过氧化氢漂白过程中慈竹机械浆发色基团演变及溶出机制

在常规工艺下难以制备高白度(>78%)竹材化学机械浆是制约竹类资源在高附加值纸产品领域规模化应用的关键技术瓶颈。使用乙醇-水二元介质碱性过氧化氢漂白体系可以突破当前慈竹机械浆漂白上限,将纸浆白度提升至80%以上。以慈竹机械浆为原料,对比研究了常规过氧化氢用量(90 kg/t)水相体系两段漂工艺、高过氧化氢用量(180 kg/t)水相四段漂工艺和高过氧化氢用量(180 kg/t)乙醇-水二元介质相四段漂工艺中各段处理所得纸浆的发色基团结构特点,以及3种工艺漂白段溶出物的结构特点,以此探索二元体系漂白过程中发色基团形成和溶出规律。结果表明,在漂白过程中,慈竹机械浆中的苯环类共轭结构含量逐渐降低,但在化学品用量较大的漂白段会生成在水相体系无法被破坏和溶出的呋喃类共轭结构。在漂白体系中引入乙醇,可以显著提高呋喃类共轭结构的溶出效率,同时发现浆料中溶出的部分苯环结构发生了开环反应,推测碱性条件下乙醇电离的微量乙氧根离子对呋喃类共轭结构的脱除具有关键性作用。慈竹机械浆发色基团演变及溶出机制可为开发经济上可行的竹类机械浆漂白工艺提供理论基础。

预浸渍溶出物对巨尾桉机械浆漂白性能的影响

以巨尾桉热磨机械浆为研究对象,研究了3种化学品用量下(氢氧化钠10 kg/t、氢氧化钠30 kg/t、氢氧化钠10 kg/t+过氧化氢30 kg/t),3种预浸渍溶出物保留工艺对后续浆料漂白性能的影响。利用元素分析及裂解气质联用,比较了3种预浸渍溶出物的化学结构。结果表明,预浸渍处理浆的漂白性能均比桉木单段漂浆料漂白性能有较大提升,不同化学品用量预浸渍处理产生的预浸渍溶出物,在不同保留程度下,会对后续浆料的漂白性能有不同程度的负面作用。浆料中氮元素的溶出程度与浆料后续漂白性能的提升具有一定关联性。

不同溶剂辅助碱性过氧化氢脱除木质素的研究

为了探究木质纤维原料在不同有机溶剂辅助碱性过氧化氢条件下脱除木质素的效果,以碱性过氧化氢体系(AHP)为参照,考察了乙醇碱性过氧化氢(EAHP)、二氧六环碱性过氧化氢(DAHP)对杨木机械浆脱除木质素后的组分变化。通过高效液相色谱(HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振磷谱(^(31)P NMR)表征分析了碱木质素(AL)、碱性过氧化氢木质素(AHPL)、乙醇碱性过氧化氢木质素(EAHPL)和二氧六环碱性过氧化氢木质素(DAHPL)的化学结构、分子质量和羟基含量的变化。研究结果表明:3种反应体系均导致脱木质素后物料得率不同程度降低,并导致了大量半纤维素的溶出。与AHP、DAHP相比,EAHP更有利于保存纤维素和溶出较多的木质素,木质素脱除率最高达65%。与AL相比,AHPL、EAHPL、DAHPL红外光谱峰型基本一致,均属于GS型。制备的木质素数均分子质量(M_(n))最小为4672 g/mol,分散性较好,酚羟基的量较少,但是脂肪族羟基和羧基羟基的量较高,最高值分别为14.95和1.25 mmol/g。

两种机械处理方式对生物质原料反应性能的影响

减小生物质原料粒径是提高生物质精练过程中组分分离效率的关键步骤,生物质粒径的大小以及不同机械处理方式对原料反应性能的影响尚不明确。本研究对比了机械粉碎与双螺杆挤压机联合盘磨处理获得物料的反应性能,结果表明:机械粉碎物料受到剪切力作用,长度变短导致粒径变小,纤维仍然呈紧密的束状结构;随着粒径减小,比表面积与吸液能力随之增加,反应性能越好,粒径小于0.18 mm的物料反应性能最优。双螺杆挤压机联合盘磨机利用剪切力、摩擦力、挤压力使物料纤维微纤丝化,打开了部分闭合纹孔。与粒径小于0.18 mm的粉碎机粉碎物料相比,双螺杆挤压联合盘磨获得的物料比表面积提高了31.54%,吸液能力提高了43.46%;过氧化氢预处理时,木质素去除率提高31.93%,预处理后酶解葡萄糖得率提高54.19%。实验表明,双螺杆挤压机联合盘磨处理比机械粉碎更利于提高生物质反应性能。

竹材机械浆顽固发色基团结构解析及其脱除机理初探

竹类原料木质素含量较高、细胞壁较厚、纹孔少且小、不利于药液渗透等原因使得常规条件下竹材机械浆无法制备高白度纸浆。本研究使用一种温和快速的新型漂白系统——乙醇-水二元介质碱性过氧化氢漂白体系处理慈竹机械浆(TMP),利用木质素在乙醇中良好的溶解性以及碱性条件下乙氧根离子较强的亲核进攻能力,改善药液渗透效果,破坏并溶出慈竹TMP中的顽固发色基团,突破了当前慈竹TMP的漂白上限,将纸浆白度提升至80%ISO以上。本研究对比研究了在相同过氧化氢用量下,常规水相体系与乙醇-水二元介质体系所得慈竹TMP顽固发色基团的结构特点,发现慈竹TMP中的顽固发色基团结构分别为:呋喃类共轭结构、环戊烯酮类共轭结构和木质素结构中的S’、G’、I、FA和pCA五种共轭连接结构。通过分析两种体系漂白终段溶出物结构特征的差异,推测碱性条件下乙醇电离的微量乙氧根离子对顽固发色基团的脱除具有关键性作用。本研究可为开发经济高效和绿色可持续的新型竹类TMP漂白方法提供理论依据和数据支持。

乙醇-水介质改善竹材化机浆H2O2漂白性能

采用乙醇-水溶液作为过氧化氢(H2O2)漂白过程中的介质,以提高H2O2漂白效率、突破水介质漂白竹材化机浆时的白度增限(白度71%)。结果表明,水介质漂白时,H2O2用量15%时仅能将竹浆漂白至69.2%的白度,乙醇-水介质(乙醇质量分数50%)漂白仅需用量9%的H2O2即可达到相同白度,节省H2O2用量40%;随着H2O2用量的增加,乙醇-水介质漂白浆与水介质漂白浆的白度差值随之增加;H2O2用量15%时,白度为77.4%,比水介质漂白浆白度增加8.2个百分点;H2O2用量25%时,白度为81.7%,比水介质漂白浆白度增加10.3个百分点。紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)分析显示,达到同一白度目标值时,乙醇-水介质H2O2漂白时,H2O2对木素发色结构中370~385nm处与苯环共轭的α-羰基结构、苯环连接的γ-醛基结构以及400~500nm处醌型结构破坏作用加强,纸浆的漂白稳定性好。

慈竹机械浆顽固发色基团结构特征初探

常规工艺条件无法制备高白度化学热磨机械浆(CTMP)是制约竹类原料在高附加值纸产品领域广泛应用的主要原因之一。本研究以慈竹机械浆(TMP)为研究对象,通过强化预处理将纸浆白度由常规工艺的71.6%ISO提高至74.9%ISO。比较两种工艺条件制备的纸浆的紫外-可见光反射光谱和拉曼光谱图谱,发现强化预处理可以大量去除纸浆中的某些苯环侧链不饱和共轭结构,但会增加某些次生发色基团。初步判断慈竹TMP顽固发色基团的结构可能是某些苯环侧链不饱和共轭结构和呋喃类共轭结构。

猕猴桃良种选育及栽培技术的研究——Ⅵ.美味猕猴桃雌花芽分化与结果母枝营养代谢的关系

观察了美味猕猴桃[Actinidia delicosa(A.Chev.)C.F.Liang et A.R.Fenguson]“东山峰78—16”雌花芽形态分化的各个时期,同时测试了花芽分化期间结果母枝的营养生理代谢.结果表明;美味猕猴桃雌花芽形态分化始于2月下旬,终于5月中旬,结果母枝中的氨基酸总量、蛋白质、可溶性糖和氮、磷,钾等矿质元素以及C/N 比,在花芽形态分化前均不断升高,而进入分化盛期时,则均迅速下降,但结果母枝中的含水量变化不大.在花芽分化过程中,计有17种氨基酸参与代谢.其中含量最高的是谷氨酸,占总量的13.2%,最低的是蛋氨酸,只占0.6%,表明各种氨基酸含量的差异,可能与花芽分化时合成特殊的蛋白质有关.

桉木机械浆乙醇-水二元体系过氧化氢漂白性能研究

桉木机械浆过氧化氢漂白时对氢氧化钠用量异常敏感,到达最佳用量后继续增加氢氧化钠用量,纸浆的白度迅速下降。而为了提高纸浆的强度性能往往需要在漂白时增加氢氧化钠用量,因此制备既有较高白度又有良好强度的漂白桉木浆一直是造纸工作者关注的热点。使用乙醇-水二元介质体系仅改变氢氧化钠用量,对桉木机械浆进行城性过氧化氢漂白试验。结果发现,相对常规漂白工艺,乙醇-水二元介质漂白体系可以在相同化学品用量下提高成浆白度,并且在超过氢氧化钠最佳用量后,显著减缓成浆白度随氢氧化钠用量增加而下降的趋势,提高了桉木机械浆在过氧化氢漂白过程中对氢氧化钠的耐受性。制备相同白度的纸浆,二元体系漂白的氢氧化钠用量比常规过氧化氢漂白高8~15kg/BDT.;在相同用氢氧化钠用量下,二元体系成浆白度可高出3%~8%ISO。同样制备75%ISO的纸浆,二元体系所得纸浆的抗张强度可以提高16.4%。结合成浆UV-Vis光谱,漂白残液的GPC色谱结果可推知,二元介质漂白体系可以溶出更多的木素碎片,进一步提高与苯环共轭的侧链上的羰基和双键结构的去除率,有效阻止邻醌,対醌结构含量的增加。在较高氢氧化钠用量下保持成浆白度。乙醇-水二元介质碱性过氧化氢漂白体系可以制备高白度高强度的桉木机械浆。

近红外技术的广西速生桉抽出物含量测定与模型优化

为解决速生桉抽出物测定方法繁琐耗时,木浆生产能耗居高不下等问题,以引种的3种广西速生尾巨桉原料(DH32-29,DH32-26,DH33-27)为研究对象,采集了144个样本的近红外光谱,按国标方法测定全部样品的苯醇抽出物和1%NaOH抽出物含量。在Matlab 8.0中采用信号平滑,一阶、二阶导数,矢量归一化,多元散射校正等方法预处理原始光谱,用偏最小二乘法、支持向量机法和人工神经网络法以及常用于宏观经济分析的LASSO法分别结合上述预处理方法建立模型,筛选出最优建模方法。运用遗传算法对波段进行选择,提高了模型的精确度从而优化了模型。确定了建立苯醇抽出物含量模型时,可联用平滑、MSC和一阶导数预处理光谱数据,以1345.0~1821.4和2127.8~2241.3 nm区间波段参与建模,建模方法为偏最小二乘法,最佳主成分数为9时,模型有最好的精确度。其RMSEP值可达0.25%,绝对偏差范围为-0.39%~0.38%。筛选出的波段包含了如1410和1447 nm附近酚羟基伸缩振动的一级倍频,2133 nm处苯环上碳氢键的伸缩振动与碳碳双键伸缩振动的合频等苯醇抽出物的特征波段。建立1%NaOH抽出物分析模型时,可联用平滑、矢量归一化和一阶导数预处理,选择1138.2~2363.0 nm波段数据,建模方法为LASSO,选取的调整参数值μ为12.61,此时模型精确度最高。RMSEP值为0.37%,绝对偏差范围为-0.56%~0.53%。筛选出的波段包含了1158和1170 nm附近乙酰脂基团CH3中C-H的伸缩振动二级倍频吸收,1666,1681和1790 nm附近CH3中C-H伸缩振动的一级倍频吸收等特征吸收。模型的预测能力从组分结构角度得到了解释。模型的RPD值分别为4.67和5.77,模型性能均可满足实际需求,有望应用于制浆造纸生产线上的速生桉抽出物含量分析。研究结果表明,通过预处理方法选择和建模方法选择,结合遗传算法的应用,可以建立并优化广西速生桉木抽出物含量的近红外测定模型;同时,LASSO算法作为一种新兴算法,在近红外光谱分析中表现出了较好的处理共复线性数据的能力,可以建立准确性较好的分析模型。

锌浸出渣协同浸出液气相硫化深度净化

在赤铁矿法炼锌工业中,锌浸出渣锌精矿协同浸出液中的Fe ^(3+)、As将极大影响赤铁矿的品质。以锌浸出渣协同浸出液为原料,采用气相硫化的方法,在高酸条件下,完成溶液Fe ^(3+)、As的脱除,并使锌、Fe ^(2+)完整地保留在溶液中。考察了温度、硫化气体通入量、通入速度等对净化效果的影响。结果表明,在硫化气体为理论通入量的1.2倍,通入速度<0.3 L min,反应温度80℃的条件下反应,砷的脱除率达95.26%,Fe ^(3+)的还原率达到接近100%,铜的脱除率达99.91%,而锌及Fe ^(2+)则完整地保留在溶液中。过程产生的硫化渣量很少,含铜可达30%以上,无需二次处理可直接搭入铜精矿中。

斜拉桥一致激励与多点激励地震反应分析

以斜拉桥作为研究对象,对2个斜拉桥模型的动力特性进行了分析,又对2桥在一致激励与多点激励作用下的地震反应进行了比较分析。计算结果表明:大跨度斜拉桥的墩、塔、梁的连接方式对整个桥梁体系的动力特性影响很大,必须正确考虑;随着跨径的增大,一致激励和多点激励都将会显著增大塔的纵、横向位移和主梁竖向位移,对塔和主梁抗震设计均不利;同时,多点激励对斜拉桥的动力反应位移有显著影响,特别是在桥梁中比较柔的部位,设计时必须引起足够重视。

基于LASSO法的桉木-相思混合制浆原料近红外分析模型的建立

为提高国内木浆产量和利用率,缓解制浆造纸行业优质原料紧缺的现状,针对我国南方特定的制浆原料模式——桉木-相思混合原料进行快速分析研究。采集了175个桉木-相思混合原料和45个单一材种原料的近红外光谱,明确其混合程度和化学成分含量。通过平滑、矢量归一化(V-Norm)、多元散射校正(MSC)、一阶导数(1st Der)和二阶导数(2nd Der)等方法组合预处理原始光谱,结合LASSO算法,确定了混合程度(桉木质量分数)、综纤维素、Klason木质素、聚戊糖、苯醇抽出物和1%NaOH抽出物含量分析模型的建模方法,并建立了相应的模型。建模过程中最优调整参数(μ)分别为13.62、18.30、6.39、9.64、7.49和12.07。6个模型的预测均方根误差(RMSEP)值分别为1.93%、0.61%、0.51%、0.80%、0.28%和0.41%。绝对偏差范围(AD)分别为-3.19%~3.24%、-0.96%~1.01%、-0.89%~0.84%、-1.37%~1.46%、-0.43%~0.39%和-0.58%~0.60%。模型适应性好,能够满足制浆造纸工业需求,同时也证实了LASSO法用于混合制浆原料分析的可行性。

五种海南常见速生材种制化学机械浆性能评估

采集了海南地区常见的适龄速生材种:尾巨桉、尾叶桉、尾细桉、马占相思和厚荚相思,以P-RC APMP为工艺流程,评估了5个树种样本的制浆性能。实验结果表明:在相同制浆工艺条件下,尾细桉的纸浆得率最高,达91.2%,厚荚相思纸浆得率最低,为84.2%。纸浆磨至相同加拿大游离度(300 mL)时,马占相思磨浆电耗最低,为1209 kW·h/t,而尾巨桉的磨浆电耗最高,为1361 kW·h/t;尾巨桉的松厚度最高,为2.84 cm3/g,马占相思和尾细桉的松厚度均较低,分别为2.45和2.51 cm3/g;马占相思的强度性能最优,抗张强度28.42 N·m/g、耐破强度1.54 kPa·m2/g和撕裂强度2.7 mN·m2/g,尾巨桉的强度性能最差;尾细桉和尾叶桉白度最高,达83%(ISO)以上,马占相思白度最低,约78%。

高职汽车检测与维修专业实训教育模式的改革与探讨

本文分析了高职汽修专业实训教育的现状与我校汽修专业实训教育模式所存在的问题,提出了加强学生素质教育、修订人才培养方案、加强师资队伍建设与重新规划实训项目场所等改革措施,希望对我校汽车检测与维修专业实训教育模式的改革有所帮助.

近红外光谱技术结合4种算法分析尾巨桉-马占相思制浆原料的混合程度与主化学成分

为缓解我国木浆供应压力,满足混合原料制浆的实际需求,该文进行了近红外光谱快速分析混合制浆原料的研究。采集145个人为控制尾巨桉含量的尾巨桉-马占相思混合样品的近红外光谱,用常规方法测定其综纤维素、聚戊糖、Klason木质素含量。对原始光谱进行一阶导数与标准正态变换预处理后,分别运用偏最小二乘法、支持向量机法、人工神经网络法和LASSO算法建立尾巨桉、综纤维素、聚戊糖、Klason木质素含量分析模型。其中LASSO法建立的尾巨桉和综纤维素含量分析模型最优,预测均方根误差(RMSEP)分别为1.80%、0.60%;绝对偏差(AD)分别为-3.03%~3.17%、-1.03%~0.98%,模型性能可满足较精确的快速分析。偏最小二乘法建立的聚戊糖含量分析模型最优,RMSEP为0.75%,AD为-1.26%~1.33%;支持向量机法建立的Klason木质素含量分析模型最优,RMSEP为0.48%,AD为-0.82%~0.86%,两个模型性能适用于非精确性的分析。该研究为混合制浆原料的快速分析提供了可能,同时也证实了LASSO算法的适用性。

公路工程中软基的鉴别和处治

针对公路工程中难以确定软基变更的问题,阐述了试验数据分析的方法及规律。从工程施工实际案例中总结了鉴别软基的有关要点,通过比较各种软基处治的运用特点,探讨了软基鉴别方法与施工技术。

铜渣辅助铁粉去除含铜砷酸性溶液中铜、砷的试验

湿法炼锌过程中,常采用铁粉置换法去除含铜砷酸性溶液中的铜、砷,但该方法要求溶液中n_(Cu):n_(As)≥3:1才能保证As的彻底沉降。正常生产的含铜砷酸性溶液中n_(Cu):n_(As)≤3:1,As沉降不彻底,容易产生砷化氢有毒有害气体。某冶炼企业在锌冶炼过程中产出含铜55%~60%的副产品铜渣,提出在铁粉置换工序中加入铜渣,并进行了试验验证。结果表明,在原料为该企业含铜砷酸性溶液前提下,当铁粉过量系数1.5倍时,不加入铜渣,铜砷去除率仅57.14%、26.73%;加入2 g/L铜渣,则铜砷去除率可达92.35%、89.85%;在较佳工艺参数反应时间1 h、温度80℃左右、铜渣添加量2 g/L、铁粉过量系数1.5倍条件下,除铜、砷率均可达到90%以上。该方法可减少铁粉消耗量、降低生产成本,为锌冶炼企业处理含铜砷酸性溶液提供了参考。

物理方法从锌阳极泥中分离锰与铅银矿物工艺研究

针对株冶锌电解阳极泥,开展了用浮选、重选和磁选等物理方法实现锰与铅银矿物分离的工艺试验研究。研究结果表明,在锌电解阳极泥中,锰的主要存在形式为锰钾矿(KMn8O16),铅的主要存在形式为铅矾(PbSO4),银的存在形式为氯银矿(AgCl)、氧银矿(Ag2O3)和含氧硝酸银(Ag7NO11)。浮选可以较好地回收氯银矿等含银矿物,但难以分离该体系中的锰钾矿和铅矾,高梯度磁选和摇床重选可以较好的分离铅和锰,但对含银矿物的分选效果差。采用"浮选-高梯度磁选-摇床重选"联合流程方案,获得了含银48 515 g/t的高品位银精矿、含铅60.89%的铅矾精矿和含锰50.17%的锰精矿,银和铅在铅银精矿中的回收率分别达到74.71%和84.78%,锰的回收率达到91.86%。

近红外光谱技术结合4种算法分析尾巨桉-马占相思制浆原料的混合程度和主化学成分

为缓解我国木浆供应压力,满足混合原料制浆的实际需求,进行了近红外快速分析混合制浆原料的研究。采集了145个人为控制尾巨桉含量的尾巨桉-马占相思混合样品近红外光谱,用常规方法测定其综纤维素、聚戊糖、Klason木质素含量。对原始光谱进行一阶导数与标准正态变换预处理后,分别运用偏最小二乘法、支持向量机法、人工神经网络法和LASSO算法建立尾巨桉、综纤维素、聚戊糖、Klason木质素含量分析模型。其中LASSO法建立的尾巨桉含量和综纤维素含量分析模型最优,预测均方根误差(RMSEP)分别为1.80%、0.60%;绝对偏差(八0)范围分别为-3.03%~3.17%、-1.03%~0.98%,模型性能能够满足较精确的快速分析。偏最小二乘法建立的聚戊糖含量分析模型最优,预测均方根误差为0.75%,绝对偏差范围为-1.26%〜1.33%;支持向量机法建立的Klason木质素含量分析模型最优,预测均方根误差为0.48%,绝对偏差范围为-0.82%~0.86%,两个模型性能适用于非精确性的分析。本研究为混合制浆原料的快速分析提供了可能,同时也证实了LASSO算法的适用性。