化学木浆的打浆

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸手册：第八分册纸料的准备》第212页（3522字）

1．针叶木浆与阔叶木浆的打浆

针叶木浆的纤维较长，在打浆过程中通常需要切短至0．6～1．5mm，以保证抄得纸张的组织均匀。此外，在打浆过程中，针叶木浆也易于细纤维化，从而增加了成纸的强度。至于纤维很短的针叶木磨木浆，不需要经过打浆处理。

阔叶木纤维与针叶木纤维相比，如杨木、桦木的次生壁外层比针叶木的厚，为此对机械或化学作用的抵抗力较强．打浆时也不容易分丝细纤维化。

对于同一种制浆方法，阔叶木浆比针叶木浆需要打到更高的打浆度，才能取得相近的物理强度，但是阔叶木浆的纤维较短，既要提高其打浆度，而又要尽量避免过多的切短，这是不容易的。因此，对于阔叶木浆一般只进行轻度打浆，以取得不太高的物理强度。一般阔叶木浆不宜单独用来抄造较高质量的纸张，通常与针叶木浆或棉麻浆配合进行抄纸。至于纤维更短的阔叶木磨木浆，当然也不需经过打浆处理。

2．早材与晚材木浆的打浆比较

在木浆中，早材与晚材的比例不同，也会影响到打浆的性质。晚材细胞壁厚而且硬，初生壁不易被破坏，打浆时纤维容易遭到切短，而吸水润胀和细纤维化比较困难。但早材细胞壁较薄，性质又柔软，打浆时容易分离成单根纤维。

未漂硫酸盐落叶松、马尾松与红松、鱼鳞松的浆料相比，前两者难于打浆，成纸的强度也较差。落叶松、马尾松和红松的纤维壁厚与胞腔直径的比较如表10—1—72所示。

表10—1—72

*注：W——平均细胞壁厚度(μm)，L——平均细胞壁直径(μm)

常见的几个树种的晚材百分率如表10—1—73所示。

表10—1—73

落叶松、马尾松硫酸盐浆的打浆所以较困难，成纸强度差，主要是由于落叶松、马尾松的晚材比例大。晚材的纤维细胞初生壁厚、中腔小，次生壁外层结构松弛，次生壁内层厚而紧密，因此纤维显得挺硬，不易变形。在打浆过程中，纤维细胞初生壁虽容易脱落，但次生壁外层却不易打散，这就影响了次生壁中层的细纤维化。此外，落叶松初生壁和次生壁外层均比鱼鳞松为厚，这也是落叶松纤维不易打浆的重要原因之一。对于这些浆料，在打浆时往往下轻刀不起作用，而下重刀则纤维容易产生大量切短，使纸张强度降低。

为了改善落叶松、马尾松硫酸盐浆的成纸强度，在打浆时宜用逐渐加重的下刀方法，打浆浓度适当增高，打浆时间适当延长，成浆打浆度也可适当提高，这一些均有利于增加纤维间的结合力，提高成纸的物理强度。

3．硫酸盐木浆和亚硫酸盐木浆的打浆

(1)硫酸盐木浆的打浆

硫酸盐木浆可分为未漂浆和漂白浆两大类，不同硬度的浆料的质量指标如表10—1—74所示。

表10—1—74

未漂硫酸盐硬浆非常强韧，适用于生产水泥袋纸、电缆纸等。这种浆难于打浆，如采用普通浓度(例如4～6%)进行打浆，往往需要下重刀进行切短和疏解，但打浆度提高缓慢，纤维也不易细纤维化，而仅能达到表面起毛活化的作用。如采用高浓(例如20～30%)打浆，则可适当增加纤维和润胀程度和柔软性，适当地提高成纸的弹性。

未漂硫酸盐软浆的强度也较大，适用于生产电容器纸、电话纸等，其打浆方法可采取轻刀慢打、多次落刀较长时间的方法，打成粘状浆。

(2)亚硫酸盐木浆的打浆

亚硫酸盐木浆也可分为未漂浆和漂白浆两大类。按其蒸煮浆的硬度可分为硬浆．中等浆和软浆，如表10—1—75所示。

表10—1—75

亚硫酸盐木浆可以适应于不同方式的打浆，既可打成游离状浆料，又可打成高粘状的浆料，以满足各种纸的需要。

对于亚硫酸盐木浆，一些研究者认为，硬浆比软浆容易打浆，这主要是由于硬浆中含有较多的半纤维素，易于吸水润胀，打浆度上升得较快。另外，硬浆中也含有较多的木素，在打浆初期也易于疏解和切短。由于软浆中半纤维素和木素含量均较少，吸水润胀程度较低，打浆度上升得较慢，而下重刀又容易切断纤维，为此所需的打浆时间较长。

就成纸强度来看，相同打浆度的未漂亚硫酸盐浆比漂白浆的强度高。

(3)两种浆的打浆难易的比较

硫酸盐木浆比亚硫酸盐木浆的打浆速度慢，但能发展至较高的机械强度。一般认为，其原因是残留木素的分布在硫酸盐浆和亚硫酸盐浆中是不同的，硫酸盐浆纤维的木素分布在整个细胞壁中较为均匀，而亚硫酸盐浆纤维的木素分布是集中于纤维的外层的。半纤维素的分布也是相似的，此外，在硫酸盐浆纤维中的纤维素平均聚合度的分布也比亚硫酸盐浆纤维中的较为均匀。

两种浆的纤维的外表面情况比较如表10—1—76所示。

表10—1—76

这样，在其他条件相同时，硫酸盐木浆纤维比亚硫酸盐木浆纤维在打浆过程中，次生壁外层的破除和外比表面的增长都明显的缓慢，从而难于打浆。

此外，硫酸盐木浆的糖尾酸含量较低，而亚硫酸盐木浆的糖尾酸含量较高。糖尾酸含有大量可电离的羧基(为极性集团)，能促进打浆作用。总游离羧基含量越高，吸水作用越大，打浆也越容易。

4．显微镜观察

图10—1—141示出一种未经打浆处理的落叶松硫酸盐浆原浆，从图中可以看出，未经打浆的纤维相当光滑，类似棒状，并可清楚地看出纤维上的纹孔。图10—1—142为打过浆的红松硫酸盐浆的纤维形态，可明显地看出纤维的切断和外部细纤维化。图10—1—143示出一种高粘度打浆的落叶松硫酸盐浆，从图中也可明显地看出，这种纸料的分丝、细纤维化程度是很高的，并可看出纤维的纵裂情况，图10—1—144表示一种细纤维化良好的针叶木纤维，从图中可以看出，有相当数量的细纤维从细胞壁上松弛或分离出来，纤维的两端亦呈良好的帚化状态，也就是说，经过较温和长时间的打浆后，纤维呈现良好的外部细纤维化。

图10—1—141 落叶松硫酸盐原浆×100

图1C—1—142 打过浆的 松硫酸盐浆×100

图10—1—143 高粘状打浆的落叶松硫酸盐浆×100

图10—1—144 良好打浆的针叶木纤维

图10—1—145表示经剧烈的机械处理后，木浆纤维沿轴向纵裂的情况。图10—1—146为木浆纤维受横向切断的情况。

图10—1—145 木浆纤维的纵向分裂

图10—1—146 木浆纤维的横向切断