溶解漿的質量要求及其生產技術研究

王恬 譚曉峰 李曉婧 鄧強 劉丞

山東省產品質量檢驗研究院 山東濟南 250102

溶解漿是制漿造紙行業的一個特殊產品，常用于纖維素及其衍生物的相關產品生產。由于溶解漿的質量要求相對較高，因此其生產過程對于原料、工藝以及設備等方面有著較高的要求，加強對相關生產技術的研究成為了相關產業發展的必須要關注的一個問題。

1 溶解漿及其用途

溶解漿是指纖維素質量分數≥90%的高純度精致漿，又被稱為漿粕。溶解漿內除了大量的纖維素以外，通常還會含有少量的半纖維素、木素、有機抽出物、礦物質等成分，其總體含量一般在1-10%左右，幾乎不會對溶解漿中的纖維素的相對分子質量分布造成影響[1]。

溶解漿生產再生纖維素以及纖維素衍生物等產品的重要原料，大致可以范圍黏膠纖維與纖維素酯兩大類產品。其中黏膠纖維是將溶解漿原料進行了堿化、老化、黃化、酸化等一系列工序處理后再生成纖維素，然后經過紡絲工藝制成纖維素纖維，用于無紡布、汽車輪胎簾子線、玻璃紙、海綿等產品的生產。纖維素酯則屬于纖維素經過酸化處理后的衍生物，常見的有醋酸纖維素、硝化纖維素、醚化纖維素等，可用于塑料制品、液晶顯示屏、油漆、炸藥、粘合劑、食品添加劑等產品的生產。

2 溶解漿的質量要求

2.1 α-纖維素含量

α-纖維素是溶解漿的主要成分。其含量與溶解漿純度以及生產成本成正比關系。低等級溶解漿中α-纖維素的質量分數＜90%，在中等級溶解漿中其質量分數要求為90-95%，高等級溶解漿則要求其質量分數＞95%。

2.2 半纖維素含量

半纖維素在溶解漿中的含量雖然不高，但卻會對纖維素產品的生產造成一定的影響，使其在酸、堿處理過程中發生變色。

2.3 殘余木質和白度

溶解漿殘余木質的含量一般以卡伯值進行表示，要求＜0．2～0．5個單位，即殘余木質的質量分數＜0．05%。溶解漿殘余木質是影響產品白度的主要因素，在部分對白度要求較高的產品生產中，要求其白度應達到95%以上[2]。

2.4 吸堿值

吸堿值代表溶解漿纖維素與堿的反應性能，吸堿值越高代表產品質量越好，但過高會導致浸漬溫度大大提高，增加產品生產能耗，而過低則會導致溶解漿毛細孔隙度降低，堿比不均勻。在實際生產中需要將產品吸堿值控制在相對穩定的水平。

2.5 反應性能

溶解漿的反應性能越高表示產品均勻性越好，能夠降低生產過程中的化學藥品消耗從而節省成本，降低有害物質的產生，通常以濾阻值和顆粒含量、酸代度(γ值)和Fock反應性能進行表示。

2.6 無機組分以及金屬離子

溶解漿中的無機組分以及過渡金屬離子過多會對纖維素相關產品的生產造成不利的影響。例如，Fe2+和少量Cu2+會使溶解漿的光誘導返黃、SiO2會影響黏膠纖維的老化時間和過濾性能。

3 溶解漿生產過程中的質量控制

3.1 纖維原料

隨著傳統的棉短絨、針葉木等傳統的生產原料的供應緊張，導致生產成本不斷提高，一些非木材原料也逐漸開始用于溶解漿的生產，例如竹子、闊葉木、蘆葦、蔗渣等。但這些非木材纖維原料存在得漿率低且生產的溶解漿質量相對較差等問題。因此，在溶解漿的生產中，必須要對所使用的纖維原料種類進行科學的論證，保證其能夠有效的降低生產成本，能夠持續供應，且對于溶解漿質量的影響較小。

3.2 蒸煮

當前溶解漿生產主要使用的蒸煮工藝為預水解硫酸鹽法，其相較于過去的酸性亞硫酸鹽法不僅能夠較好的脫出原料中的木素、半纖維素，還具有較高的漂白效率。在溶解漿的蒸煮工藝上，要合理的確定工藝條件，在保護纖維素不被降解的基礎上盡可能的將原料中的雜質部分去除，保持溶解漿較好的均勻性。

3.3 漂白

在溶解漿的漂白工藝中，除了要進一步的脫出其中的雜質以外，還能夠對纖維素黏度、聚合度、反應性能等方面進行調整。目前常用的漂白工藝主要有有氧脫木素（0）、二氧化氯漂白（D）、過氧化氫漂白（P）等，其中脫氧木素對纖維素的損傷較大，應注意控制反應程度；二氧化氯對于纖維素損傷較輕，是較好的漂白試劑；過氧化氫多用于工藝末段，能夠在漂白的同時避免漿料反黃。

3.4 精制

精制工藝能夠對溶解漿中的雜質進一步清除并提高其反應性能，通常情況下可以與漂白工藝交叉進行。常用的精制工藝主要有堿抽提、酸處理和酶處理等。堿抽提又可以分為熱堿抽提和冷堿抽提，對于使用了酸性亞硫酸鹽蒸煮工藝的漿料效果較好，在需要設置堿液回收系統；酸處理能夠有效的去除抗堿性半纖維素，同時還能夠減少漿料的金屬離子與灰分含量；酶處理中主要使用纖維素酶來降低纖維素黏度和性對分子質量、提高其反應性能，使用半纖維素酶來去除漿料中的雜質，需根據具體原料來調整酶的用量。

3.5 其他工藝

除上述工藝以外，微波處理、電離子輻射處理、離子液處理以及機械處理等工藝也經常用于溶解漿生產中，能夠有效的減少漿料雜質，提高反應性能[3]。