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。     

TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系在造纸中的应用

综述了TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)/Na Br/Na Cl O选择性氧化体系在造纸中的应用,总结了该氧化体系对浆料纤维及成纸性能的影响,介绍了TEMPO氧化多糖及由TEMPO氧化法制得的纳米纤维素(TOCNs)在造纸过程中的相关应用。     

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.     

湿强剂的最新研究进展

湿强度不仅对于生活用纸而且对于某些印刷用纸来说也是一个重要的特性指标。该文重点报道基于在实验室得到的关于纸的湿强度的最新研究情况。聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）树脂是最为常见的湿强添加剂．并且利用一些分析技术确定氮杂环丁二烯（azetidinium）基团含量和PAE相对分子质量，对由PAE产生的湿强度的发展过程进行了研究。另一方面．以四甲基哌啶氧自由基（TEMPO）为催化剂对天然纤维素的氧化，其实质是纤维素纤维典型的表面改性。结果在纤维形态、结晶性或晶体尺寸无任何变化的情况下引入了大量的羧酸酯和醛基到纤维素微纤维的表面。纸的湿强也可以通过采用在最适宜的条件下制备的TEMPO氧化纸浆来得到。在湿端，将硫酸铝、聚丙烯酰胺（CPAM）、PAE或聚乙烯胺（PVAm）添加到TEMPO氧化纸浆中能进一步改善纸的湿强度．并且对其机理作了讨论。     

TEMPO氧化纤维素/CdS纳米复合材料的制备与表征

分别对桉木浆纤维和棉浆纤维进行TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基)氧化,并采用原位复合法,将TEMPO氧化后的桉木浆纤维和棉浆纤维与前躯体溶液CdCl2和Na2S进行反应,制备了TEMPO氧化纤维素/CdS纳米复合材料.利用原子吸收光谱(AAS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对纳米复合材料进行表征.结果表明,TEMPO氧化后的桉木浆纤维和棉浆纤维复合的Cd2+含量均较高,复合的CdS颗粒为立方晶型;TEMPO氧化桉木浆纤维上复合的CdS颗粒粒径为50～100 nm,TEMPO氧化棉浆纤维上复合的CdS颗粒粒径为50 nm左右.与TEMPO氧化桉木浆纤维相比,TEMPO氧化棉浆纤维上复合的CdS晶粒尺寸更小、分布更均一.     

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氧化莱赛尔纤维的分子量及官能团分布研究

使用TEMPO催化氧化体系处理莱赛尔纤维,TEMPO氧化体系由NaClO、NaBr及2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)构成。通过凝胶渗透色谱(GPC)和基团选择性荧光标记研究TEMPO氧化的影响,该方法不仅能测定官能团含量,同时还能得到与纤维素纤维分子量相关的官能团分布情况。对醛基、羧基分布情况以及分子量变化的分析表明TEMPO氧化1h内平均分子量显著下降,而继续延长氧化时间并不会引起更多链断裂。通过使用较高浓度NaClO(2.42~9.67mmol/g纤维)反应1h或更长时间能够向高分子量部分引入大量的羧基。     

不同制备方式得到的MFC的增强应用对比

分别采用TEMPO诱导氧化预处理结合机械研磨法和PFI磨精浆法制备了2种微纤化纤维素(分别记作TO-MFC和PR-MFC),比较了TO-MFC和PR-MFC作为增强剂对抄纸过程的影响及对纸张的增强效果。研究表明：加入3%的TO-MFC或PR-MFC后,浆料滤水速度变慢,填料留着率提高,纸张强度性能提高,其中,抗张强度增幅最大,TO-MFC的增强效果略好于PR-MFC。TO-MFC和PR-MFC均为纳米级纤丝交织形成的网络状结构体,与纸浆纤维之间有很强的结合力,提高了纸张的强度性能。     

TEMPO及其衍生物在造纸中的应用

2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)是一种新型的稳态自由基,具有特殊的结构和性质,在造纸工业中有着广阔的应用前景.它具有捕获自由基、猝灭单线态氧的功能,作为高得率纸浆光诱导返黄抑制剂,提高纸张白度的稳定性;又具有选择性氧化糖类物质伯羟基的功能,可与NaClO/NaBr构成一种新型氧化体系,选择性氧化纤维素C6位伯羟基成羧基,从而赋予纤维一些特殊的性能,提高纸张的强度等.     

在高速新闻纸机上使用阳离子淀粉提高新闻纸表面强度的实践

对阳离子淀粉在高速新闻纸机上用来提高新闻纸表面强度进行研究。结果表明：添加阳离子淀粉能明显改善新闻纸的表面强度和抗张强度;纸张的撕裂度随着阳离子淀粉用量的增加呈现先上升后下降的趋势;阳离子淀粉能显著提高浆料的滤水性能以及保留率。     

应用漆酶改善未漂硫酸盐木浆的强度性能

探讨了漆酶处理对未漂硫酸盐木浆强度特性的改善,并对过程中添加介体、酚类物质以及分离木素等不同处理过程进行了研究.结果表明,经不同处理的针叶木未漂硫酸盐浆其湿抗张强度和湿耐破度均有不同程度的提高.其中,仅用漆酶处理的试样手抄片的湿抗张强度提高了40%左右,漆酶加上分离木素处理试样手抄片的湿抗张强度提高了57%.而干强度均有增加的趋势,但没有湿强度变化明显;紧度略有提高,但程度较小.提高处理温度并不能提高纸浆的物理强度.     

双螺杆预浸渍磨浆机制浆性能研究

选取苏北地区不同品质的杨木加工剩余物为原料,采用一种我国自主研发出来的新型预浸磨浆系统以及常规的高浓盘磨对比研究不同品质杨木加工剩余物对化学机械法制浆性能的影响。研究结果表明:杨木加工剩余物的质量对制取化机浆的制浆得率、磨浆能耗、纸浆白度及纸浆的强度性能均有不同程度的影响。在相同H2O2用量为7.0%,NaOH用量6.0%条件下,以品质较好的杨木加工剩余物为原料,采用双螺杆新型预浸磨浆系统制得化机浆的得率可达85.6%左右,纸浆白度值81%ISO以上,在游离度为300mlCSF条件下,抗张强度可达到33N.m/g以上;以品质较差的杨木加工剩余物为原料,制浆得率为84.2%,纸浆白度为73%左右,抗张强度为29N.m/g。另外,采用双螺杆新型预浸磨浆系统比采用高浓盘磨制浆磨浆电耗上可节省30%左右,制浆得率、纸浆白度及纸浆的强度性能差异不大。     

烟梗仿生物酶制浆与配抄工艺的研究

采用仿生物酶体系对烟梗原料预处理,制备烟梗化学机械浆。仿生物酶预处理烟梗原料的最佳条件:仿生物酶用量4.0mmol/kg,处理温度40℃,处理时间120min,最佳条件下制备的烟梗薄片的抗张指数和撕裂指数与空白样品相比,分别提高了24.53%和46.29%;处理的烟梗浆料与外加纤维配抄重组烟叶雪茄烟纸,其抗张强度为1.12kN/m,透气度为9.23μm/(Pa.s),伸长率为1.48%,达到了雪茄烟纸的物理指标要求;同时经感官评吸,与普通雪茄烟纸相比,评吸得分高2.25分,重组烟叶雪茄烟纸的杂气减少,刺激性降低,谐调性和香气量增加。     

黏胶纤维在高透气度滤棒成型纸上的应用研究

研究了黏胶纤维替代部分针叶木浆生产高透气度滤棒成型纸的可行性,分析了黏胶纤维对滤棒成型纸透气度及抗张强度的影响。结果表明,在实验室条件下,针叶木浆打浆度22°SR,黏胶纤维用量40%,增强剂用量1%,滤棒成型纸手抄片可获得较高的透气度和抗张强度,透气度达到3000 CU,抗张指数达到50 N·m/g。     

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%。     

抄纸条件对淀粉／聚胺复合物作用效果的影响

对淀粉 /聚胺复合物 (CPA)在不同的抄纸条件下的作用效果进行了考察。结果表明 ,不同浆种对CPA的纸力增强和助留效果有较大的影响。添加w =1 .5 %的CPA ,甘蔗浆的纸力增大了 41 .3% ,再生浆的浆留着率提高了 8%。添加硫酸铝使CPA的作用性能下降 ,但CPA仍具有较大的增强纸力和提高施胶度的性能。     

关于落叶松化学浆特性的研究

对落叶松化学浆的特性进行了研究.研究结果表明,在纸浆卡伯值相近时,AS-AQ法浆的得率比KP法高约2个百分点,浆的粘度高约20%,易打浆、易漂白.在相同的打浆度下,AS-AQ浆的Z向强度明显高于KP浆,其由高到低的顺序是:未漂AS-AQ浆,漂白AS-AQ浆,漂白KP浆,未漂KP浆.受纤维结合力影响较大的抗张强度、耐破强度和耐折度都符合这一规律.AS-AQ浆的零距裂断长也高于KP浆.相同打浆度下的未漂KP浆的撕裂强度高于AS-AQ浆,但在相同抗张强度下,未漂腾加浆的撕裂强度远高于未漂KP浆.漂白AS-AQ浆的撕裂强度与KP浆相当.     

PVAm/淀粉复合物在再生浆中的应用

通过聚丙烯酰胺（PAM）的霍夫曼反应得到的聚乙烯胺（PVAm）与淀粉共混制备PVAm/淀粉复合物。在中性造纸条件下,PVAm/淀粉复合物对再生浆具有显著的助滤和纸张增强作用。当添加量为0.5%（对绝干浆）时,样品SF-1502的纸张干抗张强度增加33.3%,湿抗张强度提高2倍,打浆度降低41.3%。     

一段高浓磨后浆游离度对选择性磨浆的影响

利用高浓盘磨将一段高浓磨后游离度为710 mL的化机浆磨至游离度为600 mL,研究了两种不同游离度的浆料对后续选择性磨浆的影响。结果表明,在本实验条件下,利用选择性磨浆,与对比浆相比,当半成品化机浆游离度为710 mL时,可使化机浆生产过程的能耗降低13.1%,此时松厚度和撕裂指数分别提高11.6%和1.7%,但抗张指数和内结合强度分别降低10.5%和16.8%;当半成品化机浆游离度为600 mL时,能耗降低2.9%,此时松厚度提高4.7%,撕裂强度相当,但抗张指数和内结合强度分别降低4.2%和12.4%;一段高浓磨出浆游离度对实施化机浆的选择性磨浆具有明显影响,与一段高浓磨后浆游离度600 mL相比,出浆游离度710 mL时,磨浆能耗降低10.6%,松厚度和撕裂指数分别提高6.7%和1.9%,抗张指数和内结合强度分别降低6.6%和4.9%。