枫香树材硫酸盐制浆工艺技术研究

通过对枫香树材硫酸盐蒸煮的用碱量、硫化度、温度和保温时间四因素三水平方差分析工艺技术研究发现,在所选的四因素三水平内,用碱量对浆料得率和卡伯值的影响最大,硫化度对浆料得率和卡伯值的影响最小。枫香树材硫酸盐蒸煮较为适宜的工艺条件为:用碱量17%(Na2O计),硫化度20%,温度165℃,保温时间60 min,液比1∶6。另外,在枫香树材硫酸盐蒸煮过程中添加AQ,对提高蒸煮脱木素选择性具有明显的效果。     

枫香树材硫酸盐法蒸煮历程

研究了枫香树材硫酸盐法蒸煮过程中木素、戊聚糖和纸浆得率的变化。结果表明,枫香硫酸盐法蒸煮脱木素可分为以下三个阶段:第一阶段,升温到155℃,属于初始脱木素阶段,木素脱除率达到22.5%左右,戊聚糖溶出30.16%,得率为70.48%;第二阶段,从155℃开始到165℃保温60 min,属于大量脱木素阶段,木素脱除率达93.74%,戊聚糖溶出48.31%,得率为47.43%;第三阶段,从165℃保温60 min后到蒸煮末期,属于残余脱木素阶段,木素脱除率达到98%左右,戊聚糖溶出51.04%,得率为43.87%。     

马尾松硫酸盐浆单段氧脱木素的研究

研究了马尾松硫酸盐浆单段氧脱木素的影响因素。研究结果表明 ,影响马尾松硫酸盐浆氧脱木素的条件有 :时间 ,温度 ,用碱量 ,氧压 ,保护剂MgSO4的用量及反应浆浓。从纸浆中的木素的脱出和纸浆的粘度考虑 ,各因素都有一较合适的取值。其中 ,氧压在 0 .5～ 0 .7MPa之间 ,时间80min ,温度 1 0 0℃ ,NaOH用量 3%～ 5 % ,MgSO4用量 0 .5 %～ 1 .0 % ,浆浓1 0 %～ 1 2 % ,在以上保证纸浆粘度不致降低很大的条件下 ,纸浆的木素脱出率也较大。     

枫香树材清洁制浆技术

对速生阔叶木枫香树材的纤维形态、主要化学组成、清洁制浆及绿色漂白工艺进行了一系列探讨。结果显示,枫香木纤维平均长度较长,长宽比均比杨木大,且其综纤维素和戊聚糖含量高而Klason木素含量低,是一种很有发展潜力的制浆造纸原料。采用硫酸盐法制浆,蒸煮后所得细浆得率为49.9%,卡伯值为23.0,白度为23.8%ISO,黏度为734.7 mL/g。利用环境友好型漂白法——氧脱木素技术处理该枫香树材硫酸盐浆,并在此过程中创造性地使用助剂蒽醌。四因素三水平正交试验结果表明:用碱量、氧压、温度和时间对枫香树材硫酸盐浆添加蒽醌氧脱木素后浆料的性能均有很大的影响。其中,温度对得率、卡伯值、白度和黏度等的影响最大,时间对卡伯值、白度和黏度的影响最小。枫香树材硫酸盐浆添加蒽醌氧脱木素的较为适宜的工艺为:用碱量3%,氧压0.7 MPa,温度105℃,保温时间90 min,浆浓20%,MgSO4用量0.5%,蒽醌用量0.1%。在该条件下所得浆料得率90.7%,卡伯值7.0,黏度545.1 mL/g,白度51.0%ISO,脱木素选择性8.42×10-2。与相同条件下常规氧脱相比,卡伯值和白度相近,但得率、黏度和脱木素选择性都有所提高。蒽醌在枫香树材硫酸盐浆氧脱木素过程中可保护碳水化合物,提高脱木素选择性,是一种良好的氧脱木素助剂。     

马尾松硫酸盐浆两段氧脱木素影响因素的研究

研究了马尾松硫酸盐浆段间不洗涤的第二段氧脱木素的影响因素。研究结果表明 ,在给定的第一段氧脱木素的条件下 ,第二段氧脱木素采用如下条件 :氧压 0 .4～ 0 .5MPa ;温度 80～ 90℃ ;时间 40～ 60min ;用碱量2 %～ 4%。可以在纸浆粘度不致于降低很大的前提下 ,纸浆的木素总脱出率较高。     

马尾松硫酸盐浆分段加碱氧脱木素性能的研究

研究了不同用碱量分四段加碱对马尾松硫酸盐浆氧脱木素的影响。研究结果表明:在总用碱量为4.5%时,分段加碱OOOO比两段氧脱木素OO能脱除更多的木素,木素脱除率达到68%～71%,而黏度仅降低26%～28%,纸浆的白度由27.1%提高到46.4%ISO。     

竹浆氧脱木素的研究 Ⅰ.不同碱对氧脱木素的影响

研究了不同碱对竹浆氧脱木素的影响,结果表明,不同碱对脱木素的影响为:NaOH>Na2CO3>NH4OH>NaHCO3;不同碱对氧脱木素纸浆粘度的影响为:NaOH>Na2CO3>NH4OH>NaHCO3;不同碱对氧脱木素纸浆白度的影响为:NaOH>Na2CO3>NaHCO3>NH4OH;不同碱对纤维素单元剪切系数(SFCU)的影响为:NaOH>Na2CO3>NH4OH>NaHCO3。     

竹浆氧脱木素的研究I．不同碱对氧脱木素的影响

研究了不同碱对竹浆氧脱木素的影响，结果表明，不同碱对脱木素的影响为：NaOH〉Na2CO3〉NH4OH〉NaHCO3；不同碱对氧脱木素纸浆粘度的影响为：NaOH〉Na2CO3〉NH4OH〉NaHCO3；不同碱对氧脱木素纸浆白度的影响为：NaOH〉Na2CO3〉NaHCO3〉NH4OH；不同碱对纤维素单元剪切系数（SFCU）的影响为：NaOH〉Na2CO3〉NH4OH〉NaHCO3。     

麦草碱-氧蒸煮脱木素

用碱－氧蒸煮麦草脱木素,考察了工艺条件对麦草脱木素的影响．结果表明：适宜的麦草脱木素的条件为温度 １６０℃,碱浓度 ８％,氧压 ０．８ ＭＰａ,固液比 ０．８,保温时间 １ｈ．同时,通过 ＩＲ和 １Ｈ－ＮＭＲ对木素结构进行了分析．     

氧脱木素效率的改善途径

氧脱木素被认为是除了硫酸盐蒸煮脱木素外,成本最低且最简单的脱木素方法,所以氧漂可以把制浆与漂白结合起来。且氧脱木素技术具有环境污染小、漂后纸浆质量高等优点,现已成为ECF和TCF漂白的主体工艺。氧脱木素是以分子氧为漂白剂,酚型木质素与O2反应从而消除侧链,打开苯环,脱甲基化而被氧化降解。该过程受到用碱量、反应温度、时间、氧压、浆浓等许多工艺参数的影响。为改善氧脱木素效果,研究者提出了多种方法,如两段氧脱木素、助剂强化氧脱木素及氧脱木素前预处理等。氧脱木素在我国的应用前景是很广阔的,而且环境保护法规的日益严格对实施氧脱木素技术也十分有利,因此对于氧脱木素的研究还需继续。     

氧脱木质素对稻草SFP浆性能的影响

亚硫酸盐―甲醛―蒽醌(SFP-AQ)法是适合于草类原料的一种制浆方法。文章研究了氧脱木质素对稻草SFP浆的卡伯值、白度、粘度及强度性能的影响。结果表明,较高的用碱量有助于残余木质素的脱除,在合适的工艺条件下,稻草SFP浆单段氧脱木质素的脱木质素率可达50%以上。在氧脱木质素用碱量3.5%、氧压0.4 MPa、温度110℃、时间60 min或90 min的条件下,稻草SFP浆的卡伯值较低、白度较高,而同时具有良好的粘度和强度性能。     

Reactions and Distribution of Birch Extractives in Kraft Pulp Oxygen Delignification

Abstract

Extractives composition and distribution was examined around the oxygen delignification stage in a birch kraft pulp mill. Pulp suspensions were divided into different fractions with a dynamic drainage jar device to obtain fibers (+100 mesh), large fines (100–200 mesh), and small fines (200–400 mesh) fractions as well as the colloidal and dissolved fractions. The fractions were extracted and the resin components analyzed by gas chromatography. No significant oxidation reactions of wood resin were found to occur in oxygen delignification. Major removal of resin was achieved in the subsequent washer, where resin is removed with dissolved, colloidal, and fines fractions. Overall deresination in the subsequent washer was 58%.     

麦草亚铵法氧脱木素浆蒽醌强化次氯酸盐漂白

对麦草亚铵法氧脱木素浆进行蒽醌强化的次氯酸盐漂白工艺的研究,结果表明:在所选四因素三水平漂白工艺中,影响纸浆白度和卡伯值的主要因素是用氯量,当用氯量为7%时,纸浆白度为71.1%ISO;另外,在50℃和80℃的条件下,对麦草亚铵法氧脱木素浆分别进行添加氨基磺酸和蒽醌的漂白研究,发现次氯酸盐漂白时添加蒽醌比添加氨基磺酸的漂白效果好,不仅漂白浆的白度和黏度均得到提高,而且脱木素能力也显示加强。     

针叶木硫酸盐浆中残留木素的GIF体系仿酶降解机理的研究

由于针叶木硫酸盐浆中的残留木素含有大量难降解的LCC结构及其它缩合型木素结构,所以硫酸盐浆的分离木素可以用作难降解型木素大分子的一种结构模型。文章采用Cu2+/吡啶/过氧化氢组成的GIF仿酶体系对马尾松硫酸盐未漂浆的纤维素酶酶解木素(CEL)进行了仿酶降解,并对降解产物进行了分离和化学组成分析。通过FT-IR以及GC-MS测定,解析了CEL在降解过程中的结构变化,并对CEL的仿酶降解机理进行了探讨。研究结果表明:这种仿酶降解方法对浆中残留木素有较强的降解能力,一部分木素大分子被氧化降解为香草醛和香草酸等低分子化合物,使得降解后的产物中羰基和羟基增多。研究发现木素在仿酶体系中存在苯环及其侧链上C-H键的破坏、木素结构中Ca-Cb连接键的断裂、苯环的开环等反应。因此,该项研究可以为开发纸浆的仿酶漂白技术提供理论依据。