杨木乙醇制浆纤维特性及成纸性能的研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:wang_fly
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由于占主导地位的KP法制浆生产中仍存在空气污染严重、碱回收投资规模大、副产物木素资源浪费等缺点,所以无污染制浆受到广泛的关注。目前乙醇法制浆由于其乙醇的可回收利用性和废液中的木素的可资源化利用性成为无污染制浆的主流。自2003年开始,本课题组相继对杨木乙醇法制浆的条件、脱木素历程、反应动力学、蒸煮机理、浆料洗涤条件、制浆黑液的分离及回用、杨木乙醇木素分级及改性利用等进行了研究,通过在蒸煮过程中使用添加剂,降低了杨木自催化乙醇制浆的制浆温度。在对杨木乙醇浆进行了上述研究之后,非常有必要进一步研究其浆料性能及成纸性能,这不但对乙醇浆制浆基础研究有所补充,而且对杨木乙醇浆的生产和应用有实际应用价值。本文通过以杨木硫酸盐浆和AS-AQ浆为参比对象,来研究杨木自催化乙醇浆和盐催化乙醇浆的浆料性能、打浆性能及成纸性能。利用课题组优化的制浆条件,制取杨木自催化乙醇浆和盐催化乙醇浆。通过条件实验,获得了杨木KP浆和AS-AQ浆的较佳的工艺条件,且使其浆料得率与杨木盐催化乙醇浆接近。结果表明:在细浆得率相近的情况下,与KP浆相比,盐催化乙醇浆粗浆得率高1.18个百分点,卡伯值高13.99,浆中木素含量高2个百分点,综纤维素含量低1.56个百分点,聚戊糖含量高1.68个百分点,粘度低77mL/g,灰分低0.025个百分点;与AS-AQ浆相比,盐催化乙醇浆粗浆得率低3.45个百分点,卡伯值高4.58,浆中木素含量高0.13个百分点,综纤维素含量低2.64个百分点,聚戊糖含量高1.13个百分点,粘度低249mL/g,灰分低0.016个百分点。自催化乙醇浆在较佳的制浆条件下,其得率及卡伯值均较盐催化乙醇浆、KP浆、AS-AQ浆高,综纤维素含量、聚戊糖含量、浆中木素含量及粘度均略高于盐催化乙醇浆,灰分含量与其相同。在相同打浆转数下,四种浆打浆度由高到低的顺序是,自催化乙醇浆、盐催化乙醇浆、KP浆、AS-AQ浆。在四种浆打浆度为30。SR时,自催化乙醇浆和盐催化乙醇浆中纤维长度小的组分均高于KP浆和AS-AQ浆,而纤维中长度大的组分均低于KP浆和AS-AQ浆;比较四种浆的纤维长度由大到小的顺序为,AS-AQ浆、KP、盐催化乙醇浆、自催化乙醇浆;比较四种浆的纤维粗度由大到小的顺序为,自催化乙醇浆、盐催化乙醇浆、KP浆、AS-AQ浆。在相同打浆度下,自催化乙醇浆和盐催化乙醇的抗张指数明显低于KP浆和AS-AQ浆,且自催化乙醇浆抗张指数低于盐催化乙醇浆,AS-AQ浆抗张指数高于KP浆;AS-AQ浆的耐折度值远高于其他三种浆,KP浆值明显高于乙醇浆,盐催化乙醇浆耐折度稍高于自催化乙醇浆;四种浆耐破度由大到小的顺序是:AS-AQ浆、KP浆、盐催化乙醇浆、自催化乙醇浆;AS-AQ浆撕裂指数略高于KP浆,KP浆与盐催化乙醇浆相近,自催化乙醇浆略低与盐催化乙醇。本文还研究了杨木盐催化乙醇和杨木硫酸盐浆的漂白性能及漂白浆的成纸性能。采用QP1P2三段漂白纸浆,漂前KP浆和乙醇浆的白度分别为33.5%和27.6%,漂白后KP浆和乙醇浆白度分别为63.4%和72.8%,这说明乙醇浆比KP浆更适应QPP三段漂白。使用PFI在相同打浆转数下打浆,乙醇浆打浆度增幅比KP浆大,说明乙醇浆打浆动力消耗低,易于打浆;在打浆度相近的情况下,漂白乙醇浆(34.5。SR)和KP浆(35.1。SR)的抗张指数分别为59.5N.m/g、29.9N.m/g,耐折度分别为34.5、8,撕裂度分别为33.6mN.m2/g、32mN.m2/g,耐破度分别为4.12Kpa·m2/g、1.99Kpa·m2/g。乙醇浆的漂白理论方面的研究还有待进一步的深入。通过实验对比可知,在细浆得率相近的情况下,杨木盐催化乙醇浆容易打浆,成纸物理强度不及KP浆、AS-AQ浆。杨木自催化乙醇浆成纸强度不及盐催化乙醇浆。盐催化乙醇浆比硫酸盐浆更适应QP1P2三段漂白。
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