纸浆秘诀

　　目前市场上最赚钱的纸浆是溶解浆。其制造方法主要有酸性亚硫酸盐法和预水解硫酸盐法。这两种方法在制备未漂浆用于漂白时都具有同样的目的：(1)在纤维素过度降解发生之前减少纸浆中木素的含量;(2)使半纤维素发生降解便于在蒸煮过程中(预水解硫酸盐法)或后期漂白过程中(亚硫酸盐法)除去;(3)在漂白过程中控制纤维素降解到所需的粘度水平以便于后续操作，同时使产品达到各种终端应用要求的水平。

　　亚硫酸盐法生产溶解浆的工艺条件与生产造纸用浆的条件差别较大，后者要求保留半纤维素以满足纸张强度，而前者则要求除去半纤维素或者使其充分降解以便于在后续漂白过程中除去。

　　溶解浆和造纸用纸浆亚硫酸盐法蒸煮条件的主要差别包括较快的升温时间、较高的蒸煮温度、较高的酸度和较低的结合酸(SO2)。试验测得脱木素的活化能为22kcal/mol，半纤维素水解的活化能为28kcal/mol，纤维素水解的活化能为28～44kcal/mol，这就解释了为什么低温用于生产强度较大的纸浆，而为了生产溶解浆就需要较高的温度来除去木素和半纤维素。较高的酸度和较低的结合酸，都有利于半纤维素的水解。

　　由于酸性亚硫酸盐法蒸煮温度较硫酸盐法低，蒸煮的时间长，体系的pH值低，对设备的腐蚀性强，对树脂含量高的木材不适合，使用该方法生产溶解浆的工厂越来越少。

　　预水解硫酸盐法是在传统的硫酸盐法制浆前加一段酸预水解过程。由于半纤维素对碱的攻击有抵抗性，致使传统的硫酸盐法制浆无法生产出符合要求的溶解浆。为了用硫酸盐法制备溶解浆，必须在碱法蒸煮前对木片进行酸预处理，在预水解过程中，纤维素对酸的攻击有较大的抵抗性，而半纤维素则被降解为较小的分子(聚合度只有原来的30%)，这样在接下来的硫酸盐法蒸煮过程中，通过剥皮反应和水解反应能很大程度的除去半纤维素。由于在酸预水解过程中，木素发生缩合，和传统的硫酸盐法蒸煮相比，预水解硫酸盐法蒸煮的条件要苛刻一些。

　　早期用矿物酸(如硫酸、盐酸)进行酸预水解，由于酸度较高，虽然半纤维素的脱除效率较高，但设备的耐腐蚀性要强，在水解条件过于激烈时，纤维素的降解也很严重，导致S10-S18值偏高。试验发现用热水预水解可以有效地降解半纤维素，由于半纤维素侧链上的乙酰基和部分糖醛酸基的脱除，使体系的pH下降到3左右，产生自催化酸水解，纤维素对有机酸的稳定性远高于无机酸，从而避免了纤维素的过度降解。

　　现有的硫酸盐法制浆生产线稍作改进就可以转变成预水解硫酸盐法生产溶解浆。热水预水解液的主要成分是半纤维素和少量木素，通过适当的技术处理(如膜分离)可以有效分离半纤维素。由于半纤维素是碳水化合物，燃烧热值只有木素的一半，燃烧的经济效益较低，对半纤维素进行深度加工，可以生产化工原料或生物能源。专家预测，今后的溶解浆厂将会最早成为生物质精炼的工厂，具有美好的发展前景。

[时间：2016-12-30  作者：雷以超 张洪成  来源：中华纸业传媒]