蘆葦乙醇法黑液性狀分析與乙醇木素在造紙中的應(yīng)用研究.pdf

1、乙醇法制漿是溶劑法制漿的一種,具有投資小、得率高、副產(chǎn)物能有效利用等優(yōu)點(diǎn),并可徹底解決傳統(tǒng)制漿的污染問(wèn)題。本文選取蘆葦為原料,探索了乙醇法制漿規(guī)律和特點(diǎn),并系統(tǒng)地研究了乙醇法制漿廢液的回收及利用。
　　 乙醇法制漿規(guī)律的探索以比較自催化乙醇法和過(guò)氧化氫催化乙醇法兩種制漿工藝路線的方式進(jìn)行。首先,研究成漿得率,制漿選擇性,漿中殘留木素,pH等因素隨保溫時(shí)間的變化規(guī)律,并用紅外光譜分析了過(guò)氧化氫在乙醇法制漿過(guò)程中的作用。然后,為了更

2、清晰了解乙醇法制漿木素脫出規(guī)律,利用SEM+EDAX分析了木素在細(xì)胞壁的微區(qū)分布。研究結(jié)果表明:乙醇法制漿,細(xì)胞壁木素脫出速率ML+P＞S1＞S3＞S2。在木素的各個(gè)脫出階段,ML+P層的脫出速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它三層。乙醇水溶液中加入H2O2,加速細(xì)胞壁中木素的脫除,而細(xì)漿得率下降較少。但H2O2的加入沒(méi)有使纖維分離點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的保溫時(shí)間提前。H2O2乙醇法制漿脫木素的反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng),反應(yīng)仍然分為大量脫木素和殘余脫木素兩個(gè)階段,與自催化乙醇法制

3、漿相比,反應(yīng)速率常數(shù)有所提高。
　　 制漿黑液首先采用酸析法將木素提取出來(lái)。然后,采用常壓蒸餾法分離己提取出木素的乙醇法制漿廢液,所得餾分用氣相色譜進(jìn)行定性和定量分析。檢測(cè)結(jié)果顯示,每生產(chǎn)一噸漿,自催化乙醇法制漿過(guò)程中可從制漿廢液中回收4.50噸乙醇(乙醇回收率為69.6％),0.17噸木素(木素回收率為63.2％)及0.14噸甲酸；過(guò)氧化氫催化乙醇制漿過(guò)程可回收4.67g噸乙醇(乙醇回收率為70.5％),0.21噸木素(木素回

4、收率為68.7％)及0.18噸甲酸。
　　 本論文還研究了以(NH4)2S2O8和NaHSO3做引發(fā)劑,蘆葦乙醇木素與丙烯酰胺的接枝共聚反應(yīng)。采用正交實(shí)驗(yàn)研究了丙烯酰胺用量、引發(fā)劑用量、引發(fā)劑配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)產(chǎn)率和接枝效率的影響規(guī)律,并對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化。確定最優(yōu)條件為:丙烯酰胺單體乙醇木素質(zhì)量比1:1(質(zhì)量比),引發(fā)劑用量為50mmol/L,引發(fā)劑摩爾配比4:1,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間4h。最優(yōu)條件下所得產(chǎn)

5、物的產(chǎn)率達(dá)到95％,接枝效率為90％。紅外光譜分析證實(shí)了產(chǎn)物中接枝共聚物的存在,并且主要以醚鍵互相連接。在此基礎(chǔ)上,對(duì)接枝共聚產(chǎn)物用作紙頁(yè)增強(qiáng)劑的應(yīng)用效果做了初步研究。研究表明:影響紙頁(yè)強(qiáng)度性質(zhì)最敏感的因素是單體用量,其次是引發(fā)劑用量;隨著單體用量和引發(fā)劑用量的增加,紙頁(yè)強(qiáng)度不斷增大;經(jīng)過(guò)條件優(yōu)化后所得的接枝共聚產(chǎn)品可使紙頁(yè)抗張指數(shù)提高18％,撕裂指數(shù)提高6％,耐破度提高20％。
　　 乙醇法制漿經(jīng)濟(jì)估算顯示,本試驗(yàn)條件下,蘆葦