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.     

ClO_2氧化处理对马尾松CTMP浆羧基含量及物理强度的影响

本文以马尾松CTMP浆为原料,ClO2为氧化剂,研究了纸浆羧基含量、得率及物理强度随氧化剂用量的变化规律。结果表明:马尾松CTMP浆中羧基含量随着ClO2用量的增加,呈先快速上升、而后趋于平稳的趋势,转折点氧化剂用量约为20%,羧基含量约为220mmol/kg;纸张撕裂指数、抗张指数及耐破指数均随纸浆羧基含量的上升而增大,其中耐破指数的增加最为显著;尽管在氧化剂用量高于20%时,纸浆物理强度指标均急剧上升,但纸浆得率显著下降,且纸浆羧基含量基本不再上升。另外,通过对比纸浆羧基含量、化学品用量及纸浆强度等因素可知,ClO2氧化处理比TEMPO氧化处理的综合效益更佳。     

TEMPO氧化体系氧化蔗渣浆的性能及形貌分析

本文以未漂蔗渣浆为原料研究了TEMPO氧化前后纸浆性能及形貌变化情况。研究结果发现,TEMPO氧化后未漂蔗渣浆的形貌及纤维形态发生了明显改变,氧化后纸浆成一种水凝胶状,同时,纤维长度较氧化前明显变短。此外,纸浆的性能在TEMPO氧化过程中也发生了较大变化,其纸浆的保水值、羧基含量以及细小纤维含量较氧化前明显增加,而纤维的结晶度则略微有所增加。     

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。     

TEMPO氧化对硫酸盐竹浆性能及纤维形态的影响

本文以硫酸盐竹浆为原料研究了TEMPO氧化对其性能及纤维形态的影响。研究结果表明,TEMPO氧化对硫酸盐竹浆的性能和纤维形态产生了显著的影响,TEMPO氧化后纸浆溶液呈水凝胶状,同时,纤维长度较氧化前明显变短。此外,硫酸盐竹浆的性能在TEMPO氧化过程中也发生了较大变化,氧化后纸浆的羧基含量、细小纤维含量、保水值以及透光率明显增加,而纤维的结晶度则略微有所增加。     

TEMPO氧化体系选择性氧化未漂非木浆的研究

以未漂麦草浆和竹浆为原料,研究了TEMPO-NaBr-NaClO体系氧化前后纸浆性质及纤维形貌的变化情况,并对其氧化过程进行了动力学分析。结果表明,未漂麦草浆和竹浆的TEMPO氧化过程均遵循二级反应动力学方程。经TEMPO氧化后,麦草浆和竹浆的羧基含量大幅提高,分别达569.8μmol/g和716.7μmol/g,而纸浆黏度和热稳定性则均显著下降。此外,氧化前后纤维微观形貌、尺寸变化不大,而结晶度则有所增加,但仍保持了天然纤维素I型的结晶结构。     

漆酶对不同漂段纸浆催化氧化木素的效果研究

以未漂硫酸盐桉木浆(Sp浆)、氧脱木素桉木浆(O浆)、H_2O_2漂白桉木浆(P浆)作为不同漂段原料,探讨漆酶-谷氨酸体系对不同漂段纸浆的催化效果。结果表明,漆酶催化总体上可使纸浆的卡伯值增大,纸浆的白度随之下降;漆酶协同谷氨酸可催化氧化纤维表面木素与相邻纤维上的木素发生自由基偶合反应,同时使纤维表面的微细纤维暴露出来,两者共同作用使相邻纤维形成更好的结合力,使纸浆的强度性能大幅度提升;谷氨酸可通过漆酶催化氧化作用连接到木素上,增加纤维原料中的羧基含量,Sp浆、O浆、P浆羧基含量分别较未处理纸浆提高20%、50%、43%。     

浆浓及助留助滤剂对桉木浆纤维悬浮液屈服应力的影响

纸浆纤维悬浮液的屈服应力（τy）是纸浆流体力学的关键流变参数。研究了桉木漂白硫酸盐浆（BKP）的浆浓（Cm）以及分别添加阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）和阳离子淀粉对其纤维悬浮液屈服应力的影响。结果表明,在稳态剪切条件下,桉木BKP纤维悬浮液屈服应力随浆浓的升高而迅速增大,两者符合指数关系,即τy=aCbm（a=3.20,b=2.62）;添加CPAM或阳离子淀粉后,两者仍满足该指数关系,但添加CPAM后,a值减小、b值增大,而添加阳离子淀粉后,a和b值均在原来的基础上上下浮动。浆浓一定的桉木BKP,其屈服应力随CPAM添加量的增加,先增大后减小,但仍大于不添加CPAM桉木BKP纤维悬浮液的屈服应力;当浆浓为4.0%、添加约0.6%（相对于绝干浆质量,下同）的CPAM时,其屈服应力增幅最多,达30%;随着阳离子淀粉添加量的增加,屈服应力先增大后减小,当添加约为2.5%的阳离子淀粉、浆浓4.0%时,桉木BKP纤维悬浮液屈服应力下降最多,降低了约25.4%。     

基于高得率浆的纤维素微纤丝的制备及其在浆张增强中的应用

本研究采用化学和机械相结合的方法处理杨木P-RC APMP(木素含量22. 73%),制备了一种含木素的纤维素微纤丝(Lignin contained cellulose microfibril,L-CMF),对其进行了分析和表征;并将L-CMF应用于浆张抄造,研究了L-CMF对浆张物理性能的影响。结果表明,采用TEMPO氧化法与高压均质相结合所制备的L-CMF L-CMF能有效提高漂白硫酸盐针叶木浆(BSKP)、杨木P-RC APMP以及两者配抄后浆张的物理强度。当L-CMF添加量为7%,杨木P-RC APMP配比为30%时,L-CMF对浆张的增强效果尤为明显,浆张的抗张指数和耐破指数分别比空白样提高30. 2%和50. 4%;但L-CMF的加入会使浆张的松厚度、白度和不透明度略有降低。     

Ca2+交联羧基化麦草秸秆化机浆的制备及性能研究

本研究采用TEMPO氧化体系,转化麦草秸秆化机浆（SP）纤维素C6位上的羟基为羧基,制备羧基化麦草秸秆化机浆（CSP）;对CSP进行Ca²⁺交联,制备Ca²⁺交联羧基化麦草秸秆化机浆（CSP@Ca²⁺）,探究其纸浆的物理强度性能。基于FT-IR、XPS等手段可以明显检测CSP 纤维的羰基/羧基官能团：羧基化1 h麦草秸秆化机浆纤维（CSP1）的羧酸含量为0.27 mmol/g,其Zeta电位从SP的-21.7 mV变化为-29.2 mV,这为Ca²⁺的交联提供作用位点。纸张物理强度结果表明,CSP1@Ca²⁺0.5的抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别较SP提高154.4%、170.8%和12.9%。最终,CSP1@Ca²⁺0.5与SP配抄纸张（配抄比例为50∶50）的抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别达27.1 N·m/g、2.28 kPa·m²/g和3.68 mN·m²/g,较SP分别提高83.4%、115.1%和8.3%。     

芯浆种类、打浆度对白板纸性能的影响

本文通过实验研究了芯浆种类、打浆度对白板纸性能的影响.香港废纸浆样品优于混合废纸浆样品,厘竹CTMP浆样品有较高的挺度和环压指数,但耐折度较低;厘竹CTMP浆和混合废纸浆配抄出现协同效应,样品的抗张指数、耐破指数和耐折度高于两种浆各自做芯浆的样品;不同打浆方式对香港废纸浆和混合废纸浆产生了不同的影响;随着芯浆打浆度从30°SR上升到50°SR,白板纸的抗张指数、耐破指数和耐折度不断提高,其余强度指标随样品的不同而呈现出不同的变化趋势.     

玉米茎秆纳米纤丝纤维可改善废纸浆成纸的性能指标

玉米茎秆作为农业生产的废弃物价格稳定且可回收,用于制备纤维素纳米纤丝(C N F)的原料,研究发现CNF的添加可改善废纸浆成纸的性能。本实验以桉树纳米硫酸盐浆纤维素纳米纤丝(E-CNF)作为参照对比,研究同时发现向废纸浆中加入0.5%玉米茎秆纤维素纳米纤丝(C-CNF),会使成纸后纸张的抗张指数增加20%。当废纸浆中E-CNF的加入量为1.5%时,纸张的抗张指数增加20%;且随着E-C N F加入量的增加,纸张的抗张强度会得到进一步改善。本文主要研究C-C N F加入废纸浆后成纸,纸张的抗张强度得到改善的情况;纸张抗张强度的改善与废纸浆中各原料的配比无关。也就是说纸浆中无论废纸浆的配比怎么样都不会改善纸张的抗张强度。研究中发现C-CNF可以显著改善以旧瓦楞纸为主要原浆的抗张强度,仅轻度改善废纸的抗张强度。     

OCC抄造过程中填加污泥对纸张性能的影响

通过在OCC废纸浆抄造中加填污泥,探索纸张的物理性能、纸张灰分含量及白水的变化。结果表明:随着污泥量的增加,成纸的抗张指数、耐破指数、环压指数急剧下降,在达到纸张强度要求下,添加污泥后再对纸张进行单面施胶,可使向浆料中加入的污泥达到纸浆干重的6%。纸张的灰分随着加填污泥量的增大而增加,抄造过程中网下白水的浓度也会逐渐变大。     

两种速生阔叶木混合木片的CTMP制浆

文章介绍了两种造纸行业常用的速生阔叶木即杨木和桉木的混合木片的CTMP制浆。尤其重点讨论了相同磨浆过程中两种原料纤维变化情况、不同配比的混合木片的磨浆和不同磨浆能耗的混合木片的磨浆及不同浸渍条件的混合木片的磨浆。结果表明,桉木杨木混合CTMP制浆过程中．桉木纤维受作用后的分丝帚化性能较杨木纤维更差：随着原料中桉木比例的增加成浆白度和抗张指数显著下降,浆张松厚度则略有升高．达到相近游离度时磨浆能耗有所降低：而随着浸渍药液中烧碱用量的增加,达相近游离度时磨浆能耗明显降低,成浆白度和松厚度下降,纤维束含量略有增加．浆张抗张指数、撕裂指数和耐破指数则有不同程度的提高。     

桉木杨木混合木片CTMP制浆

讨论相同和不同的浸渍条件、磨浆工艺、原料组成、磨浆能耗条件下的混合木片磨浆。结果表明,桉木、杨木混合木片CTMP制浆过程中,随着原料中桉木比例的增加,成浆白度和抗张指数显著下降,浆张松厚度则略有升高,达到相近的游离度时磨浆能耗有所降低。而混合木片CTMP制浆过程中,随着浸渍药液中烧碱用量的增加,达相近的游离度时磨浆能耗明显降低,成浆白度和松厚度下降,纤维束含量略有增加,浆张抗张指数、撕裂指数和耐破指数则有不同程度的提高。     

MgO部分取代NaOH用于杨木CTMP碱性H2O2漂白的研究

采用氧化镁(MgO)部分取代氢氧化钠(NaOH)作为漂白碱源,在不同的用碱量和氧化镁取代比例下,对杨木化学热磨机械浆(CTMP)进行碱性过氧化氢(H2O2)漂白。结果表明:随着MgO取代NaOH比例从0增加到100%,漂白废液的污染负荷明显下降,CODCr降低62.3%,阳离子需求量减少34.2%,残余H2O2含量增幅164%;浆张松厚度提高13.8%,但强度有所下降,其中抗张指数降低35%,撕裂指数降低43%;白度均呈现先上升后下降的趋势;纸浆的纤维长度降低12.4%,细小纤维含量增加31.3%。     

化机浆性能的优化——添加同种低游离度化机浆对成纸性能的影响

用PFI磨制备低游离度的杨木P-RC APMP,并将其添加到高游离度杨木P-RC APMP中获得混合浆,然后对混合浆成纸性能进行研究。首先研究了低游离度浆添加量对混合浆性能的影响,结果表明,随低游离度浆添加量的增加,纸张松厚度变化率下降,内结合强度变化率上升,抗张指数变化率先增加后降低且在添加量超过25%时达到最大值。这表明在高游离度浆中添加一定量的低游离度浆能改善混合浆成纸的强度性能。与未添加低游离度浆的浆料相比,当低游离度浆添加量为20%时,混合浆成纸松厚度得到改善,且强度性能相当。光学显微镜分析表明,随低游离度浆添加量的增加,丝状细小纤维是混合浆成纸强度性能提高的一个原因;SEM图与孔径分布研究表明,添加低游离度浆后,细小纤维能有效留在纸张中,填充在粗纤维孔隙中,进而提高纸张强度。     

改性纤维的制备及其对纸张性能的影响

通过对不同的纤维原料进行改性,并研究了不同纤维改性后对成纸的性能影响。结果表明,不同纤维经过改性后添加到纸浆中抄纸,对成纸的强度都是有利的。对硫酸盐浆进行部分改性后添加5%到浆料中,抗张指数可从38.28N·m·g-1提高到47.21N·m·g-1,撕裂指数增加10.92%;对高得率浆进行改性后添加1.5%到纸浆中,纸张内结合强度从49.41J·m-2提高到了55.30J·m-2,抗张指数增加48.06%;对木屑纤维改性后添加1.5%到OCC纸浆中,抗张指数从18.89N·m·g-1增加到27.55N·m·g-1,环压强度指数增加13.99%。     

差异预处理对竹浆纤维分散性能的影响行为研究

纸浆纤维的分散性能直接影响机械法均质制备纳米纤维素的效率。本研究分析了生物酶解预处理、TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理对竹浆纤维分散性能的影响。通过表征预处理纤维的表面形态和表面电荷，探讨了引起竹浆纤维分散性能差异的原因。结果表明，TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理的竹浆纤维分散性好，生物酶解预处理的竹浆纤维分散性差；PFI磨浆预处理的纤维表面分丝帚化好；TEMPO氧化预处理的纤维具有较高的羧基含量和Zeta电位绝对值；0.5%CMC分散剂可以显著提高生物酶解预处理纤维的分散性。     

玉米秸秆高得率浆细小组分特性及其对纸浆性能影响

以整株玉米秸秆为原料,采用环境友好型水热预处理与磨浆处理结合,制得一种高得率浆,并对细小组分进行高压均质(60 MPa)处理,重点对细小组分含量和形态变化对抄造纸张性能的影响进行了探讨。结果表明,玉米秸秆高得率浆保水值大,浆中细小组分含量高,对纸浆强度和滤水性能有较大影响,当筛除30.7%细小组分时,纸浆的抗张强度、耐破度和环压强度均高于未筛分浆。采用高压均质处理能改变细小组分形态,向玉米秸秆高得率浆的纤维组分中添加20%高压均质处理的细小组分时,与未筛分浆相比,打浆度和未筛分浆相近,抗张指数提高30.8%、耐破指数提高59.5%、环压指数提高25.2%。