论文部分内容阅读
近年来，随着人们环保意识的增强和对绿色生活的崇尚，人们对以天然纤维为原料的纺织物的需求日益增长，而粘胶纤维具有自然可降解性，人们对粘胶纤维的认识也进一步增强。但面对“粮棉争地”的尴尬，以非棉粘胶纤维代替棉纤维的战略显得非常重要。因此，本文以枫香树材为原料，制备符合粘胶纤维行业的浆粕。论文主要研究了枫香树材的纤维形态、化学组成、硫酸盐蒸煮工艺技术和蒸煮反应机理、二甲基二环氧乙烷漂白工艺技术及碱精制工艺。主要工艺技术和实验结果如下：1）通过纤维形态和主要化学成分分析发现:枫香木纤维平均长度和纤维长宽比分别较三倍体毛白杨高14.6%和6.2%。；从化学组分来看，枫香树材的Klason木素含量比尾叶桉低8个百分点，而综纤维素含量却比尾叶桉高出3个百分点，可见，枫香树材比尾叶桉更适合制化学浆。2)通过对枫香树材硫酸盐蒸煮的用碱量、硫化度、最高蒸煮温度和保温时间四因素三水平正交实验研究发现：用碱量对浆料得率和卡伯值的影响最大，硫化度对浆料得率和卡伯值的影响最小。在所选的工艺水平范围内，其适宜蒸煮工艺为：用碱量17%（以Na2O计），硫化度20%，最高温度165℃，保温时间60min，液比1:6；蒸煮结果：得率49.87%，卡伯值26.77，残碱3.44g/L。而添加蒽醌(AQ)的枫香树材硫酸盐法蒸煮结果：得率50.60%，卡伯值24.41，残碱7.41g/L。因此，枫香树材添加AQ的硫酸盐法蒸煮，不仅可以保护碳水化合物，而且能改善脱木素的选择性。3）对枫香树材热水预水解处理结果表明，水解后水解液pH值为3.61，水解液中的固形物含量为30.23g/L。与未预水解处理的木片相比，预处理后木片戊聚糖含量下降了60%左右， Klason木素含量下降了7.1%，灰分下降到0.11%，综纤维素含量下降了5%。4）水预处理的木片再经过硫酸盐蒸煮结果表明，经预处理木片可以降低用碱量。在相同硫酸盐蒸煮条件下，预水解硫酸盐浆比未水解硫酸盐浆卡伯值降低了10个单位，α-纤维素含量提高了2个百分点，纸浆黏度降低了240ml/g左右，得率损失了2.7个百分点。5）通过丙酮和过硫酸氢钾试验结果表明，丙酮能催化过硫酸氢钾的漂白，其作用非常明显，中间产生了一种化学物质二甲基二环氧乙烷(DMD)。DMD具有活化浆中残余木素的功能，放在氧脱木素之前，可提高浆粕的木素脱除率，改善氧脱木素的选择性。6）对经水预处理硫酸盐氧脱浆(W-MO)和未经水预处理硫酸盐浆(U-MO)进行碱处理(E)，碱浓从6%增加到12%，W-MO浆粘度下降了10ml/g，U-MO浆粘度却下降了72ml/g.要使浆料达到相同α-纤维素含量(95%)，W-MO浆只需8%的碱浓，U-MO浆需要10%的碱浓。7）在对浆粕进行过氧化氢漂白时，W-MOE浆粕粘度几乎没变化，而U-MOE浆粕一直在下降，要漂到相同的白度(83%ISO)时，后者浆粕需要4%H2O2，而前者只需2%H2O2。8）预水解硫酸盐法蒸煮浆经过MOEP漂白，可以达到使用的品质要求，浆粕中α-纤维素含量达到98%、白度达到85%（ISO）以上、而只含有0.06%的灰分。