玉米秸稈皮有機(jī)酸生物煉制漿TCF和ECF短流程漂白特性

【摘要】：玉米秸稈是豐富、優(yōu)良的生物質(zhì)資源和天然纖維原料。木質(zhì)纖維生物質(zhì)有機(jī)酸制漿過程是極具發(fā)展前景的生物煉制過程。開發(fā)有機(jī)酸玉米秸稈皮生物煉制漿(OABCSRP)短流程漂白技術(shù)具有重要價(jià)值。為尋求環(huán)境友好OABCSRP漿的短流程漂白程序和技術(shù)，研究了此漿的堿處理（E）、氧脫木素（O）和木聚糖酶預(yù)處理（X）脫木素的特性，單段過氧化氫（P）、壓力過氧化氫(PO)、過氧酸(Pa）的漂白特性，短流程TCF和ECF漂白特性。主要結(jié)果如下： 堿、酶和氧脫木素預(yù)處理E有良好的脫木素選擇性，當(dāng)漿濃10.0%、用堿量4.0%、溫度70℃和時(shí)間1.5h時(shí)，可獲得率95.4%、脫木素率23.5%、粘度115mPa·s、白度44.2%(ISO)的紙漿；X在漿濃10.0%、酶用量2.5IU/g、溫度70℃和時(shí)間1.5h的條件下，可獲得率為98.9%、脫木質(zhì)素率6.75%、粘度95.7mPa·s；氧脫木素選擇性強(qiáng)，當(dāng)漿濃10.0%、用堿量3.0%、氧壓0.75MPa、溫度110℃和時(shí)間50min時(shí)，其得率為91.8%、脫木素率43.4%、粘度92.7mPa·s、白度48.8%(ISO)；在E和O過程漿中木素和碳水化合物的酯鍵發(fā)生了水解；X后漿料結(jié)晶度減?。籈和O預(yù)處理對(duì)纖維表面形態(tài)變化較X的明顯。 TCF漂白P段具有良好的漂白性能，可獲得率91.7%、粘度94.3mPa·s、白度62.8%(ISO)的紙漿；(PO)段較P段有更好的漂白性能，但對(duì)纖維素降解較嚴(yán)重，可獲得率91.8%、粘度67.5mPa·s、白度68.1%(ISO)的紙漿；Pa漂白脫木素效果良好，但對(duì)碳水化合物降解較嚴(yán)重；EP漂白具有良好的可漂性，EP漂白后，可獲得率為92.2%、粘度74.1mPa·s、白度75.6%(ISO)的漂白漿；兩段E(PO)漂白比EP漂白效果好，E(PO)漂白可獲得率為91.8%、粘度53.5mPa·s、白度79.9%(ISO)的漂白漿；短流程EP_1P_2漂白可獲得白度高于80%（ISO）的紙漿，經(jīng)EP_1P_2漂白后可獲累積得率為87.3%、粘度72.0mPa·s、白度81.4%(ISO)的漂白漿；短流程E(PO)P較EP_1P_2漂白具有更高的白度，E(PO)P可獲得率為87.4%、粘度39.1mPa·s、白度84.5%(ISO)的漂白漿；(PO)_1(PO)_2漂白得率和粘度較E(PO)漂白稍微低一些，而白度稍高。單段P和(PO)漂白白度能達(dá)到60%ISO以上，可用于新聞紙紙漿；E(PO)兩段漂白比EP漂白節(jié)約更多的漂劑，且白度達(dá)到75%ISO以上，不足之處是能耗較高；短流程EPP漂白和E(PO)P漂白白度都能達(dá)到80%ISO以上，但后者更節(jié)省漂劑。兩者可用于高級(jí)文化用紙生產(chǎn)。 ECF漂白ED_1D_2適用于OABCSRP做文化用紙紙漿的漂白，有節(jié)能、環(huán)境友好的特點(diǎn)，經(jīng)ED_1D_2漂白后，可獲得率88.0%，粘度124mPa·s，白度74.7％(ISO)的優(yōu)良紙漿；經(jīng)OD1D2漂白可獲得率87.1%，粘度124mPa·s，白度75.4％(ISO)的優(yōu)良紙漿；經(jīng)XD1D2后，可獲得率90.3%，粘度101mPa·s，白度74.7％(ISO)的優(yōu)良紙漿。對(duì)ECF漂白，X處理比E和O處理后的終漂漿得率高，而其它性能相近，故X可作為該漿改性預(yù)處理方式。 成紙性能E(PO)漿較易打漿，打漿特性與漂白麥草漿類似，轉(zhuǎn)數(shù)從0到1500轉(zhuǎn)，打漿度從16.7oSR增加到37.2oSR，呈線性增加；該漂白漿可顯著提高成紙透氣度；該漿對(duì)紙頁強(qiáng)度和光學(xué)性能影響與漂白麥草漿類似，可以代替漂白麥草漿用于相應(yīng)紙種的抄造。 【關(guān)鍵詞】：有機(jī)酸漂劑 生物煉制 玉米秸稈皮 短流程 ECF漂白 TCF漂白
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TS743.1
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-14
• 1.1 選題背景11
• 1.2 立題依據(jù)11-12
• 1.3 研究的內(nèi)容、技術(shù)路線、目的和意義12-13
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容12
• 1.3.2 技術(shù)路線12-13
• 1.3.3 研究目的和意義13
• 1.4 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第二章 文獻(xiàn)綜述14-23
• 2.1 玉米秸稈制漿技術(shù)14
• 2.2 生物煉制制漿14-15
• 2.3 木聚糖酶輔助漂白15-16
• 2.4 氧脫木素16-17
• 2.5 TCF漂白17-20
• 2.5.1 國內(nèi)外TCF漂白的現(xiàn)狀和發(fā)展17-18
• 2.5.2 過氧化氫漂白18-19
• 2.5.3 壓力過氧化氫漂白19
• 2.5.4 過氧乙酸漂白19-20
• 2.6 ECF漂白20-21
• 2.6.1 國內(nèi)外ECF漂白的現(xiàn)狀和發(fā)展20
• 2.6.2 ClO_2漂白20-21
• 2.7 有機(jī)酸生物煉制漿的漂白21-23
• 第三章 原料與方法23-27
• 3.1 玉米秸稈皮有機(jī)酸生物煉制漿23
• 3.2 實(shí)驗(yàn)23-25
• 3.2.1 堿處理23
• 3.2.2 木聚糖酶預(yù)處理23
• 3.2.3 氧脫木素23
• 3.2.4 P漂白23-24
• 3.2.5 (PO)漂白24
• 3.2.6 Pa漂白24
• 3.2.7 TCF多段漂白24
• 3.2.8 ECF多段漂白24-25
• 3.3 紙漿性能分析25
• 3.3.1 漿料性能25
• 3.3.2 紙張性能25
• 3.4 物理分析25-27
• 3.4.1 紅外光譜25
• 3.4.2 X-射線衍射分析25
• 3.4.3 SEM分析25-27
• 第四章 結(jié)果與討論27-64
• 4.1 堿、木聚糖酶和氧脫木素預(yù)處理27-37
• 4.1.1 堿處理27-29
• 4.1.2 木聚糖酶預(yù)處理29-32
• 4.1.2.1 諾維信木聚糖酶(X_1)處理29-31
• 4.1.2.2 自產(chǎn)木聚糖酶(X_2)處理31-32
• 4.1.3 氧脫木素處理32-34
• 4.1.4 幾種預(yù)處理效果比較34-36
• 4.1.4.1 預(yù)處理脫木素選擇性34
• 4.1.4.2 預(yù)處理對(duì)官能團(tuán)的影響34-35
• 4.1.4.3 預(yù)處理對(duì)纖維素結(jié)晶度的影響35
• 4.1.4.4 預(yù)處理對(duì)纖維形態(tài)的影響35-36
• 4.1.5 小結(jié)36-37
• 4.2 TCF漂白特性37-52
• 4.2.1 單段漂白特性37-44
• 4.2.1.1 P漂白37-41
• 4.2.1.2 (PO)漂白41-42
• 4.2.1.3 Pa漂白42-44
• 4.2.2 多段漂白特性44-51
• 4.2.2.1 EP_1P_244-47
• 4.2.2.2 E(PO)P47-50
• 4.2.2.3 (PO)_1(PO)_250-51
• 4.2.3 小結(jié)51-52
• 4.3 ECF漂白特性52-60
• 4.3.1 ED_1D_252-54
• 4.3.1.1 D_1段用氯量對(duì)紙漿漂白性能的影響52-54
• 4.3.1.2 ED_1D_2終漂效果54
• 4.3.2 OD_1D_254-57
• 4.3.2.1 D_1段中用氯量對(duì)紙漿漂白性能的影響54-57
• 4.3.2.2 OD_1D_2終漂效果57
• 4.3.3 XD_1D_257-60
• 4.3.3.1 D_1段中用氯量對(duì)紙漿漂白性能的影響57-59
• 4.3.3.2 XD_1D_2終漂效果59-60
• 4.3.4 小結(jié)60
• 4.4 紙漿的成紙性能60-64
• 4.4.1 漂白漿性能60
• 4.4.2 打漿及紙張性能60-61
• 4.4.3 成紙性能61-63
• 4.4.4 小結(jié)63-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 附錄 專業(yè)術(shù)語縮寫符號(hào)說明71-72
• 詳細(xì)中文摘要72-74
• 詳細(xì)英文摘要74-75

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