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桉木是我国化学机械法制浆最主要的原料之一。目前,化机浆企业主要通过采购商品桉木片来进行生产,由于商品桉木片存在来源不稳、品种繁杂、材性差异大及储存周期长短不一等问题,企业还缺乏对商品木片特性给制浆性能产生影响的正确认识,导致无法准确地根据原料特性变化进行生产工艺调整,造成化机浆生产中普遍出现磨浆电耗高、化学品用量大、成浆质量不稳定及制浆废水污染负荷高,难治理等问题。因此,系统研究不同品种桉木的材性特征及化学机械法制浆性能差异,木片存储、浸渍条件、磨浆工艺等对化机浆性能的影响及其作用机理,其结果对我国桉木纸浆材的定向培育、桉木适宜化机浆原料的选择,以及桉木化机浆生产的节能降耗、改善产品质量和降低污染等有较重要的现实意义。论文的具体研究结果如下:研究选取的尾巨桉(E urophylla×E.grandis)、巨尾桉(E grandis×E.urophylla)、尾叶桉(E urophylla)、蓝桉(E globulus)及细叶桉(E tereticornis)等5种桉木原料,它们的基本密度在469~515 kg/m3之间,巨尾桉最高,细叶桉最低;纤维平均长度在755~785μm之间,差异不大;壁腔比在0.54~0.84之间,蓝桉的最小,巨尾桉最大;综纤维素含量在77.96%~81.36%之间,细叶桉的含量最高,巨尾按的最低;木质素含量在23.18%~26.62%之间,尾巨桉的含量最低,尾叶按的最高。采用P-RC APMP工艺,在H2O2用量为5.0%,Na OH用量为4.5%的浸渍条件下,细叶桉制浆得率最高,达86.7%,巨尾桉的最低,仅为84.2%;纸浆磨至相同加拿大游离度(CSF)300 m L,蓝桉所需磨浆电耗最低,为1188k Wh/t,且纸浆的抗张强度和白度最优,分别达到30.13 N·m/g和82.3%ISO;巨尾桉所需的磨浆电耗最高,达1370 k Wh/t,且纸浆的抗张强度和白度仅最差,为16.9 N·m/g和73.8%ISO。桉木片原料无论含水率高低,经过一段时间储存后,会使其P-RC APMP制浆所需磨浆电耗增加,制浆得率、制得纸浆的强度性能和光学性能均出现不同程度的下降。在P-RC APMP制浆中,浸渍段碱用量水平对桉木的制浆性能有显著影响。在特定的H2O2用量下,增加浸渍段碱用量(其它条件一致),会使制浆得率下降和制得纸浆的松厚度降低,但可以减少磨浆电耗,并显著提高纸浆强度性能;当Na OH与H2O2用量比值小于1时,纸浆白度随碱用量的提高有小幅度下降,但当比值超过1后,纸浆白度下降幅度会显著提高。其它制浆条件相同,浸渍段添加适宜的渗透剂可以改善桉木的化学机械法制浆性能,其中,添加0.4%的磺化琥珀酸二辛酯钠盐类渗透剂,纸浆磨至加拿大游离度300m L,磨浆电耗比对照样可减少10%以上,纤维束含量可减少46%,纸浆的抗张强度、耐破强度及撕裂强度可分别提高11.4%、14.3%及15.6%,但对白度无明显影响。提高第一段盘磨转速对细叶桉P-RC APMP制浆性能有显著的影响。在总H2O2用量5.0%,Na OH用量4.5%的浸渍条件下,第一段盘磨转速从3000 r/min分别提高至3500r/min和4000 r/min,纸浆磨至加拿大游离度670 m L,所需电耗可分别减少16%和27%,浆中纤维束含量分别下降20%和35%;后续磨浆中输入总电耗1000 k Wh/t时,制得纸浆抗张强度可分别提高15.6%和22.4%。此外,相同的浸渍条件下,选用不同浓度进行第二段磨浆,对制浆性能会产生较大影响。与高浓磨浆相比,采用较低浓度磨浆制取相同加拿大游离度的纸浆,可以节省磨浆电耗,减少浆中纤维束含量,但纸浆强度和白度会有所下降。其中分别采用中浓(10%)或低浓(5.0%)进行后续磨浆,纸浆磨至加拿大游离度370m L所需电耗相近,比30%浓度磨浆减少约8.0%左右,浆中纤维束含量分别减少85.7%及94.9%;当磨浆总电耗输入为1000 k Wh/t时,制得纸浆的抗张强度分别下降6.7%和12.1%,白度均下降约1.0%ISO。扫描电镜研究显示,木片原料纤维结合紧密,纹孔及导管绝大部分处于封闭堵塞状态。通过机械挤压,可以使木片纤维间裂缝及纤维上纹孔的开孔率增加,木片的浸渍药液吸收速率和吸收量提高。化学机械法制浆中木片浸渍性能影响因素的影响程度顺序为:时间﹥温度﹥浓度﹥化学品用量。UV-Vis光谱及红外光谱分析显示,细叶桉化机浆碱性H2O2漂白,主要是通过H2O2对浆中木质素的醛基、羰基结构及醌型结构等发色基团产生的破坏作用来实现;化机浆返色的主要原因是木质素结构中的醛基、共轭羰基及醌型结构受紫外光照或高温高湿的诱导发生变化,其中紫外光比热湿条件诱导产生的返色程度更高。