纸浆竹林研究现状与发展趋势

本文系统分析了我国纸浆用竹发展概况、竹材造纸特性、竹材制浆技术现状、发展机遇与挑战等方面的问题,并就竹材发展潜力和趋势提出了观点,以探索绿色、低碳、环保、完善、合理的竹浆纸高质量发展路径。

纤维素结晶度对纸张静电感应性能影响的研究

纤维素的晶体结构、结晶度对纤维材料介电性能有很大影响,直接影响纤维素材料静电感应性能。本研究以竹浆纤维为原材料,通过不同的热压条件控制纤维素结晶度,利用XRD、FTIR、静电计等手段,对循环处理后纤维素的结晶度、分子结构变化、电学性能等进行分析,探究纤维素结晶度与纸张抗张指数、纤维电学性能之间的关系。结果表明,竹浆纤维纸张的抗张指数随其结晶度的升高略有降低,而静电感应性能有上升趋势。

竹浆与油樟渣浆配抄瓦楞原纸及强度性能研究

本研究对市售本色竹浆进行筛分,利用筛分出的粒径<0.6 mm的短小纤维竹浆与蒸油后的油樟渣浆配抄瓦楞原纸。结果表明,抄纸中加入25%针叶木浆、0.5%阳离子淀粉(CS)、0.4%阳离子聚丙烯酰氨(CPAM)和1.8%聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE,质量分数9.5%),短小纤维竹浆(未打浆)与油樟渣浆按质量比10∶90配抄,未经熟化处理的纸张裂断长2.66 km,环压指数5.60 N·m/g,达到了瓦楞原纸GB/T 13023—2008合格品要求;当短小纤维竹浆打浆度35.8°SR时,与油樟渣浆按照质量比30∶70配抄,并经110℃、15 min熟化处理,纸张裂断长4.75 km、环压指数8.24 N·m/g、耐破指数2.80 kPa·m^(2)/g、耐折度15次,其中裂断长和环压指数均达到瓦楞原纸GB/T 13023—2008优等品要求,耐破指数和耐折度指标均达箱纸板GB/T 13024—2016合格品要求。

杂细胞对Lyocell级竹溶解浆溶解性能及可纺性能的研究

本研究以自制楠竹溶解浆为研究对象,探讨了杂细胞对楠竹溶解浆的纤维形态、溶解浆性能、溶解性能和可纺性能的影响。结果表明,未筛除杂细胞的楠竹溶解浆,其抗碱性(R_(10)和R_(18))以及聚戊糖和抽出物含量技术指标均优于市售进口溶解浆,但在NMMO水溶液中的溶解性能和纤维溶解状态较差;筛除杂细胞后的楠竹溶解浆,其溶解浆的各项纯度指标均得到有效提升,溶解性能和可纺性能得到明显改善。

GPAM增强剂在生活用纸中的应用实践

竹浆作为木浆的替代品已在生活用纸生产中得到广泛应用,但其成纸强度低于木浆。为保证成纸强度,稳定生产运行,本文从实验室小试及生产应用两方面对增强剂GPAM应用进行分析评价。结果表明,GPAM不仅可提升成纸的干抗张强度,还能提升成纸的湿抗张强度、降低湿强剂的用量。

纺织用竹浆纤维在酸碱试剂下的抗菌性能研究

为探究酸碱试剂对竹浆纤维抗菌性的影响,分别选择不同质量浓度的氢氧化钠和硫酸试剂,分析其在不同处理时间与温度下对竹浆纤维抗菌性能的影响。结果显示,温度、处理时间以及试剂质量浓度不同时,竹浆纤维的抗菌性能均存在一定差异;在硫酸或氢氧化钠处理后,竹浆纤维的抑菌率大多在70%以上,且试剂处理时间对竹浆纤维抗菌能力的影响最为显著。

纯纺再生纤维素纤维纱线特点和浆纱工艺

为提升再生纤维素纤维纱线的浆纱质量,分析对比粘胶、莱赛尔、莫代尔和竹浆纤维等4种再生纤维素纤维的化学组成成分和微观结构的异同点、物理指标的差异以及对应集聚纺纱线指标和织物规格;通过对比试验,确定浆液含固量、粘度、上浆率、伸长率、温度和回潮率等主要浆纱工艺参数,分析其技术难点及浆纱质量指标。指出:不同纤维素纤维微观结构不同,物理性能指标差异较大,在高压高温湿热的浆纱条件下,要根据纤维的成分、纱线号数采取适宜的工艺参数,以保证浆纱质量稳定、织造顺利进行和良好的布面质量。

推行竹浆纸一体化实现竹子造纸持续发展

本文分析了我国竹子制浆造纸的发展现状,提出了推行竹浆纸一体化发展的必要性,并给出了竹浆纸一体化发展的建议。实施竹浆纸一体化是一项综合工程,政府职能部门应因地制宜科学合理进行产业布局,制订相关政策、协调各方关系;企业应树立竹浆纸一体化发展意识,开展机制体制创新,多方合作构建多元模式的竹浆纸一体化项目;金融机构和科研院所也应积极行动起来,为竹浆纸一体化发展开展精准有效的服务。

硫酸盐竹浆杂细胞含量对打浆过程纤维形态的影响

以硫酸盐竹浆为研究对象,利用纤维筛分仪分离竹纤维与杂细胞,对打浆过程中不同杂细胞含量竹浆的纤维形态和特性进行分析,探讨了杂细胞对竹纤维形态的影响。结果表明,杂细胞与竹纤维在打浆中形成的气球状结构相互摩擦,对竹浆性能产生影响。相同打浆转数下,杂细胞含量越高,竹浆滤水性能越差,纤维宽度越小。杂细胞在打浆过程中加剧了竹纤维的分丝帚化和细小纤维的产生,且易与竹纤维表面产生的细小纤维缠绕,使竹浆滤水性能降低。

艾草改性竹浆纤维性能测试与分析

为探讨艾草改性竹浆纤维的可纺性,对艾草改性竹浆纤维的形貌、组成、结构、强伸性能、质量比电阻、回潮率、摩擦系数等进行测试,并与竹浆纤维、黏胶纤维进行对比。结果表明:3种纤维纵向都有沟槽,横截面呈锯齿形并带有微孔;艾草改性竹浆纤维和黏胶纤维的元素含量相同;艾草改性竹浆纤维的结晶度最小;艾草改性竹浆纤维的耐热性较黏胶纤维好,较竹浆纤维稍差;艾草改性竹浆纤维的断裂强度及断裂伸长率均最小;艾草改性竹浆纤维的初始模量小,易变形;艾草改性竹浆纤维的回潮率较大,吸湿性能优于黏胶纤维和竹浆纤维;艾草改性竹浆纤维的摩擦系数略大于黏胶纤维,竹浆纤维最小;艾草改性竹浆纤维的质量比电阻小于竹浆纤维和黏胶纤维,具有良好的抗静电性能。

竹材两段挤压浸渍化学机械法制浆废水污染特性比较

本文探讨了不同化学浸渍NaOH总用量下,慈竹和毛竹的化学机械法制浆性能;研究并比较了废水和COD_(Cr)产生量,探讨了废水的pH值、COD污染负荷、BOD5、总氮、总磷等关键参数对生化处理的影响;测定了废水固形物的灰分及灰分中主要金属离子的含量,分析了用碱量与制浆得率及废水污染负荷的关系,探讨了废水总有机碳与COD污染负荷的相关性。结果表明,相同浸渍用碱量下,慈竹化机浆强度性能明显高于毛竹化机浆。2种化机浆综合废水产生量6.20~7.73 m^(3)/t,pH值均大于8.5,COD_(Cr)产生量178.88~410.44 kg/t,用碱量与制浆得率和废水COD_(Cr)污染负荷相关,废水总有机碳与COD_(Cr)相关。

黑液燃烧法绿液除硅绿液硅不溶物的形貌组成及其性能研究

采用偏铝酸钠和硫酸镁复配除硅剂进行竹浆黑液燃烧法绿液除硅研究,获得绿液硅不溶物,采用ICP及SEM-EDAX确定组成,采用SEM观察形貌,采用激光粒度仪以及沉降法测定绿液硅不溶物粒径分布、沉降体积和时间评价绿液硅不溶物的沉降性能.研究表明,偏铝酸钠和硫酸镁复配除硅剂具有较好的除硅效果,除硅剂摩尔比Si∶Al∶Mg为1∶0.3∶0.4时,除硅率最高可达86.17%,绿液硅不溶物的球形块状结构最明显,絮聚最明显,同时伴随着表面吸附着更细小的绿液硅不溶物颗粒;除硅剂摩尔比Si∶Al∶Mg为1∶0.35∶0.35,绿液中Al、Mg元素含量最低,除硅率为85.84%,相应的绿液硅不溶物的平均粒径最大,为39μm,粒径主要集中在3~70μm,沉降性能也较好;除硅剂摩尔比Si∶Al∶Mg为1∶0.3∶0.4和1∶0.35∶0.35的绿液硅不溶物Si元素含量最高,为5.82%,后者绿液硅不溶物Al、Mg元素含量高于前者,最终确定除硅剂配比工艺Si∶Al∶Mg为1∶0.35∶0.35.

利用15.5tex纯竹浆纤维开发纱线的生产实践

竹纤维在我国有着资源广阔、绿色环保的巨大优势。目前在纺织上广泛应用的是竹浆纤维,本文分析比较竹浆纤维与竹原纤维的性能,以“邦博”牌竹浆纤维进行纱线开发,探讨15.5tex纯竹浆纤维纺纱工艺,通过实践表明,竹浆纤维必须进行预处理,生产现场相对湿度控制在64%~70%。为了减少纤维的转移、损伤,在梳棉工序中配置合适的针布规格、各分梳元件速度和隔距合适、胶辊涂料和硬度能否匹配,在并条工序和细纱生产过程中起关键的作用。

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。

差异预处理对竹浆纤维分散性能的影响行为研究

纸浆纤维的分散性能直接影响机械法均质制备纳米纤维素的效率。本研究分析了生物酶解预处理、TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理对竹浆纤维分散性能的影响。通过表征预处理纤维的表面形态和表面电荷,探讨了引起竹浆纤维分散性能差异的原因。结果表明,TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理的竹浆纤维分散性好,生物酶解预处理的竹浆纤维分散性差;PFI磨浆预处理的纤维表面分丝帚化好;TEMPO氧化预处理的纤维具有较高的羧基含量和Zeta电位绝对值;0.5%CMC分散剂可以显著提高生物酶解预处理纤维的分散性。

竹林碳汇及竹材制品碳足迹研究现状

本文对我国竹资源和竹材制浆利用现状、竹林碳储量和固碳能力,以及竹材制品碳足迹的研究进行了综述。我国竹林资源丰富,竹林及竹材制品固碳增汇潜力巨大,大力发展竹浆纸一体化产业,可实现双碳背景下我国制浆造纸行业的低碳和高质量发展。

竹龄对竹材化学成分及制浆造纸性能的影响

以3种竹龄竹材为原料,研究了竹龄对竹材化学成分的影响,并进行了竹材硫酸盐法蒸煮和竹浆的筛分、打浆实验,研究了竹龄对竹材制浆及手抄片性能的影响。结果表明,竹材的综纤维素,冷水、热水和1%NaOH抽出物含量随竹龄的增长逐渐减小;苯-醇抽出物含量随竹龄的增长变化不大;Klason木质素、酸溶木质素及总木质素含量随竹龄的增长呈增加趋势。在相同的制浆工艺条件下,黑液中木质素含量随竹龄的增长逐渐增加;竹材细浆得率、竹浆白度、黑液中残碱含量随竹龄的增长逐渐减小;蒸煮粗渣率、竹浆卡伯值随着竹龄的增长逐渐增加。相同打浆度下,1年生和2年生竹材所抄纸张的抗张指数、耐破指数相近,均大于4年生竹材,纸张的撕裂指数和耐折度随竹龄的增长逐渐减小。

竹生物质水热预处理的工艺优化及其对竹浆水解氯代的影响

系统研究了温度、时间及固液比对竹生物质水热预处理脱半纤维素的影响,并通过高效液相色谱仪、扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射方法详细分析了所得水解液成分和剩余固体物料的理化性质变化.在此基础上进一步研究了水热预处理条件对竹浆水解氯代制备新型生物质基平台分子5-氯甲基糠醛(CMF)的影响.研究结果表明:在150~170℃、2~4 h预处理条件下,竹粉质量损失率达10%~40%;在160℃和4 h预处理条件下,木糖和低聚木糖(XOS)总产率达到最大值.在放大的水热预处理实验中,以3 cm长竹块为原料也能实现类似的半纤维素脱除效果.脱除半纤维素后的竹块经过亚硫酸氢钠蒸煮脱木质素后能形成竹浆,且预处理显著破坏了竹生物质原本致密的物理结构,因此所得竹浆具有较为优异的水解氯代性能,CMF产率可达42.06%~52.61%.

基于DPM模型的碱回收炉竹浆黑液雾化数值模拟研究

为高效回收高固含量竹浆黑液的化学品和热能,改善其雾化性能,本研究采用DPM(discrete phase model)模拟研究碱回收炉中高固含量竹浆黑液的雾化性能。通过建立的碱回收炉三维几何模型,采用Fluent软件对碱回收炉进行冷态流场模拟,研究了黑液黏度、雾化锥角及粒径范围对碱回收炉中黑液雾化效果、颗粒分布、熔融物垫层形成的影响。结果表明,增大黑液黏度对液滴破碎影响显著,而对于分散沉降的影响远不及雾化锥角及初始液滴尺寸;碱回收炉前墙上、下二次风之间区域存在结渣风险。液滴粒径大于0.5 mm时,黑液液滴主要受重力作用下沉至垫层,能有效减少气流的机械携带现象。

竹浆/CJ棉(55/45)15.5tex混纺纱的设计与生产研究

竹浆纤维具有良好的可纺性,可以生产出纯竹纤维产品,但由于其纤维间抱合力较小,强力较低,可与涤、棉等纤维混纺,取长补短,改善纺纱性能,提高产品质量。本研究纺制竹浆/CJ棉(55/45)15.5tex纱线,通过研究表明,在织造工艺上应根据其纤维、纱线与产品的特点,采用低速度、小张力等工艺。浆料配方以高质量的变性淀粉为主,适当辅以高醇解度的PVA与丙烯酸类浆料,以提高浆液性能;浆纱工艺应以中速度、小张力、低温度、中上浆、保伸长的工艺路线;织造亦以小张力、小开口、低后梁等工艺。各工序的温湿度以稍大为宜。