概述
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第305页(1880字)
竹子一般生长在温和的热带及亚热带地区,它生长迅速,成材快,伐期短,竹浆纤维长度介于针叶木与草类纤维之间。是良好的造纸原料之一。
竹类原料的纤维形态。在各种属之间差别不太大。
竹材的纤维细胞,约占细胞总横切面积的60~70%,低于木材,高于一般草类。
竹类纤维细胞壁特别厚,腔隙极小。纤维细长,挺硬,透明度高,纤维相对密度大。
竹类纤维中有一种形态很扁的纤维,系属纯纤维质,为竹类纤维所特有。
竹子的砍伐和储存工作有季节性。一般从先年的十月至第二年的五月。伐龄为2~3年,不要砍伐半年以下的未成熟竹,这对于竹林的再生和防止竹材的霉烂变质都极为重要。
虫蛀。如果竹材保存需要超过安全期(伐后2个月)或者运来的竹材在林区已遭虫蛀,适宜的办法是用1~2%浓度的己醇、666、爱雅萘溶液进行喷撒,每隔40~60天喷撒一次将达到防蛀的效果。这就是提醒人们如何去控制质量系统和尽可能地减少竹子在采集、运输和堆存期间的损失。
竹材本身半纤维素含量高。为了使半纤维素尽量避免遭到破坏,以提高得率,所以碱法蒸煮比酸法好,硫酸盐法比烧碱法好。
用酸性亚硫酸盐法制得的浆强度较低。在同样的游离度(250m1)下,硫酸盐竹浆的不透明度比硫酸盐针叶木浆高2~3度,松厚度也较好。
竹浆漂率较高,单独用次氯酸盐漂白,特别是次氯酸盐漂白,漂白后较易返黄(采用多段漂白工艺可减轻回色现象)。
竹浆的特性在很大程度上依赖于制浆技术路线。竹子在蒸煮时,化学药品的渗透度低于木材。主要原因之一是竹子茎杆外围(表皮上)有一层脂肪腊妨碍了药液对外层纤维的迅速渗透,而众所周知的是,外层纤维正是茎杆中最好的纤维。
另外竹子的结构紧密,导管中储有空气,使蒸煮液不易渗透。因此,竹子制浆在蒸煮时不论是两级升温或者是直线升温,都必须有足够的低温渗透时间。在间歇蒸煮中采用多次排气,用这种方法将毛细管中的空气逐出,在低温阶段使药液渗透均匀迅速。美国Peadco公司的连蒸与双喷放新的蒸煮操作技术专利,基本原理就是通过蒸汽压力的控制使相邻的两根蒸煮管在不同的压力下工作,压力差约0.15Pa。当原料从上管喷入下管时,由于压力突降,汽体扩散,一方面挤出导管中的空气,另一方面使纤维束膨胀松散,扩大了纤维与碱液的接触面积,从而有利于纤维均匀吸收碱液。其蒸煮结果粗浆筛渣减少,得率增加,降低蒸煮用碱量。未漂浆的游离度提高,成纸物理强度亦有所提高。
竹片蒸煮的另一个特点是竹杆或竹片横断面碱液渗透的速度与深度(即通过里外表皮面积的深度)与木片一样较之于纵向渗度快而且深。
主要原因是竹杆的外表或表皮的脂肪腊易于为热碱所皂化。竹材所含的胶质和树脂物质较木材少,当竹杆或竹片受到碱处理时,腊质层被溶解,使竹杆表面形成多孔或呈现裂痕,而且易于被碱液所渗透。这一理论告诉我们,竹材即使在温和的条件下蒸煮,只要反应物接触率极大增加的情况下,也能产生剥皮反应和脱木质素反应。
竹材硫酸盐法制浆中一个有趣的特性是当蒸煮达到最高温170℃的升温阶段,原有木质素损失80%,而戊糖只损失60%。这表明,在竹材硫酸盐法制浆过程中,当收获率在50%以上时,木质素的溶解程度大于半纤维素——这是一个用来制取未漂浆的有用特性。
竹材半纤维素含量在18~25%之间,比木材高。打浆时易水化,成纸耐破度高,撕力小,不透明性比木浆差,成纸的湿变形与表面强度(掉粉、掉毛)等质量指标难于同时兼顾,易返黄。
表5-6-1为不同竹种硫酸盐法制浆比较。
表5-6-1 不同竹种硫酸盐法制浆的比较