竹子制备溶解浆的研究

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溶解浆是只保留纤维素的高纯度精制化学浆,广泛用于生产粘胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸及羧甲基纤维素等产品。长期以来,溶解浆的生产原料主要来自棉浆粕及木浆粕,森林资源的相对匮乏和棉花产量的相对不足,常常造成浆粕原料供不应求,使溶解浆的生产受到较大的限制。竹材纤维细长,纤维素含量接近木材,是制备溶解浆的优质原料。而竹子在我国及东南亚地区具有种植面积广、种类繁多、蓄积量大等特点,且生长周期短,种植3-5年即可成林砍伐。因此,合理开发利用竹材制备溶解浆浆粕具有重要意义:一方面可为纤维素衍生物生产原料的提供开辟新的渠道,解决了木材原料紧缺的难题;另一方面也可进一步提高竹林产业的核心竞争力。本论文以产自印度尼西亚的竹子为原料,通过热水预水解、硫酸盐法制浆(KP),无元素氯(ECF)多段漂白及次氯酸钠(H)补充漂白等工艺条件的优化,制备了高质量溶解浆。结果表明:1.优化后的热水预水解工艺为:液比6:1,升温时间60min,最高温度为170℃,保温时间为120mmin。2.优化后的硫酸盐法蒸煮工艺为:液比4:1,升温时间60mmin,最高温度165℃,保温120℃,用碱量为20%(以Na2O计),硫化度为15%,葸醌的用量为0.1%。3.优化后的Do脱木素段工艺条件为:C102用量1.03%,pH为2.7-3.7,温度60℃,浆浓3%,时间60min;D1漂白段的工艺条件为:C102用量1.2%,pH为4.1-4.6,温度80℃,浆浓10%,时间2h;D2增白段的工艺条件为:C102用量0.4%,pH为4.1-4.6,温度800C,浆浓10%,时间2h。4.ECF漂后得到了高纯度的化学浆,其α-纤维素含量为97%、白度为87% ISO、聚合度为1457、灰分含量为0.08%、铁离子含量为21 mg/kg、大尘埃为1.0个/kg、小尘埃195m2/kg,吸碱值609%,但作为溶解浆其聚合物还太高。5.通过次氯酸钠补充漂白且其用量为0.2%-1.0%时,漂后浆的聚合度可以调节为600-1200,与此同时α-纤维素含量、白度及吸碱值也从96.41%、87.26%、610%分别提高至97.68%、88.36%、622%,而铁离子含量及尘埃度变化不大,从而获得高质量的竹子溶解浆。
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