加拿大漂白木浆技术分析.doc

加拿大漂白木浆技术分析 转载提要：详细论述了国内常用的原产加拿大漂白长纤维硫酸盐木浆（NBSK）和本色硫酸盐木浆（UKP）的制浆树种、纤维形态特征、技术指标，并对不同游离度的长纤维木浆成纸物理性能指标裂断长、撕裂度和耐破度进行分析对比，对为工厂正确使用加拿大木浆具有现实的指导意义。关键词：加拿大，漂白，未漂，长纤维，木浆中国木浆的进口来源主要是加拿大，俄罗斯，智利，美国，新西兰，印度尼亚，巴西，瑞典，泰国，日本等国家。其中针叶浆主要来源于加拿大、俄罗斯、美国、智利、新西兰和瑞典等国。加拿大浆在我国使用的时间很长，品种很多，而且质量稳定，历来是中国长纤维木浆的主要供应商。去年的进口量在100万吨左右，占中国木浆进口量的1/6，主要品种有漂白长纤维硫酸盐木浆（NBSK），本色硫酸盐木浆（UKP），漂白硫酸盐阔叶木浆（LBKP），机械磨木浆（BCTMP）。目前在中国常见的漂白硫酸盐木浆有：好声，北木，北海，乔治王子，凯利浦，WP，马牌，天河，月亮，虹鱼等。常见的本色浆有虹鱼，乔治王子，狮牌等。漂白阔叶浆有阿尔派，GL和和平河。常见的机械磨木浆有昆河，骑士，天柏等。二、加拿大常用制浆材种和纸浆纤维分析的指标（一）加拿大常用的制浆树种介绍：纸浆质量的关键一是原材料的质量，二是制浆的方法和控制的稳定性。加拿大木浆的主要生产地区是俾诗省和阿尔伯塔省，主要纸浆原料是来自木材加工后的木片。加拿大地处北美大陆，海拔和纬度较高，木材的生长周期很长，一般用来制浆的木材都在50年以上。工厂的采伐有着严格的周期。每个工厂都有自己固定的原料资源，因此木片的配比可以得到严格的保证。比如好声浆就有很多的牌号：HS-100，HS-200,HS-300,HS-400,HS-440,HS-700。哪种牌号是本公司最适合使用的？它的树种纤维情况如何？某种浆目前市场没有供应，可以用什么浆来替代？对工厂来说，这些都需要有很清楚的了解，才能正确使用加拿大木浆。加拿大常用的制浆材种有：红杉（red ceder），小千松（lodgepolepine）,雪松（ceder）,铁杉（hemlock）,白松（white spruce）,黑松（black spruce）,道格拉斯松（douglas far）,杨树（poplar）,枫树（maple）等。不同的品牌，来自不同的公司，各个公司原料的材种、木片的配比都是不一样的，制浆的方式可能略有区别，因此虽然都是来源于加拿大的纸浆，实际上内在的质量还是有所区别的。因此如何选择适合本公司使用的木浆，必须在考虑以下几点的基础上对木浆的技术性能指标再进行进一步的了解：1、公司的设备情况 2、本公司的使用习惯 3、产品和成本的比例 4、纸浆来源的稳定性 5、纸浆质量的一贯性。（二）加拿大纸浆常用的技术指标：1、加拿大游离度Cdn Std Freeness)ml表1 游离度和中国常用的叩解度（Schoppe rriegler）之间的关系CSF 700 600 500 400 300 200 100SRo 15 20 25 32 40 55 672、耐破因子（mN.m2/g）(Burst Index)3、撕裂因子（kPa m2/g）(Tear Index)4、裂断长 (km)（Breaking Length）5、松厚度 （cm3/g） (Bulk)（三）加拿大纸浆描述纤维性能的指标：1、纤维的粗糙度：(g/100m)（Fibre Coarseness）纤维的长度和纤维的断面形态是描述纤维特性的最重要的二个指标不同的树种甚至同样树种的不同的部分其纤维的长度和断面也是不一样的纤维的粗糙度是可以快速测量的一个参数，因此用来解释并控制纸浆的性能纤维粗糙度的定义是：每长度单位下纤维的重量每一百米纤维长度下纤维的毫克重在数字上，粗糙度=11.1但尼尔（denier）2、纤维的破裂因子：（Fibre Collapse Factor）纤维的断面是内部空心的管状结构，纤维壁厚用t表示，管腔直径用L表示纤维的破裂比率是：L/2t加拿大树种和其他国家有关常用木浆的纤维特性比较：表2 不同树种木浆纤维特性树 种 粗糙度(g/100m 破裂因子辐射松Radiata pine 22 4.6南方松Southern pine 30 4.8道格拉斯冷杉Douglas fir 24 5.2斯堪的纳维亚松Scandinavian pine 20 6白松White spruce 18 6.3黑松Black spruce 18 6.3铁杉Hemlock 20 7小千松Lodgepole pine 18 7.6红松Red cedar 16 8.7高山冷杉Alpine fir 18 9.7辐射松和南方松是美国浆和新西兰浆常用的制浆材种，斯堪的纳维亚松是北欧国家常用的制浆材种，其他几种树种是加拿大常见的树种。由表2可以看出：纤维粗糙度较高的是辐射松和南方松，相对其它北美树种来说道格拉斯冷杉的粗糙度也比较高。造成这种变化的原因是纤维的壁厚和纤维直径的变化。辐射松和南方松的纤维壁厚是最大的，因此适用来制成一些松厚度和透气度较高的纸张，而其他材种比较适合于抄造定量低的薄型纸张。在通常的情况下，粗糙度低的纤维意味着纤维更加柔软、扁平，纤维的内部直径更小，抄造的纸张更加细密和平整。选择浆种的基本理念：粗糙的纤维意味着：高的撕裂度，高的松厚度，高的适印性能，高的表面粗糙度。细密的纤维意味着：高的强度，低的松厚度，低的印刷性能，高的表面平滑度。通常来说，纤维的粗糙度和纤维的壁厚呈现出一种线形上升的关系。表3 加拿大常用纸浆的纤维壁厚和数量树 种 粗糙度mg/100m 纤维壁厚m 纤维数量*106/gramDouglas-fir 24 4 1.8Hemlock 20 2.7 2.8Spruce/pine 18 2.2 3.6Cedar 16 1.6 4.2由表3可以清楚的看出，加拿大的材种之间的纤维形态差别也是很大的，从某种意义上讲，雪杉的纤维是最适合造纸用的纤维，它更加细密柔软，抄造的纸张更加平滑。因此通常情况下我们可以通过对某种纸浆的原料配比来得出那种纤维更加适合。在选择的过程中还需要进一步考虑其他相关的因素，比如价格、配比、公司的设备适应情况等，总之对技术工艺人员而言，要全面考虑如何选择纤维。三、漂白长纤维针叶浆的常见技术指标对比（一） 加拿大各种品牌漂白木浆的原料树种的配比对照表：表4 加拿大各种品牌漂白木浆的原料树种的配比对照树种组成品牌 Homlock White Spruce Red Cedar Douglas-fir Lodgepole pine Others好声100 100% 好声200 好声300 100% 好声400 40% 30% 30% 好声440 50% 50% 好声700 50% 50% 北木 40 50 10北海 40 50 10凯利蒲 13% 19% 66% 2%马牌 50% 50% 克劳夫顿BCE 50% 50%克劳夫顿HFE 35% 65% 月亮 虹鱼 白金 50 50 和平河 90 10 天河 50 50 由表4可以看出，实际上虽然都是地产加拿大木浆，它们之间的差别还时存在的。二）加拿大木浆的纤维性质的比较：原料树种和制浆方式之间的差别，各种纸浆的纤维性质也有很大的差别：表5 各种纸浆纤维形态的差别纤维性质 好声100 好声200 好声300 好声400 好声440 好声700 凯利蒲CP 马牌HMC 克劳夫顿BCE 克劳夫顿HFE 北木 北海 虹鱼 月亮 白金 和平河 天河纤维平均长度mm 3.1 3 2.9 3 3 2.29 2.34 2.31 2.5 2.8 2.8 2.5 纤维平均粗糙度mg/100m 20 20 17 18 19 15.5 18.4 14.2 22 19 19 21 纤维平均含量106根/克 2.9 3.2 3.9 3.6 3.4 5.63 3.05 2 3 初始游离度CSF（mL） 620 650 600 620 630 677 689 635 715 720 700 680 600 600 703从表5可以看出，加拿大木浆的基本平均重均长度在2.5-3mm之间。纤维的粗糙度在14-22mg/100m之间。纤维的平均含量在2-5*106根/克之间，这个指标的差距有点大。这和材种，制浆方式有很大的关系，但是最主要的还是原料木片的配比。（三）、加拿大各个品种木浆强度性能分析：三）。加拿大各个品种的木浆的打浆度的比较分析：1。裂断长游离度 700/15 600/20 500/25 400/32 300/40裂断长 好声100 4 6.4 8.9 9.7 11北海 2.5 10 11.8 11.8 12乔治王子 2.5 9 11.5 11.8 12北木 2.7 10 11.5 12 12.4CP 11 12 12.4 12.8CKBC-E HMC(马牌) 3.045 7.11 9.275 10.3 10.8CKHF-E PIECE RIVER 9.2 11.2 12 12.3天河 3.2 8.5 10.1 10.5 11.3WP 2.8 5.2 8 9.5 10.4Celgar(月亮) 3.4 7.8 9.8 10.7 11狮牌SPFC-E 4 8.1 10.4 11 11.4CK1-E 3.4 8 9.7 10.5 10.7KAMLOOPS(虹鱼) 2.9 7 9 9.6 10.2虹鱼-T 5 7 8.1 8.6 9.1从上表也可以看出，打浆曲线的变化情况。也就是说如果需要控制打浆功率和强度的选择，那么可以提供相应的指导。曲线偏上的意味着只需要较少的能量就可以提前打浆到预定的裂断长。可以较好的节约功率。（四）撕裂度游离度 700/15 600/20 500/25 400/32 300/40撕裂度 好声100 25.8 15 11.6 11 10.13北海 25 14 11 10.5 9.5乔治王子 28 14.5 11.5 10.2 9.6北木 27 10.7 9.4CP 10.1 9.2 9 8.8CKBC-E HMC(马牌) 22.9 18.5 13.9 12.4 11.8CKHF-E PIECE RIVER 9.2 11.2 12 12.3天河 21.7 13 10.9 9.7WP 23.6 19.1 13 10.9 9.9Celgar(月亮) 14.3 11.5 10.7 10狮牌SPFC-E 27.8 15 11.5 10.1 9.9CK1-E 24 16.6 14.2 13.2 12.6KAMLOOPS(虹鱼) 15.3 14.4 11.9 11.2 10.6虹鱼-T 15.9 15.4 14.2 13.6 13.1关于撕裂度的要求是在打浆的后期的变化越小越好。（五）游离度和耐破度的关系如下：游离度 700/15 600/20 500/25 400/32 300/40耐破度 好声100 2.8 6 7.7 8 8.7北海 2.5 8 9.5 9.7 10乔治王子 2.9 7.8 9.4 9.8 9.9北木 1.8 7.5 8.7 9 9.4CP 2.2 5.5 8.5 9 9.5HMC(马牌) 1.7 5.2 7.1 8.2 9PIECE RIVER 7.8 8.8 9.4 9.7天河 1.76 6.37 7.6 8 8.3WP 2 3.6 5.9 7.2 7.7Celgar(月亮) 2.6 7.2 8.4 8.9 9.2狮牌SPFC-E 2.8 6.2 8.3 8.91 9.3CK1-E 2.3 6.7 7.7 8.1 8.3KAMLOOPS(虹鱼) 1.5 4.9 6.9 7.3 7.6虹鱼-T 1.2 4.9 5.9 6.2 6.6通过以上图表，我们可以清晰的对加拿大进口的纸浆性能有一个比较明确的认识和比较。在使用时也可以根据本公司的情况来选择使用