浸渍慈竹木质素酚对纸张强度性能的影响

以慈竹为原料,利用相分离法将其中的天然木质素转化为木质素酚。对木质素酚进行了结构表征,并将其用于纸张浸渍,研究了浸渍前后纸张的物理性质。结果表明,慈竹木质素酚质均相对分子质量2884、多分散系数1.60,易溶于丙酮、乙醇、四氢呋喃等常用有机溶剂;相同时间内,未分丝帚化桉木浆成纸对木质素酚(木质素酚丙酮溶液质量浓度为9.13 g/L)的吸收量(12%)略高于分丝帚化桉木浆成纸的吸收量(10%);木质素酚浸渍后纸张的抗张强度、伸长率、耐破度、撕裂度等明显提高,且分丝帚化桉木浆成纸强度提高幅度更大。

慈竹浆与桉木浆PFI磨浆过程中纤维形态的对比研究

用PFI磨对漂白硫酸盐慈竹浆与桉木浆进行磨浆,利用多媒体显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察慈竹浆和桉木浆纤维在打浆过程中纤维形态的变化。结果发现:打浆前期,慈竹浆纤维和桉木浆纤维的初生壁(P)和次生壁外层(S1)破除,分丝帚化情况大致相同;打浆中期,随着S2层微纤维的剥离,慈竹浆纤维露出S3层,分丝帚化减少;桉木浆纤维S2层微纤维持续剥离,分丝帚化增加。打浆后期,慈竹浆纤维的S3层不容易剥离出微纤维,分丝帚化不明显;桉木浆纤维S3层容易剥离出微纤维,分丝帚化明显。

基于碱脲溶剂体系胶化作用的湿强纸的制备

在低温及中高浓度条件下,利用氢氧化钠-硫脲水溶液浸渍处理由漂白硫酸盐慈竹浆抄造的纸张,经冷冻及洗涤后制备湿强纸,通过单因素实验探究碱浓、浸渍时间、冷冻温度、冷冻时间和洗涤时间等因素对纸张强度性能的影响,并利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、核磁共振波谱仪和扫描电子显微镜表征处理前后纸张性能的变化情况。结果表明,在碱浓7%、浸渍时间3 s、冷冻温度-7℃、冷冻时间15 min、洗涤时间15 min的处理条件下,制得的湿强纸强度性能最好。与处理前原纸相比,在该条件下处理后纸张的干抗张指数提高了66%,干耐破指数提高了183%,湿抗张指数提高了321%,湿耐破指数提高了980%;同时处理后纸张中单根纤维的含量显著降低,且处理前后纸张纤维的官能团结构、无定形区和结晶区结构、热力学性能以及碳骨架结构均没有明显变化。

玉米秸秆化机浆的制备及其配抄性能的研究

本课题以玉米秸秆为原料,以KOH预浸渍和磨浆制备玉米秸秆化学机械浆(化机浆),探讨了预浸渍废液的理化性质,研究了不同打浆转数下,玉米秸秆化机浆与慈竹半化学浆配抄比例对手抄片物理性能的影响、二者配抄时的协同效应及制备瓦楞原纸的可行性。结果表明,玉米秸秆化机浆预浸渍废液可制备有机肥和复混肥料;与慈竹半化学浆相比,玉米秸秆化机浆具有较高的松厚度,较低的抗张指数、耐破指数和环压指数。在玉米秸秆化机浆中配抄一定比例的慈竹半化学浆有助于提高手抄片强度指标,但对松厚度有负面影响。当混合浆中玉米秸秆化机浆配抄比例为50%时,纤维间的结合强度存在一定协同效应,混合浆手抄片抗张指数的实际值略高于其抗张指数的加权贡献值。在玉米秸秆化机浆(游离度<380 mL)中配抄20%慈竹半化学浆,所得手抄片各项指标均能达到瓦楞芯(原)纸规定的合格品技术指标。

慈竹热水预水解提取半纤维素及其对后续碱法制浆的影响

基于生物质精炼的理念,探讨了温度（140~180℃）对慈竹热水预水解提取半纤维素及后续烧碱-蒽醌法和硫酸盐法制浆的影响。研究表明：热水预水解过程中慈竹的半纤维素容易溶出,且水解液中糖类组分以低聚糖为主;随着预水解温度的升高,戊糖提取率以及水解液中单糖、低聚糖组分的含量均呈增加趋势;与未经预水解的慈竹的碱法制浆相比,热水预水解有利于加强后续碱法蒸煮过程中木素的脱除,获得性能优良的纸浆;基于慈竹组分的综合利用,其最佳的预水解温度为170℃,此时戊糖提取率为21%,水解液中单糖和低聚糖组分的含量分别为0.99g·L^-1和8.53 g·L^-1,且预水解过程中产生的乙酸及糠醛的含量较少,后续采用碱法制浆可获得性能良好的浆料。

碱脲体系对竹纤维漂白性能的影响研究

采用氢氧化钠-尿素水溶液预处理高卡伯值慈竹硫酸盐浆,以期改善其漂白性能,并利用纤维质量分析仪、红外光谱仪和X-射线衍射仪等表征处理前后纤维微观性能的变化情况。研究结果表明:碱脲体系在用碱量5%、冷冻时间30 min和纤维浓度15%的处理条件下,竹浆的漂白效果最佳;处理后的纸浆漂后白度可提高23%,得率损失6.7%,纤维素的官能团结构和结晶区结构没有明显变化。