美国竹柳烧碱蒽醌法制浆试验

新疆地处欧亚大陆腹地，四周绝大部分为山地环绕，天山横贯中部，形成南北二大封闭性的内陆盆地。盆地四周的山地岩石和成土母质大都含有可溶性盐分，这些盐分随着水流带到盆地。由于盆地缺乏径流出路，水盐不断向低处聚积。在蒸发大、降水少的高温干旱气候作用下，土壤水分上升占绝对优势，淋溶极端微弱，导致土体上部累积愈来愈多的盐分，从而在盆地中形成大面积的盐碱土[1]。新疆盐碱土的总面积为2 181.410 4 hm2，占全国盐碱土面积的22.01%[2]，重点分布在天山南麓山前平原（包括阿克苏流域、开都河流域及孔雀河流域、渭干河流域）、叶尔羌河流域冲积平原、喀什河三角洲、阿尔泰山两河流域平原、天山北麓山前平原、博尔塔拉河谷等区域[3]。迄今为止，新疆大面积土壤改良主要以“排水洗盐”为主。随着资源短缺日益加剧和生态保护的迫切需要，耐盐碱植物的利用越来越引起人们的重视和青睐。这不仅可以大大降低工程费用和养护管理费用，而且耐盐碱植物定植后可降低土壤盐分含量、提高土壤有机质含量，利于土壤改造[4]。

竹柳又称为美国竹柳，是美国加州农大与美国几家最大的纸业及种苗公司联合研究的新品种。它是利用美国寒柳、朝鲜柳、筐柳等多元遗传种质材料，通过高新技术复合杂交选育。其中美国寒柳基因32.8%，朝鲜筐柳基因22%，美国毛竹基因18.4%，巴基斯坦柳基因26.8%，具有多种植物的遗传基因；又因树干修长，轮纹似竹节，叶饰浓绿，长势如竹，材质如柳而得名。它是具有强、快、好特点的优质超速生新树种，耐盐碱（可适应含盐量1.2%的重盐碱土壤），耐水淹（水淹2个月仍能正常生长），耐寒（温度-38℃），湿地、盐碱地都可栽植，是目前已知的耐盐碱速生树种之一。农6师引进竹柳在芳草湖试种经过1年精心管理，13 000 m2的竹柳 5万多株成活率100%，平均株高3 m，平均直径2.5 cm[5-7]。竹柳特别适合新疆的气候和土壤特点，目前已经在巴州、和田、阿克苏、克拉玛依、昌吉和吐鲁番等南北疆各地推广种植。图1为推广种植的美国竹柳。

图1 推广种植的美国竹柳

为了拓宽竹柳利用领域以及研究竹柳在制浆造纸方面的优势，我们选用新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁县兴平乡巴西阿瓦提红枣农民专业合作社种植的美国竹柳（以下简称“竹柳”）进行了制浆试验。

1 试验部分

1.1 试验原料

竹柳取自巴西阿瓦提红枣农民专业合作社林地，为一年生，树干平均直径2.5 cm。现场剔除树梢、树枝、树皮等杂物，捆扎后带回实验室备用。

1.2 备料

风干1星期后的竹柳先截断成长度为45 cm的木棒，然后再用斧头劈成厚度为3～5 mm的木片，然后混合均匀后装入带有塑料薄膜的袋中平衡水分24 h，备用。

1.3 设备及化学品

蒸煮：采用咸阳泰斯特试验设备有限公司生产的PL1-00型电热蒸煮锅和西北轻工业学院机械厂生产的ZQS5-300型平板筛浆机。

漂白：采用常州市华普达教学仪器有限公司生产的HH-6型数显恒温水浴锅。

抄纸：打浆采用西北轻工业学院机械厂生产的ZQS2-23型瓦利式（Valley）打浆机；抄纸采用西北轻工业学院机械厂生产的ZQJl-B型纸样抄取器。

化学品：烧碱（氢氧化钠），新疆中泰化学股份有限公司；蒽醌，濮阳市宏顺化工助剂有限公司；二氧化氯，自产。

1.4 工艺流程

1.5 分析检测

取出部分备料好的木片按照《制浆造纸实验》中的标准方法测定[8]26。

2 结果与讨论

2.1 原料化学成分

植物纤维原料的化学成分是利用原料制定生产工艺条件的基本依据，与产品的产量和质量有密切关系，对生产过程及综合利用等方面也有影响[9]。竹柳化学成分见表1。

表1 竹柳化学成分 w/%灰分 综纤维素 聚戊糖 克拉森木素竹柳 0.62 80.22 23.01 19.30

从表1可以看出：竹柳灰分质量分数为0.62%，其灰分在一般木材原料灰分低于1%的区间内[8]29；综纤维素质量分数为80.22%，略优于阔叶木原料综纤维素的70%～82%[8]38；造纸用阔叶木聚戊糖质量分数为12%～26%，竹柳聚戊糖质量分数为23.01%，在合理区间之内[8]41；竹柳克拉森木素质量分数为19.30%，也在造纸用阔叶木木素质量分数18%～22%的合理区间之内[8]47。竹柳4项化学成分含量均在造纸用阔叶木所对应的化学成分含量区间内，进一步表明竹柳是很好的造纸原料。

2.2 蒸煮

文章来源：《造纸科学与技术》 网址: http://www.zzkxyjs.cn/qikandaodu/2021/0503/575.html