酶预处理对漂白针叶木浆性能和打浆能耗的影响

采用纤维素酶对漂白针叶木浆进行预处理,研究了酶预处理对浆料打浆性能和成纸强度性能的影响。结果表明,酶预处理后,漂白针叶木浆纤维的表面起毛且长度减小,细小纤维含量增加。对酶预处理后浆料进行PFI磨打浆,当打浆5000或10000转时,随着酶用量的增加,浆料游离度逐渐降低,表明酶预处理可降低打浆能耗,但打浆过程中纤维易被切断。打浆与适当的酶预处理相结合,可提高成纸强度性能,当打浆500、2000和5000转时,酶用量为0.01 U/g浆料的成纸抗张指数较未经酶预处理浆料分别提高了54.6%、60.3%和48.5%。

针叶木硫酸盐浆GIF仿酶漂白研究

采用Cu2+/吡啶/H2O2构成的GIF有机仿酶降解体系进行了针叶木硫酸盐浆的漂白研究,并探讨了漂白过程中纸浆卡伯值、粘度和白度的变化规律。研究结果表明,GIF仿酶漂白在溶出木素大分子方面能力并不强,主要通过将木素氧化为含羰基的产物,使其在后续碱抽提和H2O2漂白中容易降解或溶出。GIF型仿酶体系对碳水化合物也有一定的氧化降解作用,纸浆粘度有明显降低,说明该反应体系中存在着自由基反应。

针叶木硫酸盐浆压力高温过氧化氢漂白的研究

进行了针叶木硫酸盐浆压力高温过氧化氢漂白的研究，探讨了浆中金属离子、漂白温度、时间和氧压对过氧化氢漂白的影响，比较了常规漂白和ＴＣＦ漂白的纸浆性质。

纸浆纤维-聚环氧氯丙烷-二甲胺接枝物的制备及其助留助滤性能

在水溶液中将阳离子表面活性剂聚环氧氯丙烷-二甲胺(EPI-DMA)接枝于漂白针叶木硫酸盐浆纤维上制得阳离子纸浆纤维(CPF),探讨EPI-DMA的聚合度、用量对CPF接枝率的影响及CPF作为造纸湿部助留助滤剂的应用性能。结果表明,CPF作为湿部添加剂的最佳合成条件为:EPI-DMA聚合度10万、EPI-DMA初始浓度6g/L。制得的CPF能显著提高沉淀碳酸钙(PCC)填料的留着率,用量为2%(对绝干浆)的CPF即可使PCC的留着率从61.1%提高到83.4%,而CPAM在最佳添加量0.05%时仅使其留着率提高到78.2%,CPF应用性能优于直接添加EPI-DMA,同时CPF能够改善浆料的滤水性能。

针叶木硫酸盐浆酶处理漂白效果

用酶预处理针叶木硫酸盐浆，再进行ＣＥＤＥＤ程序漂白。ＣＥ段结束后浆料的卡伯值有明显的降低，漂白终点的纸浆白度有提高，可以节省氯化段有效氯的用量。

纸浆纤维-聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附物的制备及其助留助滤性能

在碱性水溶液中将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)吸附在漂白针叶木硫酸盐浆纤维上制得阳离子纸浆纤维(CPF),并采用X射线光电子能谱仪(XPS)对其进行表征。结果表明,CPF在反应温度50℃、反应时间0.5h的情况下,较佳合成条件为:PDMDAAC聚合度为1万、用量为5%;CPF能显著提高沉淀碳酸钙(PCC)填料的留着率;添加7%的CPF即可使PCC的留着率提高6.6%,而添加0.05%的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)仅可使其提高6.1%;CPF能够对纸张的物理性能有所改善,添加CPF的麦草浆成纸的抗张强度和耐破强度要明显高于添加CPAM的,而基本不低于添加未改性加拿大漂白针叶木浆纤维的,同时能够改善该麦草浆的滤水性能。

ECF和TCF漂白硫酸盐针叶木浆表面特性的比较

主要目的是确定不同的漂白方法对硫酸盐针叶木浆纤维表面特性的影响,包括老化前和老化后。通过测量水中的动态接触角(DCA)和浆中纤维的电子光谱来检测。实验表明,漂白浆中纤维表面的不同是因为漂白方法不同。全无氯漂白(TCF)的纤维动态接触角(DCA)始终比较高一些。纤维的特性在贮藏六个月后发生了改变,TCF的DCA比ECF的更显著。贮藏后纤维的接触角变大说明可能是抽出物的迁移或木素从纤维壁中到了表面,也可能是纤维表面的组分发生了变化而变的更加疏水。

纸浆的超声波打浆成效

以漂白硫酸盐针叶木浆(SBKP)为原料,采用机械法、超声波法、机械-超声波法分别对其进行打浆,通过对比打浆后的纤维性能指标分析打浆成效。结果表明,机械法打浆打浆度上升迅速,打浆至75°SR时,湿重由12.9 g下降至2.48 g、纤维平均长度由2.290 mm下降至0.862 mm,长纤维匀整度下降了59.6个百分点、短纤维匀整度提升了25.0个百分点,细小纤维含量增加了6.4个百分点;超声波法打浆打浆度上升缓慢,打浆至49°SR时,湿重11.08 g,纤维平均长度、纤维匀整度几乎没有变化,细小纤维含量减少0.4个百分点;机械-超声波法打浆至75°SR时,湿重6.16 g、纤维平均长度1.098 mm,长纤维匀整度下降了46.6个百分点、短纤维匀整度提升了16.5个百分点和细小纤维含量增加了3.7个百分点。同时,机械-超声波法打浆的零距抗张强度及抗张强度最高,机械法次之,超声波法最小。由此说明,机械法打浆度提高快,纤维切断和破碎严重;超声波法对纤维润胀、细纤维化有一定的效果,纤维切断和破碎较少;机械-超声波法能够保证纤维润胀、分丝和微纤化,并较好地保持了纤维长度。

针叶木深化脱木素连续蒸煮与无氯漂白的研究

进行了针叶木深化脱木素连续蒸煮与无氯漂白的研究。深化脱木素连续蒸煮提高了蒸煮选择性，制得卡伯值较低、粘度较高的纸浆。使用氧、臭氧等无氯漂白剂，针叶木硫酸盐浆可以漂到９０％ＩＳＯ白度并具有良好的强度性质，其关键是采用深化脱木素技术制备未漂浆。

MFC负载铁离子催化对纸浆纤维的芬顿表面氧化作用研究

将富含铁离子的微纤化纤维素(MFC-铁离子)吸附于漂白硫酸盐针叶木浆纤维表面,然后对纸浆纤维表面进行芬顿氧化;通过激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)间接检测纤维上芬顿反应产生的羟基自由基(·OH),使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)检测纤维上铁元素的分布;评价了在相同打浆转数下,芬顿表面氧化处理对纤维素平均聚合度(DP)、纤维形态及成纸抗张指数和撕裂指数的影响。结果表明,芬顿表面氧化预处理产生的·OH主要分布在纸浆纤维表面,并且基本保留了纤维平均长度;与原浆相比,芬顿表面氧化浆的纤维素平均DP仅下降约4.9%,打浆转数8000转时,成纸抗张指数和撕裂指数较原浆成纸分别提高了20.9%和25.7%。

汽蒸-冷碱法制备溶解浆的研究

研究并开发了汽蒸与冷碱处理相结合(汽蒸-冷碱法)将漂白硫酸盐针叶木浆升级至溶解浆的技术。探讨了汽蒸处理过程中,汽蒸压力、维压时间、浆浓对汽蒸浆的黏度、抗碱性(R_(10))、得率以及废液p H值的影响;考察了冷碱处理过程中,碱浓、温度、处理时间对溶解浆的黏度、抗碱性(R_(10))、多戊糖含量及得率的影响。结果表明,汽蒸压力是影响汽蒸处理效果最重要的因素,维压时间次之,浆浓最小;碱浓是影响冷碱处理效果最重要的因素,温度次之,处理时间最小。汽蒸处理的适宜工艺条件为:浆浓40%,汽蒸压力0. 6 MPa,维压时间25 min;冷碱处理的适宜工艺条件为:浆浓20%,碱浓12. 5%,温度20～40℃,处理时间1 h。在此条件下制备得到的溶解浆各项性能为:黏度398 mL/g,抗碱性(R_(10)) 92. 2%,多戊糖含量3. 87%,白度86. 1%,达到了QB/T 4898—2015中针叶木溶解浆优等品的质量指标。

纸浆纤维-壳聚糖沉积物的制备及其助留助滤性能

在碱性水溶液中将溶解在5%醋酸溶液中的壳聚糖(CS)沉积在漂白针叶木硫酸盐浆纤维上制得阳离子纸浆纤维(CPF),采用FT-IR和XPS手段对其进行表征。结果表明:在反应温度20℃、反应时间30 min的情况下,最佳合成条件为:CS用量0.5%、NaOH用量4%。制得的CPF能显著提高沉淀碳酸钙(PCC)填料的留着率,添加5%(对浆)的CPF即可使PCC的留着率从67.72%提高到71.47%,而添加0.05%的CPAM仅可使其提高到70.96%;同时CPF能够改善纸张的物理性能,添加CPF的麦草浆成纸的抗张强度和耐破强度要明显高于添加CPAM的,而基本不低于添加未改性加拿大漂白针叶木浆纤维的,且CPF能够改善麦草浆的滤水性能。