硫酸盐法竹浆D（EOP）D漂白工艺及其机理的研究

摘要

近年来，虽然不断通过增加木浆比例和提高废纸资源的利用率来调整制浆造纸原材料结构，但非木材原料仍将是我国重要的纤维资源。麦草、蔗渣和竹子是我国主要的三种非木材纤维原料。本论文以竹子浆为研究对象，进行了对环境友好的ECF漂白及其机理的研究，为在我国实现无/少污染漂白提供技术和理论依据。 硫酸盐竹浆D<,0>(EOP)D<,1>漂白的研究结果表明，D<,0>段的最佳终点pH值为2.4-3.0；EOP段的最佳工艺条件为：浆浓10％，温度70℃，时间60min，H<,2>O<,2>用量4kg/t，NaOH 20kg/t，MgSO<,4>1kg/t，终点pH值11.8左右，氧压0.22MPa；D<,l>段的最佳工艺条件为：浆浓10％，温度70℃，时间240min，终点pH值3.8左右。 当其它条件一定时，硫酸盐法竹浆D<,0>(EOP)D<,1>漂白浆的白度随着总有效氯用量的增加而增加；且当D<,0>段有效氯用量相同时，纸浆的白度随着D<,1>段有效氯用量的增加而增加。 当总ClO<,2>用量一定的条件下，由于两段D的有效氯用量分配比例不同，所得到的白度也不尽相同。D<,0>段有效氯用量/总有效氯用量在62.5％～75％这一范围是两段D的最佳有效氯用量的分配比。对于硫酸盐法竹浆的D<,0>(EOP)D<,1>漂白，当总C10<,2>用量为26kg/t时，纸浆白度可达到80％ISO左右；当总C10<,2>用量为30kg/t时，纸浆白度可达到83％ISO左右；当总C10<,2>用量为34kg/t时，纸浆白度可达到86％ISO。 在达到相同的白度水平80％ISO下，D<,0>(EOP)D<,1>和DQP漂白浆比对应的CEH漂白浆白度稳定性好，粘度也高得多。要达到相同的强度，D<,0>(EOP)D<,1>和DQP漂白浆所需的打浆转数或打浆能耗比CEH漂白浆少；在相同的打浆度下，D<,0>(EOP)D<,1>和DQP漂白浆的强度比CEH漂白浆好。D<,0>(EOP)D<,1>和DQP漂白废水的污染负荷(CODcr、BOD<,5>、SS、AOX和有机氯化物)比CEH漂白废水低得多。 利用紫外光谱、红外光谱、<'31>P-NMR技术，研究了二氧化氯漂白、氧和过氧化氢强化的碱抽提后纸浆中残余木素结构的变化。浆料经过D<,0>段和EOP段漂白后，残余木素紫外光谱中216nm处的吸收强度明显减弱(分别下降了21.51％和32.17％)，表明D<,o>段和EOP段漂白过程木素结构单元中有些苯环开裂。 木素红外光谱分析得知，浆料经D<,o>段和EOP段漂白后，代表羧基的1701～1718cm<'-1>峰强度显著增强，代表紫丁香基结构的1328cm<'-1>和1125cm<'-1>峰稍有减弱。 木素<'31>P—NMR分析表明，未漂竹浆、D<,0>段和EOP段漂白浆中残余木素的脂肪羟基含量分别为2.24mmol/g、2.22mmol/g和2.35mmol/g。羧基含量分别为0.6mmol/g、0.7mmol/g和1.04mmol/g。半漂浆羧基含量比未漂浆高，表明经过二氧化氯漂白和EOP段漂白后，纸浆残余木素中引入了大量羧基基团。未漂竹浆、D<,0>段和EOP段漂白浆中残余木素的总缩合酚羟基含量分别为0.92mmol/g、0.40mmol/g和0.31mmol/g，总酚羟基含量分别为1.74mmol/g、0.78mmol/g和063mmol/g。半漂浆残余木素中的总缩合酚羟基和总酚羟基的含量大大低于未漂浆。这主要是由于酚型木素结构单元在二氧化氯漂白和EOP段漂白中都较易于发生反应，反应结果使酚羟基含量大大减少。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章硫酸盐法竹浆D0（EOP）D1 漂白工艺条件的优化

第三章ECF漂白与CEH漂白的比较

第四章D0（EOP）D1漂白的数学模型

第五章硫酸盐竹浆ECF漂白过程中木素结构的变化

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