杨木无催化甘油法制浆工艺及其性能的研究

研究了杨木无催化甘油法制浆的主要因素对成浆状况的影响规律,同时对无催化甘油法制浆的打浆性能和成纸性能进行了初步评价,比较了无催化甘油法制浆和盘磨机械浆（RMP）性能的主要差异。结果表明：杨木无催化甘油法制浆的最佳工艺条件为反应温度210℃、反应时间60min和反应液比1：8,在此条件下浆料的粗浆得率为75．9％,细浆得率为71．4％：该方法制得浆料初始打浆度为11°SR,对应的纸张裂断长1．34km,抗张指数13．10N·m／g,耐破指数1．28kpa·m2／g,松厚度2．15cm3／g以及白度12．46％ISO;杨木无催化甘油法制得浆料比杨木RMP更易打浆,成纸的裂断长和抗张强度远高于杨木RMP,但其松厚度略低于杨木RMP。通过实验得出杨木无催化甘油法制浆具有工艺简单、得率高、易打浆及强度高等优点。     

ZnCl2水溶液制备纤维素膜的研究

以针叶浆为原料,ZnCl2水溶液为溶解溶剂,制备再生纤维素膜。利用单因数实验分析了纤维素膜制各过程中浆浓、反应温度、溶解时间对纤维素膜强度的影响,确定了最佳工艺条件为浆浓3％、反应温度90℃、溶解时间为2h。并通过X-射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）分析,比较经ZnCl2水溶液处理前后纤维的结构和性能变化,发现ZnCl2水溶液是纤维素的非衍生化溶剂,经ZnCl2水溶液处理后的纤维素已由纤维素I转换为纤维素II,制备的再生纤维素膜具有一定的强度,且具有多孔性的特征。     

天然纤维素均相接枝聚N-异丙基丙烯酰胺及其温敏性研究

利用基于电子转移再生活性种的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)将单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM)接枝到天然纤维素上制得纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(cell-PNIPAAM)。FT-IR、1H-NMR和13C-NMR分析表明,成功合成了cell-PNIPAAM；凝胶渗透色谱分析表明,接枝率随反应体系中N,N-二甲基甲酰胺（DMF）体积比的减小而增大,该聚合物分子质量的多分散性在2.0左右,表明聚合反应在一定程度上是可控的；热重分析显示，聚合物的热稳定性相比于天然纤维素略为提高；TEM图片显示，聚合物在高于其最低临界相转变温度(约为34℃)时,聚合物与水相分离并呈球形结构,平均直径约为40 nm。     

角质酶/表面活性剂体系对混合办公废纸的协同脱墨作用

角质酶能够水解可溶性酯、不溶性甘油三酯和各种聚酯，因此可以水解油墨中的连接料，有代替脂肪酶应用于废纸脱墨领域的潜能。利用角质酶和实验室复配得到的表面活性剂协同应用于混合办公废纸脱墨领域，探讨其脱墨效果和最优工艺，并与常用商业脂肪酶进行脱墨效果比较。结果表明，角质酶在酶用量10 U·g^-1，酶处理时间30 min，酶处理温度50℃，表面活性剂用量0.2%的条件下可以达到最优效果。与脂肪酶/表面活性剂以及单独用表面活性剂脱墨相比，角质酶脱墨后纸页的白度与油墨去除率更高，纸页的机械强度也较好。通过纸页性能的对比和扫描电镜（SEM）观察，角质酶的脱墨效果较脂肪酶更佳，角质酶/表面活性剂体系对混合办公废纸脱墨效果较好。     

玉米芯酶解残渣制备混凝土减水剂的工艺研究

利用碱性亚硫酸钠对玉米芯制备生物乙醇的酶水解残渣进行磺化改性研究,获得了性能良好的木质素磺酸盐,用作混凝土减水剂。结果表明,碱性亚硫酸盐法分离木质素的适宜工艺条件为:总用碱量(按Na2O计)14%,蒸煮温度155℃,保温时间3～3.5 h,亚硫酸化度85%。在此工艺条件下木质素磺酸盐得率为51.39%,在掺量为0.35%(以固形物计)时,产品的水泥净浆流动度可达到112 mm,1%溶液表面张力为46.4 mN/m,产品磺酸基含量为1.89 mmol/g。     

枫香树材硫酸盐浆氧脱木素工艺技术

通过对枫香树材硫酸盐浆氧脱木素用碱量、氧压、温度和时间四因素三水平方差分析工艺技术研究,在用碱量2%～4%、氧压0.3～0.7 MPa、温度90～120℃和时间60～120 min内,得到枫香树材硫酸盐浆氧脱木素较为适宜的工艺条件:用碱量3%,氧压0.7 MPa,温度105℃,时间60 min。其氧脱木素结果为:得率89.8%,卡伯值7.6,黏度559.2 mL/g,白度48.2%ISO。     

杂交鹅掌楸材性、纤维特性及制浆性能研究

对5年生杂交鹅掌楸木材材性、纤维形态和化学组成进行了分析,并对其硫酸盐法蒸煮性能以及硫酸盐浆的强度性能进行了研究。结果表明,杂交鹅掌楸木材基本密度0.374 g/cm3,纤维平均长度1.34μm,纤维长宽比48。杂交鹅掌楸木素19.6%,戊聚糖15.7%,1%NaOH抽提物26.9%(质量分数)。在用碱量18%(Na2O计)、硫化度20%和170℃条件下蒸煮,得到浆料的卡伯值为14.3,得率46.9%。浆料手抄片的裂断长、耐破指数和撕裂指数分别为6.4 km、3.9 kPa.m2/g和6.3 mN.m2/g。     

NaOH/硫脲/尿素预处理对棉纤维TEMPO选择性氧化的影响

采用NaOH/硫脲/尿素体系对棉纤维进行预处理,再进行选择性氧化,可以有效提高氧化棉纤维的羧基生成量。对比研究预处理棉纤维与普通棉纤维经2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)选择性氧化后的羧基含量、纤维形态以及黏度。结果表明,经NaOH/硫脲/尿素体系预处理能够加快氧化反应速率,增加羧基生成量,但对纤维有一定的损伤。其中,羧基生成量随着纤维质量分数的增加呈先增加后减少的趋势,当纤维素质量分数为6%时,羧基生成量最大,棉纤维的可及度和反应性提高。纤维形态分析表明,经NaOH/硫脲/尿素体系预处理的棉纤维润胀溶解程度要大于未预处理的氧化棉纤维;在TEMPO的氧化条件下,氧化棉纤维的相对黏度随着纤维素质量分数增加而增加;当纤维素质量分数较高时,氧化过程中氧化棉纤维的羧基生成量和降解程度都近似于原纤维。     

造纸废水处理过程微小故障检测方法研究

微小故障的检测是过程监测领域的一个重要研究方向。传统的多元统计过程监测方法无法对过程微小故障进行有效监控。本课题将多元累积和控制(CUSUM)方法及多元指数加权移动平均(EWMA)方法分别与主成分分析(PCA)相结合用于造纸废水处理过程中微小故障的过程监测。研究结果证实了多元累积和控制方法和多元指数加权移动平均方法的有效性。     

废纸浆纤维悬浮液屈服应力的主要影响因素研究

基于屈服应力的纸浆纤维悬浮液的流变特性直接影响造纸过程的能耗和生产效率。利用SPSS统计分析软件，对浓度为1.5%～4.0%的废箱纸板（OCC）和旧报纸（ONP）浆纤维悬浮液，分别采用流变曲线回归法（RCR）和剪切应力梯度法（SSG）测得的屈服应力进行方程回归，并与原生木浆的进行比较分析。结果表明，ONP浆和OCC浆纤维悬浮液的屈服应力τy与浆料浓度Cm的回归方程采用RCR法测定的结果分别为τy=3.34C2.43m、τy=2.33C2.57m，采用SSG法测定的结果分别为τy=3.58C2.43m、τy=2.83C2.47m；在相同浓度下采用相同测定方法时，ONP浆纤维悬浮液的屈服应力均大于OCC浆纤维悬浮液的；对于相同浓度的同种浆料纤维悬浮液，采用SSG法测得的屈服应力要比RCR法测得的大，对ONP浆纤维悬浮液而言，约大5.1%～9.4%，而对于OCC浆纤维悬浮液，约大1.3%～13.9%；且Δτy在2.7～17.2 Pa之间，两种方法测得的屈服应力值偏差随纸浆纤维悬浮液浓度的增大而逐渐增大，即随着废纸浆纤维悬浮液浓度和纤维长宽比的增大，屈服应力增大。漂白针叶木浆纤维悬浮液的屈服应力明显大于ONP浆、OCC浆和阔叶木浆纤维悬浮液的。