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    小A課堂:紙張生產之制漿篇

    小A課堂:紙張生產之制漿篇(一)

    科普

    化學漿

    化學漿,就是通過化學法制得的紙漿,是通過向木片(或者木屑)中添加化學藥劑,然后對加藥后的木片(或者木屑)進行高溫高壓的蒸煮,將木材中的木質素溶出,從而將木材解離成單根纖維所獲得的纖維物料。


    化學方法制漿


    化學法制漿方法中有堿法、亞硫酸鹽法和溶劑法。


    堿法制漿又分為石灰法、燒堿法、硫酸鹽法和多硫化鈉法。堿法制漿中的硫酸鹽法制漿,是目前制漿行業的絕對主流工藝,特別是針對木材原料。


    硫酸鹽法制得的漿料,占了漿料市場的80%以上。


    現在市場上忽漲忽跌的漿價,主要是指硫酸鹽漿的漿價。


    關鍵詞:漿價忽漲忽跌,基本上是指硫酸鹽漿的價格。


    圖片


    為什么要制漿?


    制漿的目的,是為了將木片、木屑這樣的塊狀物,轉化為單根的纖維。


    木材的主要成分是纖維素和木質素。


    其中,纖維素是構成纖維的主成分,是我們需要的物質。而木片之所以能形成緊密的塊狀、片狀結構,是因為木材中含有木質素。木質素將纖維結合在一起并提供結合強度。


    圖片


    但木質素無法形成纖維的線性結構,且顏色很深,沒有柔韌性,無法用于造紙。因此,在生產造紙用的纖維原料(即紙漿)的時候,應該將它與纖維素分開并除去。但木質素在天然狀態下,是與纖維結合在一起,且不溶解的,因此必須要添加液體藥劑,通過高溫高壓,將木質素溶解掉。這些液體藥劑,稱為“蒸煮液”。


    關于蒸煮液,下面還會談到。同時,這個溶解木質素的過程,還需要盡量保留纖維素成分,不能將纖維素成分溶解掉 - 纖維素構成纖維,纖維素溶解掉了,纖維也就被破壞了。這個溶解木質素的過程,就稱之為“制漿”。


    由于制漿過程,主要就是溶解木質素,留下木材纖維的過程,因此,對于木質素的結構研究,就成為為至關重要的一個環節。


    木質素的研究,在近200年前就開始了。法國植物學家和化學家Anselmen Peyen 于1830年最早提出,木材是由纖維素和另外一種物質組成的。



    后經歷代科學家一百多年的研究,基本搞清楚了木質素的結構。木質素的基本單有三種:




    圖片




    這三種結構,分別聚合成相應的木質素,F已確定:


    裸子植物(針葉木)的木質素主要為愈創木基木質素。


    雙子葉植物(闊葉木)的木質素主要為愈瘡木基-紫丁香基木質素。


    單子葉植物(草本植物,如稻草、麥草、葦、荻、竹等)則為愈創木基-紫丁香基-對-羥基苯基木質素。


    下圖就是草本植物木質素分子結構的一個小片段。圖片


    長期以來,國外科學家的研究重點在木本植物木質素上,對草本植物木質素的研究,較少涉及。而中國木材緊缺,草類植物資源充沛。因此,如何利用草本植物進行制漿,成為一個迫切需要解決的問題。


    新中國成立以后,一代代的科技工作者,克服重重困難,最終在20世紀80年代中期,徹底搞清楚了與草本植物制漿相關的草本植物木質素結構以及制漿過程中的化學反應和溶出機理。這些研究,奠定了中國學術界在草本植物制漿領域的領先地位,為植物纖維化學和制漿造紙工藝,補上了重要的環節,寫下了濃墨重彩的一筆。必須為我們的科技工作者點贊!


    關鍵詞:制漿就是去除木質素,留下纖維的過程。

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