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目前,溶解浆行业存在资源短缺、市场价格波动较大及环境污染严重等问题,而我国地处世界竹子分布的中心产区,竹子种类、面积、蓄积、产量均居世界之首,有“竹子王国”之称,因此以毛竹为原料,对其溶解浆制备工艺进行研究和探索,对我国竹资源的高效利用和竹产业的发展及减轻环境压力有着重要的意义。本论文以浙江安吉5年生毛竹为原料,研究制备毛竹溶解浆的预处理技术,并对预水解工艺和硫酸盐蒸煮工艺进行探索。1.探索了毛竹制备溶解浆的预水解规律首先,对本实验采用的毛竹原料进行化学成分分析,为研究预水解过程中毛竹原料各组分的保留效果提供依据。经测定,本实验用毛竹原料的纤维素含量为45.354%,聚戊糖含量为21.942%,灰分含量为1.057%,酸不溶木素含量为22.918%,热水、1%NaOH、苯醇抽出物含量分别为6.052%、26.692%、7.096%。其次,以清水为预水解剂,对毛竹原料进行预水解实验,探讨在不同的预水解温度和预水解时间条件下,预水解得率、废液的pH及毛竹原料各组分保留率的变化,以达到在尽可能保留纤维素的前提下去除聚戊糖、灰分、木素等成分的目的,优化预水解工艺。经综合分析得出较优的预水解工艺条件为:液比1:8、预水解温度150℃,预水解时间120min。在此预水解工艺条件下,毛竹预水解得率为90.35%,废液的pH值为3.85,预水解后半料的各组分含量为:纤维素48.33%、聚戊糖20.45%、酸不溶木素22.36%、灰分0.137%;各组分保留率分别为:纤维素96.30%、聚戊糖88.22%、酸不溶木素88.13%、灰分11.71%。2.研究硫酸盐法制备竹溶解浆的工艺与技术通过对蒸煮部分进行正交及单因子补充实验,研究得出较优的硫酸盐蒸煮工艺为:蒸煮温度155℃、保温时间60min、用碱量18%、硫化度25%,其余条件为液比1:4、蒸煮起始温度90℃、升温速率4-5℃/10min。在此蒸煮工艺条件下制得的竹浆粕,其得率为31.36%、α-纤维素含量为93.33%、卡伯值为21.07、平均聚合度为935、蒸煮后黑液的pH为12.33。此外,对该竹浆粕进行主要化学成分测定,得到其纤维素含量92.98%、聚戊糖含量为8.12%、酸不溶木素含量为1.37%。3.研究了原料、预水解后半料及硫酸盐蒸煮后竹浆粕的性能和特征采用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)及X射线衍射(XRD)研究毛竹原料、预水解后半料以及蒸煮后竹浆粕的性能和特征。扫描电镜(SEM)结果显示:与预水解前原料的扫描电镜(SEM)图相比,预水解后半料纤维束表面的沟槽变得明显,且外层纤维细胞表面出现了大量的孔洞,说明预水解过程中纤维细胞初生壁受到了破坏,从而提高了原料在蒸煮时的反应能力;蒸煮后,毛竹原料完全解离成单根纤维,纤维表面显露出微纤结构。傅立叶红外光谱(FTIR)结果显示:预水解前后的红外谱图没有发生较大变化,只在个别特征峰位置发生了一定变化,说明预水解后原料的主要成分及含量没有发生较大的变化;蒸煮后,竹浆粕的红外谱图较蒸煮前发生了较大变化,较多的半纤维素和木素的特征峰如1731.56cm-1,1633.43cm-1,1513.54cm-1,1463.09cm-1,1248.26cm-1,834.29cm-1消失,而一些纤维素特征峰如1318.67cm-1,1261.52cm-1出现,引起该现象的原因在于蒸煮过程中有较多半纤维素和木素被脱除。X射线衍射(XRD)结果显示:预水解后,半料的纤维素结晶度由预水解前的52.7%提高到64.03%,预水解前后纤维素结晶区和非结晶区的衍射峰位置变化较小;经蒸煮后,纤维素结晶度提高到87.8%,且随着无定形非纤维素成分(主要是木素和半纤维素)的大量去除,纤维素结晶区和非结晶区的衍射峰位置发生明显偏移。