化学氧化预处理对MFC性能的影响

以漂白硫酸盐竹浆为原料,结合PFI磨的前期磨浆顶处理和高压均质机的后期高压均质化处理制备微纤化纤维素(MFC).探讨了由2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)、NaCIO和NaBr组成的氧化体系的主要工艺参数(TEMPO、NaBr及NaOH用量)对竹浆MFC主要性能(如相对保水值)的影响,确定了最佳的化学预处理工艺.基于氧化后浆料的黏度与最终所得MFC的相对保水值之间的关系以及在优化氧化条件下NaOH用量与氧化后浆料黏度的关系,建立了预测MFC相对保水值的数学方程.     

TEMPO/NaBr/NaClO体系氧化酶解淀粉及其表面施胶

用α-淀粉酶对玉米原淀粉进行酶解预处理,酶解后的淀粉再通过2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化体系进行改性,并将改性后的淀粉用作造纸表面施胶剂。研究发现,在pH值9.5、温度5℃、反应时间2.0 h、TEMPO用量1.0 mg/g、NaBr用量0.01 g/g、NaClO用量2.00 mmol/g的条件下,TEMPO/NaBr/NaClO体系氧化酶解淀粉可使改性淀粉的羧基含量为5.06%;将改性淀粉作为表面施胶剂,当表面施胶量为4 g/m2时,与未施胶原纸相比,纸张抗张强度和表面强度的增幅分别为51.6%和334%。     

制备TEMPO／NaClO／NaBr氧化纤维素最佳工艺条件探究

纤维素是自然界含量最多的绿色可再生有机材料,通过化学改性增加纤维素表面羧基。可以有效提高纤维素的水溶性。2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基（TEMPO）是一种哌啶类自由基,可以选择性氧化糖类C6伯羟基。本文讨论了不经预处理的阔叶木浆在TEMPO／NaClO／NaBr体系中氧化的最适工艺条件。实验证明反应温度控制在25℃...     

机械浆长纤维的TEMPO选择性催化氧化

采用TEMPO/NaBr/NaC10体系将机械浆长纤维精基单元中的伯羟基选择性氧化成羧基来提高纸浆纤维羧基的含量.研究了TEMPO、NaBr和NaC10的用量以及浆浓对纸浆纤维氧化的影响,同时研究了羧基含量对机械浆长纤维性能的影响.结果表明,在氧化过程中,随着TEMPO和NaBr用量的增加,反应速度提高,而氧化后的纸浆纤维羧基含量没有增加,随着NaC10用量的增加,纸浆纤维的羧基含量上升.随着纸浆纤维浓度的增加.羧基含量先上升后下降,浆浓在1.3%时,羧基含量达到最高值.随着纸浆纤维羧基含景的增多,浆料抄片的抗张指数和耐破指数上升,撕裂指数下降,氧化的纸浆纤维对细小纤维的留着率下降;浆料的保水值上升而游离度下降;浆纤维的卷曲和扭曲系数降低.研究还发现,低羧基含量的纤维能够吸附部分有机溶解物以及其他物质,使得白水中的有机溶解物和总有机碳的含量下降,这种吸附性能随着羧基含量的增加而下降.     

过氧化氢氧化纤维素的研究

对过氧化氢为氧化剂制备氧化纤维素进行了研究,探讨了pH值、氧化反应时间、过氧化氢用量、催化剂Fe²⁺用量对纤维素氧化程度和降解程度的影响。研究表明,在浆浓1%,不加催化剂时,pH值为3,反应时间6 h,过氧化氢用量50%时得到的醛基含量为0.24 mmol/g和羧基含量为0.20 mmol/g,纸浆的平均聚合度为969;控制上述其他工艺条件不变,考察催化剂FeSO₄·7H₂O用量对纤维素氧化程度和降解程度的影响。实验结果表明,添加该催化剂后纸浆聚合度显著降低,最低降至611;在催化剂用量0.1%时,羧基含量达到最大值0.29 mmol/g;在催化剂用量0.6%时,醛基含量达到最大值0.42 mmol/g。     

蔗渣大分子半纤维素和纳米纤维素的一体式全制备

使用质量分数4%~20%的NaOH溶液预处理蔗渣,以33.5%~73.1%的较高得率获得了平均分子质量为40~60 kDa的大分子半纤维素,然后采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）氧化法,在没有额外机械力作用下,将抽提后的残渣成功转化成直径小于15 nm、长度几十纳米至2 μm且分散性很好的TEMPO氧化纤维素纳米晶体（TOCN）。研究还发现,NaOH预处理不但可以有效地从蔗渣中提取半纤维素,而且明显提高了TEMPO氧化法制备纳米纤维素的效率。传统TEMPO氧化纤维原料需机械处理且只能制备CNF,而本研究通过NaOH预处理协同TEMPO氧化法,无需机械处理即可得到具有较好尺寸的CNC。另外,预处理所用碱浓的增加导致纤维素的晶型发生转变,且随着预处理时间的延长,其发生转变时所需的碱浓降低。     

香蕉皮制备羧甲基纤维素

以香蕉皮为原料,氢氧化钠为催化剂,氯乙酸为醚化剂,制备了羧甲基纤维素。考察了NaOH用量、醚化时间、醚化温度、碱化时间、乙醇用量对羧甲基纤维素取代度的影响。通过PB筛选,确定NaOH用量、氯乙酸用量和醚化温度为继续优化的影响因素。在单因素实验基础上,采用响应面法进一步优化了制备羧甲基纤维素工艺参数。结果表明,制备羧甲基纤维素的最佳工艺参数为:m(纤维素):m(NaOH)=1:1.5 (g·g-1)、m(纤维素):m(氯乙酸)=1:1.9 (g·g-1)、醚化温度80 ℃。羧甲基纤维素取代度的平均值为1.23。通过红外光谱分析可知羧甲基纤维素制备完成。     

TEMPO氧化预处理对竹浆纤维性能的影响

TEMPO氧化预处理可以改善纸浆纤维的表面形态和化学性能,有助于拓展纸浆纤维的高值化应用领域。通过改变NaClO的添加量,研究TEMPO氧化预处理对竹浆纤维性能的影响,并通过纤维形态分析仪、SEM、IR等手段对氧化预处理竹浆纤维进行表征和分析。结果显示,在一定范围内,NaClO添加量的变化对纤维形态影响不大,但当NaClO的添加量大于7.5 mmol·g-1绝干浆时,增加NaClO的添加量可以实现纤维平均长度的降低和纤维平均宽度的增加。NaClO可以显著增加竹浆纤维的羧基含量,氧化纤维中的羧基含量随着NaClO添加量的增加而增加。NaClO的添加能够降低竹浆纤维的聚合度,但NaClO的添加量变化对竹浆纤维的聚合度影响不大。     

响应面分析法优化过氧化氢补充漂白工艺

采用响应面分析法优化臭氧漂白后的过氧化氢漂白工艺条件。在单因素的基础上,采用Box-Behnken中心组合实验,考察H2O2用量、反应温度以及反应时间3个因素及其相互作用对过氧化氢漂白白度与黏度的影响,获得了过氧化氢漂白的最优工艺条件。实验结果表明:H2O2用量对白度及黏度的影响最大,其最佳工艺条件为H2O2用量2.5%,温度90℃,反应时间112 min,在此条件下得到纸浆白度88.8%ISO,黏度763.41 m L·g-1,并得出了过氧化氢漂白的回归模型。     

H2O2轻度漂白对OCC纸浆亮度的影响

在H2O2轻度漂白OCC纸浆的过程中,影响纸浆亮度的主要因素是H2O2用量,其次是漂白温度和漂白时间,漂浆浓度的影响最小.最佳工艺条件为:H2O2用量为1.0%、H2O2与NaOH用量比为1:0.6、漂白温度为70℃、漂白时间为60 min、漂白浓度为12%、Na2SiO3用量为3%、MgSO4用量为0.5%.在此条件下,OCC纸浆漂后亮度达到73.61(CIE L·),相对于OCC未漂浆亮度提高7.68 (CIE L·);环压强度指数为5.52 N·m·g-1,撕裂指数为8.50 mN·m2·g-1,耐破指数为0.74 kPa·m2·g-1;漂后残液CODCr为4289 mg·L-1.