漂白针叶木浆制备浆粕工艺的研究

摘要

迄今为止,用于生产粘胶纤维浆粕的主要原料是棉短绒,但是目前我国面临严重的棉短绒原料短缺问题,使棉短绒制取化纤浆粕成本上升,企业利润空间被大大压缩,化纤浆粕供应更紧张。因此,开辟新的制备化纤浆粕原料对缓和原料及浆粕供应具有重要的意义。在我国南方有丰富的针叶木材,针叶木是主要的树种和最重要的造纸用材之一,具有纤维素含量高、纤维长的特点,是制备化纤浆粕的优质原料。
　　 论文以针叶木浆板为原料,优化出三种制备化纤浆粕的不同工艺。实验中始终以浆粕的甲种纤维素含量(以下简称甲纤含量)和聚合度为指标。实验利用酸水解降解、木聚糖酶解和高温液态水工艺分别对针叶木浆板进行预处理,研究了不同预处理方法对甲纤含量及聚合度的影响,并根据预处理结果优化了次氯酸钠氧化及碱精制处理工艺条件。
　　 论文通过酸预水解、次氯酸钠氧化和碱精制三步处理针叶木浆料,经过三步法处理,甲纤含量和聚合度均可以满足粘胶纤维用浆粕的要求。实验中优化次氯酸钠氧化和碱精制阶段主要影响因素对浆料甲纤含量及聚合度的影响,如有效氯用量、用碱量、温度及时间等,确定了各处理阶段较佳的工艺条件,最终优化出酸法制备化纤用浆粕的工艺路线。首先在硫酸浓度为4%,温度90℃,时间2h的条件下对浆料进行酸预水解,浆料的甲纤含量为85.31%,聚合度降低到702;在有效氯用量1.0%,温度40℃,时间1.5h的条件下对浆料进行次氯酸钠氧化,浆料的甲纤含量达到91.96%,聚合度降低到504;在用碱量13%,20℃的条件下处理浆料1h,浆粕的甲纤含量达到95.86%,聚合度达到522。
　　 论文通过木聚糖酶预水解、次氯酸钠氧化和碱精制三步处理针叶木浆,经过三步法处理,甲纤含量和聚合度均可以满足粘胶纤维用浆粕的要求。实验研究木聚糖酶处理和次氯酸钠氧化阶段主要影响因素对浆料甲纤含量及聚合度的影响,如酶用量、有效氯用量、pH、温度及时间等对浆料甲纤含量及聚合度的影响,确定了各处理阶段较佳的工艺条件,最终优化出木聚糖酶法制备化纤用浆粕的工艺路线。在木聚糖酶用量为60IU/g,pH为7.5,温度50℃,时间1h的条件下对浆料进行酶处理,浆料的甲纤含量为89.73%,聚合度降低到922;在有效氯用量3.5%,温度60℃,时间2h的条件下对浆料进行次氯酸钠氧化,浆料的甲纤含量达到95.67%,聚合度降低到505;在用碱量13%,20℃的条件下处理浆料1h,浆粕的甲纤含量达到95.78%,聚合度达到523。
　　 通过高温液态水预处理、次氯酸钠氧化和碱精制三步处理,制备化纤用浆粕,浆粕的总得率为73.46%,甲纤含量和聚合度均可以满足粘胶纤维用浆粕的要求。实验研究各处理阶段的主要影响因素对浆料甲纤含量及聚合度的影响,如有效氯用量、温度、时间及浆浓等,确定了各处理阶段较佳的工艺条件,最终优化出高温液态水法制备化纤用浆粕的工艺路线。在浆浓11%,温度180℃,时间40min的条件下对浆料进行高温液态水预处理,浆料的甲纤含量为88.84%,聚合度降低到762;在有效氯用量2.0%,温度50℃,时间1h的条件下对浆料进行次氯酸钠氧化,浆料的甲纤含量达到91.73%,合度降低到525;在用碱量13%,20℃的条件下处理浆料1h,浆粕的甲纤含量达到95.85%,聚合度达到528。经过三步法处理,浆粕的总得率为73.46%,甲纤含量和聚合度均可以满足粘胶纤维用浆粕的要求。