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在造纸工业蓬勃发展的今天,各种新型的制浆方法相继涌现,化学机械法制浆已经成为了这些制浆方法中不可或缺的一部分。纤维束数量的控制一直是造纸过程中一个令人棘手的问题,纤维束含量过多会对造纸过程造成干扰,最终成纸性能也会受到影响,而在化机浆这种高得率浆生产中纤维束的数量控制尤为重要,纤维束的存在会引起许多纸病,如涂布刮痕、亮斑、鱼眼等,而这些因素会限制化机浆的应用。
为了解决纤维束问题对化机浆生产及应用带来的影响,本论文选用了速生杨木作为实验原料,对杨木化机浆制浆工艺对纤维束的影响进行了研究。探讨杨木CTMP制浆化学浸渍工艺条件、磨浆工艺条件、杨木APMP制浆化学浸渍工艺条件对纤维束的影响,本实验也将磨浆比能耗作为一个重要的参数进行研究。
实验发现,杨木CTMP制浆过程中,消耗相同的磨浆能耗情况下,化学浸渍NaOH用量越高,成浆的纤维束含量越低。90℃化学浸渍温度下改变化学浸渍Na2SO3用量对成浆纤维束含量的影响很小,而提高温度至120℃后,相同磨浆比能耗下,化学浸渍Na2SO3用量越高,成浆纤维束含量就越低,磨浆效率越高。
通过对杨木CTMP制浆磨浆工艺条件的研究发现,增加磨浆浓度会使成浆纤维束含量升高,低磨浆浓度下进行磨浆,成浆纤维束含量较少,磨浆比能耗也很低,但是在低磨浆浓度下所制得浆料的强度特性却不是很理想,20％的磨浆浓度是制浆磨浆工艺条件中的一个较优参数。在相同磨浆通过段数下,小磨浆间隙越小成浆纤维束含量越少,在相同的小磨浆间隙下,磨浆通过段数越多,成浆纤维束含量越少。相同的磨浆通过段数下,0.10mm磨浆间隙下进行磨浆得到的成浆纤维束含量几乎与在0.05mm磨浆间隙下进行磨浆所得到成浆纤维束含量相同。喂料转速对成浆纤维束含量的影响很明显,随着喂料转速的增加,成浆纤维束含量会减少,磨浆比能耗也会降低,而当喂料转速上升到152r.min-1时,效果尤为明显。
通过对杨木APMP制浆化学浸渍工艺条件的研究发现,增加化学浸渍NaOH用量可以使最终成浆纤维束含量降低,磨浆比能耗也会降低。增加APMP制浆第一段化学浸渍NaOH用量对成浆纤维束含量的影响更加显著,磨浆时在消耗相同的能量情况下,成浆纤维束含量会更低。APMP制浆中化学浸渍H2O2用量对成浆纤维束含量以及磨浆比能耗几乎没有什么影响。