硫酸盐竹浆氧脱木质素强化的工艺研究

本研究通过改变HO·与O_(2)^(-)·的“平衡”状态,以提高氧脱木质素过程中酚盐阴离子数量,进而提高氧脱木质素的脱木质素效率及脱木质素选择性。合成了一种在氧脱木质素过程中使用的氧脱木质素强化助剂(S),并对助剂S与H_(2)O_(2)、NaNO_(3)、蒽醌(AQ)就氧脱木质素的强化效果进行了较为详实的对比研究。结果表明,助剂S、H_(2)O_(2)、NaNO_(3)对氧脱木质素的强化均有一定效果,其中助剂S强化效果最佳,AQ的添加对氧脱木质素没有显著的强化效果。当助剂S用量为1.0%时,脱木质素率达57.3%,脱木质素选择性可达4.2。

脱木质素处理对速生杨木和杉木细胞壁层结构影响

木材吸湿性对于其自身性质和加工利用有重要意义,而吸湿机理尚未完全明晰。本研究旨在探究木材孔隙结构对于吸湿性的影响。以杨木和杉木为研究对象,采用亚氯酸钠溶液不同程度脱除木质素,分析了脱木质素对于孔径分布、微观结构、基团变化、结晶度等的影响,并用Hailwood-Horrobin模型进行了拟合分析与数理表征,进而研究了木材吸湿性及其变化机理。结果表明:脱木质素处理提高了杨木材和杉木材的吸湿平衡含水率,显著降低了吸湿滞后;脱木质素处理后多分子层吸附能力的提升幅度大于单分子层的,脱木质素处理后杨木材多分子层水的吸附能力强于杉木,特别是相对湿度70%~85%时最明显。脱木质素处理主要将微纤丝间隙和细胞角隅及胞间层等位置的木质素脱出,改变了细胞壁中木质素的分布规律,显著增加了2~30 nm间的介孔和1000~21000 nm间大孔的数量,杉木材各个孔径变化范围和孔容增量均大于杨木材。然而,脱木质素材的吸湿性并没有细胞壁中介孔量的变化明显;脱木质素处理没有改变杨木材和杉木材纤维素Ⅱ型结晶结构,但提高了两者的结晶度;红外光谱分析表明,半纤维素和纤维素等主要吸湿物质相对含量增大。因此,脱木质素处理后吸湿性的变化主要是由细胞壁的化学基团、微纳孔隙、结晶度等物理化学性能协同影响造成的。

脱木质素和硅酸钠浸渍的协同处理对巴沙木木材阻燃性能的影响

以巴沙木(Ochroma pyramidale)木材为研究对象,制备尺寸为(纵向×径向×弦向)100 mm×100 mm×2 mm的试件(天然木材试件);采用“质量分数2%的亚氯酸钠溶液+加冰醋酸”,在85℃蒸煮3 h,脱除木材中大部分木质素,冲洗、蒸煮除去残留的化学物质,真空冷冻干燥后制备脱木质素木材试件;采用质量分数为30%的硅酸钠溶液,浸渍天然木材试件、脱木质素木材试件,85℃水浴高温浸渍1.5 h,浸渍材气干7 d、55℃干燥12 h后,制备阻燃木材试件、阻燃脱木质素木材试件;参照相关标准,测定试件的氧指数、点燃时间、热释放速率、总热释放量、总烟释放量、一氧化碳产量、二氧化碳产量、残余物质量、热稳定性;分析天然木材、脱木质素木材、阻燃木材、阻燃脱木质素木材的燃烧性能。结果表明:与天然木材相比,阻燃木材、阻燃脱木质素木材的氧指数显著提高。脱木质素处理和硅酸钠浸渍,对降低木材的热释放速率、总热释放量、总烟释放量、一氧化碳产量、二氧化碳产量均具有促进作用。热质量分析表明,脱木质素处理对木材残炭量影响较小,阻燃木材、阻燃脱木质素木材的热分解速率明显下降;“脱木质素+硅酸钠浸渍”协同处理,有利于木材成炭,热稳定性提高。

竹子深度脱木质素蒸煮与常规硫酸盐法蒸煮的比较

为了提高竹浆性能和减少环境污染,对福建丛生小径竹进行了实验室模拟延伸改良连续蒸煮(EMCC)和常规硫酸盐法蒸煮(CKC)的研究。结果表明,EMCC蒸煮通过分段加入蒸煮药液和在逆流段进行药液置换,比CKC具有更高的脱木质素选择性。在蒸煮相同卡伯值的竹浆时,EMCC浆比常规硫酸盐浆(CK浆)具有更高细浆得率、较低粗渣率、更高粘度和更好强度性能。在相同的打浆度下,EMCC浆抗张指数、耐破指数和撕裂指数都比常规硫酸盐浆高。

杂多酸盐对H_2O_2脱木质素的催化效应

对4种杂多酸盐———Na4[PMo11VO40]、Na5[PMo10V2O40]、Na7[P2Mo17VO62]和Na8[P2Mo16V2O62]催化的硫酸盐浆酸性H2O2脱木质素的效果进行了考察,并对Na5[PMo10V2O40]催化H2O2脱木质素的温度效应进行了探讨。结果表明,4种杂多酸盐对硫酸盐浆H2O2脱木质素均有较强的催化活性,但它们也加速了碳水化合物的降解。卡伯值降低率和粘度降低率随杂多阴离子负电荷数的增加而降低。Na5[PMo10V2O40]催化的H2O2脱木质素过程似乎呈现出"异常"的温度响应,在60℃左右卡伯值降低率最大。随着反应温度的升高,纸浆的粘度降低率增加。对于杂多酸盐Na5[PMo10V2O40]催化的H2O2脱木质素工艺,温度定为60℃最佳。

仿酶催化脱木质素研究进展

综述了目前金属配合物仿酶催化脱木质素的研究现状及发展趋势,着重评价了卟啉类和非卟啉类金属配合物作为木质素氧化降解的仿酶催化剂的效果,对金属配合物仿酶催化脱木质素技术的应用前景进行了展望。金属卟啉配合物由于在相对温和的条件下具有较高的催化活性而受到瞩目。氯代铁卟啉由于氯原子对卟啉骨架环的保护作用而十分稳定,表现出高活性及可循环性。卟啉中心金属离子的种类也对脱木质素的催化活性产生影响。由于金属卟啉配合物的成本较高,因而给实际应用带来一定困难。非卟啉金属配合物如金属酞菁、Gif体系、希夫碱等,由于具有较高的催化活性和选择性以及易于合成等特点正倍受关注。

稻草和毛竹CO_2超临界流体萃取脱木质素研究

采用CO2超临界流体萃取技术脱除稻草和毛竹的木质素,利用正交试验对脱木质素率与综纤维素含量等指标进行了评价;采用气相色谱-质谱联用方法(GC-MS)分析了萃取液的组成,讨论了萃取液组成与萃取条件(温度、压力和时间)的关系;利用透射电镜-能谱联用技术(TEM-EDXA)考察了萃取前后材料中木质素分布的超微结构。结果表明:温度、压力和时间是影响稻草和毛竹脱木质素的主要因素;温度越高、压力越大、时间越长,脱木质素程度越大,综纤维素含量越低。萃取液中主要含有来自纤维素结构的五元环、烷氧基醇和脂肪酸以及来自于H、G、S型木质素典型结构单元的降解产物。经CO2超临界萃取后,在160℃、16MPa、60min条件下,稻草细胞壁分层已不明显;在200℃、16MPa、60min条件下,毛竹细胞壁胞间层和细胞角隅中的木质素已全部溶出。

氧漂过程中脱木质素与木质素氧化之间定量关系的研究(英文)

对氧碱漂白过程中木质素氧化进行定量分析,分析方法是基于氧化前后高锰酸钾消耗量的变化.该方法对溶出残余木质素的氧化结果分析发现其呈明显3个阶段:第一段木质素氧化的当量电荷数约4～5/木质素单元;木质素总氧化电荷数大约为9/木质素单元.这些数据以及甲氧基的脱除(75%)均表明:木质素的氧化不仅发生在酚型木质素单元,同时也发生在非酚型结构单元上.只有第一阶段氧化反应是木质素与氧气直接反应,而在第二、三阶段主要是协同氧化作用,氧化反应过程中产生的活性氧基团扮演了一定角色.通过对低浓度针叶材硫酸盐浆的氧漂研究发现:当卡伯值下降一半(25.4至13.4)时平均每个木质素单元氧化3当量电子,氧漂后的纸浆中仍然有大量未被氧化的残余木质素.定量地证明了在氧漂过程中木质素氧化是脱木质素反应的实质.

麦草KP浆LMS脱木质素的研究

采用漆酶 媒介所组成的系统对麦草KP浆脱木质素进行了研究 ,采用正交实验的方法探讨了反应时间、温度和酶用量等因素对脱木质素效果的影响规律 ,找到了较好的LMS脱除麦草KP浆木质素的工艺条件。

化学纸浆的氧脱木质素

系统阐述了氧脱水质素的作用机理、反应动力学及影响因素，详细介绍了氧脱木质素的各种预处理方法及特点，总结并评价了氧脱木质素的工艺特性。

马尾松硫酸盐浆单段氧脱木质素最佳工艺条件的研究

研究了马尾松硫酸盐浆单段氧脱木质素的最佳工艺条件。结果表明 :氧压0 .6MPa、温度 10 0℃、时间 80min、NaOH用量 5%、MgSO4用量 0 .5%、浆浓 10 % ,在此条件下 ,纸浆木质素脱出率 4 7 1% ,氧脱木质素后纸浆粘度 94 8 1cm3/g ,白度 4 1 0 %(ISO) ,得率 96.9% ,经过氧脱木质素后浆的裂断长 6 3km ,耐破指数 5 8kPa·m2 /g ,撕裂指数 14 1mN .m2

大麻芯秆烧碱-蒽醌法制浆脱木质素反应历程

以大麻芯秆为研究对象,通过红外(IR)和13C-NMR对大麻芯秆木质素的结构进行了研究。研究了大麻芯秆烧碱-蒽醌法蒸煮脱木质素历程。根据木质素含量和碳水化合物含量的变化规律归纳出脱木质素历程的3个阶段:初期脱木质素阶段,温度升至145℃之前,木质素脱除率在32%左右;大量脱木质素阶段,从145℃到165℃保温60 min,木质素脱除率近90%;补充脱木质素阶段,从165℃保温60 min后到蒸煮末期。通过红外(IR)和13C-NMR对碱木质素的跟踪检测,对蒸煮各阶段中木质素结构的变化进行了分析。

相思木EMCC硫酸盐浆氧脱木质素前后酶处理的影响研究

研究了酶处理对相思木EMCC(延伸改良连续蒸煮)硫酸盐浆(KP浆)氧脱木质素效果的影响。结果表明,由白腐菌直接合成的漆酶/木聚糖酶体系(LXS)预处理相思木EMCC硫酸盐浆的的适宜酶用量为7 IU/g;LXS预处理后浆料氧脱木质素的适宜反应时间、最高反应温度及用碱量分别为60 min、100℃和2.5%;利用LXS进行氧脱木质素后处理的适宜反应时间及酶用量分别为2 h和5 IU/g。SEM观察到经过酶处理后纤维表面及横切面出现大量的裂隙及孔隙,其中以酶后处理最为明显,为后续漂白中化学药品的渗透和漂白降解产物的溶出创造条件。

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。

稻草烧碱法蒸煮过程硅溶出与脱木质素动力学的研究

对稻草原料在烧碱法蒸煮过程中硅溶出规律进行研究,探讨了蒸煮过程中反应动力学。研究结果表明:稻草原料中硅的活化能是42.2 kJ/mol,比木质素的活化能低7.3 kJ/mol。在蒸煮温度70℃时,脱硅反应速率常数是脱木质素反应速率常数的3.78倍。

氧脱木质素技术的应用前景

氧脱木质素技术应用到多段漂白高白度浆生产工艺流程中，可以提高细浆得率，降低纸浆的粘度损失，提高白度，减少氯化段有效氯用量３０％～５０／，减少漂白段的ＣＯＤ和ＡＯＸ的排放量。

巴西甘蔗渣亚铵法蒸煮脱木质素机理的研究

对巴西甘蔗渣亚铵法蒸煮工艺及其蒸煮脱木质素机理进行了研究,结果表明:影响巴西甘蔗渣亚铵法蒸煮脱木质素的主要工艺因素是蒸煮最高温度,其次为氨水用量,影响最小的因素为亚铵用量和保温时间。而其脱木质素的阶段性可分为初始脱木质素、主要脱木质素和残余脱木质素三个阶段;即蒸煮温度升至140℃时,为初始脱木质素阶段,木质素脱除23.53%;当蒸煮温度从140℃升至170℃并保温60min,此阶段为主要脱木质素阶段,此阶段脱除68.88%的木质素;当在170℃保温从60min至180min时,属残余脱木质素阶段,此阶段木质素的脱除率为4.02%.

马尾松硫酸盐浆两段氧脱木质素最佳工艺条件的研究

研究了马尾松硫酸盐浆两段氧脱木质素的最佳工艺条件。结果表明 ,第一段氧脱木质素的条件为 :氧压 0 .6MPa ,温度 10 0℃ ,时间 80min ,NaOH用量 5% ,MgSO4 用量 0 5% ,浆浓 10 % ;第二段氧脱木质素的条件为 :氧压 0 4MPa ,温度 90℃ ,时间 6 0min ,NaOH用量 3% ,MgSO4 用量 0 .5% ,浆浓 10 %。在此条件下 ,OⅠOⅡ 木质素脱除率达到 72 5% ,粘度 775 2cm3 /g ,得率 90 .5%。经过氧脱木质素后浆的裂断长 5.8km ,耐破指数 5.3kPa·m2 /g ,撕裂指数 12 .7mN·m2 /g。

油棕榈果球丝烧碱-蒽醌法蒸煮脱木质素机理的研究

对马来西亚的油棕榈果球丝烧碱-蒽醌法蒸煮工艺及其蒸煮脱木质素机理进行了研究,结果表明:在所选蒸煮工艺范围内,影响油棕榈果球丝烧碱-蒽醌法蒸煮脱木质素率、纸浆得率和黑液残碱的主要因素是蒸煮最高温度,其次为用碱量,影响最小的为保温时间。而其脱木质素可分为初始脱木质素、主要脱木质素和残余脱木质素3个阶段;即蒸煮温度升至100℃时,为初始脱木质素阶段,木质素脱除率2.10%;当蒸煮温度从100℃升至160℃并保温30 min,此阶段为主要脱木质素阶段,此阶段脱除81.0%的木质素;当在160℃保温从30 min至120 min时,属残余脱木质素阶段,此阶段木质素的脱除率为12.1%。

麦草NaOH-AQ/O2两段蒸煮氧段动力学特征 第一部分 脱木质素动力学

对麦草原料的NaOH-AQ／O2两段蒸煮氧碱段脱木质素反应动力学进行研究。研究结果显示，氧碱蒸煮脱木质素反应可分为两个阶段，即初始脱木质素阶段和残余脱木质素阶段；浆中的木质素含量对氧脱木质素的两个阶段都呈表观一级反应．两个阶段的反应活化能分别为74和90KJ·mol^-1；最后导出两个阶段的反应速率方程。在卡伯值为10～14范围内．碱浓对氧碱蒸煮脱木质素的速率的反应级数呈表观0．2级。