碱法杨木浆微波辐射漂白的研究

摘要

本文结合湖南岳阳纸业的生产实际，将微波处理技术分别应用在蒸煮前的备料以及漂白工段中，对微波作用于漂白作了较全面的研究，探索出符合工厂实际生产的工艺，以期为实际生产应用提供理论依据。 本文研究了杨木木片在微波处理前后纤维物理形态的变化以及杨木浆的漂白工艺。主要进行了NaClO单段漂白和NaClO与H2O2组合的两段漂白。 杨木木片经微波辐射后，颜色加深，表面出现了凹陷和裂痕，而且微波处理强的地方裂痕宽度更大。在裂痕处明显可以看到纤维被撕开，纤维间距变大的痕迹。木片表面还出现孔洞样图案，其内部的纹孔组织膜可能被冲破，有利于药液的渗透。另外，微波辐射能与预浸渍相结合，促进预浸渍过程中的毛细管作用和扩散作用。红外图谱分析显示微波辐射并没有给原料带来新的官能团。 在相同的蒸煮工艺、漂白工艺条件下，由微波辐射过的木片制成的纸浆白度要高一些，残氯也要高些，也就是说要达到相同的白度，经微波辐射过的木片制成的纸浆要节约漂白化学药品一些。微波辐射时间为2min、微波功率为低火、木片水分为40％、厚度为5～6cm、加盖处理、漂白NaCIO用量为3％时，纸浆白度最高，为46.03％ISO。 与水浴加热漂白相比，微波辐射漂白杨木浆主要有以下优点：①达到相应白度时，微波辐射漂白纸浆所需时间大大缩短，有利于工作效率的提高。②达到相应白度时，微波辐射漂白与水浴漂白得率值基本相当，说明只要条件适宜，微波辐射并不会对纸浆的纤维长度造成过多破坏，为微波辐射漂白纸浆的工业化生产打下理论基础。⑨微波辐射漂白废水残余物较水浴漂白少，有利于环境保护和漂白废水的处理。单段NaClO漂白杨木浆，最佳工艺条件为微波辐射功率300W，辐射时间2min，NaClO用量4％，NaOH用量2％，此时纸浆白度可达66.45％ISO。 为了获得较高的白度，把微波辐射应用于由NaClO和H2O2组合的纸浆两段漂白，得到了很好的漂白效果，纸浆白度达70％ISO以上。 研究结果表明，对于纸浆漂白，微波辐射是一种很好的加热方法，它不会对纸浆结构造成过多破坏，达到相应白度时，微波辐射所需时间比水浴加热要大大缩短，同时漂白废水中残物减少，这对于节约能源和减少环境污染都有很好的利用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1概述

1.2微波技术的原理与特性

1.2.1微波科学的发展概况

1.2.2微波加热的原理

1.2.3微波加热的特性

1.2.4微波在化学化工领域中的应用

1.2.5微波在制浆造纸中的应用

1.3纸浆漂白的发展现状

1.3.1氧气漂白

1.3.2过氧化氢漂白

1.3.3过氧酸漂白

1.3.4生物漂白

1.3.5臭氧漂白

1.3.6我国漂白技术的发展现状

1.4本课题选题意义及创新点

第2章微波处理杨木的物理形态分析

2.1实验部分

2.1.1实验原料、仪器及药品

2.1.2原料制样

2.1.3原料水分的测定

2.2表面形态的观察与分析

2.3木片尺寸的观察与分析

2.4微波预处理前后杨木红外图谱分析

2.5本章小结

第3章微波辐射杨木小片的漂白研究

3.1实验部分

3.1.1实验药品、原料和仪器

3.1.2实验原理

3.1.3实验工艺

3.1.4实验分析与检测

3.2实验结果与讨论

3.2.1微波辐射时间对杨木浆漂白的影响

3.2.2微波辐射功率对杨木浆漂白的影响

3.2.3微波辐射时加盖与否对杨木浆漂白的影响

3.2.4原料水分对杨木浆漂白的影响

3.2.5木片厚度对杨木浆漂白的影响

3.3本章小结

第4章碱法杨木浆微波辐射漂白的研究

4.1微波辐射碱法杨木浆NaClO漂白、H2O2漂白的研究

4.1.1实验原理

4.1.2实验材料及试剂

4.1.3实验工艺

4.1.4实验分析与检测

4.2实验结果与分析

4.2.1微波辐射与水浴加热NaClO漂白纸浆的对比实验

4.2.2微波辐射时间对纸浆漂白的影响

4.2.3微波辐射功率对纸浆漂白效果的影响

4.2.4NaCl0用量对纸浆漂白效果的影响

4.3微波辐射纸浆两段漂白

4.3.1实验结果与分析

4.4本章小结

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

附录