油棕櫚纖維生物質顆粒制漿性能研究

萬周原野馬樂凡羅云鷹

1長沙理工大學化學與生物工程學院 湖南長沙（410004）2國家生活用紙產品質量監督檢驗中心 湖南 常德（415000）

油棕櫚原產地為非洲的西部及中部，是重要的經濟作物，現在的最大產地為馬來西亞、印尼和泰國。上世紀初，我國海南、廣東、廣西和云南等地大量種植，現在長江流域以南各地普遍栽培。油棕櫚纖維主要包括復葉、空果殼和樹干，據估算，每公頃年產油棕櫚干纖維2000kg以上，目前主要用于生產生物質顆粒燃料。近年來，國內外對油棕櫚的復葉、空果殼和樹干纖維的化學組成、纖維形態和制漿造紙性能分別進行了較多的研究[1-4]。

本文通過與蘆葦原料對比，研究了油棕櫚纖維生物質顆粒的蒸煮工藝、可漂性能、打漿性能及紙漿物理性能，以探索其用作造紙原料的可行性。

1 實驗

1.1 原料

油棕櫚纖維原料來自馬來西亞，已加工成直徑6-8mm、長約10cm的風干生物質燃料，原料中含有較多的細末，測定其水分為9.2%，貯存于密封的塑料袋中備用。蘆葦取自岳陽林紙公司干法備料后的皮帶上，在實驗室風干后，測定其水分為11.8%，貯存于密封的塑料袋中備用。

1.2 實驗方法

1.2.1 蒸煮

油棕櫚纖維生物質顆粒采用燒堿-AQ和KP法蒸煮，蘆葦采用KP法蒸煮，蒸煮工藝條件見表1。蒸煮結束后，提取黑液，洗漿，篩漿，測定黑液殘堿、粗漿得率、篩渣率、細漿得率和紙漿kappa值。

1.2.2 漂白

分別取2#、4#、5#漿樣，采用CEpH漂白，漂白工藝條件見表2。

表1油棕櫚纖維生物質顆粒和蘆葦的蒸煮方法和工藝條件

表2油棕櫚纖維生物質顆?；瘜W漿和葦漿漂白條件

1.2.3打漿、抄片和物理性能檢測

取上述2#、4#、5#本色漿及其漂白漿樣（分別對應編號6#、7#、8#），用PFI磨打漿，測定未叩及叩后漿料的叩解度、濕重。分別取上述漿樣抄60g/m2手抄片，測定紙漿抗張指數、裂斷長、耐破度指數和耐折度。

1.3 分析檢測

實驗研究中的原料分析、黑液分析和紙漿分析檢測均按國家標準進行。

2 結果與討論

2.1 油棕櫚纖維生物質顆粒的蒸煮

油棕櫚纖維生物質顆粒蒸煮結果見表3。

從表3可見，油棕櫚纖維生物質顆粒采用燒堿-AQ法和KP法蒸煮，用堿量為15%時得到的1#和3#紙漿篩渣率高、硬度高，沒有達到纖維分離點。油棕櫚纖維生物質顆粒采用燒堿-AQ法和KP法蒸煮，用堿量為21%時，2#和4#紙漿硬度和葦漿比較接近，篩渣率比較合適，KP法蒸煮的殘堿略微偏低。油棕櫚纖維生物質顆粒蒸煮的用堿量、最高溫度和保溫時間均要求高于蘆葦。油棕櫚纖維生物質顆粒采用燒堿-AQ法或者KP法蒸煮的紙漿得率比較接近，比蘆葦KP漿的得率約低11%-13%。和國內外油棕櫚纖維蒸煮研究結果比較，該油棕櫚纖維生物質顆粒蒸煮堿耗高、得率低的主要原因是生物質顆粒原料中的細末多，細末的碳水化合物在蒸煮過程中容易降解，且無效消耗堿。

表3油棕櫚纖維生物質顆粒和蘆葦蒸煮結果

2.2 油棕櫚纖維生物質顆粒漿的漂白

油棕櫚纖維生物質顆?；瘜W漿漂白結果見表4。

表4油棕櫚纖維生物質顆粒和蘆葦化學漿漂白結果

從表4可見，油棕櫚纖維生物質顆粒KP漿和蘆葦KP的可漂性相當，但其燒堿-AQ漿的可漂性略差。

2.3 油棕櫚纖維生物質顆粒的紙漿性能

油棕櫚纖維生物質顆粒和蘆葦化學漿的打漿結果見表5，物理性能見表6。

表5油棕櫚纖維生物質顆粒和蘆葦化學漿打漿結果

從表5可見，油棕櫚纖維生物質顆粒本色漿的叩解度較低，濾水性能好，紙漿比葦漿好洗；其漂白漿的打漿性能和葦漿相當，其濕重比葦漿略低。

表6油棕櫚纖維生物質顆粒和蘆葦化學漿的物理性能

從表6可見，油棕櫚纖維生物質顆粒未漂漿和漂白漿的抗張強度、耐破強度和耐折度均略低于蘆葦KP漿。

3 結論

1）油棕櫚纖維生物質顆粒蒸煮用堿量、最高溫度和保溫時間均要求高于蘆葦；油棕櫚纖維生物質顆粒燒堿-AQ漿、KP漿的得率比蘆葦KP漿的得率約低11%-13%。

2）油棕櫚纖維生物質顆粒KP漿和蘆葦KP的可漂性相當，但其燒堿-AQ漿的可漂性略差。

3）油棕櫚纖維生物質顆粒本色漿的叩解度較低，濾水性能較好；其漂白漿的打漿性能和葦漿相當，其濕重比葦漿略低。

4）油棕櫚纖維生物質顆粒未漂漿和漂白漿的抗張強度、耐破強度和耐折度均略低于蘆葦KP漿。

[1]張瑞霞，陳夫山，劉廷志.油棕櫚纖維作為新的造紙原料的研究[J].國際造紙，2005，24(3):25-29.

[2]李全喜，朱靜.油棕果莖制漿造紙性能[J].上海造紙，2008，39(3):7-9.

[3]姚光裕.油棕櫚空心果球的制漿造紙性能[J].紙和造紙，2002，(3):69.

[4]楊桂花，章正林，孔凡功，等.油棕絲硫酸鹽制漿性能的探討[J].中華紙業，2005，26(5):38-39.