高得率浆具有良好的强度性能与优异的光学性能,且成本低廉,可以满足不同纸种与纸板的要求,因而,高得率浆在造纸市场中占的比重逐渐增加。为了满足不同产品对高得率浆的光学性能与物理强度的个性化要求,本论文主要围绕碱浸渍、漂白段的处理方法及工艺参数优化;热水/生物酶预处理对木片化学组分、形貌结构及纸浆性能的影响;热水/生物酶处理工艺的优化等方面开展了研究。在碱性过氧化氢处理过程中,温度较低时(70～80℃),大部分漂液与木片发生漂白反应,漂白效率较高;温度较高时(90～95℃),过氧化氢无效分解程度加剧,实际上起到漂白作用的漂液量很少,导致纸浆白度低。与漂白反应的规律不同,高温、高用碱量有利于润胀浸渍木片,纸浆的抗张强度与撕裂指数明显增加。通过对过氧化氢分解速率的研究,建立了温度、用碱量、过氧化氢浓度间的动力学模型,发现用碱量为6%时,漂终过氧化氢浓度的模型计算值与实际测定值相差不大,模型有较好的适用性。模型如下:(?)为使纸浆满足更高的生产要求,本研究提出了新的碱性过氧化氢处理方法,即分段碱与过氧化氢处理法(A-P),先使用碱液浸渍润胀木片,再使用过氧化氢漂液处理木片,探究不同用碱量或过氧化氢用量对纸浆白度与强度性能的影响。结果表明,不同用碱量或不同过氧化氢用量时,A-P处理的纸浆白度明显高于AP处理(传统过氧化氢处理)的白度,而且,A-P处理的纸浆抗张强度远高于AP处理方式与A处理方式(单独碱处理)的纸浆抗张强度。在过氧化氢用量为4%时,A-P处理的纸浆抗张强度为3.33 k N/m,优于AP处理与P处理(单独过氧化氢处理)的抗张强度最高值。当用碱量为6%时,过氧化氢用量为6%时,A-P、AP、A处理的纸浆抗张强度分别为3.62 k N/m、3.16 k N/m、2.17 k N/m,明显发现A-P处理的纸浆强度性能较好。对比高温热水处理与耐热木聚糖酶处理后木片的形貌结构、组分含量及纸浆性能,发现木片经过处理后,木片中的化学组分均有不同程度的脱除,其中,半纤维素和酸溶木素脱除率较高。随高温热水处理温度的升高,木片的比表面积随温度升高而增加,孔隙率则先增加后下降,而且,随预处理程度的加剧,木片孔隙中的假木素和微纤丝碎片量增多,堵塞木片的孔隙,阻碍后续的碱液浸透。而采用耐热木聚糖酶的处理方法,随着酶处理温度的升高或酶用量的增加,半纤维素的脱除效果明显,而其他组分的脱除率变化范围较小。其中,温度为90℃、酶用量为20 U/g时,耐热木聚糖酶脱除半纤维素的效率最高,此时的比表面积和孔隙率也均为最大值,分别为11.28 m~2/g和19.56%。结合三维图像分析,耐热木聚糖酶处理后的木片孔隙透明清晰,孔隙中基本无杂质,说明耐热木聚糖酶的处理效果显著,不仅能高效脱除半纤维素,增加比表面积和孔隙率,还可以清除木片孔隙中的杂质,减少药液浸透时的阻碍。通过分析预处理后的纸浆性能,发现随着热水预处理温度的升高,纸浆白度逐渐下降,而纸浆的强度性能较优,当温度高于160℃时,纸浆的强度性能迅速下降。而采用耐热木聚糖酶处理后,纸浆的性能有所改善,其中,酶处理温度为90℃,酶用量为20 U/g时,纸浆的强度性能与白度均较优,纸浆的撕裂指数为3.73 m N·m~2/g,抗张强度为3.77 k N/m,白度为70.3%ISO。采用耐热木聚糖酶处理后的纸浆性能优良,且采用酶处理节约能耗,降低实现工业生产的难度。