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速生杨强化APMP制浆的研究

作　者: 刘鹏
导　师: 陈嘉川
学　校: 山东轻工业学院
专　业: 制浆造纸工程
关键词: 速生杨APMP 高白度高强度高得率
分类号: TS74
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文研究了三种强化方法对速生杨APMP制浆及其纸浆性能的影响。以速生杨为原料,以传统的APMP制浆工艺为基础,分别通过增加化学浸渍段药品用量、过氧化氢补充漂白以及酶处理这三种方法加以强化制浆,以期达到高白度、高强度和高得率的目的。首先,通过提高化学浸渍段化学药品使用量来制取APMP浆。对于处理木片而言,75℃为化学浸渍处理的最适温度。在高药剂量下,高温短时的化学浸渍处理与低温长时的化学浸渍处理对于处理木片而言是非等效的。高温促使过氧化氢分解,发生碱促变黑现象,致使白度下降;而长时间的低温处理仍不能确保裂断长的增长效率。欲同时获得相对高白度和高强度,应使NaOH和H₂O₂用量比为1:1。此外,树皮和枝节等在化学浸渍段消耗药品而不易软化,磨浆后碎成纤维束,不仅会降低得率,而且也会使白度和强度下降。最重要的一点是,在NaOH使用量为18%时,H2O2使用量的增加对裂断长的增长起到了积极的促进作用。其次,对APMP浆进行过氧化氢补充漂白。两段化学预浸渍APMP浆经过氧化氢漂白取得了较好的效果。白度、强度均高于未经过氧化氢漂白APMP浆,且打浆能耗也降低了。以此为基础,最终确定了采用单段化学预浸渍APMP制浆后,再使用过氧化氢补充漂白,通过调整化学浸渍段和补充漂白段的化学药品用量的分配,达到改善纸浆性能的目的。经扫描电镜、X射线衍射和红外光谱分析,过氧化氢的漂白作用不仅使纤维素结晶度提高,同样可以软化和润胀纤维,使强度提高。经过氧化氢漂白的APMP浆白度可一次达到80.00% ISO以上。与传统APMP浆相比,除光吸收系数下降外,不透明度、光散射系数、裂断长、撕裂指数和耐破指数均有所提高。通过过氧化氢补充漂白,纸浆性能得到改善的同时,打浆转数的减少表明打浆能耗降低了,得率下降范围在5%以内。最后,通过果胶酶处理挤碾后的木片制取APMP浆,消潜后再经木聚糖酶处理。经FQA检测,纸浆纤维长宽比增加,细小纤维和纤维束含量显著降低。此外,与未经任何酶处理的纸浆相比,采用两种酶联合处理的APMP浆光学性能和强度性能均得到较好的改善。以上三种方法,除化学药品用量较高时会引起相对得率的大幅度下降外,采用过氧化氢漂白和酶处理两种方法制浆得率不会产生显著降低。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
第1章绪论  10-22
  1.1 高得率浆的特点及APMP 在我国的发展状况  11-15
    1.1.1 高得率浆的特点  11-13
    1.1.2 APMP 在我国的发展状况  13-15
  1.2 APMP 制浆机理  15-19
    1.2.1 APMP 制浆工艺  15-16
    1.2.2 APMP 制浆质量的主要影响因素  16-19
  1.3 论文的研究意义、研究内容和目的  19-22
    1.3.1 论文的研究意义  19-20
    1.3.2 论文主要研究内容  20-22
第2章化学浸渍段高药品用量 APMP 制浆及浆性能的研究  22-46
  2.1 实验原料与方法  22-24
    2.1.1 实验原料  22
    2.1.2 实验方法  22-23
    2.1.3 响应面优化实验设计  23-24
  2.2 结果与讨论  24-43
    2.2.1 Box-Benhnken 实验设计及实验结果  24-25
    2.2.2 化学浸渍段各因素对白度的影响  25-29
    2.2.3 化学浸渍段各因素对裂断长的影响  29-32
    2.2.4 化学浸渍段各因素对得率的影响  32-36
    2.2.5 化学浸渍段高化学药品用量及时间和温度对不透明度的影响  36-39
    2.2.6 化学浸渍段各因素对耐破指数的影响  39-41
    2.2.7 化学预浸渍段各因素对光散射系数的影响  41-43
  2.3 本章小结  43-46
第3章过氧化氢漂白速生杨 APMP 浆性能的研究  46-70
  3.1 实验原料与方法  47-49
    3.1.1 实验原料  47
    3.1.2 实验方法  47-49
  3.2 结果与讨论  49-67
    3.2.1 过氧化氢漂白对两段预处理APMP 浆物理性能的影响  49-53
    3.2.2 过氧化氢漂白对两段预处理APMP 浆打浆能耗的影响  53-54
    3.2.3 过氧化氢漂白对两段预处理APMP 浆得率的影响  54-55
    3.2.4 过氧化氢漂白对单段预处理APMP 浆物理性能的影响  55-57
    3.2.5 过氧化氢漂白单段预处理APMP 制浆工艺的筛选及分析  57-59
    3.2.6 过氧化氢漂白对单段预处理APMP 浆打浆能耗的影响  59
    3.2.7 过氧化氢漂白对单段预处理APMP 浆得率的影响  59-60
    3.2.8 扫描电镜观察分析  60-62
    3.2.9 X 射线衍射比较分析  62-64
    3.2.10 红外光谱比较分析  64-67
  3.3 本章小结  67-70
第4章不同酶处理流程下速生杨 APMP 浆性能的研究  70-76
  4.1 实验原料与方法  70-72
    4.1.1 实验原料和酶制剂  70-71
    4.1.2 实验方法  71-72
  4.2 结果与讨论  72-75
    4.2.1 不同酶处理APMP 制浆工艺所得纸浆的纤维质量分析  72-73
    4.2.2 不同酶处理APMP 制浆成纸物理性能的分析  73-75
  4.3 本章小结  75-76
第5章结论  76-78
  5.1 本研究的主要结论  76-77
  5.2 本研究的创新点及进一步研究的建议  77-78
参考文献  78-85
致谢  85-86
攻读硕士学位期间发表的论文  86

速生杨强化APMP制浆的研究

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