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新型返黄抑制剂的合成及其在高得率竹浆中应用的研究
作 者: 张锐
导 师: 王双飞;郭勇为
学 校: 广西大学
专 业: 制浆造纸工程
关键词: 返黄 自由基捕获剂 紫外线吸收剂 阳离子化 APMP竹浆
分类号: TS745
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 68次
引 用: 3次
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内容摘要
高得率竹浆中含有大量木素使其容易返黄,很大程度上限制了其使用范围和经济效益,目前已有较多关于助剂用于抑制高得率纸浆光诱导返黄的研究。本文通过反应使自由基捕获剂4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶(TAD)阳离子化,提高其与浆料中纤维的结合力。通过实验对其合成工艺进行了优化,并对最终产物作了结构分析。通过在APMP竹浆中浆内施胶和表面喷淋实验,比较了产物、原料TAD及外购的紫外线吸收剂UVA的抑制返黄效果,并分析了产物应用的工艺条件。最后通过扫描电镜和红外光谱实验初步分析了产物在APMP竹浆中应用的返黄抑制机理。优化后的合成工艺为:第一步缩合反应:原料用量比(三聚氯氰摩尔量:TAD摩尔量)为1:1,pH值8~9,温度0℃,分散剂(乙醇)用量(乙醇质量:三聚氯氰质量)7:1,时间2h。第二步缩合反应:分散剂(水)用量为50ml(中间产物用量0.005mol时),原料用量比(阳离子剂摩尔量:中间产物A摩尔量)为2:1,pH值<7,温度30℃,时间1h。产物的紫外光谱和红外光谱分析表明,几种反应单体的主要吸收峰都在谱图中出现,说明反应按照设定方向进行,反应物主要结构进入了分子。在APMP竹浆中的应用表明,产物具有一定的返黄抑制能力,效果明显高于原料TAD,而略高于外购的UVA,且与UVA有一定的协同作用。当产物用量增加到0.7%时,其抑制返黄的效果趋于稳定。对纸样的扫描电镜分析表明,产物能很好的与纤维表面结合,而留着在纤维网状结构中。而红外光谱谱图分析表明,产物和UVA的加入对纸样光老化前后发色基团的含量有一定的影响,但作用方式有所不同。合成的新型返黄抑制剂有较强的纤维结合力,能更好的在高得率竹浆内使用,且抑制返黄效果明显强于原料TAD。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-10 第一章 文献综述 10-19 1.1 前言 10-11 1.2 返黄抑制剂概述 11-17 1.2.1 返黄抑制剂的分类 11-14 1.2.2 返黄抑制剂的作用机理 14 1.2.3 返黄抑制剂的研究现状 14-17 1.3 返黄抑制剂的发展趋势 17 1.4 本课题的研究意义和研究内容 17-19 1.4.1 研究目标 18 1.4.2 研究内容 18-19 第二章 阳离子性返黄抑制剂合成原理及合成工艺的优化 19-43 2.1 反应原理及历程 19-24 2.2 实验部分 24-27 2.2.1 实验原料 24-25 2.2.2 仪器及设备 25 2.2.3 实验方法 25-26 2.2.4 分析检测方法 26-27 2.3 结果与讨论 27-42 2.3.1 阳离子试剂的合成 27 2.3.2 第一步缩合反应 27-32 2.3.3 第二步缩合反应 32-38 2.3.4 阳离子性返黄抑制剂结构的紫外光谱分析 38-40 2.3.5 阳离子性返黄抑制剂结构的红外光谱分析 40-42 2.4 本章小结 42-43 第三章 阳离子型返黄抑制剂的应用及机理研究 43-60 3.1 实验部分 43-45 3.1.1 实验原料 43 3.1.2 仪器及设备 43-44 3.1.3 实验方法 44 3.1.4 分析检测方法 44-45 3.2 实验结果与讨论 45-52 3.2.1 产物及反应原料对纸张光诱导返黄的抑制情况分析 45-47 3.2.2 产物与紫外线吸收剂抑制纸张光诱导返黄的比较 47-50 3.2.3 产物用量对抑制纸张光诱导返黄的影响 50-52 3.3 产物在APMP竹浆中浆内应用光返黄抑制机理的初步分析 52-58 3.3.1 纸样的电镜扫描分析 52-53 3.3.2 光老化前后纸样的红外光谱分析 53-58 3.4 本章小结 58-60 第四章 结论与展望 60-63 4.1 结论 60-61 4.1.1 阳离子性返黄抑制剂合成工艺的优化结果 60 4.1.2 合成产物的紫外光谱和红外光谱分析结果 60 4.1.3 阳离子型返黄抑制剂在APMP竹浆中应用的研究结果 60-61 4.1.4 阳离子型返黄抑制剂抑制APMP竹浆返黄作用机理的初步研究结果 61 4.2 展望 61-63 参考文献 63-68 致谢 68-69 攻读学位期间发表论文情况 69
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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 造纸工业 > 制浆工艺 > 漂白
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