Lyocell纤维用溶解浆主要性能及其质量控制技术

Lyocell纤维是绿色高性能的再生纤维素纤维,其在反应原理、生产工艺和设备技术等方面与黏胶纤维差异很大,对溶解浆的质量要求较高。本文介绍了Lyocell纤维的生产工艺,重点分析了Lyocell纤维用溶解浆的化学组成、纤维素大分子特性、结晶结构等主要性能对Lyocell纤维生产,尤其是浆粕在4-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）中溶解性能的影响;提出了Lyocell纤维用溶解浆的主要性能要求及其质量控制技术,为Lyocell纤维用溶解浆的研究和生产提供参考。     

2017—2019年国内外溶解浆市场回顾与展望

近几年,随着黏胶纤维市场的蓬勃发展,其上游原料——溶解浆市场也出现了较大提升。如何看待黏胶纤维与溶解浆市场之间的关系,把握溶解浆市场的发展趋势,阜宁澳洋科技有限责任公司季柳炎先生详尽分析了2016—2017年中国及全球溶解浆行业的产销及市场走势,并以2014—2017年行业基本面以及实际数据为基础,结合全球宏观政策以及较大影响事件,对2018—2019 年溶解浆市场情况做出了展望。     

纤维素酶处理改善黏胶纤维级溶解浆反应性能的研究

采用内切纤维素酶对黏胶纤维级溶解浆进行处理,研究了酶处理对溶解浆反应性能、黏度、纤维形态、结晶度、孔隙尺寸及比表面积的影响,并利用扫描电子显微镜对处理前后的纤维表面进行观察。结果表明,纤维素酶处理能够显著改善黏胶纤维级溶解浆的反应性能,优化的处理工艺条件为酶用量0.08 IU/g绝干浆,处理时间15 min,处理温度55℃,pH值5.0,此条件下制得的溶解浆的Fock反应性能提高了27.6%,黏胶过滤值由最初的不通过变为顺利通过;黏度和纤维素分子质量略微下降,纤维形态基本不变,纤维表面孔隙尺寸和比表面积显著增大;纤维表面出现明显的纤维剥落和孔隙。     

无硫溶解浆及其在黏胶纤维和Lyocell纤维中的应用

采用多功能碱法制浆工艺可生产出高纯度和高得率的溶解浆。水自水解（PH）或碱抽提（E）用于蒸煮前预处理,可以选择性脱除半纤维素。在氧脱木素后的冷碱抽提（CCE）段中分离半纤维素,蒽醌成功地替代了硫。通过这些改进对净化的溶解浆进行了TCF漂白和黏胶纤维及Lyocell纤维的应用测试。所有浆料均达到溶解浆的标准。另外,CCE浆漂白之后得率较高。浆料纤维形态变化（如细胞壁外层的超微结构、比表面积和例向微纤丝聚集体尺寸）导致其常规黏胶纤维加工的反应性能降低。碱净化后的残余聚木糖具有较低的官能团含量和较高的分子质量,并明显截留在纤维素微纤丝聚集体中,使得半纤维素在标准黏胶纤维加工中不易浸渍。同时,碱净化工段不会明显影响浆料的反应性能,但会使纤维素的超微分子结构由纤维素I部分转变为纤维素II。然而,由于浆料在NMMO中的溶解性较大,所以这些浆料参数的差异并不影响Lyocell纤维的加工。实验室纺丝实验结果表明,制得的常规黏胶纤维和Lyocell纤维均具有较高的纤维强度。     

溶解浆的制备及其应用

溶解浆是高纯度的精制浆,可用于生产黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。制备溶解浆的方法分为两种:一种是亚硫酸盐法,另一种是预水解硫酸盐法。制备人造纤维浆粕和其他纤维素衍生物用浆主要工艺为预水解硫酸盐法;制备溶解浆的最佳原料为棉短绒,也可以用木材和非木材原料,目前竹纤维原料受到广泛关注。     

木聚糖酶处理改进阔叶木溶解浆性能的研究

以阔叶木溶解浆为原料,采用木聚糖酶进行处理以提高浆料的α-纤维素含量、碱溶解度和Fock反应性能等各项指标,满足黏胶纤维以及纤维素衍生物产品对浆粕的质量要求。实验主要探讨酶用量和处理时间对各项性能的影响。结果表明,木聚糖酶用量为10I U/g绝干浆,处理时间为90min时,所得溶解浆的α-纤维素含量93.7%,聚合度680,聚戊糖含量5.4%,碱溶解度S10、S18分别为8.1%、7.2%,Fock反应性能提高到70%,纤维长度基本保持不变,扭结指数有所下降,纤维变得疏松柔软,表面更加粗糙。经过木聚糖酶处理后,溶解浆的各项性能得到提高,能够满足后续黏胶纤维生产的要求。     

西班牙SNIACE公司生产出无氯溶解浆和黏胶纤维

<正>西班牙SNIACE S.A公司是欧洲黏胶纤维及溶解浆市场的主要生产企业之一。该公司曾经对环境问题做出坚定的承诺,最重要的一项是投资于最新的无氯漂白工艺技术。SNIACE利用这项技术专门生产无氯溶解浆和黏胶纤维。     

酶处理硫酸盐浆生产黏胶纤维的可行性

对商品氧脱木素硫酸盐蓝桉浆进行了(X)-CCE-A-Z-P-EG处理(X、CCE、A、Z、P、EG分别表示聚木糖酶处理、冷碱抽提、酸处理、臭氧漂白、过氧化氢漂白、单组分内切葡聚糖酶处理),研究了X-预处理对CCE脱除聚木糖效果、经CCE处理后浆料纤维素及溶解的聚木糖分子质量分布、浆料的漂白性能和最终质量以及用于制备黏胶纤维的浆料的反应性能的影响,详细分析了EG用量对纤维素分子链断裂的影响。结果表明,通过X-预处理和EG-后处理控制终漂浆黏度可减少碱处理和臭氧漂白时的化学品消耗量,提高浆料的反应性能。X-预处理结合低碱度(NaOH质量浓度70g/L)的CCE可以有效脱除浆料中的半纤维素,并能通过脱除大量的己烯糖醛酸侧链来提高浆料白度。X-预处理浆的磺化反应性能好,制得的黏胶纤维纺丝液质量较佳(颗粒含量较低)。不同处理条件(有/无X-预处理)的浆料纤维素具有很窄的分子质量分布,制得的黏胶纤维的质量与用商品溶解浆生产的黏胶纤维的质量相当。     

溶解浆研究进展及发展前景

溶解浆是一种高纯度的化学浆,是黏胶纤维的主要生产原料。文章介绍了溶解浆的制备方法,包括预水解硫酸盐法、酸性亚硫酸盐法、有机溶剂法以及直接处理化学浆法,评价了不同制备方法所得溶解浆的性质,分析了溶解浆制备和生产过程中面临的关键技术问题,提出了解决方案,并对溶解浆厂实现生物质精炼模式的前景进行了展望。     

溶解浆的酶法改性

在早期对制备黏胶纤维前溶解浆的酶活化研究中,找到了一种表现性能最好的酶——Carezyme。用此酶进行了系列实验,目的是确定酶处理的最佳条件,使后续醚化段的化学品的需求量降低到最小值。研究了溶解浆的得率、反应性能、黏胶液的黏度（用钢球下落时间表示）和过滤阻塞值。     

Upgrading Paper-grade Softwood Kraft Pulp to Dissolving Pulp by Cold Caustic Extraction

Cold caustic extraction has potential applications in the production of dissolving-grade pulps due to its ability to selectively remove hemicellulose from lignocellulosic materials. In this study,we demonstrate the conversion of paper-grade kraft pulp into dissolving pulp by a single-stage cold caustic extraction. Under the extraction conditions of 12 wt% NaOH lye,11% pulp consistency,a temperature of 35℃,and 2 h,a paper-grade softwood kraft pulp was purified to high-grade dissolving pulp with 97. 1% α-cellulose content,1. 2% pentosane content,and narrowed molecular weight distribution. The resulting extraction filtrate was concentrated by nano-filtration to obtain the hemicellulose content of 59. 0 g / L,while the permeate was a clear Na OH solution with 10. 9 wt% concentration. A process configuration was also proposed,integrating this cold caustic extraction process with existing pulp and paper production and multi-purpose utilization of the extraction filtrate.     

不同针叶木化学浆在碱尿素水溶液体系中溶解行为的研究

以用于生产黏胶纤维的漂白针叶木硫酸盐浆(BSK)和硫酸盐法针叶木溶解浆为原料,通过测定纸浆纤维-纤维素-溶剂(7%NaOH/12%尿素水溶液)溶解体系的透光率及溶解生成的纤维素溶液的黏度、观察纸浆纤维冷冻过程的微观形态、分析溶解前后纸浆纤维长度和宽度的变化、检测未溶部分的X射线衍射谱图,研究对比了这两种浆在7%NaOH/12%尿素水溶液体系中溶解行为的差异。结果表明,相同浆浓下,聚合度高的漂白针叶木硫酸盐浆在7%NaOH/12%尿素水溶液中溶解后体系的透明度比聚合度低的针叶木溶解浆体系的高,前者溶解生成的纤维素溶液的黏度大于后者溶解生成的纤维素溶液的黏度,即纤维素含量高、聚合度低的溶解浆反而较难溶解在7%NaOH/12%尿素水溶液中。针叶木硫酸盐浆溶解后纤维变短且变粗,而针叶木溶解浆因大部分短小纤维被溶解导致溶解后纤维的平均长度变长,且宽度变化较小。针叶木硫酸盐浆保留了完整的纹孔结构,溶剂渗透性较好,其溶解效果优于在制浆过程中细胞壁经受严重破坏的针叶木溶解浆的溶解效果。     

溶解浆的质量要求及其生产技术

溶解浆是一种高纯度的化学浆,是生产再生纤维素及纤维素衍生物的重要原料。本文在介绍溶解浆主要用途的基础上,对其质量要求进行详细分析,并介绍了溶解浆生产上一些特殊的处理方法。     

漆酶处理对杨木APMP木素分子质量的影响

研究了漆酶和漆酶/介体体系处理对三倍体毛白杨APMP性能的影响.采取酶解-弱酸解两段法分别从APMP原浆和生物处理后的纸浆中分离木素.为了使木素在凝胶渗透色谱流动相四氢呋喃中能完全溶解,对所有试样进行了卞基化处理.利用凝胶渗透色谱分析仪获得了木素的分子质量分布曲线,并计算出数均分子质量和质均分子质量,进而比较了漆酶和漆酶/介体体系处理的效果和差异.     

棉短绒低污染制浆工艺的研究

探讨了棉短绒的碱过氧化氢法、氧碱法和过氧化氢强化的氧碱法制浆工艺。结果表明,该工艺得率,白度提高,聚合度易控制,污染明显减轻。据测定,纸浆得率提高５％以上,ＣＯＤＣｒ和ＢＯＤ５降低４０％以上。该工艺可用于溶解浆和纸浆的生产。     

阳离子聚丙烯酰胺的制备及其增强效果

分析了引发剂、单体浓度和温度对阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)制备的分子质量的影响，并比较了它们对针叶木浆和漂白麦草浆手抄片物理性能的增强效果。结果表明：聚丙烯酰胺的分子质量随引发剂用量的增加而降低，随单体浓度的提高而增加；温度对聚丙烯酰胺的分子质量影响不大，较低温度下制备的CPAM具有较均一的分子质量，对手抄片增强效果较好；对于麦草浆，CPAM的增强效果略优于两性淀粉或阳离子淀粉。     

Lyocell纤维纺丝浆粕溶解性的影响因素分析

为探究Lyocell纤维纺丝浆粕溶解性的影响因素,对4种不同的溶解浆进行分析,研究了其化学组分、结晶度、聚合度以及纤维形态对溶解浆在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中溶解性的影响。结果表明:浆粕的溶解主要历经悬浮阶段、溶胀阶段和溶解阶段;溶胀阶段纤维发生非均匀溶胀的比例越高,溶解的时间越长;当浆粕质量符合制备Lyocell纤维的原料标准时,纤维表面的微量木质素对浆粕溶解起主要作用;木质素通过吸附作用沉积在纤维表面,与纤维素通过氢键结合减弱纤维溶胀,同时疏水性的木质素会阻碍NMMO向纤维内部渗透,增加溶解时间。     

脂肪酶和酯酶去除废纸浆中胶黏物效果的比较

选取一种脂肪酶、两种酯酶处理废纸浆料,并在酶处理后进行浮选脱墨,考察酶处理后废纸浆中胶黏物的去除效果;测定了酶处理前后废纸浆的四氢呋喃抽出物的结构和相对分子质量变化。结果表明,脂肪酶a和酯酶b、c在最佳用量时,脂肪酶a和酯酶c对废纸浆中胶黏物的去除率分别达到46%和59%;一段浮选后,残余油墨浓度分别降低了310 mg/kg、411 mg/kg和385 mg/kg,纸浆白度分别增加了6.9、7.4和7.3个百分点。与脂肪酶相比,酯酶对废纸浆中胶黏物的降解及后续浮选脱墨具有明显优势。凝胶渗透色谱和红外光谱分析表明,经脂肪酶或酯酶处理后,四氢呋喃抽出物的相对分子质量均有明显下降,酯键发生了断裂。此外,酶处理不会对浆料的物理性能产生不利影响。     

三倍体毛白杨KP纸浆TCF漂白中木素结构的变化

对三倍体毛白杨KP纸浆进行了OQP全无氯漂白,漂白后纸浆白度达到82%ISO。采用酶-弱酸解两段法分别从KP纸浆、氧脱木素后KP纸浆和过氧化氢漂白后KP纸浆中分离纸浆残余木素。通过凝胶渗透色谱（GPC）对以上木素试样分别进行检测,得出各木素样品的平均相对分子质量及其分布,总结了OQP漂白中相对分子质量的变化规律。通过磷谱核磁共振31P-NMR技术分别得出木素谱图,对所有木素样品中各官能团进行了定量分析及对比,分析了木素结构在KP纸浆TCF漂白过程中的变化规律。