梁方品 高亚洁 梁成良
濮阳龙丰纸业有限公司 河南濮阳457000
摘要：文章主要针对速生杨芯材与枝桠材木片P-RCAPMP法制浆性能进行对比分析，包括原材料相关指标、工艺运行控制参数、化学品消耗、质量指标的对比分析，最后将对比分析结果进行了总结，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：速生杨芯材；枝桠材木片；P-RCAPMP法；制浆性能
引言：近几年，我国制浆造纸行业发展速度较快，而纸浆用原料，特别是木材原料十分紧缺，为了有效缓解该种局面，部分低质量和低档次木材逐渐应用到生产当中，包括枝桠材和速生杨芯材。而不同原料的树龄也各不相同，纤维形态各异，当下针对两种生产原料的应用性能进行系统分析。
一、原材料的指标对比
枝桠材和速生杨芯材大都来自于周边地区的生产原料，芯材主要是旋皮子企业中的生产废料轴心料，实施削皮处理，相关轴心料直径在30到50毫米之间，由于芯材整体密度较高、直径较小，材质较硬，因此在削皮过程中存在较大的控制难度，为此实施削皮操作前，需要对芯材轴心料实施全面浸泡，将水分含量提升到60%，方便后期进行削皮处理[1]。原料相关质量指标对比如表1所示：
表 1 枝桠材片和轴心片质量对比
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二、工艺运行控制参数对比
某生产企业为P-RCAPMP杨木化机浆项目，年产10万吨，主要生产工艺为单段高浓磨浆和单段浸渍制浆工艺。在生产运行中，相关工艺参数控制如下所示：第一，轴心片需要将水分含量控制在60%左右，远远超出水分控制在40%的枝桠材片。进入系统后，因为轴心片自带水分相对较大，为此需要将木片仓内喷淋水彻底关闭。而枝桠材处理中，木片仓温度为35度，轴心片处理中，木片仓内温度为20度，反应仓中的温度为轴心片85度，枝桠材片95度。第二是MSD挤压撕裂设备的运行参数控制，在投入轴心片后，由于整体水分含量较大，导致挤压撕裂中所挤出来的相关游离水不能彻底快速排出，导致MSD形成较大振动和噪音，为此，可以进一步降低扭矩，提升转速，可以有效改善振动问题。而在轴心片应用过程中，MSD吨浆能耗下降速度为20KWH/ADMT。第三是高浓磨设备的运行参数，由于轴心片内部含有大量水分，导致轴心片实际应用过程中，相关高浓磨稀释水量从枝桠材片的每分钟150升降低到每分钟143升，振动值也从枝桠材片的每秒1.5毫米，提高到每秒3毫米，吨浆的制作能耗减少到100KWH/ADMT。随着吨浆能耗的降低，相关产汽量也不断降低，而在开机过程中，新鲜蒸汽用量相继提高。第四是渣浆磨与低浓磨生产中的工艺参数，两种操作中的能耗从枝桠材片的50KWH/ADMT降低到30KWH/ADMT。
三、化学品消耗对比
轴心片处理中和枝桠材片的处理过程相比，在氢氧化钠和双氧水等方面的消耗相对较低，两者对硫酸镁、DTPA、硅酸钠的吨浆消耗数量相等，具体原因如下：第一是轴心片正式削片前，便于水中实施浸泡，整体水分含量相对较大，而在经过为期两个月的贮存处理后，达到水分均衡，解析出某些有色物质以及树脂，在纤维在经过水分润胀后，拥有良好的挤压撕裂效果，化学品具有较高的吸收利用率，整体能耗相对较低。第二是轴心片因为没有树皮，所以对于化学品的消耗数量较少[2]。
四、质量指标对比
相关质量指标对比如表2所示：
表 2 质量指标对比分析
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通过分析上表数据，对比分析质量指标，能够得出以下几点结论：车间控制下，不同木片相关游离度指标大致相同，而轴心片游离度相对较低；轴心片相关白度指标和枝桠材片相比，大约高出1.1%；轴心片的平均纤维长度相对较长，湿重指标相对较高；轴心片和枝桠材片相比，裂断长度指标大约高出1100米，整体撕裂指数相同；轴心片和枝桠材片相比，松厚度指标相对较低；轴心片在实际应用过程中，和枝桠材片相比废水出水SCOD相对较低，每升少1150毫克。
产生上述现象的原因如下：第一，轴心片实施削片操作前，便在水中实施了浸泡，并溶出部分水解物，而纤维在被水润胀后，实施磨浆和挤压撕裂过程中，容易使纤维分离，降低能耗、削减游离度。如果整体挤压撕裂效果相对较好，则化学品会拥有较高的吸收利用率，为此轴心片相关白度指标也呈现出较高水平，降低化学品材料消耗。第二，纤维平均长度和纤维结合力会影响裂断长，在打浆度不断提升条件先，纤维结合力也相继扩大，细纤维化和纤维润胀持续增加，纤维相关比表面积也持续扩大，会游离出相对较多羟基，推动纤维之间氢键彼此融合，促进纤维结合程度持续提高，由于轴心片纤维具有良好的润胀效果，所以实施打浆操作中，会进一步扩大比表面积和细纤维化，轴心片相关裂断也远远超出枝桠材片。
第三，由于轴心片纤维拥有良好的润胀效果，所以实施纤维打浆分离操作中，能够尽量维持纤维原本长度，而轴心片相关纤维长度会相对较长，而处于裂断长和打浆度相对较高的条件下，纤维松厚度会进一步降低。第四，在使用轴心片的过程中，相关化学品应用原料消耗较少，出水中的COD值相对较低，而在应用枝桠材片过程中，会消耗较多化学品，出水中COD值相对较高。成浆得率为83.32%。
五、对比分析结果
不管是废水处理状况、质量指标、吨浆能耗或是化学品消耗，轴心片在实际应用中的效果远远超出枝桠材片。而吨浆电耗大约能够节约160KWH/admt，双氧水的吨浆消耗能够节约0.5%，吨浆的氢氧化钠可以节约0.2%，水资源消耗方面，吨浆能够减少3t/admt。
通过分析轴心片和枝桠材片两种材料在P-RCAPMP法制浆中的不同性能，提出有效的改进措施：轴心片因为整体密度较大，材质相对较硬，因此可以有效应用到实际生产当中，减少生产成本，而枝桠材片在实施有效处理后，能够达到相同节能减耗效果。具体节能降耗优化处理措施如下所示：第一是适当缩减原料树皮含量。第二是提升木片内相关水分含量，维持在50%到60%左右，加入适量生物酶，保存两个月的时间进行有效应用，如果不添加生物酶，则需要保存2到3个月应用，能够实现节能减耗目标。
结语：综上所述，针对枝桠材以及杨木芯材P-RCAPMP法的制浆造纸应用性能进行对比分析，能够进一步了解到在木材原料十分紧缺的条件下，枝桠材和芯材能够有效应用于生产当中，经过有效处理，能够进一步提升产品质量，实现节能减耗目标。
参考文献：
[1]裴强强,俞晶晶.制浆工艺对浆液结石体力学性能的影响[J].兰州大学学报(自然科学版),2020,56(01):125-132.
[2]魏录录,严振宇.挤压预处理对杨木APMP浆纤维形态及制浆性能的影响[J].林产化学与工业,2019,39(06):109-114.