速生材制漿性能綜合評估研究.pdf

1、本學(xué)位論文研究了107楊、尾巨桉、構(gòu)木、蘇柳799四種速生樹種木材的纖維形態(tài)、化學(xué)組成、基本密度等主要與制漿有關(guān)的材性特征，同時研究了以上四種速生闊葉材的硫酸鹽法制漿性能，探討了它們的硫酸鹽法制漿性能、本色漿的強(qiáng)度性能和光學(xué)性能之間的變化規(guī)律。通過歸納總結(jié)我所已研究的積累和文獻(xiàn)報道的相關(guān)速生闊葉材硫酸鹽法制漿和紙漿性能研究成果，采用SPSS12.0多元數(shù)理統(tǒng)計分析系統(tǒng)，建立了紙漿主要性能與紙漿材材性之間的數(shù)學(xué)關(guān)系（即預(yù)測模型），采用以上

2、四種速生闊葉材的硫酸鹽法制漿性能數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗，證實預(yù)測結(jié)果與實際測量值相關(guān)性好。采用模糊數(shù)學(xué)理論，建立了速生闊葉材硫酸鹽法制漿綜合性能評估模型，并編制了綜合評估軟件系統(tǒng)。
　　紙漿材材性研究結(jié)果表明，蘇柳的平均長度最長，構(gòu)木次之，楊木與尾巨桉的平均長度接近。蘇柳與尾巨桉的長寬比接近，優(yōu)于構(gòu)木和楊木。尾巨桉的基本密度略高于高于蘇柳，楊木次之，構(gòu)木最小。化學(xué)組成方面，蘇柳的制漿造紙性能最優(yōu)。蘇柳的抽出物含量和綜纖維含量與楊木的相近，戊

3、聚糖最低。構(gòu)木的抽出物含量和綜纖維素含量明顯高于其它三種速生材，戊聚糖略高于蘇柳、楊木和尾巨桉，而木素和蘇柳的相近；硫酸鹽法紙漿性能研究結(jié)果表明：從紙漿的強(qiáng)度性能來看，隨著打漿度的增加，漿料的耐破指數(shù)、抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)等強(qiáng)度性能呈上升的趨勢。在相同的工藝條件下所制得的四種速生材硫酸鹽漿，在打漿度為40oSR的條件下，蘇柳的綜合強(qiáng)度性能最優(yōu)，撕裂指數(shù)、抗張指數(shù)最大，分別達(dá)到9.2 mN·m2/g和78.67 N·m/g。構(gòu)木的強(qiáng)度性能較

4、差，撕裂指數(shù)和抗張指數(shù)為5.08 mN·m2/g和65.34 N·m/g。
　　采用多元非線性回歸方法分析了速生闊葉木材的制漿得率與其化學(xué)組分、紙漿的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)分別與纖維形態(tài)的相關(guān)性，建立了速生材制漿性能的預(yù)測模型，由化學(xué)組成預(yù)測制漿得率的數(shù)學(xué)模型，有：此處省略公式?
　　式中y，——得率；x1，——苯醇抽出物；x2，——1％NaOH抽出物；x3，——木素；x4，——戊聚糖；x5，——纖維素
　　纖維形態(tài)預(yù)測抗

5、張指數(shù)的數(shù)學(xué)模型，有：此處省略公式
　　式中y，——抗張指數(shù)；x1，——纖維長度；x2，——纖維寬度；x3，——基本密度
　　由纖維形態(tài)預(yù)測撕裂指數(shù)的數(shù)學(xué)模型，有：此處省略公式
　　式中y，——撕裂指數(shù)；x1，——纖維長度；x2，——長寬比
　　復(fù)相關(guān)系數(shù)分析表明，R分別是0.978、0.974、0.964，R2分別是0.956、0.948、0.928，R與R2均接近1，方差分析表明，得率臨界值F0.05（5，4

6、）=6.26，F(xiàn)0.01（5，4）=15.5，F(xiàn)=17.278>F0.05（5，4），F(xiàn)>F0.01（5，4），抗張指數(shù)臨界值F0.05（5，4）=6.26，F(xiàn)0.01（5，4）=15.5，F(xiàn)=78.66783>F0.01（5，4）>F0.05（5，4），撕裂指數(shù)臨界值F0.05（2,7）=4.74，F(xiàn)0.01（2,7）=9.55，F(xiàn)=45.390>F0.01（2,7）>F0.05（2,7），說明得率、抗張指數(shù)和撕裂指數(shù)預(yù)測模型的結(jié)果與

7、實際測得值擬合的很好，具有很強(qiáng)的相關(guān)性。并通過實際測定四種速生闊葉材材性和制漿性能數(shù)據(jù)，對預(yù)測模型進(jìn)行驗證，用預(yù)測模型計算出的預(yù)測值與實測值擬合的很好，殘點大致落在??2的水平帶域內(nèi)，說明本文所建立的預(yù)測模型精度較高。
　　運用現(xiàn)代模糊數(shù)學(xué)理論和工程建模理論進(jìn)行綜合評估建模研究。為了實現(xiàn)不同量綱指標(biāo)的可比較性，分別將參與綜合評估體系的不同指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)不同量綱指標(biāo)的歸一化。通過指標(biāo)在綜合評價之中的隸屬度，求算出各指標(biāo)的模糊權(quán)

8、向量（即影響力）。最終建立了綜合多指標(biāo)評判體系，形成了速生闊葉材硫酸鹽法制漿適應(yīng)性的綜合評估模型。
　　運用Delphi7+SQL2000及SQL Server2000管理系統(tǒng)工具，對以上研究建立的預(yù)測模型和綜合評估模型進(jìn)行計算機(jī)程序編制，開發(fā)了速生闊葉木材硫酸鹽法制漿綜合性能評估計算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括的模塊：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與維護(hù)、預(yù)測模塊、綜合評估模塊和結(jié)果查詢和報告模塊等。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)速生闊葉樹種信息及其硫酸鹽法制漿性能的