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外来入侵植物加拿大一枝黄花纤维制浆造纸性能的研究

陈集双  李松华  薛国新  唐志荣  
【摘要】:加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)是近5年来在我国华东地区快速扩散的一种外来入侵物种。尽管国际上对其植物学性状有明确的描述,但是,该入侵植物在杭州附近贫瘠的海涂地和低洼地均能够长到4m以上,单株植物的种子数量也能够达到10万以上。为了探讨综合利用该入侵生物巨大的生物质资源,我们以加拿大一枝黄花茎干为原料,从制浆造纸角度对的生物特性、化学成分分析、纤维形态的测定、制浆漂白工艺和造纸性能等进行了系统研究。结果显示:加拿大一枝黄花是一种可利用的较好的制浆造纸原料,其茎干的主要化学组成如下:灰分2.92%,冷水抽出物3.96%,热水抽出物10.78%,1%NaOH抽出物36.42%,苯-醇抽出物3.29%,克拉森木素18.78%,综纤维素80.28%,戊聚糖19.34%;其纤维形态特征是:纤维长度0.98mm,长宽比86,纤维细胞壁厚3.03μn,壁腔16.86μm,其壁腔比0.36。通过对加拿大一枝黄花四种化学法蒸煮和漂白工艺和性能的对比研究,得出了加拿大一枝黄花制浆造纸的合适工艺条件。蒸煮工艺条件是:用碱量17%(以Na_2O计),硫化度20%,AQ用量0.1%,蒸煮最高温度160℃,在最高温度下保温90min,液比4:1;此工艺条件下浆料的得率48.44%,卡伯值21.8,残碱8.74g/L(以Na_2O计)。漂白工艺条件:总用氯量为10%(D/C、D段用氯量比6.5:3.5),Ep段H_2O_2用量1.0%;漂白浆指标:浆得率91.00%,卡伯值1.3,白度82.3%ISO,p·c值4.7,粘度711mL/g。作者认为:1)加拿大一枝黄花的快速蔓延和"超常生长",是否与近阶段我国空气污染程度有关?2)对于生物量巨大、已经入侵和定居的该外来物种,是采用围剿扑灭的方法还是变害为利的策略?是值得商榷和必须面对的问题。

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