桉木硫酸盐法蒸煮前预提取聚木糖的研究

研究了桉木硫酸盐法制浆前的半纤维素提取工艺。对桉木片进行预水解处理,通过改变温度和时间对半纤维素提取工艺进行优化。水解液中提取的聚木糖为12~38 g/L,相当于木片质量的9%-15%。对预水解后木片进行硫酸盐法蒸煮,结果表明,与未经预水解相比,预水解后木片更容易脱木素,成浆更易漂白,预水解中聚戊糖去除得越多,所得浆料的强度性能越低。     

水预水解提取半纤维素对桉木碱法制浆的影响

研究了150℃和160℃下4种反应时间桉木片热水预处理对半纤维素预提取及后续烧碱-蒽醌法和硫酸盐法制浆的影响.结果表明,热水预处理对半纤维素水解糖提取效果显著,戊聚糖提取率在27%～43%.与未预处理木片相比,预处理后木片综纤维素含量降低约12%,木素含量下降了11%,苯-醇抽出物和1%NaOH抽出物含量均大幅度上升.木片经热水预处理后,碱法制浆性能提高,易成浆,可降低用碱量,缩短蒸煮保温时间,而且与原木片碱法制浆相比,相近蒸煮条件下浆料卡伯值下降7～10个百分点,浆料己烯糖醛酸含量下降75%～95%,原浆白度升高4～6个百分点,黏度有小幅度降低,得率下降1.5～4.5个百分点.     

P因子对桉木水预水解及后续KP法制浆的影响

利用水预水解法先提取桉木片中的半纤维素,然后对水解后的木片进行硫酸盐法蒸煮。探讨了P因子(预水解因子)与水预水解及后续KP法制浆结果之间的关系,研究了水预水解提取液中戊糖和糠醛等成分随P因子变化的特点,以及P因子与浆料得率、卡伯值、黏度及物理强度之间的关系,分析了P因子变化对提取液和黑液中糖类组分的影响。     

预水解对硫酸盐蓝桉浆主要性质的影响性能的影响

进行了预水解硫酸盐蓝桉浆性能的研究。首先对蓝桉木片进行了5个级别的水预水解,然后对水预水解木片进行硫酸盐法蒸煮以得到3种不同卡伯值的硫酸盐蓝桉浆。实验从浆料组分、蒸煮条件、成浆卡伯值及得率、黏度、浆料纤维形态、浆料纤维表面性能及成纸主要强度性能等角度探讨了预水解对后续的硫酸盐法制浆的影响。结果表明,经过预水解的硫酸盐浆半纤维素含量从未预水解的21%~22%降到3%~4%,而纤维素含量从73%~75%增加到85%~90%。经过预水解的所有纸浆纤维长度均降低且纤维扭结指数大幅度增大。采用反相气相色谱分析法测出未预水解浆样和预水解120 min后制浆(成浆卡伯值为15)的浆样的表面能色散分量分别为30.8和34.9 mJ/m2。实验提出了2个模型方程来预估预水解中木片的质量损失和成浆卡伯值。     

热水预浸对火炬松硫酸盐法制浆及其抄纸性能的影响

研究了综合性林产品生物质提炼中采用热水预浸对针叶木硫酸盐法制浆以及抄纸性能的影响。在加压的条件下用170℃的热水预浸火炬松木片,使其H-因子分别达到200h和500h;然后在用碱量15％、硫化度30％的条件下进行硫酸盐法蒸煮,木素脱除效率比常规硫酸盐法制浆高40％-60％。而在相同的卡伯值条件下,热水预抽提使H-因子分别达到200h和500h时,浆料得率比常规蒸煮分别下降3％和6％。预抽提使浆料的磨浆性能下降。与常规硫酸盐浆比较,经热水预浸使H-因子达到400h时的漂白硫酸盐浆的抗张强度较差,原因是浆料中半纤维素含量较低,但纸浆黏度、零距抗张强度以及撕裂度等性能比较接近。     

桉木木片提取聚木糖后的制浆及漂白性能

桉木木片在硫酸盐法制浆前经自水解(也称高温水预水解,简称预水解)处理可以除去原料中的聚木糖类物质.文章探讨了工厂预水解后再经硫酸盐法蒸煮所得浆料的性能.当预水解温度165℃、保温60 min时,聚木糖的去除率为61％;预水解的浆料经硫酸盐法蒸煮后纸浆得率比未经预水解的参比浆样低9.4个百分点;未经预水解处理的硫酸盐浆(参比浆样)的氧脱木素效率为43.6％,而经预水解后所得的硫酸盐浆氧脱木素效率升至75％,预水解处理不仅使后续ECF漂白成本降低了36％,同时还提高了漂白段废水的质量.相比于参比浆样,经预水解后所得的硫酸盐浆松厚度高,但打浆性能、强度性能及聚木糖含量降低.桉木木片中的纤维素和聚木糖经预水解后在硫酸盐蒸煮过程中的稳定性降低,这是由于其分子质量较低和分散性高所致.与常规硫酸盐浆相比,经预水解后的硫酸盐浆中的聚木糖-木素及纤维素-木素复合体中木素的分子质量更高.     

预水解因子对杨木木片相关性能的影响

在碱法制浆前对杨木木片进行热水预水解处理,并借助扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）及热重分析（TG）等手段探讨了不同预水解因子（P因子）对木片相关性能的影响。结果表明,随着P因子的增大,水解后木片的白度和得率逐渐降低并趋于稳定,处理后木片中的聚戊糖含量显著降低,酸溶木素和Klason木素含量也降低,纤维素的含量变化不大;热水预水解处理将导致木片纤维的数均长度和宽度均有所下降,且随着P因子的增大,纤维素的结晶度有所提高,但不改变纤维素晶体构型;预水解后木片表面形成较多孔隙,且纤维表面会形成由木素或木素 碳水化合物复合体（LCC）等组成的球形颗粒状物质,当P因子≥1355时,易发生物质的吸附沉积现象,在木片上形成一层光亮层;TG和发热量分析表明,经热水预水解处理后的木片,热失重要低于原木片,且预水解后木片的发热量随着P因子的增加而增加。     

热水预水解对杨木预水解液性能的影响

在硫酸盐法制浆(KP)前对杨木木片进行热水预水解处理,探讨了不同P因子对预水解液性能的影响.实验结果表明:随P因子增大,预水解液的p H不断降低,最终导致水解木片的得率不断降低,此外,预水解液中的固形物、聚戊糖、酸溶木素、糠醛和COD C r含量也呈增加趋势;当P因子≥1355时,预水解液体系中易发生物质的吸附与沉积,经傅里叶红外光谱(F T-I R)表征证实该沉积物为木素/LC C类物质;当P因子为608~1060时,预水解液和水解木片中的聚戊糖提取率具有良好的线性关系:y=1.340x+7.235,R 2=0.977;在热重分析(TGA)过程中,预水解液主要的失重温度范围为165~450℃,且当P因子由61增至1355时,失重由41%升至61%.     

预水解对硫酸盐蓝桉浆主要性质能的影响

进行了预水解硫酸盐蓝桉浆性能的研究。首先对蓝桉木片进行了5个级别的水预水解,然后对水预水解木片进行硫酸盐法蒸煮以得到3种不同卡伯值的硫酸盐蓝桉浆。实验从浆料组分、蒸煮条件、成浆卡伯值及得率、黏度、浆料纤维形态、浆料纤维表面性能及成纸主要强度性能等角度探讨了预水解对后续的硫酸盐法制浆的影响。结果表明,经过预水解的硫酸盐浆半纤维素含量从未预水解的21%～22%降到3%～4%,而纤维素含量从73%～75%增加到85%～90%。经过预水解的所有纸浆纤维长度均降低且纤维扭结指数大幅度增大。采用反相气相色谱分析法测出未预水解浆样和预水解120 min后制浆（成浆卡伯值为15）的浆样的表面能色散分量分别为30.8和34.9 mJ/m2。实验提出了2个模型方程来预估预水解中木片的质量损失和成浆卡伯值。     

水解液中半纤维素分离提纯的研究进展

在传统的制浆造纸厂向生物质炼制的制浆造纸厂转变的过程中,纤维原料在制浆前通过热水预水解提取并利用半纤维素是一个有效途径。对水解液中的半纤维素分离提纯后是半纤维素高效利用的前提和关键技术之一。本文综述了近年来在生物质精炼的理念下从水解液中半纤维素的分离和提纯技术的研究进展。     

预水解硫酸盐法溶解浆置换蒸煮技术

简要分析了预水解因子与半纤维素提取率的关系及对置换KP法蒸煮浆料得率、卡伯值、黏度、强度的影响,介绍了预水解置换蒸煮溶解浆生产流程及工艺技术特点。     

生物精炼在造纸工业中的应用模式和发展趋势

对生物精炼技术的概念和木材生物精炼工厂（IFBR）的路线进行了阐述。对传统硫酸盐法制浆造纸工厂如何转化为综合林业生物精炼工厂的原理进行了分析,总结出三种转化类型。详细介绍了近中性预抽提/制浆模式、酸性预水解/制浆模式和碱预处理纤维素糖化发酵生产乙醇模式。保留制浆造纸生产的综合林业生物精炼工厂将是近期主要的发展模式,可为传统造纸工厂带来额外的经济收益。在传统制浆之前进行预抽提,分离出的抽提液可以用来生产乙醇和乙酸及其它化学品,抽提后的木片进行制浆和漂白,对纸浆强度和光学指标没有不良影响,新增用于改造的投资回报率达到7.1%～13%。根据我国造纸工业特点,木材造纸工厂转化为IFBR工厂也将走保留制浆的发展模式;草类原料造纸工厂转化为生物精炼工厂具有一定的优势和可行性。     

用木材生产生物燃料与纸浆

杨木木片硫酸盐制浆前,进行缓和的碱抽提处理,抽提出半纤维素用作生物燃料(生物乙醇),在温度90℃,NaOH 1～2M,液比1∶4条件下进行碱处理,不需要高压设备,每吨木片得到半纤维素40～50kg,经碱抽提后木片进行硫酸盐蒸煮,与未经碱抽提木片参照对比,纸浆得率基本相同,但是需要很好地控制碱抽提与硫酸盐蒸煮工艺条件,能缩短蒸煮时间和节省化学品用量。碱预抽提木片得到的硫酸盐纸浆中纤维素/半纤维素的比率稍高,导致纸浆的抗张指数稍有降低(约10%),但是纸浆白度较高且筛渣含量低,为使硫酸盐纸浆的质量和得率保持较高水平,采用缓和的碱预抽提,使半纤维素得率较低,而回收的半纤维素的浓缩和离析比木片自水解或稀酸水解回收糠醛更加容易。     

酸性亚硫酸盐与预水解硫酸盐法溶解浆生产工艺及产品性能的比较

在黏胶纤维的生产中,应考虑溶解浆的原料种类和工艺过程等因素的影响,选择性能合适的溶解浆。本文对溶解浆酸性亚硫酸盐及预水解硫酸盐两种蒸煮工艺的反应机理及产品性能进行比较分析,重点分析了黏胶纤维用溶解浆的化学纯度、分子质量及其分布、反应性能等。     

添加半纤维素对硫酸盐浆回收性能的影响

研究了在未干硫酸盐浆中加入低木聚糖、杨木半纤维素和玉米芯半纤维素。探讨添加半纤维素对硫酸盐浆回收性能的影响。研究结果表明,低木聚糖、杨木半纤维素和玉米芯半纤维素均能提高纸张的强度。还能提高回收纸的强度,当添加2％的木聚糖、1．6％的硫酸铝、抄纸时pH为4．5所得的纸张性能提高最多,纸张的紧度增加24．55％,耐折度增加500％,撕裂指数增加29．01％。抗张指数增加30．01％,耐破指数增加44．07％,散光系数下降17．25％。电镜分析表明加入木聚糖可增加纸张及回收纸中的纤维结合强度。     

杨木高温预水解工艺初探

研究杨木在不同条件下的高温预水解反应,探讨预水解温度、保温时间、液比及预水解因子(P因子)等对预水解的影响。研究结果表明:随着反应温度、保温时间及液比增大,预水解后杨木得率降低,预水解液(PHL)的pH值降低,固形物含量、酸溶木素含量和聚戊糖提取率升高,预水解温度过高(≥180℃),易发生木素或LCC吸附、沉积现象,不利于半纤维素的提取;P因子能较好地控制预水解反应,且相同的P因子条件下,所得预水解后的木片及PHL相关结果相近。通过P因子优化实验,得到杨木高温预水解的优选工艺条件为:预水解温度170℃,保温时间60min,相应的P因子约764h,液比5:1。     

阔叶木碱-蒽醌制浆的改进

介绍了糖槭木硫酸盐、碱-蒽醌、碱-α-甲基蒽醌法制浆,虽然碱-蒽醌蒸煮过程中脱木素作用明显低于硫酸盐蒸煮,但是,当用α-甲基蒽醌代替蒽醌,蒸煮过程中脱木素速率稍低于硫酸盐蒸煮。当有效碱用量相同时,由糖槭木生产碱-α-甲基蒽醌法浆,在纸浆卡伯值相同(约20)情况下,比硫酸盐浆得率增加1.2%(对绝干木片重量计),而这两种纸浆强度基本相同。采用AlCl3催化Friedel-crafts反应是一种工业生产蒽醌方法,用甲苯代替苯可以生产α-甲基蒽醌,而甲苯价格比苯便宜,因此,碱-α-甲基蒽醌法适合于生产阔叶木化学浆。     

溶解浆的市场趋势和最新技术

溶解浆的生产过去以亚硫酸盐法蒸煮为主,由于环境的原因,亚硫酸盐法蒸煮已较少采用,而采用预水解硫酸盐法蒸煮.开始只采用间歇蒸煮技术,但由于溶解浆的需求不断增加,开发了基于预水解硫酸盐法蒸煮的连续蒸煮技术.这一新的解决方案已经通过广泛的实验室实验,随后在最初设计生产漂白硫酸盐商品浆的浆厂应用.新设计的工艺和设备已经解决了先前尝试在溶解浆生产中采用连续蒸煮技术遇到的负面问题.新建和现有的浆厂可以从该新工艺解决方案中受益,这也使得溶解浆与造纸用浆可共用同一制浆生产线.