文献综述
前言：溶解浆是由高纯度纤维素组成的特殊化学浆，具有纤维素含量高、半纤维素及无机杂质含量极少的特点。在制成最终产品的时候，需要先将浆料溶解在某种溶剂中，再在另一种溶剂中析出，以改变纤维的结构和表面形状，因此称这种浆料为溶解浆。2017年世界溶解浆消费需求排名前10的国家为中国、印度、德国、美国、印度尼西亚、奥地利、芬兰、日本、墨西哥和泰国，亚洲地区特别是中国和印度市场是需求最高的区域。其中，中国溶解浆消费量占世界溶解浆总消费量的55.5%，无疑是溶解浆最大的消费国。随着世界范围内石油资源的不断消耗、传统棉麻等天然纤维生产土地成本和人力成本的不断攀升以及纤维素新材料发展迅速，市场对溶解浆的需求量将会不断提高。加之以溶解浆为主要原料生产黏胶纤维在纺织产业逐渐成为主流，溶解浆未来的市场潜力巨大。然而，在如此大的市场背景下，中国对溶解浆的生产能力却远不能供给国内需求，一方面体现在中国溶解浆生产技术相对落后，另一方面体现在生产溶解浆的原料主要为进口木材及竹材。因此我国对于溶解浆的研究还需要加大力度，并根据纤维原料特点研发适宜的工艺，在提升溶解浆质量的同时降低生产成本。
正文：目前溶解浆主要的制浆方法有预水解硫酸盐法和酸性亚硫酸盐法，此外，根据原料不同国内外还提出了有机溶剂法和化学浆直接抽提法等新兴技术。酸性亚硫酸盐法通过破坏初生壁来提高浆料可及性，在蒸煮过程中，碳水化合物链上的糖苷键会随机发生酸性水解，使得纤维素聚合度发生变化，导致纤维素分子质量分布不均，浆料均一性下降，因此工业上采用比较低的蒸煮温度以减少酸性水解的发生。而在预水解硫酸盐法预水解过程中，木素与碳水化合物之间或碳水化合物自身的连接会被破坏，这使得木素和半纤维素的溶出更加容易，后续蒸煮药液更容易渗透，纤维润张良好，同时细胞壁破坏小。在碱性条件下，纤维素的降解更为缓和，聚合度分布较为均一。综合以上，再加之酸性亚硫酸盐法不适合树脂含量高的原料，且其对环境污染大，化学品回收困难，目前逐渐被淘汰，改造或新建的生产线大都采用预水解硫酸盐法生产溶解浆。
预水解的作用为：①降低原料中半纤维素含量，提高alpha;-纤维素含量；②提高浆料的反应性能；③控制浆料聚合度。预水解的方法大体分为酸预水解、碱预水解和自催化预水解，目前主流的方法有酸预水解、热水预水解和蒸汽预水解。
酸预水解利用无机酸进行预水解，其对设备的腐蚀严重，且在剧烈水解的条件下会使纤维素降解，从而导致浆料得率和黏度下降，在后续硫酸盐法蒸煮过程中也需消耗大量药液进行中和。热水预水解和蒸汽预水解都是自催化预水解，其中蒸汽预水解的应用较为广泛。自催化预水解的原理是在高温条件下，半纤维素侧链上的乙酰基和部分糖醛酸基脱落产生有机酸，pH值降低至3～4，自催化水解半纤维素。蒸汽预水解不需额外添加酸或水，水解完成后，大部分水解液也会吸附在木片中，被后续硫酸盐法黑液和白液中和，无需另作处理。以蒸汽处理的预水解硫酸盐溶解浆蒸煮的生产工序大致分为：木片蒸汽装锅、木片预热、预水解、中和、热黑液及白液补充、升温、蒸煮、黑液置换、卸料。木片预热阶段温度大约控制在160～170 ℃，时长约为60 min；预水解过程中pH约3～4，时长约30 min；水解结束后pH约2～3。后续蒸煮与普通硫酸盐蒸煮基本相同，但由于预水解水解液存在、木质素的聚合以及纤维结构的改变用碱量需提高，蒸煮时间和蒸煮温度也需调整。
封闭筛选所用设备主要为压力除节机以及压力筛。除节机一般设置在洗浆前，防止坚硬物质对双辊挤浆机产生损坏。压力筛则可根据不同情况分为洗浆前筛选、洗浆中筛选和氧脱木素后筛选。采用洗浆前筛选时，由于浆料含有大量黑液，导致筛渣中含有较多的黑液固形物，黑液流失率较高；采用洗涤中筛选时，由于浆料被洗净，泡沫较少，残碱较低，筛选效率得以提高，黑液固形物的流失也相对较少；采用氧脱木素后筛选，可有效减少纤维束，提高细浆得率，降低黑液固形物流失率，但对于洗涤效率较差的浆种，则会增加氧脱木素化学品的消耗，而且会使纤维出现比较严重的降黏现象。溶解浆的筛选与普通化学浆没有太大区别，且由于预水解和蒸煮充分，筛渣量一般较低。
溶解浆的卡伯值比较低，一般不设置氧脱木素工段，但高档浆品为控制黏度，会使用氧脱木素，原因是溶解浆在氧脱木素时卡伯值降幅不大，同时黏度又得以调整。溶解浆易被漂到较高白度，但也必须配备1～2个漂白段以调整黏度，这不同于普通化学浆永远追求高黏度的目标，次氯酸盐和过氧化氢漂白都具有调整黏度的作用。溶解浆漂白的目的有：①提高浆料白度；②适当降低纤维素聚合度；③进一步提高纯度。以往大部分工厂采用次氯酸盐作为漂剂，也有采用氯漂和二氧化氯漂。次氯酸盐漂白既可提高白度也可调节纤维素的聚合度，改善浆料黏度。次氯酸盐的活性小，对纤维素的侵蚀量少，生成的氧化纤维素少，羧基、醛基等氧化基团生成量也较少，反应性能能够在一定程度得到保证。但由于愈发严格的环保标准，氯漂和次氯酸盐漂的使用受限。二氧化氯漂也是常用溶解浆漂白方法，二氧化氯漂不仅能降低树脂含量，还可以改善溶解浆的反应能力、黏度和过滤性能。酸处理不仅可以提高和稳定漂后浆料的白度，还可以降低浆料中灰分以及金属离子的含量。比较典型的漂白流程有CEHA、CEHDA、DEHDA等。
洗涤过程是挤压、稀释、过滤、置换、扩散作用的结合，一般情况下，其中一种为主，另一种为辅。洗涤的目的是以尽可能少的水把浆料洗干净，并能有效的提取黑液。一般第一道洗涤采用双辊挤浆机，双辊挤浆机的效率比螺旋挤浆机要大，能耗更低，能有效提取黑液并洗净浆料。双辊挤浆机是以挤压为主，置换为辅的洗涤设备，配合真空转鼓式洗浆机，对浆料的洗涤效果较好。溶解浆的洗涤也是根据蒸煮和漂白工艺的不同、原料的差异进行合理配置。
总结：溶解浆对于亚洲市场特别是中国和印度市场都有很大的供给需求，预水解硫酸盐法是目前主流的溶解浆制备方法，采用蒸汽预水解的方法是当下较优的选择。氧脱木素对于溶解浆来说可以很好调节浆料的黏度，也是对蒸煮的补充。溶解浆易漂到较高白度，次氯酸盐漂、过氧化氢漂以及二氧化氯漂都是很好的选择，酸处理对于浆料白度的稳定和纯净度的提升有很大帮助。筛选工段放置的位置对于黑液提取率以及筛选效率的影响较大，要结合原料种类和工艺流程设置。预水解硫酸盐法的研究对于中国溶解浆生产能力的提升十分重要，需要我们投入大量精力，也值得我们投入精力。
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