磨木浆纸中使用化学机 械浆的主要障碍。 1 5 新闻纸和铜版纸的研究与生产现状 1 5 1 新闻纸 ( 1 )新闻纸的研究 何秋实等对非木材( 龙须草、红麻、麦草、棉花) 化学浆与杨木磨木浆配 抄新闻纸进行了研究【” 9 。结果表明：以3 0 9 6 3 5 漂白龙须草浆和红麻浆配 以6 5 7 0 杨木磨木浆抄造5 起m 2 新闻纸，其裂断长、白度和不透明度均 可达到新闻纸国家标准c 级指标( 合格品) ，而且撕裂强度和耐破强度也较高， 可作为平版印刷新闻报刊用纸。配漂白麦草浆的新闻纸撕裂强度很低，因此麦 草浆不适合配抄新闻纸。漂白棉浆配抄的新闻纸虽撕裂强度高于配麦草浆的， 但裂断长低，而且纸的匀度不好，所以棉浆也不适合配抄新闻纸。与红麻全秆 相比，由于龙须草易蒸煮和漂白，而且所配抄新闻纸的强度也高，因此，龙须 b 山东轻工业学院硕士学位论文 草更适合制硫酸盐漂白浆配抄新闻纸。 宋德龙等对低定量新闻纸工艺技术进行了研究。他们选用新闻纸常用 浆种( 如b k p 、b g p 、d i p 、c t m p 等) 进行配抄实验，并对比常规填料和新 型填料( 白碳黑) 对低定量新闻纸不透明度的影响；同时综合考虑经济因素，最 终确定适合生产低定量新闻纸的浆料及填料配比，以及适当的助留剂和增强 剂。 华南理工大学的黄千强等对杨木爆破浆作新闻纸配浆进行了初步研究 【4 ”，其结果表明，无论是1 0 0 的杨木爆破浆，还是杨木爆破浆所配抄新闻纸 都有较好的纸张强度及印刷适性。 此外，吉林纸业股份有限公司的陈霞、杨光富等对研制a 级胶印新闻纸和 提高低定量新闻纸的不透明度进行了探讨旧【4 3 】；岳阳纸业集团的肖友年等对 提高新闻纸质量的途径进行了摸索：福建南纸的朱熹和王金昌对研制4 5 9 n 2 胶印新闻纸及新闻纸的光学性能进行了较为详尽的探讨】- 【“；另外，h u b e r t o t t o 等人也对新闻纸进行了较为详尽的分析和探讨h 8 】_ i 删。 ( 2 ) 新闻纸的发展现状 国外新闻纸的发展趋势 夺向高附加值品种发展的趋势 以机械木浆为原料的传统新闻纸，由于受脱墨废纸为原料新闻纸的价格冲 击，效益下降；再加上新闻纸出版商为了满足报纸多色印刷以及报刊广告与散 发广告的需要、转而寻求较高质量的纸张。日益更少地使用新闻纸而更多地使 用高白度高光泽度或涂布的机械术浆纸，使新闻纸增长缓慢。在北欧，7m 以 下的纸机被认为是缺乏竞争力的。除亚洲外，新闻纸需求量均增长缓慢，北美 的新闻纸需求甚至呈负增长趋势，而高附加值品种需求则增长较大，持别是 m f c 在全球均有大幅度增长【5 0 l 。 因此，如何生产高附加值品种以增加效益( 特别是对规模较小的新闻纸机 而言) ，最大限度地利用现有设备，选择合适的产品去占领市场，是当前国外 特别是北美新闻纸厂的发展趋势。机上压光涂布纸( 加f c ) 、低定量涂布纸 ( l w c ) 、冷作涂布胶印纸( c o a t e d c o l d o f f s e t ) 、超压纸( s o ) 都是一段时 间来大量涌现的取代传统新闻纸的各种高附加值品种1 5 2 i s 4 。 夺向高档新闻纸发展的趋势 2 0 世纪8 0 9 代以来，国外印刷技术发展迅速，热固胶印技术以其实用性、 高效性得到广泛应用，对新闻纸印刷性能、表面性能、抗掉毛掉粉性能、光泽 度、平滑度以及对油墨的适应能力要求更高，普通胶印新闻纸质量难以满足这 种要求。为此，国外造纸商对现有新闻纸机进行技术改造。开发出一系列适用 9 第一章绪论 于热固胶印新闻纸技术要求的轻涂新闻纸机内整饰涂布纸巧5 】 5 6 1 。 为了使新闻纸的表面性能达到超级压光纸( s c ) 和低定量涂布纸( l w c ) 水平，满足四色印刷要求，国外造纸商在2 0 世纪9 0 年代末期开发出了另一种主 要轻涂新闻纸冷固胶印涂布新闻纸 5 1 1 嘲。 进入2 i 世纪后，报纸等印刷媒体出版商将受到电子媒体更大的压力。为了 帮助报纸等印刷媒体出版商在激烈的市场竞争中站稳脚跟，造纸商必须大幅度 地提高生产效率和产品质量，降低生产成本。生产出价格比机内整饰涂布纸和 低定量涂布纸更低，质量特别是表面性能达到甚至超过超级压光纸和低定量涂 布纸，满足四色印刷要求的冷网胶印涂布新闻纸。 国内新闻纸发展现状与发展趋势 夺发展现状 2 0 0 3 年我国新闻纸生产能力总计超过2 8 0 万吨，其中年产5 万吨以上新闻纸 厂总能力超过2 0 0 万吨。目前新闻纸生产规模比较大的主要有华泰股份( 3 6 万 吨年) 、福建南纸( 3 0 万吨年) 、广州造纸( 2 6 万吨年) 、黑龙股份( 2 5 万吨年) 、石岘纸业( 2 3 万吨年) 、晨鸣纸业( 1 5 万吨年) 、上海泛亚 潜力( 1 3 5 万吨年，外商独资) 。广西劲达兴( 1 2 万吨年) 、江西纸业( 1 0 2 万吨年) 、吉林纸业( 1 0 万吨年) 。从新闻纸国内产能看，2 0 0 3 年我国新 闻纸2 8 0 万吨年产能实际上是过剩的，随着国内新闻纸消费的稳步增长，2 0 0 4 年的情况有所改善。但由于2 0 0 5 年河北赵县泛亚龙腾纸业3 3 万吨新闻纸机和华 泰纸业3 5 万吨新闻纸机的投产，加上东北吉林、齐齐哈尔纸厂恢复正常生产， 产能将会比2 0 0 4 年增加9 0 万吨左右，预计今年国内新闻纸供需状况仍将是呈现 供大于求势态，市场并不乐观。 发展趋势 低定量化是新闻纸的一个主要发展趋势。目前普通新闻纸定量为4 9 9 m 2 左右，定量为4 5 4 6 9 m 2 的新闻纸被称为低定量新闻纸，定量低于4 3 9 m 2 为超低定量新闻纸。发达国家对低定量新闻纸( 甚至超低定量新闻纸) 的研究已 有多年历史，已开发出成熟的技术并生