响应面中心组合设计对高填特种纸浆料助滤系统的优化

对高填特种纸浆料的助滤系统进行了优化研究,考查了助剂种类、用量、搅拌转速、反应时间对高填高定量特种纸浆料滤水性能的影响。首先通过单因素实验筛选出最佳助滤系统,为3#CPAM+高支化PAM系统;然后采用响应面中心组合设计优化了该系统的使用工艺条件,得出了实验模型并对其进行了验证。验证结果发现,模型值与实验值吻合。因此,可通过该模型计算得出最佳工艺条件的编码值,CPAM用量、搅拌转速、反应时间、高支化PAM用量编码值的计算结果分别为0.3、1、-2.3、0.2,对应的真实值分别为0.016%、1000 r/min、21 s及0.032%,相应的比过滤阻力为6.9 cm/g。

从能耗情况看热电联产在制浆造纸工业的应用现状及发展趋势

通过对比分析制浆造纸工业中不同制浆设备、不同制浆方法以及不同造纸机的能耗情况,根据热电联产的运行方式和应用现状指出其是提高经济效益和社会效益的有效途径,分析了制浆造纸厂的热电平衡,并对其发展趋势做了展望。

细小组分和纤维之间的相互作用及其对纸张性能的影响

研究了微纤化细小组分和纤维之间的相互作用,评估了将不同比例的细小组分添加到硫酸盐针叶木浆中对纸张强度性能的影响以及对纸张孔隙率和紧度的影响机理。分别考察了来自废纸或废纸板的细小组分(死细小组分,dead fines)和打浆过程中新形成的二次细小组分(新鲜细小组分,fresh fines)的影响,研究比较了纸浆悬浮液中细小组分和纤维间的结合与留着情况,并量化了通过氢键作用和物理留着作用与纤维连接的细小组分的相对量。氢键结合的新鲜细小组分的数量比死细小组分多30%以上。以氢键结合的细小组分的数量达到一个极限值后几乎保持恒定,与纤维中添加的细小组分的比例无关。细小组分的加入会显著影响纸张的孔隙率,且新鲜细小组分比死细小组分更容易降低成纸孔隙率。实验结果表明,新鲜细小组分在纤维网络结构中填充得更均匀、更深入,能形成更好的结合,从而形成一个封闭的纤维网络结构。这也表明,在纤维网络结构中添加最佳比例的新鲜细小组分可以显著提高成品复合材料的性能。

采用阳离子聚合物和羧甲基纤维素制备湿擦拭纸

采用阳离子助留剂聚[N,N,N-三甲基-N-(2-甲基丙烯酸氧乙基)氯化铵](PTMMAC)和羧甲基纤维素(CMC)制备了PTMMAC/CMC/纤维素纸(湿擦拭纸)。当在浆料中加入5%的PTMMAC和5%的CMC时,约94%的PTMMAC和CMC均可通过彼此间形成的聚离子复合物留着在纸张中。当将PTMMAC/CMC/纤维素纸浸渍在由乙醇、水、CaCl2(三者质量比为75∶24∶1)组成的浸渍液中时,几乎所有的PTMMAC和CMC都能通过形成的PTMMAC-N+Cl-和CMC-COO-Ca2+Cl-结构仍留着在纸张中,而没有溶解在浸渍液中。纸张中PTMMAC、CMC和Ca2+的含量可通过分析浸渍后纸样中N+、Ca2+和Cl-的含量来确定。通过改变浸渍液中乙醇、水、CaCl2的质量比,可权衡PTMMAC/CMC/纤维素纸的2种特性——使用过程中足够的湿强度和使用后的遇水可分解性。

采用微粒助留剂提高麦草浆的滤水性和留着率

研究了微粒助留系统对非木材浆料(含50%的有机溶剂麦草浆)抄纸过程中的留着率、滤水性和成纸匀度的影响及影响机理,并与普通木浆抄纸进行了对比。通过对参比纸料和非木材纸料在纸张成形过程中滤水与留着性能的测试,研究了几种商品助留剂的性能。研究结果表明,使用膨润土-CPAM助留剂系统时,非木材纸料的滤水性提高最多,大约为5%。尽管提高了非木材纸料的滤水性,参比纸料的滤水性仍好于非木材纸料的滤水性。

混凝法与超滤法处理制浆造纸厂废水的比较

采用混凝法和超滤法(UF)处理制浆造纸厂废水,并将浊度、化学耗氧量(COD)和254nm处吸光度的下降以及悬浮固形物(TSS)的去除率作为主要评估参数。混凝法中,研究了明矾和聚合氯化铝(PAC)的单独使用及PAC与有机絮凝剂混合使用时的处理效果。混凝工艺中,单一絮凝剂的使用、絮凝剂用量和pH值对絮凝效果有重要影响,在最佳PAC用量840mg/L、最佳pH值9.0时,浊度下降可达94.5%。PAC与有机溶胶WPB20共用时,在最佳pH值9.0下,浊度下降98.3%,TSS去除率91.9%,COD降低60.2%。超滤试验在中试规模下进行,采用了带有陶瓷膜的管式膜件;在酸性范围内,浊度下降和TSS去除率均达99%以上。

温度对滑石粉吸附TMP滤液中DCS的影响

在20～80℃范围内探讨了温度对滑石粉吸附热磨机械浆(TMP)中溶解与胶体物质(DCS)的影响。结果表明,温度只对滑石粉吸附胶体物质过程有显著影响,温度越高,滑石粉吸附的胶体物质越多。这种行为的主要作用机理是疏水胶体物质和疏水滑石粉表面的脱水作用。温度对滑石粉吸附TMP滤液中溶解物质的影响并不显著。

以废纸为原料的造纸厂利用回用水替代新鲜水

纸厂内水回路的进一步封闭受到水中污染物增加和纸机运转问题的限制。目前,节水新策略主要集中在对纸厂最终废水的处理上,以获得高质量的回用水来替代某些特定应用中的新鲜水。一条中试规模的废水处理系统可以提高纸厂最终废水的质量,该系统包括沉淀段、厌氧处理、好氧处理、超滤和反渗透。厌氧预处理能有效辅助好氧处理去除有机物和硫酸盐,此外,它还能产生大量沼气,成本效益很高。渗透水回收率取决于纸厂废水中的硅含量,硅含量极限是50%～60%。膜截留物完全满足当地法规的要求,可直接送至市政废水处理车间进行处理。

黑液气化生产氢气的能源转化性能

评估了干黑液气化系统制氢气的潜力,该系统与参照浆厂结合在一起,有直接苛化的作用,可以避免使用能源消耗较大的石灰窑。碳捕获过程中组合了变压吸附,以提高氢气的质量。同时,根据系统性能指标评估和比较了集成系统和其他生物质燃料系统的能源转化性能。结果表明,在参照浆厂黑液生产能力约为243.5MW、用于补偿总能量缺失的额外生物质输入约为50MW的条件下,氢气生产潜力巨大(约141MW),能量比约为0.74,预计每年可减少CO2排放86.7万t,即通过氢气取代车用汽油可将CO2捕获和CO2减少结合在一起;在拥有大型制浆造纸企业的地区,氢气替代了大量车用燃料,如瑞典氢气替代国内汽油的替代率可达63%。

一种快速检测纸浆羧基含量的方法

介绍了一种测定漂白硫酸盐浆中羧基含量的方法——自动电势滴定法,并将所得结果与用TAPPI(T237 om-93)标准方法测定的结果进行比较。结果表明,2种方法测定结果的相关性较好。自动电势滴定法因操作简单、分析时间短而引人注目,可用于工厂内大量样品的质量控制。

竹子生产溶解浆

评价了以商品竹片为原料生产溶解浆的可行性。首先将竹片进行自水解(AH),烧碱/蒽醌法蒸煮,并用O-CCE-D-(EP)-D-P流程进行高白度漂白(CCE为冷碱抽提段)。虽然竹片的化学组成(木素22.4%,聚木糖19.5%,纤维素49.3%,总抽提物16.8%,灰分1.5%)看似不利于生产,但采用上述工艺还是生产出了高质量的溶解浆。生产的溶解浆具有较高的白度(92.4%)和-纤维素含量(94.9%)。竹浆的半纤维素、抽出物和灰分含量对于生产黏胶人造丝用溶解浆均在可接受范围内。因此,竹子作为溶解浆生产的原材料是可行的。

高导电性纤维素纤维导电纸

通过加入石墨(GP)和碳纤维(CF),采用传统纸张成形技术可生产出电导率可以调整和机械性能良好的GP、CF和GP/CF纤维素纤维导电纸。羧甲基纤维素(CMC)作为CF的分散剂加入到纸料中,不管导电相的组成如何,得到的导电纸都较柔软且易于处理,没有肉眼可见的匀度缺陷。本实验得到的GP/CF纤维素纤维导电纸的电导率高达964S/m,比先前报道的纤维素纤维导电纸的电导率至少高44%。此外,从一次性及可循环使用的角度看,采用该方法生产的导电纸成本低且易于规模化生产。

一种新型改性聚氨酯涂层性能研究

采用加速腐蚀实验方法,研究了聚酯改性丙烯酸聚氨酯有机涂层在模拟海洋环境中的腐蚀过程和失效机制。结果表明:聚酯改性的丙烯酸聚氨酯涂层的失光率随加速实验周期的延长而逐渐增大,其附着力实验前后变化并不明显。在涂层的失效过程中,因腐蚀介质在涂层中的渗入,涂层的介电常数和孔隙率随着时间逐渐增大,电化学阻抗值逐渐减小,但是最终仍然保持在10~8Ω·cm^2左右。说明这种涂层在紫外辐射和周期浸泡的交互作用下仍然具有较好的耐蚀性和附着力,能够有效阻挡腐蚀介质的侵入,起到良好的耐蚀作用。