麦草自催化乙醇制浆工艺及反应历程的研究

通过正交实验确定了麦草自催化乙醇制浆的工艺条件,并对其反应历程进行了研究。正交实验结果表明最佳工艺条件为：蒸煮温度195℃、液比1∶8、保温70min(升温120-130min)、乙醇和水的比例为55∶45。蒸煮脱木素历程分析表明麦草乙醇蒸煮可分为两个阶段：大量脱木素阶段和残余木素脱除阶段。     

过氧化氢在芦苇乙醇法制浆中的催化作用

对比研究了芦苇自催化乙醇法与H2O2催化乙醇法制浆的木素脱除规律.研究结果表明:在芦苇乙醇法制浆过程中添加H2O2,蒸煮体系pH值低于自催化乙醇法;提高了木素脱除速率,而细浆得率下降较少,纤维分离点所对应的保温时间没有提前;脱木素的反应级数和阶段没有改变,但提高了反应速率常数.     

皇竹草KP-AQ法蒸煮性能及反应机理的研究

利用正交实验法提出皇竹草KP-AQ适宜蒸煮条件，并在该条件下研究了其蒸煮反应历程，对蒸煮纤维分离点作了探索。研究结果表明，皇竹草KP-AQ较佳蒸煮工艺条件为：用碱量17％(Na2O计)，硫化度15％，液比1：4，AQ用量0．08％，最高温度160℃，保温30min，细浆得率51．26％，卡伯值10．7；KP-AQ蒸煮脱木素具有阶段性，大量脱木素阶段为升温至105℃，脱除木素约68．03％(对原料中总木素)，补充脱木素阶段为105℃至160℃，保温约10min，脱除木素27．35％，残余脱木素阶段为在160℃下保温10—70min，脱除木素为1．48％；蒸煮纤维分离点在总蒸煮时间120min、蒸煮温度约160℃左右，粗浆得率53．2％，细浆卡伯值15.8，浆中总木素2．80％，总木素脱除率93．5％；碳水化合物、灰分和碱耗等变化具有禾草类相似的规律。     

荻苇自催化乙醇法制浆反应动力学的研究

通过测定浆中残留木素与保温时间的变化规律,研究了荻苇自催化乙醇制浆的反应动力学.研究表明:荻苇自催化乙醇制浆脱木素反应为一级反应;脱木素速率明显地分为两个阶段:保温开始至30min左右为大量脱木素阶段,从保温30min至保温结束,为残余木素脱出阶段;大量木素脱出阶段和残余木素脱出阶段的反应活化能Ep和Er分别为77.13 kJ/mol和156.70kJ/mol.     

龙须草自催化乙醇法制浆工艺及反应历程的研究

通过正交实验确定了龙须草自催化乙醇法制浆的工艺条件,并对其反应历程进行了研究。正交实验结果表明,最佳工艺条件为：蒸煮温度180℃,液比1：10,保温时间120min,乙醇浓度55％;反应历程研究结果表明：(1)木素的脱除分两个阶段：大量脱除阶段和残余脱除阶段;(2)木素和细浆卡伯值呈现很好的线性关系;(3)蒸煮至纤维分离点时,浆中仍有较多的木素,应继续保温;(4)成浆中保留了原料中的大部分灰分。     

龙须草烧碱亚钠-AQ法蒸煮历程及纤维分离点的研究

本文以龙须草为原料,用八罐甘油浴加热蒸煮器进行烧碱亚钠-AQ蒸煮,研究了龙须草在该蒸煮过程中木素和碳水化合物等的溶出规律,以及纸浆得率、硬度及蒸煮液浓度的变化规律。并对龙须草烧碱亚钠-AQ法蒸煮的纤维分离点进行了测定和研究。研究表明:龙须草烧碱亚钠-AQ法蒸煮脱木素过程可分为两个阶段:大量脱木素阶段(140℃以前)和补充脱木素阶段(150℃或保温20分钟)。其纤维分离点为升温至135℃,粗浆得率47.7％。龙须草易于蒸煮成浆。     

热水抽提对麦草碱法制浆性能的影响

在麦草蒸煮之前进行热水抽提,将抽提后的麦草与未抽提的麦草在相同反应条件下进行烧碱–蒽醌法制浆,探讨热水抽提对麦草碱法制浆后浆料性能的影响。热水抽提后麦草的制浆结果表明:抽提后麦草的蒸煮脱木素率提高,卡伯值下降,但是,浆料得率均有不同程度的降低。经过热水抽提,麦草碱法制浆性能提高,可以降低用碱量,缩短蒸煮保温时间。在本实验条件下,热水抽提的较佳工艺条件为:抽提最高温度140℃,升温时间30min,保温时间60min,液比1:10;后续蒸煮的较佳工艺条件为:用碱量12%(以NaOH计),蒸煮最高温度155℃,升温时间90min,保温时间30min,液比1:5。     

芦苇乙醇法制浆木素脱除规律研究

研究对比了芦苇自催化乙醇法制浆与H2O2辅助乙醇法制浆的木素脱除规律。结果表明,乙醇法制浆加入H2O2后可以加速乙醇水溶液的脱木素效率。采用扫描电子显微镜-X射线能谱仪（SEM-EDXA）测试不同蒸煮情况下纤维细胞壁中锰离子峰度发现,H2O2辅助乙醇法制浆的木素脱除速率较自催化乙醇法制浆快;自催化乙醇法制浆与H2O2辅助乙醇法制浆的细胞壁木素脱除速率规律一致：ML＋P〉S1〉S2〉S3;当保温时间大于30 min时,ML＋P层木素脱除速率远大于其他各层。     

麦草改良置换蒸煮有关机理的研究

本对麦草改良置换蒸有关机理进行了研究,结果表明：麦草改良置换蒸煮脱木素历程及碱耗规律与常规蒸煮历程基本相同,100℃以前的升温阶段,脱木素率没有因为该阶段碱沈的降低而减少,仍可达60％左右,由于第一阶段蒸煮液碱浓的降低及第二阶段碱浓的增加,使碳水化合物降解减少,提高了脱木素的选择性。     

自催化乙醇麦草浆热置换洗涤工艺的研究

对麦草乙醇浆快速热置换洗涤工艺进行了研究,探讨了洗涤温度、乙醇质量分数、液比、洗涤段数、洗涤时间对纸浆卡伯值及得率的影响。结果表明,洗涤温度对降低麦草乙醇浆卡伯值的贡献最显著,卡伯值从122降低到36.3;乙醇质量分数、液比和洗涤段数也有一定影响,而洗涤时间对降低卡伯值的作用不明显。麦草乙醇浆最佳洗涤条件为:乙醇质量分数70%,液比1∶30,每段洗涤时间30min,洗涤温度145℃,洗涤段数3。该洗涤条件下麦草乙醇浆卡伯值为38.1,得率47.5%。     

棉短绒烧碱-蒽醌法蒸煮除尘机理的研究

对棉籽壳烧碱-蒽醌法蒸煮脱木素机理和棉短绒烧碱-蒽醌法蒸煮除尘工艺进行了研究,结果表明棉籽壳烧碱-蒽醌法蒸煮时,在升温至100℃时脱除34.57%的木素;当温度升到160℃时,木素的脱除率达到87.11%。因此,棉籽壳烧碱-蒽醌法蒸煮脱木素的阶段性可分为初始脱木素、主要脱木素和残余脱木素三个阶段。另外,影响棉短绒烧碱-蒽醌法蒸煮除尘的主要因素是用碱量,其次为蒸煮最高温度,影响最小的因素为保温时间。     

巴西甘蔗渣烧碱-蒽醌法蒸煮机理的研究

对巴西甘蔗渣原料主要成分和烧碱-蒽醌法蒸煮机理进行了研究。结果表明:巴西甘蔗渣与中国甘蔗渣相比,其克拉森木素含量低,而综纤维素的含量高。巴西甘蔗渣烧碱蒽醌法脱木素的阶段性可分为大量脱木素、补充脱木素和残余脱木素三个阶段:即蒸煮温度升至100℃时,为大量脱木素阶段,木素脱除69.44%;当蒸煮温度从100℃升至160℃,此阶段为补充脱木素阶段,此阶段脱除24.18%的木素;在160℃保温150min期间为残余脱木素阶段,此阶段脱除3.38%的木素。     

中国草类纤维制浆的理论与技术研究

总结了我国多年来研究草类纤维制浆造纸所得到的规律。根据草类纤维原料结构和化学组成的不均匀性和纤维形态分布,论述了强化禾草类秸秆的除尘备料过程,是获得浆料滤水性能好、黑液黏度低的关键。论述了草类纤维制浆与木材的差异,分析了造成差异的内在因素,指出草类原料制浆没有必要采用过高的温度和较长的保温时间。草类纤维制浆的最佳工艺应该是在蒸煮过程中除去85%左右的木素,然后氧脱木素制浆。分析了草类原料制浆污染治理困难的原因,指出草浆黑液的化学组成与物化性能的关系、碳水化合物含量高是造成草浆黑液黏度高的重要内在因素。介绍了当前解决这些问题的一些研究成果。     

加拿大一枝黄花制浆研究(系列报道之三)碱-蒽醌法蒸煮性能的研究

对加拿大一枝黄花碱-蒽醌法蒸煮性能进行了研究。结果表明：适宜的AP（烧碱）＋AQ（蒽醌）法蒸煮工艺条件是：用碱量17％（以Na2O计），AQ用量0．1％，蒸煮最高温度160℃，保温90min。液比1：4。此蒸煮条件下浆料的得率47．16％，卡伯值25．1，残碱15．98g／L（以Na2O计）。适宜的KP（硫酸盐）＋AQ法蒸煮工艺是：用碱量17％（以Na2O计），硫化度20％，AQ用0．1％，液比1：4，蒸煮最高温度160℃，保温时间90min。此工艺条件下浆料的得率48．44％，卡伯值21．8，残碱8．74g／L（以Na2O计）。AP＋AQ法和KP＋AQ法能显著降低浆料硬度，是生产可漂浆适合的蒸煮工艺。在相似的蒸煮条件下，AP＋AQ法和KP＋AQ（硫化度20％）法浆料性能差异不大。     

绿液预处理杨木硫酸盐法蒸煮脱木素反应历程研究

采用碱回收绿液对杨木木片进行预处理,研究了预处理后硫酸盐法蒸煮过程中脱木素反应历程及NaOH的消耗过程。研究表明,采用绿液预处理后,杨木木片得率为73.1%,木素脱除率为32.54%。预处理后的蒸煮过程中,在初始脱木素段,木素脱除率为14.52%;在大量脱木素段,木素脱除率为42.62%;残余脱木素段,木素脱除率仅为3.41%。这3个阶段的木素脱除率比传统硫酸盐法分别降低了3.55、19.38和9.11个百分点。NaOH几乎全部消耗在蒸煮初期和大量脱木素段,这2个阶段NaOH分别消耗了57.71%和42.29%;Na2S质量浓度在蒸煮初期逐渐减小,蒸煮的中后期又逐渐增大。绿液预处理硫酸盐法蒸煮不仅能提高脱木素选择性,还能提高蒸煮后浆料得率（达到50.8%）,比传统硫酸盐法浆料得率（47.9%）提高2.9个百分点。     

乙醇法玉米秆髓浆对OCC纸浆的增强效果

采用正交实验确定玉米秆髓乙醇法蒸煮的最佳条件,并将在最佳条件下蒸煮得到的玉米秆髓浆与OCC纸浆进行配抄,通过检测纸张的物理强度性能确定最佳配比。结果表明,玉米秆髓乙醇法蒸煮的最佳条件为:蒸煮最高温度185℃、保温时间90 min、液比1∶25、乙醇体积分数60%;玉米秆髓浆的较优加入量为20%～25%,与不含玉米秆髓浆的纸张相比,当玉米秆髓浆配比为25%时,成纸的抗张指数、环压指数和耐破指数分别提高了77.7%、47.1%和26.7%。     

慈竹模拟置换蒸煮工艺研究

研究了慈竹模拟置换蒸煮过程中预浸渍段、温充段、热充段NaOH浓度及硫化度对置换蒸煮的影响。结果表明,在慈竹模拟置换蒸煮过程中,在一定范围内NaOH浓度升高时,有利于药液向慈竹内部的渗透,利于蒸煮;温充段对脱木素的贡献大于预浸渍阶段;热充段NaOH浓度对深度脱木素影响最显著。硫化度从23%提高到44%时,利于深度脱木素,浆料卡伯值下降显著,同时得率也随之下降。当预浸渍段、温充段、热充段的NaOH浓度分别为10、15～20、30 g/L,硫化度为23%～30%时,浆料卡伯值为10.7～17.8,得率为43.1%～45.1%。置换蒸煮与普通蒸煮相比,当成浆得率相当时,置换蒸煮成浆卡伯值较低;当卡伯值相当时,置换蒸煮成浆得率较高。     

减少硫酸盐法制浆中臭气的研究

对硫酸盐法制浆过程中挥发性有机硫化物的形成过程以及蒸煮工艺对其生成量的影响进行了研究。结果表明:蒸煮过程中,无论是针叶木还是阔叶木,挥发性有机硫化物的生成量随脱木素程度的增加而增加,且存在一个临界转折点(针叶木浆卡伯值约35,阔叶木浆卡伯值约20),当纸浆卡伯值低于这个转折点时,黑液中的挥发性有机硫化物生成量将显著增加。通过控制卡伯值在到达该转折点之前、采用低硫化度蒸煮工艺和添加蒽醌可有效减少挥发性有机硫化物的生成。在蒸煮臭气控制中,相同卡伯值下,阔叶木比针叶木效果显著。     

思茅松乙醇-硫酸盐法制浆性能研究

研究了蒸煮液中乙醇的摩尔分数对蒸煮脱木素、纸浆白度、得率、粘度、脱木素选择性、黑液残碱和纸浆物理性能的影响.     

竹材热水预抽提对硫酸盐法制浆的影响

以绿竹为原料,采用不同热水预抽提时间以及蒸煮前将热水预抽提液与竹片分离的方法,通过对比KP法制浆黑液残碱含量以及KP浆的卡伯值、得率、黏度含量等探讨了对硫酸盐法制浆性能的影响。结果表明：热水预抽提可以提高竹片蒸煮脱木素效率,达到相同的脱木素程度（相同卡伯值20）可节省约52%的有效碱用量。在预抽提时间80 min时,浆料的最低卡伯值为7.03。另外,预抽提工艺有利于提高纸浆的黏度,同时纸浆的得率也产生了较大的下降。