堿性H-,2-O-,2-處理P-RC APMP和CTMP對纖維電荷及木素結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、纖維和細(xì)小纖維懸浮于水中時,由于半纖維素、氧化纖維素和氧化木素上某些功能基的離子化,導(dǎo)致纖維帶有負(fù)電荷。這些功能基包括羧基、磺酸基、酚羥基、醇羥基等。纖維電荷是制漿造紙過程中的一個重要參數(shù)。它不僅可以影響各種陽離子助劑如助留助濾劑、施膠劑、增強(qiáng)劑等的留著,而且對于纖維的吸水潤脹、柔順性、纖維間的結(jié)合及磨漿性能等至關(guān)重要。纖維電荷可來源于制漿造紙所使用的植物纖維原料本身,也可來源于制漿造紙各工段,如氧脫木素、H2O2漂白等。
　　

2、 論文系統(tǒng)研究了堿性H2O2處理對楊木P-RC APMP和CTMP纖維電荷特性的影響,對未處理漿及堿性H2O2處理漿的纖維表面形態(tài)和性能進(jìn)行了分析,并研究了堿性H2O2處理過程中磨木木素的結(jié)構(gòu)變化。
　　 堿性H2O2處理可以明顯增加楊木P-RC APMP纖維的羧基和表面電荷含量,且隨著NaOH和H2O2用量的增加、處理溫度的提高以及處理時間的延長,漿料中的羧基含量、表面電荷以及可溶解電荷均呈增加的趨勢。纖維電荷的增加有利于纖維

3、吸水潤脹能力的提高以及磨漿性能的改善。ESCA分析結(jié)果表明,P-RC APMP經(jīng)堿性H2O2處理后,氧碳比提高,表面抽出物含量明顯降低,同時表面木素含量也有所降低。
　　 利用凝膠滲透色譜(GPC)、31P-NMR和二維核磁共振波譜對堿性H2O2處理后楊木P-RC APMP的木素結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。31P-NMR分析表明,堿性H2O2處理后,楊木P-RC APMP殘余木素中的脂肪羥基和羧基含量增加,而總酚羥基及各酚羥基含量降低,說明

4、木素受到了一定程度的氧化。GPC結(jié)果表明,堿性H2O2處理后,漿料殘余木素的數(shù)均分子量、重均分子量及多分散性均略微增加。殘余木素的二維核磁共振波譜分析表明,堿性H2O2處理后,木素的愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)被氧化而紫丁香基結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。木素側(cè)鏈α碳上的羰基和雙鍵發(fā)生了氧化,導(dǎo)致α-羧基增加,這可能是木素中羧基含量增加的因?yàn)?。木素中的?β和β-5結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,而具有Ca-OR和Ca=O的β-O-4鮚構(gòu)易被氧化降解。
　　 楊木CTMP堿性H

5、2O2漂白過程中,NaOH用量、H2O2用量、漂白溫度及漂白時間均對纖維的羧基含量、表面電荷含量及漿中的溶解電荷有較大影響。而H2O2用量、處理溫度及處理時間對漿料Zeta電位的影響不如NaOH強(qiáng)烈。堿性H2O2漂白可以提高成紙的物理強(qiáng)度,降低紙張的光散射系數(shù)。與未漂漿相比,堿性H2O2漂白漿纖維的長度、寬度變化不明顯,而纖維的扭結(jié)指數(shù)和卷曲指數(shù)明顯下降,同時纖維的保水值明顯增加,說明纖維的吸水潤脹能力得到改善。ESCA分析發(fā)現(xiàn),堿性H

6、2O2漂白導(dǎo)致楊木CTMP纖維表面抽出物和表面木素含量明顯降低。
　　 31P-NMR分析表明,堿性H2O2漂白過程中,楊木CTMP的木素結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律與P-RC APMP相似,即木素中的脂肪羥基和羧基含量增加,總酚羥基含量降低。GPC分析結(jié)果表明,堿性H2O2漂白后楊木CTMP殘余木素的數(shù)均分子量、重均分子量及多分散性均有所降低,說明木素受到了一定程度的降解。殘余木素的二維核磁共振波譜分析表明,堿性H2O2處理后楊木CTMP中