時間:2020年07月30日 分類:科學技術(shù)論文 次數(shù):
摘要:為實現(xiàn)造紙原料結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整,選出造紙方面最為理想的楊樹品種,補充蘆葦做原料的不足。因此,本文對6種楊樹木材進行了科學的化學分析,檢測了紙漿造紙性能,以供相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞:楊樹木材;化學分析;紙漿造紙
引言:楊樹種類多、分布廣且具有極高的適應(yīng)性,是我國當前最佳的紙漿造紙木材。因此,通過對楊樹木材不同種類進行化學分析以及檢測紙漿造紙性能,選出最為優(yōu)質(zhì)楊樹木材,從而優(yōu)化我國的造紙原料結(jié)構(gòu)。
1.對6種楊樹木材的化學分析
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,人們的生活水平逐漸提高,對紙張的需求量也在提高,使得紙的供需矛盾越發(fā)突出。因此,應(yīng)積極改善我國的造紙原料結(jié)構(gòu)。楊樹作為優(yōu)質(zhì)的木漿造紙原料之一,不但具有極強的適應(yīng)性,其生長時間也較為短暫。楊樹木材所產(chǎn)出的漿白度和強度均較高。因此,為滿足我國的用紙需求,對以下6種楊樹木材進行科學的化學分析。
木材論文投稿刊物:木材工業(yè)是國內(nèi)木材加工行業(yè)集科研、生產(chǎn)技術(shù)和信息為一體的領(lǐng)先綜合性科技期刊,報道各類木質(zhì)和非木材人造板的制造工藝及表面裝飾技術(shù);木工膠粘劑;木材干燥、阻燃、防腐及改性處理;家具生產(chǎn)技術(shù);制材;木工機械設(shè)計制造與控制;計算機應(yīng)用及軟件。
1.1前期品種選擇工作
主要采用的楊樹品種分別是:沙蘭楊、健楊、鞍雜楊、小鉆楊、1-45楊以及蓋縣3號楊。不僅品種不同,各個楊樹的樹齡、種植密度也不同。
1.2分析樣品的制取
在對這6中楊樹進行化學分析之前,需要對其進行一定處理。主要是使用電鋸,將原木的梢部、中央以及下部進行圓盤的截取,使用粉碎機將其磨細。并且,將木屑根據(jù)種類別開保存,根據(jù)楊樹品種和林齡對其進行編號,避免實驗數(shù)據(jù)混亂情況的發(fā)生。之后,將其過篩,以40目-60目為基準,收集能通過40目但不能通過60目的木屑,將其放置于磨砂玻塞的廣口瓶中,靜置24-28小時,使其水分均一[1]。
1.3纖維形態(tài)以及化學組成分析
通過上述過篩工作,通過對木屑的水分、灰分以及其他方面進行化學分析,在這6種楊樹中,纖維素含量最低的是鞍雜楊,最高的是1-45楊。在使用植物纖維原料制漿中,纖維素是主要的化學成分。制造化學漿就是分離原料中纖維的過程,因此,木材中纖維素的含量直接決定該木材的制漿得率。一般情況下,在植物纖維原料中,纖維素含量只要達到40%,該木材就可算為合格原料。在此次的楊樹化學分析中,這6種楊樹的纖維素含量均超過了40%,尤其是1-45楊,更是高達50%左右,說明,該品種的制漿性能更優(yōu)。
影響制漿率的不僅是纖維素,還有木素。由于木素是由苯丙烷結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成的天然高分子化合物,在應(yīng)用化學漿以及半化學漿的制漿方法時,木素的含量越高,則得漿率越差,兩者成反比關(guān)系[2]。在應(yīng)用化學機械漿這一辦法時,由于會保留木素,導致最終的制漿成果強度較弱,成紙后的印刷性能較低,且漂白后極易返黃。在這6種楊樹中,小鉆楊的木素含量最低,在20左右,沙蘭楊木素含量最高。
2.分析6種楊樹木材的紙漿造紙性能
2.1制漿工藝試驗過程以及結(jié)果
首先,規(guī)范木片規(guī)格。應(yīng)用于制漿環(huán)節(jié)的木片,其規(guī)格長為15-25mm,寬為10mm,厚度為3-5mm。其次,使用科學的試驗方法。一般情況下,使用亞硫酸氫鎂為蒸煮藥液,蒸煮木片,制取化學漿。最后,進行打漿作業(yè),然后使用抄紙成型器,檢測紙張強度。
2.2試驗結(jié)果以及分析
2.2.1使用亞硫酸鹽化學漿的特點
第一點,使用亞硫酸鹽化學漿這一方法,未漂漿的白度較高,本次采用的6種楊樹,其原漿白度在58%-66%,較為容易制得高白度紙漿。第二,粗漿率基本處于51%-55%,從數(shù)據(jù)中可以得出,該方法的粗漿得率較高。第三,打漿較為容易,且抄紙后的強度高,雜質(zhì)少。第四,原漿叩解度達到30°SR以上,紙張的透明度提迅速高。
2.2.2與葦以及松木進行比較
楊樹木材與葦和松木的比較,主要是在應(yīng)用化學制漿方面。以鞍雜楊和1-45楊為例,與其進行比較。通過調(diào)查葦和松木的相關(guān)數(shù)據(jù),其比較結(jié)果是:①對于灰分含量,三者之中,葦?shù)暮孔疃啵瑮顦淠静拇沃赡镜暮孔畹汀T摻Y(jié)果表明,楊樹木材所含的雜細胞比葦少,所得漿的白度也較高。②在乙醚抽出物的比較中,葦?shù)谋壤笥跅顦淠静摹_@說明葦所含的溶解物質(zhì)比楊樹木材多,而楊樹木材所含的色素較少,制漿得率高于葦。③松木的纖維素含量最高,葦?shù)暮孔畹停瑮顦淠静膭t是處于兩者之間。④在多戊糖的占比上,松木的木素含量最低,楊樹木材較低于葦。經(jīng)相關(guān)資料表明,多戊糖與制漿得率成正比,且還能在一定程度上提高紙張強度。
2.2.36種楊樹木材數(shù)據(jù)分析總結(jié)
1-45的纖維素含量最高,而沙蘭楊和鞍雜楊較低。而在木素含量方面,沙蘭楊較高,健楊較低。對于多戊糖含量方面,則是鞍雜楊以及小鉆楊較高。灰分含量是1-45最高,健楊較高。我們可以得出粗漿得率沙蘭楊較低;未漂漿白度1-45最高。由此,綜合看來,林齡的不同并未對影響到制漿造紙,因此,造紙林輪伐期不必將林齡納入考慮范圍。且6種楊樹木材中,健楊和鞍雜楊最為優(yōu)質(zhì),是造紙原料的理想選擇。
結(jié)論:綜上所述,相較于葦或者松木,楊樹木材的紙漿造紙性能更為優(yōu)秀。本次選用的6種楊樹,通過化學分析以及制漿、造紙試驗,可以得出健楊和鞍雜楊更為優(yōu)質(zhì)。希望該數(shù)據(jù)能夠優(yōu)化我國造紙原料結(jié)構(gòu),解決紙張供需矛盾。
參考文獻:
[1]石傳喜,于英良,朱瑩琦,等.6個楊樹無性系木材密度及干縮性能差異[J/OL].林業(yè)工程學報,2020,(06):1-6.
[2]呂義,劉揚,方升佐,等.南方型楊樹無性系間生長性狀和木材材性的遺傳差異[J].南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2018,42(06):20-26.
作者:司士權(quán)馬紅雷