关键词：芦竹；SCMP;预处理;磨盘间隙芦竹芦竹是芦苇与竹子杂交生成的一种非木材纤维原料，形似竹子，系多年生粗壮草本植物。其繁殖能力强，对土壤要求不严格。主要分布在河堤、湖泊附近，尤其我国东部沿海地区拥有万亩盐碱地，非常适合芦竹的生长，可以大面积种植。芦竹我们在实验室中对芦竹AP-AQ浆和KP浆进行了大量的研究，结果表明：芦竹用于化学制浆时蒸煮困难，浆得率低，用碱量高。在用碱量达20%，蒸煮温度160℃下，蒸煮时间2.5h,KMnO4值仍高于18，难于漂白，这也是芦竹迄今没能大规模应用于造纸业的原因。为了充分利用这种新资源，我们对芦竹SCMP制浆工艺进行了研究，以使其生产的纸浆能满足瓦楞原纸或箱纸板的要求。　1原原料特性芦竹芦竹，取自东营油田盐碱地，贮存半年以上，敲碎，切成长20～30mm，风干，备用。芦竹的主要化学组成为:芦竹苯醇抽出物：11.36%芦竹热水抽出物：16.38%芦竹Klason木素：18.89%芦竹1%NaOH抽出物：38.47%芦竹综纤维素：52.50%芦竹灰分：4.13%芦竹表1为芦竹与芦苇、竹子的纤维形态对比。表1芦芦竹与芦苇、竹子的纤维形态对比　长度 mm宽度 μm长宽比平均一般平均一般芦竹芦苇竹子1.281.122.000.70～1.790.60～1.601.23～2.7114.69.716.213.7～19.65.9～13.412.3～19.68811512　2试试验方法芦竹利用四因素混合水平正交试验对芦竹SCMP磺化预处理条件进行探索。芦竹磺化预处理后，将芦竹片洗净，用ZSP-300型高浓盘磨机磨解成浆，磨浆浓度15%，磨盘间隙0.3mm、0.1mm，分两段磨浆。然后用PFI磨打浆至35°SR，浆浓10%。芦竹在抄片器上抄制80g/m2的手抄片，并按国家标准或部颁标准测定其各项物理指标，进行分析。　3结结果与讨论3.1磺磺化预处理条件及对纸浆性能的影响芦竹在SCMP生产中，磺化预处理是关键。由于处理时引入OH-、-SO3H-、-SO32-，木素发生磺化反应，由憎水性变为亲水性，促进了润涨，使纤维变得柔软，有利于磨浆段产生细纤化的长纤维和细小纤维，提高了纤维间的结合力。芦竹实验结果表明：Na2SO3用量、最高温度是影响磺化度[1]最重要的因素。在其他条件不改变的情况下，随着预浸液中Na2SO3用量的增加，磺化度逐渐升高，纸浆的强度指标亦随之上升，140℃时的磺化度与纸浆性能指标关系如图1；图1 磺化度对纸浆强度性能的影响图2 温度对磺化度及得率的影响随着最高温度的升高，强度指标明显上升，但纸浆得率却呈下降趋势，尤其在最高温度超过160℃时，得率下降比较剧烈，如图2。芦竹这主要是因为在磺化过程中，同时进行着木素的磺化与木素的磺酸盐溶出［2］两个过程。在较低温度下，以木素的磺化为主，纸浆磺化度提高，强度指标升高；而高温下，木素的溶出占主要地位，因此降低了纸浆得率。芦竹同样，NaOH用量(预浸液的pH)和预处理时间对纸浆性能也有很大影响。NaOH用量越高，磺化度越高［3］，但当NaOH用量从1%增至5%时，白度则下降5%左右，而且纸浆得率也有所下降。因此，芦竹宜在比较温和的碱性条件下进行磺化预处理。同理预浸时间越长，磺化度和酸溶木素越高，纸浆得率及Klason木素含量下降，因此处理时间不宜过长。芦竹结合我们要生产的纸种(瓦楞原纸和箱纸板)的要求，我们在正交试验基础上，进行了扩大试验，试验结果为：芦竹白度：37.8%芦竹得率：88.6%芦竹裂断长：2.94km芦竹撕裂指数：7.48mN·m2/g芦竹耐破指数：2.46kPa·m2/g芦竹扩大试验结果与正交试验结果相比较，明显优于其它方案，并且预处理后的废水(含磺化木素)经改性后可用于油田开采中。可见我们的优化方案选择是正确的。3.2磺磨盘间隙对纸浆强度性能的影响芦竹芦竹经过磺化预处理后，用高浓磨浆机磨解成浆。其中磨盘间隙［4,5］是一个非常重要的参数，直接影响着成浆的质量。芦竹属于非木材纤维原料，用于高得率制浆与木材有很大区别。为了提高SCMP浆的质量，在确定磺化预处理条件及磨浆浓度的前提下，我们对磨盘间隙的影响进行了试验，结果如表2所示。表2不不同磨盘间隙对纸浆性能的影响序号磨盘间隙 mm裂断长 km撕裂指数 mN·m2/g注解ABCD0.5 0.2 0.20.3 0.10.3 0.1 0.10.3 0.1 0.052.572.792.872.467.227.557.437.18纤维束较多，成浆差成浆良好，但有少量粗纤维束成浆良好，纤维长，切断少纤维很短，滤水性很差芦竹从表2中可以看出，不同的磨盘间隙对成浆质量及强度性能影响比较大。芦竹纤维比较短，宜采用较小的磨盘间隙进行磨解。实验结果表明：当采用0.3mm、0.1mm、0.1mm的磨盘间隙进行三段磨浆时，成浆均匀，纤维帚化好，长纤维多，强度性能指标最好。　4结结 论4.1芦芦竹SCMP预处理时，Na2SO3用量、最高温度是影响磺化度的主要因素，NaOH用量及预处理时间对白度、得率影响较大。在弱碱条件下(NaOH用量1%)，Na2SO3用量15%，最高温度150℃，升温保温1h左右的预处理条件是适宜的。4.2芦磨盘间隙是影响芦竹SCMP强度性能的重要因素，建议采用0.3mm、0.1mm、0.1mm的磨盘间隙进行三段磨解。4.3芦芦竹化学制浆比较困难，但其SCMP浆却具有优良的性能，可以满足瓦楞原纸及箱纸板的要求，且其废水(含磺化木素)处理后，可用于采油业，可望解决污染问题。因此，芦竹作为一种新的造纸原料，可大面积开发利用。　参考文献[1]陈嘉翔.高效清洁制浆漂白新技术.北京：中国轻工业出版社，1996[2]W Situ.The relative effect of lignin oxidation and sulonation in chemimechanical pulping of Aspen.Wood and Pulping Chemistry[3]任维羡等.竹材磺化化机浆的研究.中国造纸，1992，(1)[4]李顺秋等.六种阔叶木CTMP制浆性能的初步研究.福建林业科技，1998，(2)[5]刘建华等.引种四川铠木CTMP制浆工艺及抄新闻纸.中国造纸，2001，(4)