非木材漂白浆的循环回用性能及其品质改善的研究

摘要

目前，非木材原料仍是我国重要的造纸原料。随着废纸利用率的不断提高，非木浆废纸的比重也将逐渐提高，因此研究非木材漂白化学浆循环回用过程中性质的变化对于合理有效地利用非木浆废纸具有十分重要的意义。 竹子、蔗渣和麦草是我国主要的三种非木材纤维原料。本论文用这三种非木浆在实验室自制了相近白度的CEH、DQP和D(EOP)D漂白浆，从漂白结果来看，DQP和D(EOP)D漂白浆有高得多的粘度和好得多的白度稳定性，DQP和D(EOP)D漂白是非木材化学浆漂白的好方法。 本文分别以这三种非木材漂白浆为研究对象，通过纸页成型，压榨，干燥模拟造纸过程，研究了CEH、DQP和D(EOP)D三种漂白浆循环回用过程中纸浆性质的变化。结果表明，竹子、蔗渣和麦草三种漂白浆在循环回用过程中有相似的品质衰变规律，即前两次循环品质的衰变更为显著，随后的衰变趋势变得平缓；不同漂序的漂白浆循环回用过程中物理性能的变化是不同的，DQP和D(EOP)D漂白浆比CEH漂白浆具有较好的循环回用特性，其保水值，抗张，耐破和撕裂强度均高于相同循环次数的CEH漂白浆。采用光学显微镜和原子力显微镜观察了循环回用的漂白竹浆的纸页表面，结果表明，在循环回用过程中纸张表面均一性降低，纤维表面的细纤维化程度降低，纤维间的结合能力减弱。通过分析纤维比表面积得出，在循环回用过程中，纤维的比表面积逐渐减小，这也说明纤维的细纤维化程度降低。三种漂白浆循环回用过程中纤维的零距抗张强度的变化趋势没有明显的规律性且变化的幅度不大；循环次数相同时，三种漂白浆的纤维长度差别不大。在循环回用过程中，漂白浆的光散射系数与裂断长和保水值之间都基本呈反比的线性关系，后二者均随循环次数的增加而降低。采用测定纤维“脱臼”点个数的新方法评价了非木浆循环回用过程的纤维损伤度。 在此基础上，在第一次循环时加入实验室自制的阳离子聚丙烯酰胺类增强剂LS以改善二次纤维品质。当LS用量为0.4％时，三种漂白蔗渣浆的干强度都达到最大值；添加0.6％阳离子聚丙烯酰胺类增强剂LS，三种漂白蔗渣浆的湿强度达到最大值。添加了阳离子聚丙烯酰胺后，漂白竹子、蔗渣和麦草浆的循环回用纤维的品质都有很大或较大程度的改善。 在第一次循环时加入两种纤维素酶/半纤维素酶的复合酶改善二次纤维品质。当OCE酶用量为2IU/g浆，TPE酶用量为1IU/g浆时，漂白竹子、蔗渣和麦草回用浆的裂断长和耐破指数有一定程度的提高，滤水性能都有较大程度的改善；TPE酶的处理效果优于OCE酶。研究结果表明，采用生物酶处理并优化处理工艺，可以有效地改善循环回用非木浆的滤水性能并提高回用纸浆的强度性质。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1漂白技术的发展

1.1.1传统含氯漂白工艺

1.1.2 ECF和TCF漂白

1.1.3纸浆漂白技术的新发展

1.2植物纤维的循环回用

1.2.1纤维在循环回用时纸浆性能的变化

1.2.2纤维在循环回用时品质变化的影响因素

1.2.3角质化对纸张物理性能的影响

1.3改善循环回用植物纤维的品质

1.3.1机械打浆和精磨

1.3.2化学助剂的使用

1.3.3生物酶处理

1.3.4纤维的分级与配抄

1.4本论文研究的意义、目的和主要研究内容

第二章CEH、DQP和D(EOP)D漂白硫酸盐竹浆循环回用性能的研究

2.1原料和实验方法

2.1.1原料

2.1.2实验方法

2.2结果与讨论

2.2.1未漂浆与漂白浆基本性质

2.2.2循环回用过程中纸页的表观变化

2.2.3循环回用过程中纸浆物理性能的变化

2.2.4循环回用过程中纸浆光学性能、零距抗张指数及纤维长度的变化

2.3本章小结

第三章CEH、DQP和D(EOP)D漂白硫酸盐蔗渣浆循环回用性能的研究

3.1原料和实验方法

3.1.1原料

3.1.2实验方法

3.2结果与讨论

3.2.1未漂浆与漂白浆基本性质

3.2.2循环回用过程中纸浆物理性能的变化

3.2.3循环回用过程中纸浆光学性能、零距抗张指数及纤维长度的变化

3.3本章小结

第四章CEH、DQP和D(EOP)D漂白NaOH-AQ麦草浆循环回用性能的研究

4.1原料和实验方法

4.1.1原料

4.1.2实验方法

4.2结果与讨论

4.2.1未漂浆与漂白浆基本性质

4.2.2循环回用过程中纸浆物理性能的变化

4.2.3循环回用过程中纸浆光学性能、零距抗张指数及纤维长度的变化

4.2.4循环回用过程中纤维比表面积的变化

4.2.5循环回用过程中纤维“脱臼”点数的变化

4.3本章小结

第五章化学助剂对循环回用漂白非木浆品质改善的研究

5.1实验

5.1.1原料

5.1.2实验方法

5.2结果与讨论

5.2.1不同用量的LS对纸浆的增强效果

5.2.2添加LS前后纸浆物理性能的变化

5.3本章小结

第六章生物酶对循环回用漂白非木浆品质改善的研究

6.1实验

6.1.1原料

6.1.2实验方法

6.2结果与讨论

6.2.1酶活测定结果

6.2.2酶处理回用浆工艺的优化

6.2.3酶处理后回用浆物理性能和光学性能的变化

6.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢

评定意见