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马尾松预水解硫酸盐法制浆及氧脱木素研究

屈琴琴  
【摘要】:本文研究了用于制备粘胶纤维用溶解浆的马尾松预水解硫酸盐浆制浆工艺以及马尾松预水解硫酸盐浆氧脱木素工艺,并对马尾松预水解硫酸盐浆的性能与其普通硫酸盐浆做了比较。研究得到,马尾松预水解硫酸盐浆在预水解P因子为700时聚戊糖含量低于3%。硫酸盐蒸煮最佳用碱量为22%(NaOH计),硫化度为25%-30%,H因子为1500-1600。马尾松预水解硫酸盐浆的细浆得率、卡伯值及粘度都比普通硫酸盐浆低。马尾松预水解硫酸盐浆氧脱木素的最优工艺条件为用碱量3%,温度100℃,时间60min,氧压0.5-0.6MPa,MgSO_4用量0.2%。马尾松预水解硫酸盐浆氧脱木素率较其普通硫酸盐浆高22.39%,而氧脱木素粘度降低率较其普通硫酸盐浆低6.3%。马尾松预水解硫酸盐浆氧脱木素率随着P因子的增加而增大,粘度降低率变化不大。 采用指数模型对马尾松预水解硫酸盐浆氧脱木素脱木素动力学进行研究,得到脱木素反应对木素、用碱量和氧压的级数分别为4.42、1.04和0.76,反应活化能31.45 kJ/mol。 根据浆中己烯糖醛酸含量及红外光谱分析对氧脱木素机理进行了研究,结果表明,马尾松预水解硫酸盐浆氧脱木素前后浆中HexA含量分别比普通硫酸盐浆氧脱木素前后HexA含量要低很多,从而对马尾松预水解硫酸盐浆与普通硫酸盐浆氧脱木素效率的计算结果产生影响。由马尾松预水解硫酸盐氧脱木素前后浆和硫酸盐氧脱木素前后浆的红外光谱分析得到,1279cm~(-1)的吸收峰减弱,说明愈创木基基团减少,木素被脱除,但预水解硫酸盐浆氧脱木素前后的吸收峰减弱程度明显大于普通硫酸盐浆,说明预水解硫酸盐浆氧脱木素时木素较普通硫酸盐浆易脱除。1163-1165 cm~(-1)、1112 cm~(-1)和1057-1058 cm~(-1)这三处的吸收峰经过氧脱木素后,预水解硫酸盐浆和普通硫酸盐浆吸收峰相对强度均减弱,但预水解硫酸盐浆氧脱木素前后吸收峰相对强度减弱稍小,说明经氧脱木素后碳水化合均有一定程度的降解,预水解硫酸盐浆氧脱木素碳水化合物降解较少。


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