论文摘要
本文以美国8#废纸为原料,对其回用过程中产生的阴离子杂质进行了较为系统的研究。首先研究了在制浆和漂白条件下阴离子杂质的溶出机制,利用气相色谱（GC）对废新闻纸回用过程中产生的溶解性物质中的碳水化合物进行了定性定量分析;其次是研究了果胶酶对果胶模型物的降解作用,最后探讨了阴离子杂质对纸浆性能的影响。废新闻纸碎浆过程中氢氧化钠、过氧化氢的用量与碎浆时间都对阴离子杂质的溶出有影响,能够促进碎浆过程中产生的溶解性物质（DS）,如碳水化合物、溶解性木素等释放到浆水体系中。随着氢氧化钠、过氧化氢用量和碎浆时间的增加,释放的DS也随之增加,主要表现为阳离子需要量（CD）、电导率、吸光度的增加。通过GC分析溶出的碳水化合物组分,定量确定了九种成分分别为:木糖、甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、4-O-甲基葡萄糖醛酸、鼠李糖、葡萄糖醛酸,其中以聚木糖释放量最多。与未添加氢氧化钠、过氧化氢相比,单纯碱性条件下,碳水化合物释放量从16.22 mg/L增加到32.18 mg/L,而加入过氧化氢,碳水化合物释放量增加到43.77 mg/L。碎浆过程中氢氧化钠对碳水化合物溶出的影响比过氧化氢更加明显。碱性过氧化氢漂白是一个进一步释放DS的过程。随着氢氧化钠、过氧化氢用量的增加以及漂白温度的升高,CD值、电导率显著增加。木素也由于氧化降解作用大量溶解到浆水体系中表现为吸光度的显著增加。利用GC定性定量分析漂白过程中溶出的碳水化合物,结果表明,碳水化合物的溶出总量随之显著增加。溶出的9种聚糖组分与碎浆过程中的碳水化合物组分相同,其中释放最多的是木聚糖,再次是半乳糖醛酸。与未添加氢氧化钠和过氧化氢相比,单纯氢氧化钠作用下碳水化合物总量由17.72 mg/L增加到84.38 mg/L,各组分溶出含量均相应增加。可以推断单纯碱性条件下,聚半乳糖葡萄糖甘露糖发生脱乙酰基反应,聚半乳糖醛酸木糖、4-O-甲基葡萄糖醛酸阿拉伯糖木糖发生脱除反应,木素-碳水化合物间的酯键断裂从而促进碳水化合物溶出。碱性过氧化氢条件下,进一步促进了碳水化合物的溶出,溶出的碳水化合物总量比单纯碱性条件下增加一倍,由84.38 mg/L增加到169.69 mg/L。半乳糖醛酸大量溶出,可能是由于果胶酸的β-消除反应使糖苷键断裂导致半乳糖醛酸溶出增多。采用果胶酯酶分别处理果胶模型物与DS,结果表明,酶处理后,DS与果胶模型物的阳离子需要量均明显降低。采用气相凝胶渗透色谱（GPC）分别对不同酶用量和酶作用时间的果胶模型物溶液进行分子量分布测定,随着酶用量的增加,降解后的果胶溶液相对分子量降低。酶作用时间增加,果胶模型物相对分子量显著下降。说明果胶酯酶对果胶模型物发生降解作用,使其分子降低。果胶模型物分子减小,其与阳离子聚合物的键合作用降低,可能是降解后的果胶模型物阳离子需要量显著降低的主要原因。通过阴离子杂质对纸浆性能的影响研究,结果表明,溶出的大量阴离子杂质不但降低了纸浆白度与强度性能,阳离子助剂的助留助滤作用也有影响。采用果胶酯酶处理废新闻纸脱墨浆,纸浆阳离子需要量降低、滤水性能得到改善,阳离子助剂CPAM的助留助滤作用明显提高。酶处理对成纸的白度与强度性能没有负面影响。