沙柳制漿造紙性能的研究.pdf

1、沙柳作為農(nóng)林廢棄物可再生資源,可替代化石資源用于生物燃料等工業(yè)生產(chǎn)中,但目前并沒有得到充分利用。本論文以有效地利用這一天然可再生廢棄資源為出發(fā)點(diǎn),系統(tǒng)地研究了沙柳的生物結(jié)構(gòu)、纖維形態(tài)及化學(xué)成分,探討了沙柳的NaOH-AQ法、硫酸鹽法最佳的制漿、漂白工藝條件,并與其他一些漿料進(jìn)行配抄,分析得出了較優(yōu)的配比。
　　 研究了沙柳的生物結(jié)構(gòu)、纖維形態(tài)及化學(xué)成分以考察其是否可以作為制漿造紙?jiān)稀２捎霉鈱W(xué)顯微鏡觀察了沙柳的橫切面、縱切而及弦

2、切面,可知沙柳屬闊葉木散孔材,材質(zhì)均勻,年輪界限明顯,主要由導(dǎo)管、木纖維、木射線薄擘細(xì)胞組成。對沙柳纖維形態(tài)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:沙柳的纖維長度比接近45,壁腔小于1,纖維形態(tài)較好,能應(yīng)用于造紙,但纖維長度較短、細(xì)胞壁較薄對成紙的強(qiáng)度有一定的影響。對沙柳的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:沙柳桿纖維素為52.63％,半纖維素為23.34％,木素含量為19.19％,灰分含量為2.1％,苯醇抽出物含量為3.13％。沙柳皮同沙柳桿相比,灰分和抽出

3、物含量較高,在制漿過程中,會引起種種障礙,影響其制漿性能。
　　 研究了沙柳NaOH-AQ法制漿的最佳條件。采用四因子三水平的正交試驗(yàn)L9(34),以NaOH用量(22％、24％及26％NaOH,對絕干沙柳原料)、蒸煮最高溫度(160℃、165℃、170℃)、最高溫度下的保溫時(shí)間(60 min、90 min、120 min)作為參數(shù)變量,研究了其對紙漿得率、Kappa值及紙漿粘度等性質(zhì)的影響,分析得出了沙柳NaOH-AQ法制漿的

4、較優(yōu)條件。結(jié)果表明,較優(yōu)的NaOH用量為24％,最高溫度為165℃,最高溫度下的保溫時(shí)間為90min。
　　 研究了沙柳硫酸鹽法制漿的最佳條件。對影響沙柳硫酸鹽漿性能的主要因素進(jìn)行了研究,包括用堿量(16.3％、17.8％、19.3％、20.9％以Na2O計(jì),對絕干沙柳原料)、硫化度(21％、23％、25％、27％Na2S,對總堿量)、H因子(600、900、1200、1500)。研究結(jié)果顯示:最佳的用堿量為17.8％,硫化度為

5、25％,H因子為900,在打漿度為40°SR時(shí),此條件下的成漿性能為:裂斷長為7.81 km,撕裂指數(shù)8.20mN·m2·g-1,耐破指數(shù)4.63 kPa·m2.g-1。
　　 研究了沙柳硫酸鹽漿的漂白。結(jié)果顯示:二氧化氯段(D)段較優(yōu)的的工業(yè)條件:漿濃為8％,ClO2用量1.0％,溫度70℃,時(shí)間150 min,初始pH值5.0～6.0。DP組合漂白的較優(yōu)工藝條件:ClO2用量1.0％,H2O2用量2.5％,白度達(dá)79.5％I

6、SO。HP組合漂白的較優(yōu)工藝條件:次氯酸鹽用量7％,H2O2用量3％,白度達(dá)78.5％ISO。同HP漂白相比,DP漂白強(qiáng)度性能損失較小,得率較高。
　　 研究了沙柳硫酸鹽漿的配抄性能。結(jié)果表明:楊木APMP配抄沙柳漂白硫酸鹽漿可改變紙張的光學(xué)性能和物理性能。沙柳硫酸鹽漿配用楊木APMP后,紙張松厚度和不透明度明顯提高。與此同時(shí),紙張的物理強(qiáng)度有所下降,但幅度不大,可能與細(xì)小纖維含量高有關(guān)。沙柳漂白硫酸鹽漿配抄針葉木漂白硫酸鹽漿,