蒸汽爆破预处理的硫酸盐法制浆与生物质精炼的整合

为了评估蒸汽爆破预处理在蓝桉硫酸盐法制浆中的效果,将蒸汽爆破预处理木片和未预处理木片分别进行了硫酸盐法蒸煮。在纸浆黏度无显著变化的前提下,蒸汽爆破后的木片成浆卡伯值降低达70%;与未预处理木片制浆相比,在获得相近的脱木素程度下,利用蒸汽爆破预处理木片进行蒸煮能缩短60%的蒸煮时间,提高生产能力和生产率,而且,还可以将预处理时回收的大部分半纤维素转换为具有更高附加值的产品。尽管用蒸汽爆破预处理木片成浆强度较低,但其光学性能却有明显改善,尤其对于桉木浆。     

木片预挤压对落叶松KP法制浆影响的初步研究

研究了木片预挤压对落叶松硫酸盐法制浆的影响,根据正交实验结果选择出较合适的蒸煮工艺条件为:用碱量17%,硫化度26%,液比1:5,最高温度178℃,升温时间180min,保温时间80min.与未经预挤压的原木片在相同条件下的蒸煮结果相比,木片预挤压使蒸煮后得率提高,高锰酸钾值降低,浆料易打浆,抗张指数和耐折度增加,但撕裂强度和耐破指数下降.     

利用预处理技术对三倍体毛白杨进行深度脱木素的研究

利用120℃预汽蒸、120℃黑液预浸以及120℃黑液预浸与螺旋挤压相结合三种预处理技术对三倍体毛白杨NaOH-AQ法和KP法进行改良蒸煮,纸浆卡伯值降至1 5以下,达到了深度脱木素的目的.与常规的NaOHAQ法蒸煮相比,120℃汽蒸预处理三倍体毛白杨NaOH-AQ法蒸煮,在相同用碱量和相近细浆得率下,纸浆卡伯值从16.7降至14.3;高温黑液预浸与挤压预处理三倍体毛白杨NaOH-AQ法蒸煮,在相近细浆得率和纸浆强度下,用碱量降低4%,纸浆卡伯值降至15.0.与常规KP法蒸煮细浆得率相近的情况下,高温黑液预浸处理三倍体毛白杨KP法蒸煮,用碱量降低2%,纸浆卡伯值降至14.1.     

黑液循环蒸煮木片制浆技术研究

为了提高化学浆得率,提出黑液循环蒸煮木片制浆方法。通过基础实验和工业生产试验研究,得到结果：黑液循环制备化学浆的基础实验用碱量为木片的26%,浆得率为63.6%,比传统碱法制浆工艺得率50.0%提高13.6%;在工业生产试验中,用碱量为木片的18%,结合蒸煮压力波动变化,纸浆平均得率为63.9%,比传统蒸煮制浆工艺得率50%提高13.9%。此外,循环蒸煮获得的纸浆性能良好,从而证明黑液循环蒸煮木片的制浆方法是可行的。     

竹子超声波硫酸盐法制浆的研究

研究了超声波作用对竹子的硫酸盐法制浆过程及纸浆的影响,并对超声波的强化机理作了初步探讨。结果表明:在纸浆品质与常规硫酸盐法纸浆性能相近的前提下,超声波硫酸盐法制浆的较佳工艺条件是:用碱量17.5%(以Na2O计),硫化度20%,液比5∶1,升温时间60min,保温时间60min,最高蒸煮温度170℃,全程时间120min,超声波作用在蒸煮后期90min时加入。其与常规硫酸盐法制浆相比,用碱量降低12%,蒸煮时间节省14%,纸浆得率提高12%。     

用木材生产生物燃料与纸浆

杨木木片硫酸盐制浆前,进行缓和的碱抽提处理,抽提出半纤维素用作生物燃料(生物乙醇),在温度90℃,NaOH 1～2M,液比1∶4条件下进行碱处理,不需要高压设备,每吨木片得到半纤维素40～50kg,经碱抽提后木片进行硫酸盐蒸煮,与未经碱抽提木片参照对比,纸浆得率基本相同,但是需要很好地控制碱抽提与硫酸盐蒸煮工艺条件,能缩短蒸煮时间和节省化学品用量。碱预抽提木片得到的硫酸盐纸浆中纤维素/半纤维素的比率稍高,导致纸浆的抗张指数稍有降低(约10%),但是纸浆白度较高且筛渣含量低,为使硫酸盐纸浆的质量和得率保持较高水平,采用缓和的碱预抽提,使半纤维素得率较低,而回收的半纤维素的浓缩和离析比木片自水解或稀酸水解回收糠醛更加容易。     

水预水解提取半纤维素对桉木碱法制浆的影响

研究了150℃和160℃下4种反应时间桉木片热水预处理对半纤维素预提取及后续烧碱-蒽醌法和硫酸盐法制浆的影响.结果表明,热水预处理对半纤维素水解糖提取效果显著,戊聚糖提取率在27%～43%.与未预处理木片相比,预处理后木片综纤维素含量降低约12%,木素含量下降了11%,苯-醇抽出物和1%NaOH抽出物含量均大幅度上升.木片经热水预处理后,碱法制浆性能提高,易成浆,可降低用碱量,缩短蒸煮保温时间,而且与原木片碱法制浆相比,相近蒸煮条件下浆料卡伯值下降7～10个百分点,浆料己烯糖醛酸含量下降75%～95%,原浆白度升高4～6个百分点,黏度有小幅度降低,得率下降1.5～4.5个百分点.     

楸树枝桠材硫酸盐法制浆的研究

对楸树3个无性系的两类径级枝桠材的硫酸盐化学法制浆及造纸性能进行了研究.研究结果表明:粗、细枝桠材硫酸盐法蒸煮最佳用碱量分别为21%和22%(以Na2O计).在此条件下蒸煮,可获得卡伯值为2l、纸浆得率分别为41%和34%的未漂化学浆.在相同的蒸煮工艺条件下,两类径级的楸树枝桠材硫酸盐法制浆性能表现出明显的差异.楸树3个无性系枝桠材硫酸盐法制浆性能差别不十分明显,在相同蒸煮条件下所得纸浆的卡伯值、纸浆得率和筛渣率相近.8401枝桠材硫酸盐浆相对较难漂白,8402和金丝楸硫酸盐浆的可漂性相对较好.     

挤压预处理对制浆性能的影响

对螺旋挤压机挤压后的木片生产化学浆和磺化化学机械浆(SCMP)的制浆性能进行了探讨.研究发现,挤压后的木片部分抽出物、半纤维素被溶出,纤维受到一定程度的损伤.挤压显著改善了木片的药液渗透性能,用于生产化学浆(KP和Soda-AQ)时,14%用碱量下得到的纸浆硬度与常规制浆方法20%用碱量相近,而筛渣率、碱耗明显降低,制浆得率相近.由于纤维损伤,纸浆强度性能下降,而打浆性能得到改善.比较而言,挤压更适合Soda-AQ法制浆.挤压对含节子的木片的化学法制浆性能改善效果更为明显.挤压虽显著改善木片的磺化效果,可能机械损伤大于磺化的改善,最终SCMP纸浆强度性能没有得到提高.     

桉木RDH硫酸盐法制浆性能的研究

研究了桉木RDH（快速置换加热）硫酸盐浆的制浆性能，对桉木RDH硫酸盐法制浆时，用碱量、H－因子、白液的硫化度以及在温黑液预处理段温黑液的活性碱浓度和硫化度等蒸煮条件，对最终制浆结果的影响进行了研究。结果表明：与常规硫酸盐法制浆相比，RDH硫酸盐法制浆时的用碱量相对较高（常规KP法和RDH法的用碱量分别为14％和15％，Na2O计），但RDH纸浆的硬度较低（分别为17．0和11．7）；在纸浆达到相似或较低硬度的情况下，RDH法制浆可以缩短蒸煮时间，或在相同的H－因子下，降低纸浆的卡伯值；在一定的范围内提高白液蒸煮段白液的硫化度，可以降低RDH纸浆的卡伯值或提高纸浆的得率，在温黑液预处理段，温黑液的活性碱浓度和硫化度会对RDH纸浆的最终结果产生较大的影响，对纸浆物理性能的分析结果表明，RDH纸浆在低卡伯值条件下也具有较高的强度性能，但与常规硫酸盐浆相比，RDH纸浆的撕裂强度相对较高耐抗张强度相对较低。