非木材长纤维原料制浆造纸的前景

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680页（2941字）

非木材长纤维原料，主要指的是棉短绒或棉花废料、各种麻皮或其制品废料以及各种树皮如桑树皮、檀树皮、构树皮等等。此外，红麻、黄麻全秆也是长短纤维兼有的原料。这些长纤维原料，无可非议的是很可贵的长纤维原料，现在已经在一些高档产品或特种产品的生产领域发挥着很好的作用，今后仍将发挥其应有的作用。但是，这部分原料毕竟资源有限，不能普遍使用，只能满足某些纸浆或纸张的要求。现在看来，棉短绒制人纤浆粕很合适，它的反应性能比木浆还好，这与它的纤维形态结构有关。我们曾进行过棉绒浆粕生产过程中棉绒浆的形态结构变化的研究，发现棉短绒在高温、高碱蒸煮后基本上能脱除初生壁，充分暴露出S₁层微纤维；打浆后棉绒浆细胞壁受到充分破坏，暴露出S₂层微纤维；漂白能进一步松动S₂层微纤维，有利于浆粕反应能力和提高纸张弹性。同时，由于棉绒浆基本上无半纤维素存在，因此，它的反应性能有可能比木浆好，比蔗渣浆粕更好。用来造纸将会大大提高结合强度和弹性。现在的钞票纸，都有一定比例的棉纤维配抄，也是不无理由的。麻浆(指麻皮浆)有时也用来配抄钞票纸(配比示例：麻皮浆30%，棉浆30%，针叶木浆40%)，目的是增加钞票纸的耐磨性和撕裂强度。麻浆配抄卷烟纸(配比示例：一号卷烟纸：麻浆40%，针叶木浆30%，草浆30%；特白卷烟纸：麻浆50%，针叶木浆50%；全麻卷烟纸：麻浆100%)，除了满足纸张强度要求以外，还有其独特的性能，这是因为麻纤维燃烧时无异味，燃烧后灰色白，并有包住烟丝灰的功能。檀皮浆主要用来制宣纸和国画纸，产量不大。桑皮浆主要用来生产皮纸、火药导线纸、茶叶袋纸等长纤维专用纸，产量也不大。宣纸和皮纸近来有生产艺术加工纸并加工成艺术品的动向。这些固有的非木材长纤维原料的制浆造纸前景依然是光明的，但应有不断的改进和发展。

目前，正在开发的红麻、黄麻全秆制浆造纸，已在国内外有了一定的基础。泰国已于1983年建成年产6．8万吨红麻全秆漂白浆的凤凰制浆厂；美国在筹建年产20万吨红麻全秆浆厂。国内则有山东、湖南、安徽、河南、新疆等省，这一些纸厂已经使用红麻全秆制浆，并将筹建红麻全秆浆厂。红麻全秆漂白浆，其粗浆得率是50%左右。红麻全秆漂白浆国外已用来配抄铜版原纸、卫生纸和面巾纸等，其配比示例见表9－1－1。国内则曾用来抄造一号打字纸、胶印书刊纸、凸版纸和卷烟纸等，其配比示例见表9－1－2。

表9－1－1 国外红麻全秆漂白浆配抄纸的配比(%)示例

表9－1－2 国内红麻全秆漂白浆配抄纸的配比(%)示例

红麻全秆本色浆用来生产牛皮纸和牛皮箱纸板已在国内广为应用。例如：硫酸盐法本色红麻全秆浆(得率55～57%)45%和硫酸盐法荻苇半化学浆(得率59～61%)55%配抄的牛皮箱纸板，较由进口针叶木浆28%和荻苇半化学浆57%，废纸浆15%配抄的牛皮箱纸板强度好，超过了一号牛皮箱纸板的水平。又如：亚铵法红麻全秆浆(粗浆得率60%左右)35%作面浆，以亚铵法麦草浆(粗浆得率60～63%)60%和废纸浆40%混合浆作底浆(占总浆量的65%)也能达到牛皮箱纸板B级标准(国家标准报批稿)。

红麻全秆制高得率浆，国外曾进行过TMP和CTMP的研究。其CTMP的处理条件是：NaOH4%，Na₂SO₃2%，压力206～330kPa，温度90～100℃。配用针叶木漂白硫酸盐浆可以抄出新闻纸，抄造顺利。华南理工大学曾用新疆产红麻全秆，用亚铵加MgO预处理，其CMP的质量可完全满足牛皮箱纸板的要求。试验结果如表9－1－3所示。

表9－1－3 红麻全秆亚铵法CMP抄片试验结果

注：①N₁－N₂为采用NaOH作缓冲剂；

②M₁－M₁₂为采用MgO作缓冲剂；

③所有预处理残液pH＞8。

从表9－1－3可以看到：

①红麻全秆化机浆(CMP)，在采用NaOH或MgO作缓冲剂进行亚铵法预处理时，均能达到要求。但以采用MgO更合适，因为MgO的缓冲作用好，残液pH波动小，而且MgO的价格较NaOH为低。

②红麻全秆亚铵法化机浆的打浆度(表中未列出)在30～40°SR之间较好，此时滤水性能好，浆张物理强度也好。过高的打浆度则滤水困难。

③红麻全秆亚铵法化机浆(以MgO作缓冲剂时)的物理强度基本上都能达到特号牛皮箱纸板的国标报批标准，是很有希望的原料和制浆方法。其特点是得率高(较化学浆的得率几乎高一倍，较半化学浆的得率也高15%以上)和纸浆的强度好，特别是环压强度好，是制牛皮箱纸板的良好原料和纸浆，可以不用牛皮木浆挂面而达到牛皮箱纸板的要求。

红麻全秆化机浆，除了可以制箱纸板以外，还有可能用来配抄纸袋纸。红麻全秆化机浆的强度(撕裂指数除外)及伸长率都能满足纸袋纸A级标准甚至21级标准，但透气度达不到标准。在配加30～40%马尾松硫酸盐本色木浆后，撕裂指数可以达到A级标准，但透气度仍达不到要求。其原因主要是由于红麻全秆化机浆中细小纤维较多。在筛除了25%左右的细小纤维后再配加20%的马尾松硫酸盐木浆，则其物理性能可以全面达到纸袋纸A级标准(见表9－1－4)。

表9－1－4 红麻全秆化机浆配抄纸袋纸试验结果

注：①N₁－N₄为采用NaOH为缓冲剂的化机浆；

②M1－M₄为采用MgO为缓冲剂的化机浆。

由此可见，红麻全秆制浆造纸的前景是非常美好的，而我国适于栽植红麻的地区又很广，因此，发展红麻全秆制浆造纸是刻不容缓的。

竹子是非木材中长纤维原料。以本色竹浆配抄纸袋已经有了多年的经验；以漂白竹浆为主生产高级文化用纸也已有了成熟的经验并正在筹建大型浆厂，准备进一步提高漂白竹浆的质量。竹子化机浆也已开始了研究。竹浆的发展，在华南、华东和西南一带应有较快的发展速度和较好的发展远景，值得重视。

龙须草是草类中最好的中长纤维原料，用来生产打字纸、字典纸等薄页纸已经有了几十年的经验。今后仍将是主要用于薄页纸的生产，也可以作为长纤维配抄高级文化用纸。