摘要：用亚硫酸氢镁法生产苇浆，通过良好的蒸煮生产工艺的控制，是提高蒸煮得率的有效途径。能制得易筛、易漂、较高得率的纸浆。能较大程度地改善纸浆质量，改善纸浆的抄造性能。对企业的经济效益、产品质量起到十分重要的地位。
关键词：亚硫酸氢镁；蒸煮；木素；得率
纤维原料的不足，是当前世界造纸发展面临的困难之一。开拓新的原料资源和从事改革制浆工艺，探索提高粗浆得率，相应降低原料消耗及成本，成了当务之急。天津造纸厂从建厂投产后的数十年，一直沿用亚硫酸氢镁法生产苇浆，主要供本厂生产凸版纸及有光纸等品种。在以往的生产制浆方法上，一直是在围绕本厂生产主要产品——凸版纸的抄造性能及质量要求的前提下，对蒸煮条件如何提高粗得率做了大量的探索。
得率的高低与纸浆的硬度，纤维素的降低程度，半纤维素的保留量有直接的关系。提高纸浆硬度，减轻纤维素的降解程度，保留更多的半纤维素可使粗浆得率得以提高，也可以相应改善最初的湿浆强度，有助于改善纸浆的抄造性能。但半纤维素含量高也会给纸张的印刷适应性带来影响。如纸的紧度高，吸墨性较慢，印刷平滑度较差及印刷过程中易掉毛、掉粉等。因此，如何调整制浆蒸煮工艺，控制适当的纸浆强度，又相应保留半纤维素含量，既要在不影响纸张质量的前提下，改善纸机的抄造性能，又要获得较高的粗浆得率，这就成为我们制浆工艺工作中的一个主要课题。尤其是原料的质量好坏及控制水平的稳定与否，这一工作就显得极为的重要。
亚硫酸氢镁苇浆蒸煮是亚硫酸盐法蒸煮中的一个分支。它的目的是要使植物纤维原料中的木素与亚硫酸氢镁蒸煮药液起化学反应，生成木素磺酸、木素磺酸盐而溶解于蒸煮液中。在大部分木素被去除之后，就能使纤维分散而成浆。在完成这一过程中，还要尽可能的让纤维素少受损伤，半纤维素尽可能多地保留下来，这样就可以制得好筛、易漂、较高得率的纸浆。
亚硫酸氢镁药液在苇浆蒸煮过程中的基本过程大致可分为药液的渗透，磺化和溶出三个过程阶段。但这三个阶段是相互联系，并无严格的界限，因此不能截然分开。药液的渗透好坏，对蒸煮具有决定性的影响。如果药液未经充分渗透就升温过高，木素会发生缩合反应。木素缩合后，将很难磺化，使木素的脱出发生困难，较微缩合可导致粗浆漂率升高，严重缩合将产生水煮浆（红苇片）或糊浆（黑苇片）。渗透不充分、不均匀还会导致蒸煮后的纸浆中粗渣量增高，细浆得率下降，漂白氯耗增加，尘埃度增大。因此，在蒸煮初期药液对整锅苇片每一部位的充分、均匀地渗透是确保良好蒸煮效果的基础。
药液对苇片的渗透主要依靠溶质的扩散和压差作用下的液体流动。有文献指出，纵向渗透速度较横向渗透速度快20倍，会存在化合酸比游离酸渗透速度上的滞后现象。但由于苇片具有片薄，组织疏松的特点，完成渗透过程，确保化合酸进入苇片中心部位所需要的时间比木片要短得多。因此，渗透是比较容易的，这就具备了快速直线升温的可能性。但是，应当指出，苇片由于水分大或前期液位比较低，又过快的升温，也会引起木素缩合，而抑制了木素的磺化，后期可能出现红苇片。因此在蒸煮前期，如何充分均匀的加快药液对苇片的渗透速度是蒸煮好坏的前提。一般情况下，提高总酸，增大浓度梯度，可以加快溶质的扩散速度，提高药液温度或采取通汽装锅的方法，也可加快渗透速度。
苇片具备了容易渗透的特点，因而采用高酸比的蒸煮药液成分进行蒸煮，这在亚硫酸氢镁法制浆中是其独特的优点。它破格地使用亚硫酸氢镁法蒸煮，可以同时实现高德率和低漂率。即在比较缓和的条件下，蒸煮既能保留较高半纤维素，又能比较完全的去除木素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为脱木素的过程主要是木素磺化反应和木素磺酸的水解溶出过程。没有足够的盐基量，木素磺酸的溶出，就会受到限制。因为有相当一部分磺化了的木素，必须与盐基结合，成为木素磺酸盐才是可溶的，才能在蒸煮的高温阶段被溶出。
木素磺化反应的有效成分是磺酸根离子，足够的盐基量可保持较高和较稳定的磺酸根离子浓度。这在蒸煮过程中是使木素比较完全磺化的很好保证，同时充足的盐基量在蒸煮前期使蒸煮药液的pH值较高，对木素的缩合有控制作用，这对木素的磺化反应也极重要。
蒸煮液盐基量的增加，不仅可以提高磺酸根离子的浓度。成为增加木素磺化的强度和加速木素磺酸溶出的必要条件。而且对尽多地保留半纤维素也起到了很有效的保护作用。在蒸煮后期，由于木素磺酸的溶出，始蒸煮液的pH值急剧下降，足够盐基量的存在，又可起到有效的缓冲作用，可以控制pH值不致于降太快，这就减轻了高温下蒸煮的纤维素的降解程度和半纤维素降解及水解溶出的程度。
鉴于镁盐在亚硫酸氢镁法苇浆蒸煮中的上述作用，提高蒸煮液中化合酸成分，只要盐基不沉淀不造成堵塞容器和管道，只要不影响渗透过程的更好完成，对抑制木素地缩合、强化木素的磺化，有效地溶出木素和更多的保留半纤维素，缩短蒸煮过程，是非常有益的，也是改善纸浆质量，提高蒸煮得率的有效途径。
生产实践也证明了这一点。在过去的生产实践中出现过这样的问题。由于苦土纯度发生问题，MgO含量波动较大，造成苦土补加量偏低，再加上操作工人在滴定药液时操作上的偏差，造成生产实际酸比低于工艺规定的标准。致使粗浆收获率一度出现偏低现象。找到原因后采取了措施，之后几个月，粗浆收获率基本达到了50%以上。
不论小型实验还是大型生产的实践，都证明了亚硫酸氢镁法苇浆蒸煮可以采用高酸比的蒸煮液，通过对镁盐基在蒸煮过程中所起到的作用分析和认识，我们得到以下三方面的体会：
1、芦苇酸法制浆根据苇浆的特点和可溶性盐基的特点，完全能够采取较高酸比、较低总酸来良好完成蒸煮过程，并可获得较高的得率。这对经济效益、产品质量都是十分重要的。
2、在制浆造纸综合工厂中，制浆要满足造纸的要求是很重要的，但也要改善经济指标。根据纸机对纸浆硬度的要求，用提高总盐基量来提高蒸煮得率上，可采用两种不同的方法：
一是为适应纸机需要，适当提高纸浆硬度时，可以采取固定总酸，提高化合酸的办法，这种方法可以保证成浆得率和所要求的强度。但粗浆漂率会相应有所升高。另一种是在纸机希望纸浆硬度适当降低时，可采用固定酸比提高总酸的方法，这种改变，不但可以使蒸煮收获率提高，而且粗浆漂率会同时有所下降。
3、高酸比的药液成分，可以使亚硫酸氢镁法蒸煮苇浆同时实现高得率和低漂率，但酸比最高不易超过3.2:1。因为盐基量过高会造成大量沉淀，堵塞设备影响生产，同时会造成蒸煮初期总酸急剧下降，后期残酸过高。
因此要想在蒸煮过程中做到高产、优质、低消耗，准确的酸比及严格的工艺技术条件是非常重要的一个环节。
论文作者:贾宝媛
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年10月上
论文发表时间:2019/6/24
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