（制浆造纸工程专业论文）杨木镁碱过氧化氢化学机械法制浆及其机理研究.pdf

at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ea p p l i c a t i o no f t h em a s t e r sd e g r e eo f e n g i n e e r i n g s t u d y o nt h em a g m e s i u m - - b a s e da l k a l i n e p e r o x i d em e c h a n i c a lp u l p i n ga n di t s m e c h a n i s mo fp o p l a r c a n d i d a t e ： z h a n gw e i s p e c i a l t y ：p u l p a n dp a p e re n g i n e e r i n g s u p e r v i s o r ： a s s o c i a t ep r o f e s s o r k o n gf a n g o n g s h a n d o n gi n s t i t u t eo fl i g h ti n d u s t r y , j i n a n ，c h i n a j u n e ，2 0 1 0 j；，；、ul 1 r r j ri， 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，也不包含本人已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。 论文作者签名：猛盆 日期：竺恒年月4 日 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。 论文作者签名：至氐鱼日期： 塑殳年互月_ j 王日 导师签名：- 二丕丝! 正 日期：主业年互月j 日 | 。 骨i 卜 l f ； 童 f h i 。 山东轻t 业学院硕i ：学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i 第1 章绪论。1 1 1 研究背景l 1 1 1 中囡造纸工业的现状一l 1 1 2 中国造纸行业的可持续发展1 1 1 3 中国林纸一体化工程2 1 2 杨木a p m p 制浆技术一4 1 2 1 我国a p m p 制浆的发展现状一4 1 2 2 碱性过氧化氢化学机械浆的制浆机理5 1 2 3a p m p 制浆的优缺点5 1 3m g ( o h ) 2 在制浆造纸中的应用6 1 3 1 氢氧化镁作为碱源的浆料h 2 0 2 漂白6 1 3 2 氢氧化镁在h 2 0 2 漂白中的作用7 1 3 3 镁碱代替钠碱的h 2 0 2 漂白对浆料性质的影响9 1 3 4 氧氧化镁代替氢氧化钠的纸浆h 2 0 2 漂白在生产中的应用9 1 4 论文的研究目的、意义及内容1 0 1 4 1 研究目的和意义l o 1 4 2 主要研究内容1 1 第2 章镁碱杨木a p m p 制浆工艺的研究13 2 1 原料和方法1 3 2 1 1 试验原料l3 2 1 2 工艺流程13 2 1 3j 工岂条件1 4 2 2 结果与讨论1 4 2 2 1 镁碱杨木a p m p 制浆工艺的研究15 2 2 2 镁碱与钠碱单段预处理杨木a p m p 浆性能的比较2 2 t，f， 目录 2 3 小结一2 3 第3 章m g ( o h ) 2 部分代替n a o h 的单段预处理杨木a p m p 制浆2 5 3 1 试验2 5 3 1 1 试验原料2 5 3 1 2 工艺流程2 5 3 1 3 工艺条件2 5 3 1 4 测试分析2 7 3 2 结果与讨论2 7 3 2 1 不同氢氧化镁取代量对杨木a p m p 纸浆性能的影响2 7 3 2 2 不同过氧化氢用鼍对镁碱耿代杨小a p m p 纸浆性能的影响2 9 3 2 3 不同预处理温度对镁碱耿代杨木a p m p 浆性能的影响3 0 3 2 4 不同预处理时问对a p m p 浆性能的影响3 1 3 2 5m g ( o h ) 2 对杨木a p m p 浆料纤维的影响3 2 3 2 6m g ( o h ) 2 对杨木a p m p 制浆废水的影响3 3 3 3 结论3 3 第4 章m g ( o h ) ：替代n a o h 的两段预处理杨木a p m p 制浆3 5 4 1 试验3 5 4 1 1 原料3 5 4 1 2 有机溶剂抽出物含量的测定3 5 4 1 3 综纤维素含量的测定3 6 4 2 试验3 6 4 2 1 流程3 6 4 2 2 工艺条件一3 7 4 2 3 测试分析3 8 4 3 结果与讨论一3 8 4 3 1 不同氧氰化镁取代量对两段预处理杨木a p m p 纸浆物理性能的影响 3 8 4 3 2 不同氢氧化镁取代量对杨木a p m p 纸浆光学性能的影响3 9 4 - 3 3 氢氧化镁不同取代量对a p m p 纸浆化学成分的影响4 0 4 3 4m g ( o h ) 2 取代率对杨木a p m p 浆料纤维的影响4 3 4 3 5m g ( o h ) 2 对杨木a p m p 制浆废水的影响4 4 山东轻丁业学院硕 ：学位论文 一_ _ 4 4 结论4 5 第5 章杨木镁碱a p m p 浆料纤维特性及纤维表面化学成分变化研究4 7 5 1 试验原料和方法4 7 5 1 1 试验原料4 7 5 1 2 工艺流程4 7 5 1 3 纤维质量分析4 7 5 1 4 扫描电镜观察4 8 5 1 5 保水值测定4 8 5 1 6 纤维表面化学成分分析4 8 5 2 结果与讨论4 9 5 2 1 镁碱和钠碱的杨木a p m p 浆料纤维质量分析4 9 5 2 2 扫描电镜分析4 9 5 2 3 镁碱杨木a p m p 纸浆保水值51 5 2 4 纸浆纤维表面x p s 分析5 4 5 3 结论6 3 第6 章结论6 5 参考文献。6 9 致 谢7 3 攻读硕士学位期间发表的论文7 5 山东轻t 业学院硕l 二学位论文 摘要 在传统的杨木a p m p 制浆中，原料的碱性h 2 0 2 预处理所需要的碱性条件一 般由加入的n a o h 提供，n a o h 的强碱性容易引起碳水化合物的部分降解，降低 了得率，降解产物进入废液增加了预处理流出液中c o d 的含量，增加了污染负 荷，而m g ( o h ) 2 的弱碱性，可以弥补钠碱的上述缺陷，因而采用m g ( o h ) 2 的杨木 a p m p 制浆技术受到关注。 本论文主要进行了m g ( o h ) 2 为碱源或部分碱源的杨木a p m p 制浆及其机理 的研究，包括单段预处理和两段预处理制浆工艺及对杨木单段预处理镁碱a p m p 制浆工艺参数的探讨。同时利用f q a 、e s e m 、x p s 等分析手段对镁碱杨木a p m p 浆的纤维特件进行了研究。 首先，镁碱作为碱源时，杨木单段预处理a p m p 制浆时较为适宜的化学预处 理条件为：h 2 0 2 ：5 0 - 6 o ，m g ( o h ) 2 ：4 3 5 ，n a 2 s i 0 3 ：4 0 ，e d t a ：0 5 ，液 比：4 ：1 ，反应温度7 0 8 0 ，反应时间9 0m i n 。在该工艺条件下，当打浆度为4 5 0 s r 时，可得到白度为6 7 5 6 8 4 i s o ，不透明度9 1 1 ，光散射系数为4 7 6 5m 2 k 茁1 的浆料，但浆的强度较差，裂断长仅为1 3 2k m ，撕裂指数仅为1 6 3m n m 2 g 。 其次，通过对氢氧化镁部分或全部取代氢氧化钠的杨木a p m p 制浆的研究， 发现，随着m g ( o h ) 2 取代n a o h 的量的增加，纸张的物理强度和白度下降，但不 透明度、松厚度和光散射系数提高。镁碱部分取代单段杨木a p m p 制浆的较佳工 艺条件为：m g ( o h ) 2 取代量为5 0 ，h 2 0 2 ：5 o ，n a 2 s i 0 3 ：4 o ，e d t a ：0 5 ， 液比：4 ：1 ，反应时间8 0m i r a 两段杨木a p m p 制浆的较佳工艺条件为：第一段 全用氢氧化钠，第二段m g ( o h ) 2 取代量为5 0 。在该工艺条件下，可得到白度为 7 1 9 i s o ，裂断长为3 7 6k m ，撕裂指数为4 5 3m n m 2 g 一，不透明度8 3 3 ，光 散射系数为4 2 5 2m 2 k g - 1 的浆料。与此同时，采用m g ( o h ) 2 的杨木a p m p 制浆可 以有效降低废水c o d 含量。随着氢氧化镁取代量的增加，制浆废液中的c o d 含 量下降，从而更有利于实现清洁生产。在相同o h 一用量的情况下，随着氢氧化镁 取代量的增加，纸浆中木素、碳水化合物和有机溶剂抽出物溶出率均下降。 再次，通过对浆料纤维质量分析和纸浆纤维扫描电镜形貌图的观察，发现， 随着m g ( o h ) 2 取代量的增加，所得纸浆纤维的长度加权平均长度逐渐变短，不论 是数均细小纤维含量还是长度加权含量，均表现为随着m g ( o h ) 2 取代量的增加逐 渐增加。 最后，通过对不同镁碱取代的杨木a p m p 纸浆纤维表面x p s 分析，表明， 随着氢氧化镁取代量的增加，c i 。结合能下降，c i 。峰面积增大，o i s 峰面积减少， 摘要 即o c 比减少，说明，镁碱杨木a p m p 浆纤维表面木素含量增加，碳水化合物含 量减少；同时通过对丙酮抽提前后的纸浆纤维的x p s 对比分析，丙酮抽提后的 o c 比增加，降低了纤维表面木素等疏水性物质的含量。 镁碱a p m p 浆料其强度性能较差的原冈主要有以下几点：镁碱的弱碱性以 及m 9 2 + 在纤维表面的吸附，使得纤维的润胀度差，纤维柔韧度下降，从而使磨浆 进程中，纤维切断较多，纤维平均长度较短，细小纤维含量较高；镁碱的弱碱 性使得纤维表面木素溶出较少，况且纤维表面的疏水性物质含量增加，阻碍了纤 维与纤维之i 、日j 的联接与结合。 关键词：氢氧化镁；碱性过氧化氢机械浆；纸浆件能；纤维质量分析 山东轻t 业学院硕 ：学位论文 a b s t r a c t i nc o n v e n t i o n a la l k a l i n ep e r o x i d em e c h a n i c a lp u l p i n g ，s o d i u mh y d r o x i d ei s u s u a l l yu s e da st h ea l k a l is o u r c e d u et oi t ss t r o n ga l k a l i n i t y , n a o hc a nc a u s et h e d i s s o l u t i o no fc a r b o h y d r a t e si n t ot h eb l e a c he f f l u e n t ，d e c r e a s ep u l py i e l d ，a n di n c r e a s e b o da n dc o do ft h eb l e a c he f f l u e n t m a g n e s i u mh y d r o x i d e ( m g ( o h ) 2 ) ，am u c h w e a k e ra l k a l is o u r c et h a ns o d i u mh y d r o x i d e ，c a nr e p l a c es o d i u mh y d r o x i d ea st h ea l k a l i s o u r c ed u r i n gt h ea l k a l i n ep e r o x i d em e c h a n i c a lp u l p i n gp r o c e s s ，a n di th a sr e c e i v e d m u c ha t t e n t i o nr e c e n t l y a p a r t i a la n dt o t a l s u b s t i t u t i o no fs o d i u mh y d r o x i d e ( n a o h ) b ym a g n e s i u m h y d r o x i d e ( m g ( o h ) 2 ) a st h ea l k a l is o u r c ei na l k a l i n ep e r o x i d em e c h a n i c a lp u l p i n g a n di t sm e c h a n i s mo fp o p l a rw e r es t u d i e d ，i n c l u d i n gt h ea p m pp r o c e s s e sw i t h o n e - s t a g e o r t w o - s t a g ep r e t r e a t m e n t o f p o p l a r a n di t si n f l u e n c ef a c t o r sw e r e i n v e s t i g a t e dw h e nt h em g ( o h ) 2w a su s e da s a l k a l is o u r c e s o m ea n a l y s i sm e t h o d s ， s u c ha sf q a ，e s e ma n dx p sw e r eu s e dt o i n v e s t i g a t et h ep u l pp r o p e r t i e s o f m a g n e s i u m b a s e da p m p a n di t sm e c h a n i s m f i r s t l y , t h eo p t i m a lp r e t r e a t m e n tc o n d i t i o n so fo n e - s t a g em a g n e s i u m - b a s e da p m p p r o c e s sa r e ：h 2 0 2 ：5 0 6 o ，m g ( o h ) 2 ：6 0 ，n a 2 s i 0 3 ：4 0 ，e d t a ：0 5 ，l i q u i d r a t i o ：4 ：1 ，t e m p e r a t u r e ：7 0 - 8 0 ，t i m e ：9 0m i n w h e nt h eb e a t i n gd e g r e ei s4 5 ”s r ，t h e p u l pg i v e st h ef o l l o w i n gp r o p e r t i e s ：b r i g h t n e s s ：6 7 5 - 6 8 4 i s o b r e a k i n gl e n g t h ：1 3 2 k m ，b u r s t i n gi n d e x ：1 6 3 ，o p a c i t y ：91 1 ，l i g h ts c a t t e r i n gc o e f f i c i e n t ：4 7 6 5m 2 k g 1 s e c o n d l y , p u l pp r o p e r t i e sw e r eu s e dt oi n v e s t i g a t et h ee f f e c t so fp a r t i a l l ya n d t o t a l l ys u b s t i t u t i n gm g ( o h ) 2f o rn a o ho np o p l a ra p m pp r o c e s s t h er e s u l t ss h o w e d t h a tw h e ni n c r e a s i n gt h es u b s t i t u t i o nl e v e l so fm g ( o h ) 2f o rn a o h ，t h ep u l pp h y s i c a l s t r e n g t ha n db r i g h t n e s sr e d u c e d ，b u tt h eb u l ka n dt h el i g h ts c a t t e r i n gc o e f f i c i e n to f h a n d s h e e t si m p r o v e d t h eo p t i m a lc o n d i t i o n so fo n e s t a g ep a r t i a ls u b s t i t u t i o no f n a o hb ym g ( o h ) 2a st h ea l k i l is o u r c ei np o p l a ra p m pp r o c e s sa r e ：m g ( o h ) 2 s u b s t i t u t i o n ：5 0 ，h 2 0 2 ：5 o ，n a 2 s i 0 3 ：4 o ，e d t a ：0 5 ，l i q u i dr a t i o ：4 ：l ，t i m e ： 9 0 m i n ；t h eb e t t e rc o n d i t i o n sf o rt w o - s t a g ep o p l a ra p m pp r o c e s sa r e ：n a o hw a su s e d a st h ea l k i l is o u r c ei nt h ef i r s tp r e t r e a t m e n ts t a g e ，t h em g ( o h ) 2s u b s t i t u t i o nf o rn a o h i s5 0 i nt h es e c o n dp r e t r e a t m e n ts t a g e a n dt h ep u l ph a sb e t t e rp h y s i c a ls t r e n g t h ，a t t h es a m et i m e ，t h ep u l ph a sh i g h e ro 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 b r i g h t n e s s ： 7 1 9 i s o ，b r e a k i n gl e n g t h ：3 7 6k m ，b u r s t i n gi n d e x ：4 5 3 ，o p a c i t y ：8 3 3 ，l i g h t a b s t r a c t s c a t t e r i n gc o e f f i c i e n t ：4 2 5 2m 2 k g ，m e a n w h i l e ，t h ec o d i nt h ep u l pe f f l u e n tr e d u c e d w i t hi n c r e a s i n gt h es u b s t i t u t i o nl e v e l so fm g ( o h ) 2f o rn a o h ，w h i c hc a nd e c r e a s et h e c o s to fp r o d u c t i o n ，y i e l dg o o de c o n o m i cr e t u r n sa n dm a k et h ec l e a np r o d u c t i o nc o m e t r u ee a s i e r l y a n di n c r e a s i n gt h es u b s t i t u t i o nl e v e l so fm g ( o h ) 2f o rn a o hc a nr e d u c e d i s s o l v i n go fo r g a n i cs o l v e n te x t r a c t i o n ，l i g n i n ，h o l o c e l l u l o s e ，a n dp e n t o s a n t h i r d l y , t h er e s u l t sf r o mf i b e rq u a l i t ya n a l y s i sa n ds e mo b s e r v a t i o ni l l u s t r a t e d t h a tw i t hi n c r e a s i n gt h es u b s t i t u t i o nl e v e l so fm g ( o h ) 2f o rn a o ht h ef i b e ra v e r a g e l e n g t h ，k i n k i n ga n dc u r lo fp u l pr e d u c e d ，w h i l ef i n e sc o n t e n ti n c r e a s e d 。 f i n a l l y , t h ex p sa n a l y s i so fp u l p sf r o md i f f e r e n ts u b s t i t u t i o nl e v e l so fm g ( o h ) 2 f o rn a o hs h o w e dt h a tw i t ht h ei n c r e a s i n gs u b s t i t u t i o nl e v e l so fm g ( o h ) 2f o rn a o h ， t h eb i n d i n ge n e r g yo fc 1d e c r e a s e ，t h ep e a ka r e ao fc1i n c r e a s ea n dt h ep e a ka r e ao f o1d e c r e a s e ，s ot h eo cr a t i oo nt h ef i b e rs u r f a c ed e c r e a s e ，w h i c hi l l u s t r a t e st h a tt h e l i g n i nc o n c e n t r a t i o no nt h ef i b e rs u r f a c ei n c r e a s e sa n dc a r b o h y d r a t ec o n c e n t r a t i o n d e c r e a s e s t h e0 cr a t i oo fp u l pa f t e ra c e t o n ee x t r a c t i o ni n c r e a s e s ，w h i c hm e a n st h e c a r b o h y d r a t ec o n c e n t r a t i o ni nf i b e rs u r f a c ei n c r e a s e s ，c o m p a r e dw i t ht h a to ft h ep u l p b e f o r ea c e t o n ee x t r a c t i o n w h e nt h em g ( o h ) 2i su s e da st h ea l k i l i l y , t h es t r e n g t hp r o p e r t i e so fa p m pa r e p o o r a n dt h er e a s o n sc a r lb ec o n c l u d e da sf o l l o w s ：( 1 ) t h ea l k a l e s c e n to fm g ( o h h a n dt h ea d s o r p t i o no fm d + i o n so n t of i b e r ss u r f a c e ，m a yd e c r e a s et h es w e l l i n ga n d s o f t n e s so ff i b e r s ，s ow h e nr e f i n i n g ，l o t so ft h ef i b e r sa r ec u t t e do f , t h el e n g t ho ff i b e r s i ss h o r ta n df i n e sc o n t e n ta r eh i g h e r ；( 2 ) t h ea l k a l e s c e n to fm g ( o h ) 2m a k e sl e s sl i g n i n d i s s o l v i n gf r o mf i b e r , a n di n c r e a s i n gh y d r o p h o b i c m a t e r i a lr e d u c e si n t e r f i b e rb o n d i n g k e yw o r d s ：m g ( o h ) 2 ；a p m p ；p u l pp r o p e r t i e s ：f i b e rq u a l i t ya n a l y z e 【ll【liiiiiiiiiiliil【iillllili 山东轻t 业学院颁l ：学位论文 第1 章绪论 本章首先介绍了论文的研究背景，介绍了氢氧化镁在制浆造纸中的应用，阐 述了高得率浆制浆工艺的发展过程及其特点，并结合实际情况探讨了本论文的研 究目的、意义及内容。 1 1 研究背景 1 1 1 中国造纸工业的现状 纸和纸板足人类文化与信息的载体，也是工业、农业、科学、生活等方而的 重要材料。纸和纸板是自然界易再牛的绿色材料产品。据有关统计，2 0 0 7 年 全球纸和纸板总产量为3 9 4 3 亿吨，比2 0 0 6 年增长3 0 4 【2 1 。近年，中固造纸工 业发展迅猛，至0 8 年的时候，国内生产总量达7 9 8 0 力- 吨( 中国造纸协会统计最 后公御的数据) ，消费量达剑了7 9 3 5 万吨【3 】，预计到2 0 1 0 年纸及纸板总产量将 达到9 0 0 0 万吨【4 | 。 造纸工业是一个与国民经济和社会主义文明建设息息相关的重要产、i k 部i 、j 。 世界上经济发达国家一般都拥有发达的造纸：【业，美国和同本造纸工业被列为图 内十大制造业之一。我国足制浆造纸工业大围，纸和纸板的产量位居t t c 界自订列， 但人均拥有量却很落后，而且存在着“原料短缺、资源和能源消耗大、污染严重、 技术落后”等问题。这些i 、u j 题的存在严重阻碍了我凼造纸工业的发展。如何在合 理利用有限资源、降低能源消耗和控制环境污染的自订提下，实现造纸 ：业的可持 续发展是制浆造纸业所面临的一个现实问题。 1 1 2 中国造纸行业的可持续发展 随着我国对能耗和环境的要求，国家会继续严格控制一些消耗能量较高和高 排放行业的增长，加大环境治理和环保监督力度，进一步制定和完善有利于节能 减排的政策。而作为造纸行、i k ，要想取得更好更快的发展，必须要进行产业结构 的调整，努力做好节能减排工作【5 1 。 1 1 2 1 落实发展政策，控制准入制度 “十一五”期间，节能减排主要任务就是减少造纸行业中c o d 的排放。“十二 五”规划中对环保提出了更d l i , 眦格的要求，推出了一些新的指标制度。考虑到不 同区域的环境容量和减排要求，适时和适度地制定造纸行业的发展要求。 第1 章绪论 1 1 2 2 调整原料结构 对于造纸行业来说，污染比较严重首先足原料决定的。由于我困木材资源匮 乏这一国情，在很多地区非木纤维仍在被用来进行造纸。首先，应该继续加快实 施林纸一体化这项h 建设；其次，国内众多造纸及其相关企业、科研院所等应 该加强研究，积极探索木纤维的使用；最后，国家环保部门大幅地提高了造纸行 业的环保标准，严格控制造纸废水排放标准，这样的环保标准存国际上也属于相 对较高的水平。 1 1 2 3 完善监管体系，加强监管能力 ( 1 ) 发挥市场t 导作用；( 2 ) 发挥机制和体制作用；( 3 ) 强化氽业主体责任；( 4 ) 加大监督力度，提高企业知名度和严厉打击环保浮夸风。在监管体系和政策e ， 环保部l j 将通过排污y f ：可证、绿色信贷、排污交易等政策手段来推动造纸行、i k 的 发展。 1 1 2 4 科技创新，节能减排 节能减排需要在行政手段的基础上进行科技创新，通过技术工艺的改进和提 升治理技术水平米取得节能减排的突破。 l 。1 2 5 建立良好的环境、社会和法律体系 为造纸行业创造更有利的发展空问，政府部门、造纸企、i k 和造纸行会通过组 织活动、发白公告和舆论监督等手段，规范和优化产业的发展市场体系，造纸行 业一定会取得高速稳定的发展。 1 1 3 中国林纸一体化工程 1 1 3 1 全国林纸一体化工程建设十五及2 0 1 0 年专项规划的布局 国家通过一系列的规划政策和举措，进一步的促进和引导造纸行业的原料调 整，加大对林纸一体化的扶持。首先，2 0 0 4 年，我困发展改革委员会发布了林 纸一体化工- 年1 f 7 建设“卜五”及2 0 1 0 年专项规划( 简称规划) ，其中对林纸一体 化做了总体的规划，2 0 0 7 年颁布的造纸产业发展政策中提出了鼓励现有林业 机构与国内制浆造纸企业共同建设造纸林基地，以及至1 2 0 l o 年，使得木浆、废纸 浆、非木浆比例达到2 6 、5 6 、1 8 ，努力实现建设造纸林基地5 0 0 万公顷和木 浆生产能力6 4 5 ) j 1 , 毡的同标。规划主要包括以下几部分【6 】： 第一：霞t i 发展包括广东、广西、海南和福建等东南沿海地区。规划中 指出，这四个东南沿海省份足我国林纸一体化工程建设的重点，在这些地区的目 标是在建设好现有大中型林纸一体化项目的同时，还在该区域建设3 4 个年产化学 木浆5 0 力吨及以l 的林纸一体化项目。 第- -在长江中下游地区进行退耕还林和退田还湖，在湖南、江西、湖北、 2 山东轻t 业学院硕f ：学位论文 安徽、浙江和江苏这些有条件的地区建设林纸一体化项目。在这些地区应该结合 退耕还林和退f 只还湖，种树管林，充分发挥现有骨干食业的积极性，加快培育和 引进大型林纸一体化项目的建设，发展成为我困林纸一体化工程的重点地区。 第三：对包括山东、山西、河北和河南的黄淮海地区纸浆结构进行大力调整， 在合适的地区建设年产超过1 0 万吨化学机械浆的火中型林纸一体化项目，在这些 地区现已建成和在建生产能力已达n 3 0 5 万吨，但是由于原料的限制，一些筹建项 目实施的可能性较小。 第四：配套建设包括黑龙江、辽宁、吉林等东北地区造纸林基地以及内蒙古 东部地区。该地区主要以原有的制浆造纸骨十企业为依托，建设以现有中幼龄林 改培为主的速生杨造纸林基地，不会再建设新的木浆生产企业。因此原有企业如 佳木斯、吉林晨鸣、兴安玖龙等可能会有较大舰模的扩建，该区域造纸林基地的 发展将会进入一个崭新的阶段。 第 ：合理利用西南地区主要包括四川、云南、贵州和重庆等的木竹资源。 这些省份的林纸一体化项目主要以竹浆为主，重点建设年产量在1 0 5 0 万吨之间的 竹浆纸一体化工程。该地区的木浆生产能力已达到1 7 0 万吨，高出提出的1 3 0 力吨 的目标，因此筹建的木浆项目将会受到一定的影响。 1 1 3 2 我国林纸一体化的模式构建 我困造纸行业在过去几十年的发展过程中，由。r 森林覆盖率的减少和木材资 源的匾乏，首先在应用造纸原料的问题上就形成了以发展非木材原料为主的造纸 行业道路，因此我国得以形成了以稻麦草等禾本科植物纤维原料为主的造纸道路。 其最大的特点就是规模比较小、污染严重、产品档次低以及装备比较落后。鉴于 这些缺点，我国造纸行业原料种类进行改革，我国造纸工业正朝着林纸一体化的 方向发展，主要的模式如h 7 j ： 第一：林农合作 在营造速生林基地方面需要注入大量的资会，并不是所有的造纸企业都能够 做到这一点。因此，试着加强造纸企业与林农或造林单位的合作，通过签订合同 来保证原料的来源，也足我困难在应用的实施林纸一体化模式中的一种。 第二：林业和纸业兼并蕈组 长时间的实践证明，我国正在逐步实行林业和纸业的兼并重组。在兼并和重 组的过程中出现了由核心企、i k 与合作方成立的林纸一体化企业，双方人员共同组 成管理层，共同占有企、的所有权，并按股份享受企业权益。 第三：营造人工林基地 在提出林纸一体化的2 0 年时f 、h j 里，我国造纸企业己经认识到应用木材纤维原 料造纸所带来的好处。因为我国天然林资源的匮乏不能满足造纸业和其他相关行 3 第1 章绪论 业的需求，很多企业也都意识到在闲置的土地上进行营造人工林，将会为企业提 供充足和稳定的原料来源，更有利于企业的长期发展。 第四：引进外资发展林纸产业 在我国，发展林纸一体化所采用的一种较为普遍的模式就是引进外资。通过 引进外资，与一些造纸发达国家的林纸企业合作。而国外大型林纸企业看准了我 国的这一形势，纷纷在中困进行投资，他们希望从中固林纸一体化发展中得到更 多的经济利益。比如，印尼的金光集团在r f l 幽缔造林纸产业链，大面积的建设原 料林基地，发展林纸行业。 林纸一体化已经成为当前我国造纸企业的首要选择，其发展模式的创新也在 当今社会得到更多的发展，林纸一体化政策将进一步提升产业集中度，会促使产 生一些高技术水乎、先进装备的大型、现代化制浆造纸企业。因此，解决当前我 国造纸企业发展困境的主要解决办法就是进一步的研究林纸一体化，建设适合我 国一些造纸企业的发展模式。 林浆纸一体化同时也解决了我国造纸行业的几大难题：增加了长纤维的木材 原料的供给，提高了国内木浆的比重，淘汰了落后的草浆生产线；同时也解决上 游资源瓶颈问题；进一步减轻了我国造纸行业带来的环境污染问题。在这样的条 件下，2 l 世纪林纸一体化成为企业发展的必然趋势，而我国造纸业将会重点发展 “以纸养林、以林促纸 的林纸一体化， 程项目。 1 2 杨木a p m p 制浆技术 我困的森林资源有限，因此如何更好的利用有限的资源成了制浆造纸行业需 要解决的重要问题之一。近些年化学机械浆得到了较多的研究和发展，原凶在于 化学机械浆有得率高、对环境的污染小和设备的投资少等优点。碱性过氧化氢机 械浆( a l k a l i n ep e r o x i d em e c h a n i c a lp u l p i n g ) a p m p 是8 0 年代未至9 0 年代初出现的一 种新的化学机械浆生产技术，它足在漂白化学预热机械浆( b c t m p ) 的基础上发 展起来的，最早由美国a n d r i t z 公司研制出来。 1 2 1 我国a p m p 制浆的发展现状 a p m p 法制浆是1 9 8 9 年由美国a n d r i t z 公司最早推出的，由于其较多优点从而发 展很快，在我国a p m p 的制浆方法得到广泛的研究，不仅对木材纤维原料的研究较 为成熟，对于非木材纤维原料如麦草、蔗渣、红麻等的研究也取得了很大的成果， 这对于a p m p 生产线的推广提供了技术支持。 目自订，我国引进a p m p 生产线的公司较多，其中包括齐齐哈尔纸厂、岳阳纸厂、 山东高唐泉林纸业等，这些纸厂生产的a p m p 制浆大多数用于生产新闻纸、轻型涂 布纸、文化用纸等【8 l ，这螳生产线提高了产品的质量，增加了企业的竞争力。其中 4 山东轻丁业学院硕l j 学位论文 岳阳纸业以杨木a p m p 浆为主抄造的低定量涂布纸已经达到了国外同种类产品的 质量标准。 a p m p 制浆的出现也促使我国对于造纸原料的研究得到了较大的发展，为解决 我固造纸原料短缺的状况，研究者开始开发新型和培养速生材原料，现有的速，七 材种类较多。在北方用于造纸的主要是速生杨，在南方用于造纸的主要是桉树和 松树，速生材的种植和使用大大缓解了我国造纸原料短缺的状况。a p m p 制浆拥有 化学预处理和机械法处理浆料的优点，可以使从速7 e 材得到浆料的化学性质得到 很大改善。 1 2 2 碱性过氧化氢化学机械浆的制浆机理 两段顸处理a p m p 制浆工艺流程为：木片洗涤一热水浸渍( 代替预汽蒸) 一第 一段挤压疏解_ 第一段化学预浸渍_ 第一段化学反应_ 第二段挤压疏解_ 第一段 化学预浸渍一第二：段化学反应_ 磨浆_ 消潜_ 筛选_ 打浆_ 抄片_ 检测。 a p m p 将制浆过程和漂白过程合为一个过程，纤维得到了较大限度地分离闪此 得率可得到8 5 9 5 ，是一种高得率的制浆方法。在制浆过程中包括化学预处理 与机械磨浆。与半化学浆相比，a p m p 制浆的化学预处理作用更加温和。在化学预 处理的作用下，纤维变得更加柔软的同时木素发色基团的结构发生改变，使木素 中的醌结构、酚类、羰基或碳碳双键等结构氧化从而使发色基团脱色。化学预处 理之后凶为部分物质溶于预处理的药液中，造成浆料的纤维组织结构出现了一定 程度的疏松，但是预处理的作用有限，木片或草片的形态基本与未处理之d 订相同， 冈此需在机械处理下才能实现纤维的分离。木片和草片在机械作用_ 卜相互摩擦， 使得纤维之问的连接减弱，并且摩擦过程中产牛的热量可以使预处理后的木片得 到加热和软化，从而使得纤维之间的连接进一步减弱。经软化的纤维在不断受热 和摩擦的过程中彼此之间的连接发