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。

化学机械浆漂白生产过程氢氧化钠用量的优化

对杨木化学机械浆(化机浆)漂白段氢氧化钠的最佳用量进行了优化。当H2O2和氢氧化钠的质量比为1∶1时,获得纸浆的白度最高。如以提高化机浆的强度指标为目的,应适当增加氢氧化钠的用量;若以提高松厚度和不透明度为目的,则应减少氢氧化钠的用量。为了防止化机浆在储浆塔放置一段时间后返黄,至少保证漂后化机浆中的残余H2O2为漂白段H2O2总用量的10%以上。根据实验结果对化机浆生产线的漂白工艺进行了调整优化,化机浆质量达到了预期的效果。

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。

麦草化学机械浆湿部化学特性及造纸滤水性差、干燥能耗高原因分析

麦草化学机械浆不仅得率高、强度性能好,而且纸浆生产成本低。但在造纸过程中存在纸浆水化程度高、滤水性差及纸干燥能耗大等突出问题。研究结果表明:在草片磨成浆进行消潜-筛选净化-浓缩-贮浆过程中,由于制浆残碱和温度的作用,纸浆中的半纤维素一直在持续溶出,表现在水相中阴离子物质的阳离子需要量增大、纸浆纤维表面的羧基含量增加,导致水化程度上升;溶解进入水相的半纤维素分子片段通过高价金属离子能重新回吸到纤维表面,进一步增大了纸浆的水化程度。采用羧甲基淀粉模拟半纤维素,在钙离子环境下重现了半纤维素的回吸现象验证实验。因此,在麦草化学机械浆生产过程中,半纤维素溶出与回吸不仅导致纸浆的水化程度加重,而且导致了纸成形时滤水性变差、干燥能耗高的重要原因。

化学机械浆高浓废水经济性处理工艺

本课题分析了化学机械浆废水厌氧-好氧-深度处理的传统工艺在稳定运行方面面临的挑战,以及化学机械浆高浓废水零排放工艺应用存在问题,提出了一种化学机械浆高浓废水经济性处理工艺,并对工艺实践中的注意事项、效益进行了总结。结果表明,化学机械浆高浓废水经该经济性处理工艺处理后,某企业可节约1147万元/a。

山东省造纸行业协会发布:《未漂白秸秆生物化学机械浆》团体标准

本刊讯(山东造纸协会消息)2023年10月15日,由山东省造纸行业协会提出并归口的团体标准《未漂白秸秆生物化学机械浆第1部分:纸浆》(T/SDPA A0002.1-2023)、《未漂白秸秆生物化学机械浆第2部分:磨浆技术规范》(T/SDPA A0002.2-2023)、《未漂白秸秆生物化学机械浆第3部分:固废综合利用技术规范》(T/SDPA A0002.3-2023)在全国团体标准信息网正式发布,2023年11月15日实施。

麦草机械浆的制备及其在箱纸板中的应用研究

以麦草为原料,在不加化学药品的前提下,采用热水预处理制备麦草机械浆,并与工业废纸浆共混配抄成纸,以期望满足箱纸板物理强度要求,改善我国造纸原材料短缺的问题,同时可以避免环境污染。研究结果表明:选定磨浆前热水预处理时间为120min,温度为120℃,液比为1∶4,磨浆过程为高浓三段磨浆,磨浆浓度分别为20%、15%、15%,盘磨间隙分别为0.25mm、0.15mm、0.15mm时磨出的浆料纤维性质较好,良浆得率较高。将以上麦草机械浆以5%~10%的比例与工业废纸浆进行共混配抄,其纸张物理强度能够达到国家标准。

机械浆质量及抄造工艺对含机械浆未涂布纸表面强度的影响

探讨了机械浆质量、纸的抄造工艺对含机械浆未涂布纸表面强度的影响;分析了含机械浆未涂布纸表面强度测定过程中所脱落的纸毛及纸张抄造过程中压榨、干燥等处纸毛的纤维组成。结果表明,生产含机械浆未涂布纸时,配用的机械木浆质量尤其是纤维束含量对其表面强度的影响起主要作用。另外,还介绍了提高含机械木浆纸表面强度的途径。

黑曲霉处理不同机械浆白水的效果比较

本文先在不同的白水中培养黑曲霉,筛选出产酶活力高的黑曲霉,将其投入不同机械浆的白水,培养三天,检测白水性质的变化。实验结果表明:黑曲霉在碱性过氧化氢机械浆(APMP)白水和漂白热磨化学机械浆(BCTMP)白水中培养24-48小时,果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶活力分别达到1219.3IU/m L、1218.4 IU/m L、253.2IU/m L和1080.1 IU/m L、1166.9 IU/m L、188.8 IU/m L。经黑曲霉处理后,不同机械浆循环白水的化学需氧量(COD)和阳离子需求量(CD)均有所下降,黑曲霉处理BCTMP白水效果最明显。黑曲霉处理后BCTMP白水的COD和CD分别降低了41.7%和58.3%,白水上清液(DCS)的COD和CD分别降低了46.6%和59.4%。

高白度机械浆和化学机械浆的漂白方法

高白度机械浆和化学机械浆的漂白方法劳嘉葆（西北轻工业学院７１２０８１）印刷纸和书写纸一个重要的质量指标是纸页的白度，它不仅影响使用价值，而且影响纸的销售价格。印刷纸和书写纸的配料中，机械浆对化学浆含量的比例直接影响纸的性质，为了增加纸中机械浆的比例，...

麦草碱法化学机械浆纤维特性研究

用纸浆纤维筛分仪、FQA-纤维特性分析仪和扫描电子显微镜对不同预处理条件的麦草碱法化学机械浆的纤维特性进行了研究。结果表明,麦草碱法化学机械浆含有较多的P102/R203和P203组分,是其具有较高机械强度的原因,而木聚糖酶预处理可以进一步增加这部分纤维的含量,更有利于纤维的解离和提高纤维的柔软度,改善纸浆的物理性能。

Ⅳ．10种速生材制化学机械浆适应性综合评估的研究

对１０种（杉木、山杨、美洲黑杨、欧美杨、毛白杨、光皮桦、白桦、黑荆树、雷林１号桉、尾叶桉）速生材制高得率浆有关材性和制ＢＣＭＰ适应性进行了系统研究。研究结果表明，不同树种间材性差异很大，因此反映在制ＢＣＭＰ性能方面也有很显著的差别。综合材性和制ＢＣＭＰ性能研究结果，在所研究的试样中按制ＢＣＭＰ综合性能排序：杨木最优，桦木其次，黑荆树、桉木再次，杉木较差。杨木中北方杨较优，桦木中北方桦较优。此结果为利用已有材种制化机浆及定向选择培育纸浆材树种提供依据。

木聚糖酶预处理对麦草化学机械浆可漂性及白度的改善

探讨了以玉米芯为碳源制备木聚糖酶及麦草化学机械浆经该木聚糖酶预处理后可漂性和白度的改善效果。结果表明 ,直接以玉米芯为底物、里氏木霉为菌种产酶效果较好 ,当底物浓度为 18g/L时 ,木聚糖酶活力可达 38.34IU/mL。木聚糖酶预处理有利于改善麦草化机浆的可漂性 ,促进其过氧化氢漂白 ,有效提高漂白浆白度 ,降低漂剂消耗。研究表明 ,当经单段H2 O2 漂至相同白度时 ,木聚糖酶预处理后可节约 50 %的H2 O2 用量。若麦草CMP酶处理后采用高浓两段过氧化氢漂白 ,即XP3 P3 漂序 (H2 O2 总量为 6 % )时 ,白度可达 6 0 % (ISO)

Ⅲ．制化学机械浆有关材性研究

系统研究了１０种（杉木、山杨、美洲黑杨、欧美场、毛白杨、光皮桦、白桦、黑荆树、雷林１号桉、尾叶桉）短周期工业材制高得率浆有关材性，包括基本密度、木材硬度、白度，纤维形态、组织比量和化学组分等。结果表明：１．杉木木质素含量最高３２．４％，山杨木质素含量最低２０．１２％，一般都在２１％～２８％之间；２．木材硬度差异很大，杉木最软，黑荆树、桉木最硬，一般弦面硬度在２０００～４０００Ｎ之间；３．山杨木材白度高达７３．６％，黑荆树木材仅为２６．０％，一般在３０％～４０％之间；４．除黑荆树纤维较短，其它阔叶材纤维均在９００μｍ以上，杉木纤维长度达２１６４～２５４４μｍ。综合以上材性特征，杨木制化机浆应最适宜，桦木、杉木次之，黑荆树、桉木再次。根据各树种材性特点，选择合适的制浆工艺亦十分重要。

麦草化学机械浆过氧化氢漂白工艺优化的研究

探讨了过氧化氢(H2O2)漂白麦草化学机械浆的各种影响因素。优化后的工艺条件为:H2O26%(质量分数,下同),浆浓20%,MgSO40.05%,二乙烯三胺五乙酸(DTPA)0.3%,Na2SiO35.0%,NaOH3.5%,漂白温度80℃,漂白时间2.5h,白度可以达到53%(ISO),能够满足配抄普通文化用纸的要求。

速生杨树全树材化学热磨机械浆(CTMP)的研究——Ⅰ.材性与制浆

本文对我国引种栽培的四种速生杨树全树不同部位的木材进行了解剖性质和化学成分的比较研究,在Sprout Waldron热磨机及连续试验装置中,系统研究了全树木片CTMP及抄纸性能。研究表明:这四种速生杨及其混合材木片用碱性亚钠法(NaOH+Na_2SO_3)及烧碱蒽醌法(NaOH+AQ)预浸渍,加压热磨,一道常压精磨能获得质量满意的CTMP。用85％杨树混合材全树木片CTMP和15％漂白化学针叶木浆抄造新闻纸,除白度略低外,其余指标均达规定标准。

机械浆长纤维的TEMPO选择性催化氧化

采用TEMPO/NaBr/NaClO体系将机械浆长纤维糖基单元中的伯羟基选择性氧化成羧基来提高纸浆纤维羧基的含量。研究了TEMPO、NaBr和NaClO的用量以及浆浓对纸浆纤维氧化的影响,同时研究了羧基含量对机械浆长纤维性能的影响。结果表明,在氧化过程中,随着TEMPO和NaBr用量的增加,反应速度提高,而氧化后的纸浆纤维羧基含量没有增加,随着NaClO用量的增加,纸浆纤维的羧基含量上升。随着纸浆纤维浓度的增加,羧基含量先上升后下降,浆浓在1.3%时,羧基含量达到最高值。随着纸浆纤维羧基含量的增多,浆料抄片的抗张指数和耐破指数上升,撕裂指数下降,氧化的纸浆纤维对细小纤维的留着率下降;浆料的保水值上升而游离度下降;浆纤维的卷曲和扭曲系数降低。研究还发现,低羧基含量的纤维能够吸附部分有机溶解物以及其他物质,使得白水中的有机溶解物和总有机碳的含量下降,这种吸附性能随着羧基含量的增加而下降。

杉木间伐材机械浆模塑餐具成型工艺参数的选择

实验结果表明 :采用打浆度 2 5°SR ,吸浆时间 2 .5s,真空度 91kPa(6 80mmHg) ,浆浓 0 .4 %这一工艺参数组合 ,6 0 0mL餐盒绝干质量为 2 0 .80g ,湿坯含水率为 72 .4 5 % ,实际生产效果良好 ,而且湿坯脱模方便 ,热压时间短 ,能耗低 ,产品强度高 ,均匀度高 ,外表美观。

马尾松化学热磨机械浆酶法改性研究

利用漆树漆酶/介体体系对马尾松化学热磨机械浆进行生物酶处理及后续H2O2漂白,探索漆酶生物改性最佳工艺条件。结果表明,在漆酶用量为2.0 U/g,2,2’-连氮-二(3-乙基噻唑-6-磺酸)(ABTS)用量0.5%,酶处理温度50℃,酶处理时间60 min时,与对照浆相比,纸浆白度可提高3.0%ISO,抗张指数、撕裂指数分别提高22.5%、7.9%。纤维长度、粗度分析及扫描电镜谱图显示,漆酶处理只发生在纤维表面,有利于表面木素的降解溶出,从而提高了纸浆的白度和可漂性。