陳春霞　劉一山　段　超　李建國(guó)　馬曉娟　鄭林強(qiáng)　倪永浩

(1.加拿大新布倫瑞克大學(xué)Limerick制漿造紙中心，弗雷德里克頓，E3B 5A3，加拿大；

2.廣東省東莞市質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心(國(guó)家紙制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心)，廣東東莞，523808；

3.四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川都江堰，611830；4. 天津科技大學(xué)天津市制漿造紙

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300457；5. 福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建福州，350002)

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酸性亞硫酸鹽與預(yù)水解硫酸鹽法溶解漿生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品性能的比較

陳春霞1,2劉一山1,3,*段超1,4李建國(guó)1,4馬曉娟1,5鄭林強(qiáng)1倪永浩1

(1.加拿大新布倫瑞克大學(xué)Limerick制漿造紙中心，弗雷德里克頓，E3B 5A3，加拿大；

2.廣東省東莞市質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心(國(guó)家紙制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心)，廣東東莞，523808；

3.四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川都江堰，611830；4. 天津科技大學(xué)天津市制漿造紙

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300457；5. 福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建福州，350002)

摘要：在黏膠纖維的生產(chǎn)中，應(yīng)考慮溶解漿的原料種類(lèi)和工藝過(guò)程等因素的影響，選擇性能合適的溶解漿。本文對(duì)溶解漿酸性亞硫酸鹽及預(yù)水解硫酸鹽兩種蒸煮工藝的反應(yīng)機(jī)理及產(chǎn)品性能進(jìn)行比較分析，重點(diǎn)分析了黏膠纖維用溶解漿的化學(xué)純度、分子質(zhì)量及其分布、反應(yīng)性能等。

關(guān)鍵詞：溶解漿；酸性亞硫酸鹽法；預(yù)水解硫酸鹽法；化學(xué)純度；反應(yīng)性能

Comparison of Production Technology and Characteristics of the Dissolving Pulps

Based on AS and PHK Processes

CHEN Chun-xia1,2LIU Yi-shan1,3,*DUAN Chao1,4LI Jian-guo1,4MA Xiao-juan1,5

ZHENG Lin-qiang1NI Yong-hao1

(1.LimerickPulpandPaperCentre,UniversityofNewBrunswick,Fredericton,NewBrunswick,E3B5A3Canada;

溶解漿是生產(chǎn)黏膠纖維及其他纖維素產(chǎn)品的主要原料，自2000年以來(lái)全球溶解漿需求量逐年增長(zhǎng)，尤其是2010—2012年間的需求高漲。其原因主要包括紡織纖維消耗量增加、棉花欠收以及以棉花為原料生產(chǎn)紡織纖維和以石油為原料生產(chǎn)合成纖維引起的環(huán)境問(wèn)題等。隨著溶解漿需求量的增加，其價(jià)格也大幅提升，從而掀起了全球范圍內(nèi)溶解漿生產(chǎn)的熱潮[1]。2014年全球溶解漿實(shí)際產(chǎn)量為640萬(wàn)～680萬(wàn)t[2]，全球前五位溶解漿生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)、中國(guó)、南非、加拿大和巴西，這5個(gè)國(guó)家溶解漿的生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的70%。主要生產(chǎn)企業(yè)包括 Sappi、Aditya Birla、Lenzing、Sateri和Rayonier等，2014年這5家企業(yè)溶解漿總產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的53.3%[3]。

21世紀(jì)以來(lái)我國(guó)黏膠纖維產(chǎn)能以每年10%的速度增長(zhǎng)[4]，到2012年我國(guó)成為全球最大的黏膠纖維生產(chǎn)地，產(chǎn)量占全球的62%左右[5]。溶解漿主要用于生產(chǎn)黏膠纖維，我國(guó)黏膠纖維行業(yè)的快速擴(kuò)張使溶解漿的需求量猛增，溶解漿需求量的增加以及價(jià)格上漲引起了國(guó)內(nèi)投資商的高度關(guān)注，2013年我國(guó)溶解漿產(chǎn)能上升至近100萬(wàn)t，居世界第二位[3]，但2014年國(guó)內(nèi)溶解漿的產(chǎn)量下滑至60萬(wàn)t左右[2]。與此同時(shí)，2014年國(guó)內(nèi)黏膠行業(yè)對(duì)溶解漿的需求量為300萬(wàn)～315萬(wàn)t，其中進(jìn)口量為209萬(wàn)t，占整個(gè)行業(yè)表觀(guān)需求量的66%[2]。過(guò)去3年我國(guó)溶解漿實(shí)際產(chǎn)量并未增加，進(jìn)口量卻以每年14%～17%的速度遞增。究其原因主要是由于國(guó)產(chǎn)溶解漿生產(chǎn)成本較高，在性能方面與進(jìn)口溶解漿還有一定差距，因而缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。生產(chǎn)溶解漿的纖維原料國(guó)內(nèi)外有很大差別，國(guó)內(nèi)主要使用桉木、馬尾松、竹子和蔗渣等，而北美使用的主要是針葉木，南美、南非使用較多的是桉木。另外，國(guó)內(nèi)新建項(xiàng)目都是普通制漿造紙企業(yè)，在溶解漿的生產(chǎn)上還缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)，使其在生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量的控制上都很難與國(guó)外經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)相抗衡。

溶解漿的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要是酸性亞硫酸鹽法(Acidic Sulfite，AS)和預(yù)水解硫酸鹽法(Prehydrolysis Kraft，PHK)。過(guò)去，溶解漿的生產(chǎn)以AS工藝為主，但由于環(huán)境及其他原因，近些年新改建的生產(chǎn)線(xiàn)基本上都采用PHK工藝，導(dǎo)致AS工藝所占比例逐漸下降。此外，也仍有少量采用NaOH-AQ和有機(jī)溶解等制漿工藝進(jìn)行溶解漿的制備[6-7]。Fisher International公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，到2014年第四季度，PHK法生產(chǎn)的溶解漿占溶解漿總產(chǎn)能的56%，其中用于黏膠纖維生產(chǎn)的溶解漿為88%；AS法生產(chǎn)的溶解漿占總產(chǎn)能的42%，用于黏膠纖維生產(chǎn)的溶解漿為80%。在加拿大，AS法仍是生產(chǎn)溶解漿的主流工藝，占溶解漿總產(chǎn)能的64%；PHK法近幾年發(fā)展很快，已占溶解漿總產(chǎn)能的36%。我國(guó)溶解漿市場(chǎng)發(fā)展較為迅猛，促進(jìn)了溶解漿生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，PHK法生產(chǎn)的溶解漿占溶解漿總產(chǎn)能78%，AS法生產(chǎn)的溶解漿僅占14%。

蒸煮過(guò)程所用的化學(xué)試劑、反應(yīng)條件等的不同，使得蒸煮過(guò)程脫除木素的同時(shí)，纖維素所發(fā)生的降解反應(yīng)也有很大差異，因而AS和PHK這兩種方法所制備的溶解漿在化學(xué)組成及物化性能方面也有一定的差異。為此，本文介紹了AS和PHK兩種生產(chǎn)工藝的機(jī)理及特點(diǎn)，以及漿料的性能差異，以期為生產(chǎn)提供借鑒。

1溶解漿的蒸煮工藝

在A(yíng)S法制漿過(guò)程中，蒸煮藥劑滲透進(jìn)入纖維細(xì)胞的胞間層，與木素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將其溶解，使纖維相互分離。由于蒸煮液中的無(wú)機(jī)酸為非潤(rùn)脹劑，因此蒸煮反應(yīng)從纖維細(xì)胞的初生壁開(kāi)始進(jìn)行，使纖維素初生壁破壞以至于完全剝離，提高漿料可及性[8-9]。此外，碳水化合物鏈上的糖苷鍵酸性水解隨機(jī)發(fā)生，從而降低碳水化合物的聚合度，導(dǎo)致纖維素分子質(zhì)量分布不均[8,10]。因此，工業(yè)生產(chǎn)中一般采用比較低的蒸煮溫度(125～150℃)以減少碳水化合物的酸性降解。在A(yíng)S法制漿過(guò)程中，木片中的半纖維素和木素同時(shí)溶出，使得紅液中含有大量的木素和半纖維素。目前加拿大的天柏等公司將紅液中的木素和半纖維素分離，用以生產(chǎn)木素磺酸鹽和乙醇等產(chǎn)品。

PHK法包含預(yù)水解和硫酸鹽蒸煮兩段處理。預(yù)水解段常采用汽蒸處理的方法，在處理過(guò)程中，半纖維素鏈上的乙酰基脫落轉(zhuǎn)化為乙酸，使系統(tǒng)的pH值為3.5～4.5，促進(jìn)了碳水化合物的自水解作用，從而降低了半纖維素的含量。此外，預(yù)水解過(guò)程中大量半纖維素的溶出，促進(jìn)了后續(xù)硫酸鹽蒸煮過(guò)程中的脫木素作用。在后續(xù)堿性的硫酸鹽蒸煮中，纖維細(xì)胞壁潤(rùn)脹較好，可使大量的木素和少量半纖維素得以溶出，但對(duì)細(xì)胞壁的破壞較小[11]。在堿性條件下，纖維素分子鏈主要發(fā)生剝皮反應(yīng)，對(duì)纖維素聚合度降解較為均一且緩和[12]。因此，PHK漿的分子質(zhì)量相對(duì)較高且分布較窄。但在預(yù)水解液中，存在大量的具有高活性的水解產(chǎn)物，如木素的降解物，易發(fā)生縮合反應(yīng)，形成黏稠的沉淀物[13-16]。

另外，AS法和PHK法對(duì)纖維原料的適應(yīng)性不同，富含樹(shù)脂的材種不適合采用AS工藝，而樹(shù)脂問(wèn)題對(duì)PHK工藝的影響小，因?yàn)榇蟛糠值乃岢樘嵛?樹(shù)脂)和部分中性的親脂基團(tuán)溶于堿性蒸煮液中，弱化樹(shù)脂障礙，因此PHK工藝對(duì)原料有更好的適應(yīng)性[17]。

2黏膠纖維對(duì)溶解漿的性能要求

制備黏膠纖維的工藝過(guò)程包括堿浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化(溶解、過(guò)濾、熟成、脫泡)、再生和紡絲(后處理)等。溶解漿的用途不同，其性能要求也有所差異，對(duì)用于黏膠纖維的溶解漿，其性能應(yīng)滿(mǎn)足黏膠纖維的制備工藝和終端產(chǎn)品的質(zhì)量要求，主要包括純度、聚合度和反應(yīng)性能。

2.1純度

溶解漿是一種較為特殊的化學(xué)漿，具有高含量的α-纖維素(90%～99%)，少量的半纖維素(2%～4%)和微量的木素、抽出物及其他化學(xué)成分。作為溶解漿的主要成分，α-纖維素含量反映溶解漿的純度，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量去除半纖維素、木素和抽出物等雜質(zhì)。半纖維素的聚合度較低，且結(jié)構(gòu)疏松，易溶于堿液，在黃化階段，殘留的半纖維素更容易與CS2反應(yīng)，和纖維素之間形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，影響纖維素的黃化，造成纖維的黃化不均勻，降低黏膠纖維的透明度和過(guò)濾性能[18]。半纖維素鏈末端基(醛基)的數(shù)量較多，容易被氧化，這將增加反應(yīng)介質(zhì)中氧氣的消耗量，使堿纖維素老化時(shí)間延長(zhǎng)；另外，半纖維素鏈上的羧基可以與多價(jià)態(tài)的金屬離子如Fe2+、Ca2+和Mg2+等形成黏性極強(qiáng)的絡(luò)合物，堵塞濾布，造成過(guò)濾困難[19-20]；此外，溶解漿中短分子鏈的半纖維素也會(huì)影響?zhàn)つz纖維的強(qiáng)度和彈性，降低產(chǎn)品等級(jí)。因此，溶解漿在生產(chǎn)中應(yīng)盡量脫除半纖維素。

相對(duì)AS法生產(chǎn)的溶解漿，PHK法生產(chǎn)的溶解漿具有較高的α-纖維素含量，較低的堿溶解度(表現(xiàn)為S10和S18含量較低)；然而，這兩種漿料的碳水化合物組成基本相同(纖維素和半纖維素總量基本相同)，見(jiàn)表1。表1中樣品A的原料為針葉木和闊葉木的混合物，樣品B、C、D的原料都是闊葉木，所以樣品A中甘露糖的含量要高于其他3個(gè)樣品；但碳水化合物組成的結(jié)果表明這4個(gè)樣品的半纖維素含量相近。其原因?yàn)樵赑HK堿性蒸煮條件下纖維素主要發(fā)生堿性剝皮反應(yīng)，纖維素分子鏈上的還原性末端基逐一脫落，纖維素分子質(zhì)量降解較少，能夠得到最大程度的保留；而在A(yíng)S法蒸煮過(guò)程中，纖維素則發(fā)生酸性水解，纖維素的糖苷鍵隨機(jī)降解導(dǎo)致纖維素分子質(zhì)量的分布不均一[8,21]，低分子質(zhì)量的纖維素轉(zhuǎn)變?yōu)閴A易溶組分，從而使S10和S18相應(yīng)地增加，降低了AS法生產(chǎn)的溶解漿中α-纖維素的含量。另一方面，在PHK蒸煮過(guò)程中，高分子質(zhì)量的半纖維素，尤其是聚木糖，具有一定的抗堿性，其中的一部分不溶于堿液，因而被視為α-纖維素，導(dǎo)致PHK法生產(chǎn)的溶解漿中α-纖維素的含量偏高[22]。因此，評(píng)估溶解漿的真實(shí)純度時(shí)，采用色譜方法檢測(cè)漿料中的單糖組分更準(zhǔn)確。在實(shí)際生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的堿溶解度(S10和S18) 和α-纖維素能夠較好地反映溶解漿的加工性能。因此，若將傳統(tǒng)衡量溶解漿純度的指標(biāo)(如α-纖維素、S10和S18)與更為準(zhǔn)確衡量漿料真實(shí)純度的碳水化合物組成相結(jié)合，則能夠?qū)θ芙鉂{的純度進(jìn)行更為全面的評(píng)估，進(jìn)而加深對(duì)溶解漿純度的理解。

表1　4種商品溶解漿堿溶性及碳水化合物組分比較

2.2聚合度

天然植物纖維原料中，纖維素的聚合度(DP)呈無(wú)規(guī)則分布，具有多分散性，蒸煮和漂白對(duì)纖維素DP的大小和分布會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，從而影響纖維素的性質(zhì)。一般而言，溶解漿纖維素的平均DP越小，其反應(yīng)性能就越好。但是，為了保證溶解漿均勻的堿化和黃化反應(yīng)，纖維素的DP需要控制在一個(gè)合理的范圍 (200～1200)[18]。 低分子質(zhì)量(DP<200)的碳水化合物容易形成黏稠的凝膠，致使黏膠液過(guò)濾困難；高分子質(zhì)量(DP>1200)的碳水化合物，會(huì)堿化和黃化不完全，容易堵塞噴絲孔；此外，低分子質(zhì)量的碳水化合物還會(huì)降低黏膠纖維的成品質(zhì)量。因此，在溶解漿的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制漿料的聚合度，提高溶解漿聚合度的均一性，降低其多分散性。

制漿工藝對(duì)溶解漿分子質(zhì)量的大小和分子質(zhì)量分布的多分散性有重要影響。AS法蒸煮過(guò)程中，酸水解作用能夠強(qiáng)烈地?cái)嗔烟妓衔锏奶擒真I，而且這種反應(yīng)隨機(jī)進(jìn)行[8]，所以AS法生產(chǎn)的溶解漿的分子質(zhì)量偏低，且分子質(zhì)量的差異性較大，具有較高的多分散性，低分子質(zhì)量成分抗堿值較低，R10與R18差值大。不同于A(yíng)S蒸煮過(guò)程中劇烈的酸水解作用，PHK蒸煮過(guò)程中的堿性反應(yīng)則較溫和，對(duì)碳水化合物的降解程度較低[8,11]，對(duì)分子質(zhì)量的影響作用偏弱，使得PHK法生產(chǎn)的溶解漿的分子質(zhì)量分布較窄且均勻。

2.3反應(yīng)性能

溶解漿的反應(yīng)性能是指纖維素參與化學(xué)反應(yīng)(如黏膠纖維生產(chǎn)中堿化和黃化反應(yīng))的能力，是衡量溶解漿質(zhì)量的一個(gè)重要性能，反映了溶解漿實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用效果。當(dāng)使用反應(yīng)性能低的溶解漿制備黏膠纖維時(shí)，纖維的黏膠液往往含有未溶解或半溶解的組分，易堵塞紡絲噴嘴的微孔，造成加工困難，從而影響成絲的品質(zhì)。且低反應(yīng)性能的溶解漿會(huì)消耗更多的CS2，既增加了生產(chǎn)成本又導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題。因此，提高溶解漿的反應(yīng)性能對(duì)黏膠纖維的生產(chǎn)工藝和成本、黏膠纖維的成品質(zhì)量以及環(huán)境保護(hù)都有重大意義[23]。

國(guó)內(nèi)表征溶解漿反應(yīng)性能的檢測(cè)方法主要有過(guò)濾反應(yīng)性能(FZ/T 50010.13—2011)和Fock反應(yīng)性能[24]。過(guò)濾反應(yīng)性能主要通過(guò)過(guò)濾的方法來(lái)測(cè)定黃化后黏膠纖維的過(guò)濾性能(時(shí)間或體積)，其主要步驟為：①溶解漿在堿液中的預(yù)浸漬，生成堿纖維素；②堿纖維素與CS2反應(yīng)生成黏膠液；③檢測(cè)黏膠液的過(guò)濾性能。而Fock反應(yīng)性能，除了上述①和②步驟，還包括黏膠液的酸化和纖維素的再生，最終采用滴定法檢測(cè)纖維素的再生量，以此表征溶解漿的Fock反應(yīng)性能。相比過(guò)濾反應(yīng)性能, 在Fock反應(yīng)性能測(cè)定過(guò)程中堿液和CS2的用量要高(對(duì)漿料質(zhì)量)。因此，纖維素是否再生是過(guò)濾反應(yīng)性能和Fock反應(yīng)性能的主要區(qū)別。當(dāng)溶解漿中碳水化合物的分子質(zhì)量過(guò)大或過(guò)小時(shí)都會(huì)影響?zhàn)つz液的過(guò)濾性能，最終降低溶解漿的過(guò)濾反應(yīng)性能。尤其當(dāng)纖維素的分子質(zhì)量較低時(shí)，會(huì)形成比較黏稠的黏膠液，進(jìn)而降低溶解漿的過(guò)濾反應(yīng)性能；在Fock反應(yīng)性能中，由于測(cè)定的是溶解后再生出來(lái)的纖維素含量，低分子質(zhì)量的纖維素依然可以再生，因而對(duì)Fock 反應(yīng)性能的影響比較微弱。總之，有些漿料，雖然有很好的Fock反應(yīng)性能，但其反應(yīng)性能較差，其原因可能是低分子質(zhì)量的組分黃化后，形成了凝膠狀的黏膠液，致使過(guò)濾性較差。

溶解漿的反應(yīng)性能主要取決于纖維素對(duì)堿液和CS2的可及度，一般只有位于原細(xì)/微細(xì)纖維表面以及纖維素結(jié)晶區(qū)表面和無(wú)定形區(qū)的纖維素分子易參與化學(xué)反應(yīng)。因此溶解漿纖維的反應(yīng)性能主要取決于漿料纖維素的可及度，包括纖維的超分子結(jié)構(gòu)(氫鍵結(jié)合、結(jié)晶度及晶型)及纖維形態(tài)(細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、孔結(jié)構(gòu)及比表面積等)[22]。相比纖維素結(jié)晶度、晶型等超分子結(jié)構(gòu)性能的變化，纖維形態(tài)的改變對(duì)漿料反應(yīng)性能的影響更為顯著[25]。纖維原料本身具有特定的纖維形態(tài)和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，包括不同的纖維長(zhǎng)度和寬度、細(xì)胞壁厚度、胞腔大小、以及差異的紋孔數(shù)量和尺寸，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的蒸煮和漂白過(guò)程中的化學(xué)和物理作用，木片被離解成具有不同細(xì)纖維化程度的纖維束或者單根纖維；同時(shí)，蒸煮漂白過(guò)程中半纖維素和木素的脫除又會(huì)改變纖維表面和內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)?？傮w而言，具有較高細(xì)纖維化程度、較多孔隙數(shù)量、較大比表面積和孔徑的溶解漿，通常可以獲得較好的反應(yīng)性能[18]。另外，溶解漿中的半纖維素更容易參與堿化和黃化反應(yīng)，在黏膠纖維的生產(chǎn)過(guò)程中，與纖維素形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。因此半纖維素的存在也會(huì)降低溶解漿的反應(yīng)性能。

近期一些課題組的研究結(jié)果也表明通過(guò)改變纖維形態(tài)可提高纖維可及度，進(jìn)而顯著提升溶解漿的反應(yīng)性能。Miao等人[26]采用纖維素酶處理PHK法生產(chǎn)的溶解漿，通過(guò)纖維素酶對(duì)纖維DP的降低以及纖維素酶在纖維表層進(jìn)行剝皮作用來(lái)打開(kāi)纖維結(jié)構(gòu)，增加纖維的多孔性，從而提高了纖維素的可及度和反應(yīng)性能。Tian等人[27]采用機(jī)械切斷和PFI磨漿等機(jī)械處理PHK法生產(chǎn)的溶解漿，通過(guò)打漿或磨漿提高纖維表面細(xì)纖維化程度及細(xì)小纖維組分，進(jìn)而增加漿料纖維的比表面積，最終顯著提高漿料的可及度和反應(yīng)性能。

通常，AS法生產(chǎn)的溶解漿具有較高的反應(yīng)性能，而PHK法生產(chǎn)的溶解漿的反應(yīng)性能則相對(duì)偏低[28-29]。在A(yíng)S法蒸煮過(guò)程中，纖維細(xì)胞的初生壁遭到嚴(yán)重的破壞，幾乎被完全剝離，從而使富含纖維素的次生壁暴露在纖維表面，最終獲得較高的反應(yīng)性能。在PHK的硫酸鹽法蒸煮過(guò)程中，纖維細(xì)胞壁在堿性條件下充分潤(rùn)脹，促進(jìn)了木素和半纖維素的脫除，然而纖維細(xì)胞的初生壁仍然得到大量的保留，限制了纖維對(duì)后續(xù)NaOH和CS2的可及性，因此降低了溶解漿的反應(yīng)性能[8-9,11]。在A(yíng)S法制漿過(guò)程中，無(wú)機(jī)酸隨機(jī)地切斷纖維素鏈上的糖苷鍵，破壞纖維素分子結(jié)構(gòu)，使更多的纖維素分子暴露于后續(xù)的反應(yīng)體系中[8]；PHK法制漿過(guò)程中的堿性降解反應(yīng)對(duì)纖維素分子鏈的降解較弱。因此，不同的反應(yīng)過(guò)程和程度也造成了AS和PHK法生產(chǎn)的溶解漿反應(yīng)性能的差異。

3結(jié)語(yǔ)

由于酸性亞硫酸鹽法(AS)和預(yù)水解硫酸鹽法(PHK)兩種溶解漿蒸煮工藝的反應(yīng)機(jī)理不同，因而兩種漿料的性能差異較大。AS法蒸煮過(guò)程中由于纖維素降解反應(yīng)的隨機(jī)性，導(dǎo)致漿料的α-纖維素含量較低、分子質(zhì)量偏低且分子質(zhì)量的差異性較大、多分散性較高。AS法蒸煮破壞了纖維表面的初生壁并降低了纖維素分子結(jié)構(gòu)，從而提高了纖維素的可及度使得漿料的反應(yīng)性能較高。PHK蒸煮過(guò)程中，在堿性條件下纖維素主要發(fā)生還原性末端基的剝皮反應(yīng)，漿料的α-纖維素含量較高、分子質(zhì)量分布較窄且均勻；但PHK蒸煮時(shí)保留了大量纖維初生壁和較完整的纖維素分子結(jié)構(gòu)，大大降低了纖維素的可及度，從而導(dǎo)致漿料的反應(yīng)性能較低。因而，對(duì)于PHK生產(chǎn)工藝來(lái)講，可通過(guò)酶處理、酸處理及機(jī)械處理的方法，提高漿料的反應(yīng)性能。

用于生產(chǎn)黏膠纖維的溶解漿的主要性能包括純度、聚合度、反應(yīng)性能等。在對(duì)溶解漿的純度及聚合度性能進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，除采用傳統(tǒng)的指標(biāo)，如堿溶解度(S10和S18)、α-纖維素和特性黏度外，還應(yīng)考慮輔助采用離子色譜(IC)和凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)漿料的碳水化合物及分子質(zhì)量分布進(jìn)行測(cè)定。

我國(guó)對(duì)黏膠纖維生產(chǎn)用溶解漿的市場(chǎng)需求量大，加之我國(guó)對(duì)進(jìn)口溶解漿反傾銷(xiāo)法的頒布實(shí)施，將為國(guó)內(nèi)溶解漿生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展提供有利條件。因此，在努力控制生產(chǎn)成本的前提下，國(guó)內(nèi)溶解漿企業(yè)應(yīng)不斷提高溶解漿產(chǎn)品的性能，從而增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，如充分考慮原料種類(lèi)、制備工藝及漿料性能檢測(cè)等因素的影響，針對(duì)不同生產(chǎn)工藝所制備的不同溶解漿產(chǎn)品，研發(fā)出不同的性能改善方案。

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(責(zé)任編輯：董鳳霞)

·溶解漿·

2.DongguanQualitySupervisionTestingCenter(NationalPaperProductsQualitySupervisionInspectionCenter),Dongguan,

GuangdongProvince, 523808; 3.SichuanBusinessandTechnologyCollege,Dujiangyan,SichuanProvince, 611830;

4.TianjinKeyLabofPulpandPaper,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin, 300457;

5.CollegeofMaterialEngineering,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,FujianProvince, 350002)

(*E-mail: yishan.liu@unb.ca)

Abstract：In viscose fiber production the dissolving pulp with proper quality is required, the kind of raw material and production process of the dissolving pulp are very important. The pulping mechanisms and the properties of the resultant dissolving pulps were analyzed when the processes of acid sulfite (AS) and pre-hydrolysis kraft (PHK) were applied. Other important parameters such as: chemical purity, molecular weight and molecular weight distribution, and reactivity of the dissolving pulps produced from the two processes were compared.

Key words：dissolving pulp； acid sulfite (AS) process； pre-hydrolysis kraft (PHK) process； purity; reactivity

通信作者：*劉一山先生，E-mail：yishan.liu@unb.ca。

收稿日期：2015- 08-14(修改稿)

中圖分類(lèi)號(hào)：TS71

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.11980/j.issn.0254- 508X.2015.12.014

作者簡(jiǎn)介：陳春霞女士，碩士，工程師；主要從事紙張與紙制品檢測(cè)及標(biāo)準(zhǔn)研究工作。