【摘 要】
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本论文主要研究了Milox竹浆的制备,包括Milox三段蒸煮、H2O2漂白、混合洗浆工艺。在此基础上,将Milox竹浆继续加工为粘胶纤维浆粕。首先,采用Milox三段工艺,讨论了反应温度、反应
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本论文主要研究了Milox竹浆的制备,包括Milox三段蒸煮、H2O2漂白、混合洗浆工艺。在此基础上,将Milox竹浆继续加工为粘胶纤维浆粕。首先,采用Milox三段工艺,讨论了反应温度、反应时间、H2O2用量对竹浆性能的影响。结果表明,在蒸煮过程中适当提高反应温度、延长反应时间、增加H2O2用量,有利于竹浆木质素的脱除,但会加剧对纤维的破坏。在一、三段温度为80℃,第二段温度为甲酸蒸煮液沸点温度,各段反应时间为3h,H2O2浓度为4%时,竹浆可以达到较好的脱木质素目的。此后,研究了Milox竹浆的H2O2漂白工艺,详细讨论了H2O2用量、NaOH浓度、反应时间和温度对漂白反应的影响。得到了漂白反应的动力学方程,并把漂白过程划分为高速漂白反应、快速漂白反应、缓慢漂白反应三个阶段。采用分段补加H2O2和NaOH的方法,最终确定最佳漂白工艺条件:NaOH=5g/L,H2O2%=14%,T=95℃,t=2h。在此条件下,白度达到91.26%ISO,聚合度1207,动力粘度15.04mPa.s,a-纤维素含量94.17%,木质素含量0.75%。本文使用混合溶剂洗浆法代替水洗法,选择甲醇作为洗浆溶剂降低了甲酸回收过程的能耗成本,竹浆的纤维素含量未受影响,聚合度有所下降。通过PRO/Ⅱ软件模拟回收过程,可将蒸煮黑液及洗涤水分离后得到89%甲酸和99.9%甲醇,再沸器能耗和冷凝器能耗比单纯采用水洗法分别节省12%和37%。最后采用碱法与Milox甲酸法结合的工艺,制备竹纤维浆粕。此工艺在保持a-纤维素含量的情况下,同时降低了竹浆的聚合度和灰分含量,满足了粘胶浆粕的生产要求。通过经济评价,证明此工艺路线具有经济可行性。采用Milox法制备竹纤维浆粕在国内外尚未见报道。
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