溶解浆的制备及其应用溶解浆的制备及其应用崔宇，陈嘉川，杨桂花（山东轻工业学院制浆造纸科学与技术教育部重点实验室，山东济南250353）《纸和造纸》2011年6月第30卷第6期PP27-32摘要：溶解浆是高纯度的精制浆，可用于生产黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。制备溶解浆的方法分为两种：一种是亚硫酸盐法，另一种是预水解硫酸盐法。制备人造纤维浆粕和其他纤维素衍生物用浆主要工艺为预水解硫酸盐法；制备溶解浆的最佳原料为棉短绒，也可以用木材和非木材原料，目前竹纤维原料受到广泛关注。关键词：溶解浆；制备技术；竹浆粕；黏胶纤维中图分类号：TS734文献标识码：A文章编号：1001-6309(2011)06-0027-06基金项目：国家自然科学基金资助项目(30972326，31070525)。作者简介：崔宇先生(1987-)，在读硕士研究生，主要从事制浆绿色化学及生物质资源化利用的研究；E-mail:cuiyu027@163.com。通讯作者：杨桂花，E-mail:ygh2626@126.com。近几年棉花价格持续大幅上涨，下游纺织行业成本压力骤增，通过提高棉花替代品的使用比例来缓解成本压力成为众多厂商的选择。溶解浆可以生产黏胶纤维来替代其他纤维，造纸用化学木浆和溶解浆生产工艺基本相似，目前部分造纸企业将化学浆生产线转化为木材溶解浆生产线，盈利能力大幅提升，受到市场广泛关注。溶解浆属于高纯度的精制浆，主要用于生产黏胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。制备溶解浆的原料主要是棉短绒和木材，由于棉短绒的价格和供应不稳定等因素，目前棉短绒浆已被部分木浆所代替[1]，与棉短绒浆相比，木浆具有较好而均匀的黏胶加工性能，特别是黏胶过滤性能。目前非木材用于制备溶解浆也受到广泛关注，特别是竹材[2~4]。不同于造纸用浆粕，溶解浆对浆粕纤维的形态和强度没有要求，但是对纤维的聚合度和化学成分，特别是α-纤维素含量和白度有较高的要求。溶解浆级别一般以α-纤维素含量来划分，α-纤维素含量低于90%的为低级溶解浆，在90%~95%之间的为中级溶解浆，而超过95%的为高级溶解浆。溶解浆可用改进的硫酸盐法或亚硫酸盐法来制备，其主要目的就是制得聚合度均一的纯纤维素，而木素和半纤维素作为杂质被除去。1溶解浆的制备方法溶解浆的制备方法大体上分为两种：一种是亚硫酸盐法，另一种是预水解硫酸盐法。制备人造纤维浆粕和其他纤维素衍生物用浆的主要工艺为预水解硫酸盐法（或碱法），尤其是对于半纤维素含量高或树脂含量高的原料，必须用预水解硫酸盐法来蒸煮才能得到合格的浆粕。预水解硫酸盐法蒸煮包括预水解和硫酸盐法蒸煮两个环节，预水解主要是降低半纤维素含量（特别是木聚糖含量）和提高浆粕反应能力[5]。溶解浆要求半纤维素含量要降到一定数量以保证黏胶制备能顺利进行，避免化工原料消耗高和过滤性差，进而避免影响到产品强度。因此采用硫酸盐法制备溶解浆时，必须先进行预水解，使原料中的部分半纤维素在高温、酸、电解质作用下水解脱除。预水解处理介质有水、蒸汽及无机酸。无论采用何种介质，水解液均呈酸性，并将部分半纤维素转化为多糖类。1.1预水解硫酸盐法制竹浆粕中国是世界上竹类资源最丰富的国家，共有39属500余种，约占世界竹种总数的1/3[6]。中国现有竹林面积7.2×104km2，主要分布在我国南方的17个省(市)[7~9]。利用我国丰富的竹子资源生产溶解浆粕，研制开发纺织纤维是竹材加工利用的新途径，这将大大提高竹子的利用价值[10,11]。近年来，随着中国经济的快速增长和人民生活水平的不断提高，对黏胶纤维的需求也不断增加。以前主要用针叶木和棉短绒生产黏胶长纤，但针叶木存在生长周期长的问题，而棉短绒又主要用于军工和其他战备物资，因此这两种原料的供应越来越紧张。而竹纤维比其他纤维具有更优的吸湿性能和透气性，比较适合制作夏季服装、运动服和贴身内衣。因此开发竹纤维特别是再生竹纤维具有广阔的应用前景。黏胶用竹浆粕的α-纤维素含量一般不超过85%，聚合度在500~800之间。与黏胶纤维相比，其他再生纤维素纤维如醋酸纤维、Lyocell纤维等具有更高的经济附加值，不过其对浆粕的要求更高，特别是醋酸纤维，需要用α-纤维素含量高于95%...