超声波对再生植物纤维结构及其水解反应影响的研究

通过研究超声处理前后再生植物纤维结晶结构、纤维粒度、空隙及分布变化,分析超声波预处理对再生植物纤维水解的影响机理。傅里叶红外光谱(FI-IR)、X-衍射(XRD)分析表明超声处理对再生植物纤维结晶结构影响较小。由粒度变化趋势说明,超声波对再生植物纤维表现为细纤维化和润胀作用。空隙大小的改变,表明超声处理能够激活封闭的空隙结构。同时纤维保水性能随超声处理时间增加而增加。超声处理增加了反应的有效接触面积是促进再生植物纤维水解主要因素,而不是改变其结晶结构。     

回用过程对二次纤维聚集态结构和成纸性能的影响

采用XRD、FT-IR以及NMR研究了桉木纤维经多次回用后聚集态结构的变化规律,进一步研究了聚集态结构改变对成纸性能的影响。结果表明:随着回用次数的增加,纤维素的结晶度增大,002面微晶尺寸随着回用次数的增加而增加,红外结晶指数增大并且和结晶度有很好的一致性;而NMR研究计算得到的结晶度明显小于XRD计算得到的结晶度,可能对于13CNMR,只有晶区内的部分才看做结晶区;回用后抗张指数和耐破指数减少,经过5次回用后抗张指数和耐破指数分别下降了61.61%、10.57%,撕裂指数先增大后减小,5次回用后,下降了33.07%。由于回用导致纤维聚集态结构中的晶区和非晶区的比例发生了变化,这种聚集态结构的变化最终导致了成纸性能的衰变。     

基于硫酸根自由基的高级氧化技术深度处理造纸废水的研究

采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基的高级氧化技术处理造纸废水二级出水(CODCr为160 mg/L,色度为200度),考察了常温下pH值、ZVI用量、PS用量等因素对CODCr降解率及色度去除率的影响,并对其降解过程动力学进行了探讨,初步确定了硫酸根自由基氧化降解造纸废水的工艺条件,通过采用GC-MS检测分析了废水处理前后的物质变化情况。结果表明,在酸性至中性条件下,硫酸根自由基皆可有效降解有机污染物;在ZVI用量为8 g/L、PS用量为4 g/L时,室温条件下反应3h后,初始pH值为3和未调节pH值废水的CODCr降解率分别达到57.5%和34.2%,色度去除率分别达到83%和89%;通过GC-MS检测分析可知二级出水中含35种有机污染物,经过硫酸根自由基氧化降解后废水中苯类物质得到了一定的降解,相对含量有一定的变化,但种类基本没变。     

变螺径式转子用于OCC碎浆的中试研究

对新型变螺径式、ZQS<,9>型以及伏克斯型3种转子进行OCC碎浆对比实验.结果表明,新型变螺径式转子(简称新型转子)比ZQS<,9>型转子生产能力提高了20%,碎浆单位质量能耗降低了12.8%;并且前者对纤维的分丝帚化作用更为明显,纤维保水值增加了5.4%,成纸抗张指数、撕裂指数分别提高了4.8%和5.8%.在纸厂采用新型转子和伏克斯转子进行中试对比,结果表明,新型转子可以使碎浆能耗降低22%,成纸强度最大可提高40%左右,纤维保水值和比表面积分别提高了6.0%和6.5%,而结晶度和孔径的变化则较小.     

ONP中性浮选脱墨剂的复配及应用研究

研究单组分表面活性剂及多组分表面活性剂的协同作用对废新闻纸中性浮选脱墨的影响,从中筛选出最佳脱墨剂.实验结果显示,三组分脱墨剂脱墨效果比双组分好,双组分脱墨剂脱墨效果比单组分好.当AES,6501、AEO-9三种表面活性剂以2:1:1的质量比复配用于废新闻纸浮选脱墨时,脱墨浆的白度可达到56.3%ISO左右,残余油墨浓度减小至394.25mg/kg.最后通过正交实验,确定脱墨剂的优化脱墨工艺条件:熟化温度50℃,熟化时间40min,脱墨剂用量1%,浮选时间30min.     

基于模糊神经网络的工业废水处理预测研究

针对工业废水处理系统的时变性、非线性、复杂性和不确定性,利用废水处理监控系统取得表征废水水质的各项指标,构建基于BP算法的四层模糊神经网络模型.该网络模型仿真实际废水处理过程的结果表明,模糊神经网络具有较强的学习能力;其较BP网络对样本数据的仿真误差较小,平均相对误差仪为1.5%,为实现废水处理的自动控制提供可行途径.     

基于动力学和PSO-SVM的废水厌氧处理产气量的混合软测量模型

在实验室搭建了一套基于IC厌氧反应器的废水厌氧处理系统,自制有机废水(以葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾按COD∶N∶P=200∶5∶1的比例配制,同时加入微量元素)进行实验,该系统运行2个月,采集159组运行数据作为元数据集,以进水有机负荷、反应器温度、反应器p H值、氧化还原电位、体系积累的乙酸和进水碱度为输入量,以产气量为输出量,建立PSO(粒子群算法)-SVM(支持向量机)传统模型。为提升模型预测精度,在传统模型基础上,将反应器温度、反应器p H值、体系积累的乙酸进行动力学模型量化后建立混合模型。仿真结果表明,PSO-SVM模型对预测废水厌氧处理体系产气量表现较好,测试集的预测数据与实际数据的相关系数为86.71%,引入动力学模型后的混合模型在产气量预测中的精度提升较大,线性相关性R由86.71%提升至95.73%,可为监控、优化和理解厌氧消化过程提供指导。     

压榨和干燥过程对再生纤维结晶度的影响

通过改变压榨和干燥条件,研究了压榨干燥过程对纤维结晶度的影响。研究结果表明：干燥时间在15～20min内纤维结晶度变化不大。不同干燥温度条件下,结晶度变化不同,干燥温度从60℃升高到80℃,结晶度变化明显;干燥温度从80℃升高到100℃,结晶度变化缓慢;干燥温度从100℃升高到120℃,结晶度变化较大,木浆和未漂麦草浆纤维结晶度α增加率分别为3．05％、2．12％。纸张在压榨后纤维结晶度都随着压榨次数的增加而增加。在低压条件下,纤维结晶度随着压力的增大而呈直线上升;在较高压力下,结晶度增加的幅度不大;在高压条件下,纤维结晶度又急剧增大。     

麦草化机浆制浆规律的研究

研究麦草磺化化机浆的制浆规律并且从制浆得率和纸浆强度、白度出发,提出了麦草化机浆合适的化学预处理工艺条件。麦草磺化化机浆采用如下的预处理条件可以获得较高的制浆得率和较好的浆张物理性能：NaOH1％,Na2SO38％,最高温度140℃,保温时间30min,液比1：6。此时浆得率84％,裂断长3．34km,撕裂指数2．21mNm2·g-1,刚破指数2．87kPam2·g-1,白度22．8％（ISO）。     

湿压榨过程对植物纤维性能的影响

本文研究了不同湿压榨条件下纤维保水值和纸页强度性能的变化规律。研究结果显示,经过五次压榨后,未漂白麦草浆和漂白针叶木浆纤维保水值分别下降了30.94%和17.85%;随着压力的增大,两种浆料的保水值均有下降的趋势。纤维压榨后,最重要的变化可能就是纤维压实,细胞壁脱水后,产生了不可逆润胀能力的损失。强制干燥和自然干燥条件下纤维保水值均随着压榨次数的增加而减小。随着压榨次数和压榨压力的增加,漂白针叶木浆和未漂白麦草浆抗张指数和耐破指数均先增加而后减小。