蘆葦乙醇法黑液性狀分析與乙醇木素在造紙中的應用研究.pdf

1、乙醇法制漿是溶劑法制漿的一種,具有投資小、得率高、副產物能有效利用等優(yōu)點,并可徹底解決傳統(tǒng)制漿的污染問題。本文選取蘆葦為原料,探索了乙醇法制漿規(guī)律和特點,并系統(tǒng)地研究了乙醇法制漿廢液的回收及利用。
　　 乙醇法制漿規(guī)律的探索以比較自催化乙醇法和過氧化氫催化乙醇法兩種制漿工藝路線的方式進行。首先,研究成漿得率,制漿選擇性,漿中殘留木素,pH等因素隨保溫時間的變化規(guī)律,并用紅外光譜分析了過氧化氫在乙醇法制漿過程中的作用。然后,為了更

2、清晰了解乙醇法制漿木素脫出規(guī)律,利用SEM+EDAX分析了木素在細胞壁的微區(qū)分布。研究結果表明:乙醇法制漿,細胞壁木素脫出速率ML+P＞S1＞S3＞S2。在木素的各個脫出階段,ML+P層的脫出速率遠遠大于其它三層。乙醇水溶液中加入H2O2,加速細胞壁中木素的脫除,而細漿得率下降較少。但H2O2的加入沒有使纖維分離點所對應的保溫時間提前。H2O2乙醇法制漿脫木素的反應為一級反應,反應仍然分為大量脫木素和殘余脫木素兩個階段,與自催化乙醇法制

3、漿相比,反應速率常數有所提高。
　　 制漿黑液首先采用酸析法將木素提取出來。然后,采用常壓蒸餾法分離己提取出木素的乙醇法制漿廢液,所得餾分用氣相色譜進行定性和定量分析。檢測結果顯示,每生產一噸漿,自催化乙醇法制漿過程中可從制漿廢液中回收4.50噸乙醇(乙醇回收率為69.6％),0.17噸木素(木素回收率為63.2％)及0.14噸甲酸；過氧化氫催化乙醇制漿過程可回收4.67g噸乙醇(乙醇回收率為70.5％),0.21噸木素(木素回

4、收率為68.7％)及0.18噸甲酸。
　　 本論文還研究了以(NH4)2S2O8和NaHSO3做引發(fā)劑,蘆葦乙醇木素與丙烯酰胺的接枝共聚反應。采用正交實驗研究了丙烯酰胺用量、引發(fā)劑用量、引發(fā)劑配比、反應溫度、反應時間等因素對產率和接枝效率的影響規(guī)律,并對實驗條件進行了優(yōu)化。確定最優(yōu)條件為:丙烯酰胺單體乙醇木素質量比1:1(質量比),引發(fā)劑用量為50mmol/L,引發(fā)劑摩爾配比4:1,反應溫度80℃,反應時間4h。最優(yōu)條件下所得產

5、物的產率達到95％,接枝效率為90％。紅外光譜分析證實了產物中接枝共聚物的存在,并且主要以醚鍵互相連接。在此基礎上,對接枝共聚產物用作紙頁增強劑的應用效果做了初步研究。研究表明:影響紙頁強度性質最敏感的因素是單體用量,其次是引發(fā)劑用量;隨著單體用量和引發(fā)劑用量的增加,紙頁強度不斷增大;經過條件優(yōu)化后所得的接枝共聚產品可使紙頁抗張指數提高18％,撕裂指數提高6％,耐破度提高20％。
　　 乙醇法制漿經濟估算顯示,本試驗條件下,蘆葦