蒸煮

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竹材的相对密度虽大，但呈多孔性，全杆充满轴向的导管，在鲜竹导管中充满液汁，而竹材干燥后导管则充满空气，空气阻止药液渗透，因此，必须设法排除空气才能获得良好的渗透。竹子比重大，装锅量大，有利于提高蒸煮器的生产能力。

竹材的半纤维素含量在18～25%之间，比木材高，因此，在蒸煮过程中必须严格控制蒸煮最高温度。

竹子的乙醚抽出物少(约0．6～0．7%)，在制浆过程中树脂障碍甚微，洗浆过程中泡沫比木浆少得多。

竹子的灰分含量在1．6～3．46%之间，含硅量在0．16～2．5%之间，比木材含硅量高，在碱回收时有一定的硅干扰现象。

1．影响蒸煮的因素

影响硫酸盐蒸煮竹材的主要因素有：竹材的品种和老嫩、用碱量、硫化度、液比、温度、时间以及渗透条件等。

一般硫酸盐法蒸煮竹材的工艺如下：

原料规格：竹片长：10～25mm；竹丝长：30～50mm；竹片水份：不宜超过15%；厚度：3～5mm。

用碱量(以NaOH对绝干竹片计%)：因竹种、竹龄以及对纸浆要求的不同，用碱量有很大的差别。一般漂白浆为18～23%，有的高于23%，纸袋纸用的本色浆为15～16%。

硫化度：蒸煮漂白浆，硫化度一般为15～20%；牛皮纸、纸袋纸用浆则高些，一般为20～25%。

液比：竹材硫酸盐制浆一般液比控制在1∶2～2．8，用立式蒸煮锅蒸煮竹片，宜采用较大的液比，一般为1∶3～3．7。药液最初浓度控制在50～60g／L。液量为锅容的50～60%为宜，对容易渗透的原料，液比要大一些，对不容易渗透的原料，液比要小一些。连续蒸煮器蒸煮竹片液比一般控制在1∶2．5～3．0。

蒸煮温度和时间：竹材结构紧密，加上导管内部留存的空气极不易排除，因此需要有较长的药液渗透时间。低温渗透的压力在25～392kPa之间，时间为1～2h；高温蒸煮压力为588～686KPa，时间2～3h。

不同的竹种，要制得硬度相近的纸浆，其用碱量和得率相差较大。见表5－6－2。

表5－6－2 不同品种的竹材蒸煮用碱量和得率的比较

注：硫化度25%，液比1∶3；温度及时间：110℃及30min，125℃2h，152℃及3h。

表5－6－3 本色竹浆不同用碱量对纸浆质量的影响

注；①原料：脱青慈竹，水分13%。

②蒸煮条件：硫化度28%，液比1∶2．4；蒸煮曲线，0～412kPa1h10min，在412kPa，保温30min，617kPa 保温1h20min。

表5－6－4 部分造纸竹材在相同用碱量硫酸盐法蒸煮结果

注：用15立升回转电热锅蒸煮，硫化度15%，液比1∶4，最高温度164℃，升温时间：40～50min

保温时间：40imn，蒸球装锅量：1．5kg(绝干竹片)。

表5－6－5 有效碱用量对纸浆硬度和得率的关系

注：①原料：慈竹。

②蒸煮条件：硫化度25%，液比1∶4。

表5－6－6 不同硫化度对蒸煮的影响

注：①原料：慈竹。

②用碱量及液比：有效碱19．8%Na₂O，液比1∶4。

③由表中可见，竹材蒸煮硫化度的影响与木材蒸煮相似。

表5－6－7 不同液比蒸煮老竹中型试验结果

竹材结构紧密，要求渗透速度与反应速度相配合，因此竹材蒸煮通常分两个阶段进行，即低温浸透和高温蒸煮阶段。

表5－6－8 不同浸渍温度对蒸煮的影响

注：①原料：三年生慈竹。

②蒸煮条件：用碱量13．4%Na₂O，硫化度33．9%，液比1∶3。

③从上表可看出，较高的浸透温度，对药液的浸透有利。

表5－6－9 不同最高温度的蒸煮试验

注：①原料：二年生白夹竹。

②蒸煮的其它条件：用碱量14．5%，硫化度33．9%，液比1∶3，药液浓度48．3g／L。

③试验结果表明，蒸煮最高温度以160～170℃较好，不宜超过170℃。

表5－6－10 不同低温浸透时间对蒸煮的影响

注：①原料：慈竹。

②蒸煮条件：用碱量(Na₂O)17．83%，硫化度20%，液比1∶4，蒸煮最高温度166℃，保温时间3h。

可见，采用低温浸透，粗浆得率较高而硬度较低。在140℃下浸透时间以1～2h为宜。

表5－6－11 不同高温温度及不同保温时间对蒸煮的影响

注：①原料：慈竹。

②蒸煮条件：用碱量(Na₂O)17．83%，硫化度20%，低温浸透温度140℃，时间1．5h。

同一种类竹子，除嫩竹用碱量较低，得率较高外，一年生以上的相差较少，通常老嫩竹可以混合蒸煮，其试验数据见表5－6－9。

表5－6－12 老嫩竹的混合蒸煮

注：硫化度25%，液比1∶3，温度及时间：110℃和30min，125℃和2h，152℃和3h。

2．硫酸盐竹浆生产主要技术经济指标

表5－6－13 硫酸盐竹浆生产主要技术经济指标

注：*该项漂白损失率包括筛选损失率。

3．蒸煮实例

硫酸盐竹浆蒸球蒸煮的实例见表5－6－14。

表5－6－14 硫酸盐竹浆蒸煮实例(蒸球蒸煮)

硫酸盐竹浆立锅蒸煮的实例见表5－6－15。

表5－6－15 硫酸盐竹浆蒸煮实例(立锅蒸煮)

硫酸盐竹浆横管连续蒸煮的实例见表5－6－16。

表5－6－16 硫酸盐竹浆横管(Pandia)连续蒸煮实例

为了改善竹材的浸透，有的厂采用汽蒸法排除竹片内的空气，即反复数次进行汽排气，然后送液蒸煮，这样可加速碱液渗透，缩短浸透和蒸煮时间，改进纸浆蒸煮均匀性。生产实践还说明汽蒸排气法蒸煮还可以提高纸浆得率。

表5－6－17 汽蒸排气法与普通蒸煮方法对比(原料：慈竹)