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香蕉假茎纤维造纸技术的研究

发布日期:2014-05-09 14:10:03  来源:本站整理  将本页收藏至:QQ书签 百度收藏

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香蕉假茎纤维造纸技术的研究

                                 香蕉假茎纤维造纸技术的研究
                                   陈致水,李粤,梁栋,王娟
                    (海南大学机电工程学院,海南儋州571737)
    摘要[目的]对香蕉假茎纤维造纸技术进行研究。[方法]分别对纸质、出纸率、成本、原料基地投资进行分析。[结果]从香蕉假茎中提取的纤维制成的纸张不含酸性物质,很耐用,韧度是一般纸张的30倍,能防火、吸油却不透水;与其他植物纤维相比,香蕉假茎纤维虽然纤维素含量中等,但综合成本、环境各方面的因素,香蕉假茎纤维造纸技术具有一定优势。[结论]香蕉假茎作为造纸原料,具有很大的开发价值和应用前景。
    关键词:香蕉假茎;纤维;造纸;环境;资源
    中图分类号:S37 文献标识码:A 文章编号:0517-6611(2011)32-20050-01
    香蕉(Musa nana Lour)属于芭蕉科芭蕉属植物,多年生常绿大型草本单子叶植物,无主根。原产亚洲东南部、亚热带地区。我国广东、台湾、广西、海南等也均有栽培,其中以广东种植面积最多,以香牙蕉(Musa cavendisihii.Mc,亦简称香蕉)为主[1]。我国香蕉种植面积很大,平均年产量600万t。香蕉收获后地上一部分香蕉假茎可作为田间的绿肥,但更大部分的香蕉假茎直接被废弃或者被焚烧,造成环境污染和资源的极大浪费。
    纸质主要以其纤维形态和纤维的纯净程度作纸质的质量评价标准。在纤维形态方面,主要以纤维的平均长度进行评价;在纤维的纯净程度方面,一般以纤维素含量高而其他组分含量低的纸浆品质为好。对香蕉假茎纤维成分的分析可知,香蕉假茎纤维平均长度为0.20~4.19 cm,纤维素含量仅略低于其他亚麻类,且成本价格较低。因此从环境、资源等多方面因素综合考虑,香蕉假茎很适合用作造纸原料,具有开发利用价值和前景。
    1·材料与方法
    1.1原料新鲜香蕉假茎(长度25~30 mm)采自中国热带农业科学院科技园香蕉基地;香蕉假茎纤维为中国热带农业科学院农业机械研究所提供,产自广东湛江。
    1.2仪器和试剂弹簧秤、数码相机。蒽醌、生石灰、氢氧化钠、双氧水、聚醋酸乙烯乳液。
    1.3方法
    1.3.1制浆。
    1.3.1.1备料。取新鲜香蕉杆1根,剥除外层死皮,除去黑叶等杂质,取约3 kg蕉杆,剁碎至长度25~30 mm。
    1.3.1.2预浸和沥干。将剁碎的蕉杆入桶,加入自来水,没过原料即可;加入生石灰0.5 kg,浸泡72 h,之后沥干。
    1.3.1.3蒸煮。加入自来水,没过蕉杆即可;再分别加入氢氧化钠0.05 kg和蒽醌0.1 kg;之后进行蒸煮,直至全部成纤维状为止,随后出锅。
    1.3.2调制。纸料的调制为造纸的另一关键环节,纸张形成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。调制过程大致可分为散浆、打浆、加胶与充填3个环节,散浆与打浆之前,首先需要用磨子把较粗的纤维状固体磨成泥状,研磨之后,加入0.75 kg聚醋酸乙烯乳液,500 ml双氧水。
    1.3.3抄造。使稀的纸料均匀地交织和脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别直至生成成品纸。
    2·结果与分析
    2.1纸质所造纸张不含酸性物质,耐用性好,韧度是一般纸张的30倍,能防火、吸油却不透水。具有高防水、防火、防蛀、防酸、表面耐擦、无化学反应、无放射性、易清洗、抗老化、不易碎、重量轻、强度高、环保适应性极佳等特点。因原材料本身的物理性能不易氧化,故涂装的色彩不褪色、耐老化、色泽均一、不脱落、色彩丰富、丽质清新,可满足不同消费层次的需求。
    2.2出纸率、成本
    2.2.1纤维原料成本结构。国内几种主要纤维原料在纸浆成本构成中的比例,见表1。
              
    由表1可见,香蕉假茎较其他几种原料生产成本低,具有一定竞争力和应用前景。
    2.2.2原料基地投资。麦草、废纸、甘蔗渣基地需设置供应贮料场。木材、竹、芦苇基地,除要设置贮料场之外,还要建设生产基地。纤维原料占纸浆纸张生产成本比例较大。降低原料价格和生产成本,是提高企业经济效益的关键,建设原料基地减少中间税赋是一条必行之路。香蕉假茎作为香蕉的副产品,在香蕉收获之后可以直接收集在地里,不仅节约了大块贮存原料场地,也保护了环境。
    3·结论
    采用香蕉假茎作为造纸的原材料,不论从纸质、资源回收利用方面,还是投资成本方面,都有很大的开发价值。此外,对企业来说,不管是从降低造纸成本还是从保护环境角度来看,利用香蕉假茎作为造纸原材料都是一种利国利企的方法,既可以减少造纸对木材的需求,减少森林的砍伐,降低自然灾害的发生,又可以对香蕉假茎的回收利用起到积极的推动作用。
参考文献
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[7]中华人民共和国国家统计局.中国工业经济统计年鉴(2004)[M].北京:中国统计出版社,2004.
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[11]张旋,姜洪雷.浅述造纸工业的清洁生产技术[J].中国造纸,2007(3):56-58.
[12]胡惠仁,徐立新,董荣业.造纸化学品[M].北京:化学工业出版社,2002:3-10.


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作者:佚名
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