杂交鹅掌楸溶解浆漂白工艺的研究开题报告

1. 研究目的与意义

解决木浆来源主要依靠营造速生丰产林。林木良种，应具有速生、优质、高产和抗逆等优良特性，国内现有的主要纸浆材树种有云杉、马尾松、湿地松、落叶松、红松、桦木、杨木、冬瓜木、加拿大杨、毛白杨、桉木、相思、毛竹等。过去对它们的培育目标是建筑用材和矿柱材，强调的是径级大、木材密度大、硬度大及强度大，而对它们造纸性能方面的研究却很少，只有部分树种选育了专用纸浆材优良家系或优良无性系。用过去的建筑材、矿柱材良种进行纸浆材生产，原材料本身价格高，纸浆成本高，且由于不是专用林，致使纸浆能耗大，纸浆质量低。尤其是优良纸浆材品种推广应用上，科研成果与生产严重脱节，纸浆材基地上的种苗良种化还不到 20％，因此对国内常用纸浆材树种继续深入地开展专用纸浆材遗传改良并进行良种推广还有很多工作要做。另外，我们还需要开发新的纸浆材树种。

目前，纯种鹅掌楸和杂种鹅掌楸受到园林界和工业界越来越多的关注，它以其优良的观赏价值及生长特性成为公认的防护林或速生丰产林的绝佳用材。而且，杂种鹅掌楸无论从纤维形态还是化学组成上讲都是一种可用于造纸行业的优良树种。但目前还没有对杂种鹅掌楸的制浆工艺的研究。本文希望通过对其制浆工艺的初探，为开发新的纸浆材树种，进一步发展林纸一体化抛砖引玉。

2. 国内外研究现状分析

目前，全球及国内棉花种植面积下降，棉花供给不足，价格大幅上扬，导致棉短绒供给不足。而国内粘胶纤维的产量稳步增长，拉动溶解浆需求快速上升。2011年，我国溶解木约缺口184 万吨。其中近100万吨缺口将通过进口弥补，且这100万吨溶解木浆均为高档进口产品，短期难以替代。全球溶解浆市场稳定增长。全球溶解木浆需求可望从2009年的340万吨增长至2012 年的440万吨，年均复合年增长率为9.3%。全球溶解木浆需求增长动因：首先，宏观经济趋好及人口增长；其次，中国需求因素；再次，新用途的开拓；最后，人们环保意识的增强。我国溶解浆需求一马当先。我国后期粘胶纤维的产能及产量均呈现较快增长（对比全球看），而棉短绒供给无法满足国内原材料方面的需求，进而拉动溶解浆国内需求快速增长。溶解浆现存供给在海外，新增供给多集中于国内。目前全球总产能约380万吨，主要集中在海外。新增产能方面，海外仅Sateri 将在巴西扩产8.5 万吨，而国内据不完全统计新增产能将达到68 万吨。目前溶解木浆的国际价格大约在2600美元/吨，而国内售价也高达17000-18000/吨左右。海外公司的毛利最高达到65%左右，而国内以延边晨鸣为例，吨浆的净利3500－4000元左右。2012 年，我们预计国内溶解浆的吨浆净利将保持在2500元。

在发达国家，含元素氯的漂白已成为历史，取而代之的使ECF和TCF漂白。造纸企业与高等院校，科研院所紧密合作，研究开发效率更高，对环境影响更小的漂白新技术。两段氧脱木素（OO）、氧或/和过氧化氢强化的碱抽提（EO、EP、EOP）以及用氧加压的过氧化氢漂白（OO）已经在许多浆厂应用；过氧酸漂白和木聚糖酶辅助漂白也已工业化；木素酶漂白的研究不断深入，并已有中间试验的报道。

3. 研究的基本内容与计划

研究杂交鹅掌楸的漂白特性，在研究过程中采用了KP-AQ制浆方法，经预处理后的木片用较优的大罐蒸煮工艺条件，同时为后续氧脱木素过程准备原料。对蒸煮过后的浆料进行氧脱与漂白操作。

本文旨在寻找理想的工艺条件，达到蒸煮和漂白的良好结合，降低漂白污染，实现绿色生产。

4. 研究创新点

采用硫酸对原料进行预处理，达到溶解浆性能要求，后期进行氧脱木素最优条件探索，同时进行过氧化氢强化氧漂操作。