楊木鎂堿過氧化氫化學(xué)機械法制漿及其機理研究.pdf

1、在傳統(tǒng)的楊木APMP制漿中,原料的堿性H2O2預(yù)處理所需要的堿性條件一般由加入的NaOH提供,NaOH的強堿性容易引起碳水化合物的部分降解,降低了得率,降解產(chǎn)物進(jìn)入廢液增加了預(yù)處理流出液中COD的含量,增加了污染負(fù)荷,而Mg(OH)2的弱堿性,可以彌補鈉堿的上述缺陷,因而采用Mg(OH)2的楊木APMP制漿技術(shù)受到關(guān)注。
　　 本論文主要進(jìn)行了Mg(OH)2為堿源或部分堿源的楊木APMP制漿及其機理的研究,包括單段預(yù)處理和兩段預(yù)

2、處理制漿工藝及對楊木單段預(yù)處理鎂堿APMP制漿工藝參數(shù)的探討。同時利用FQA、ESEM、XPS等分析手段對鎂堿楊木APMP漿的纖維特性進(jìn)行了研究。
　　 首先,鎂堿作為堿源時,楊木單段預(yù)處理APMP制漿時較為適宜的化學(xué)預(yù)處理條件為:H2O2:5.0-6.0％,Mg(OH)2:4.35％,Na2SiO3:4.0％,EDTA:0.5％,液比:4:1,反應(yīng)溫度70-80℃,反應(yīng)時間90 min。在該工藝條件下,當(dāng)打漿度為450SR時,

3、可得到白度為67.5-68.4％ISO,不透明度91.1％,光散射系數(shù)為47.65 m2·kg-1的漿料,但漿的強度較差,裂斷長僅為1.32 km,撕裂指數(shù)僅為1.63 mN·m2·g-1。
　　 其次,通過對氫氧化鎂部分或全部取代氫氧化鈉的楊木APMP制漿的研究,發(fā)現(xiàn),隨著Mg(OH)2取代NaOH的量的增加,紙張的物理強度和白度下降,但不透明度、松厚度和光散射系數(shù)提高。鎂堿部分取代單段楊木APMP制漿的較佳工藝條件為:Mg(

4、OH)2取代量為50％,H2O2:5.0％,Na2SiO3:4.0％,EDTA:0.5％,液比:4:1,反應(yīng)時間80 min；兩段楊木APMP制漿的較佳工藝條件為:第一段全用氧氧化鈉,第二段Mg(OH)2取代量為50％。在該工藝條件下,可得到白度為71.9％ISO,裂斷長為3.76 km,撕裂指數(shù)為4.53 mN·m2·g-1,不透明度83.3％,光散射系數(shù)為42.52 m2·kg-1的漿料。與此同時,采用Mg(OH)2的楊木APMP制

5、漿可以有效降低廢水COD含量。隨著氫氧化鎂取代量的增加,制漿廢液中的COD含量下降,從而更有利于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。在相同OH-用量的情況下,隨著氫氧化鎂取代量的增加,紙漿中木素、碳水化合物和有機溶劑抽出物溶出率均下降。
　　 再次,通過對漿料纖維質(zhì)量分析和紙漿纖維掃捕電鏡形貌圖的觀察,發(fā)現(xiàn),隨著Mg(OH)2取代量的增加,所得紙漿纖維的長度加權(quán)平均長度逐漸變短,不論是數(shù)均細(xì)小纖維含量還是長度加權(quán)含量,均表現(xiàn)為隨著Mg(OH)2取代量

6、的增加逐漸增加。
　　 最后,通過對不同鎂堿取代的楊木APMP紙漿纖維表面XPS分析,表明,隨著氫氧化鎂取代量的增加,ClS結(jié)合能下降,ClS峰面積增大,OlS峰面積減少,即O/C比減少,說明,鎂堿楊木APMP漿纖維表面木素含量增加,碳水化合物含量減少；同時通過對丙酮抽提前后的紙漿纖維的XPS對比分析,丙酮抽提后的O/C比增加,降低了纖維表面木素等疏水性物質(zhì)的含量。
　　 鎂堿APMP漿料其強度性能較差的因為主要有以下幾