论文题目: 制浆过程对纤维角质化的影响
论文类型: 博士论文
论文专业: 木材科学与技术
作者: 宋先亮
导师: 殷宁
关键词: 回收,角质化,有机溶剂抽提,冰冻
文献来源: 北京林业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文针对回收纸的角质化缺陷,从制浆过程对纤维角质化的影响入手,研究了不同化学制浆过程、不同浆得率、有机溶剂抽提去除纤维表面的提取物、冰冻储存对纤维角质化的影响。分析了浆料回收前后化学成分的变化、羧基和磺酸基的变化、纸张性能的变化、纤维质量分析仪(FQA)观察纤维的物理变化、扫描电子显微镜观察纤维表面的物理变化、X-射线光电子能谱仪研究纤维表面的化学变化。通过有机溶剂(二氯甲烷、苯醇抽提和乙醇)抽提处理,研究浆料抽提前后羧基、卡伯值的变化、纸张性能的变化、并用上述仪器观察纤维的物理变化、浆料表面的化学变化。通过对浆料冰冻储存处理,分析浆料的保水值变化、并观察纤维的物理变化、纸张性能的变化。研究结果表明,回收引起了浆料纤维的物理和化学性质变化,造成了纤维的角质化,且纤维的角质化程度与制浆方法和浆得率有关。有机溶剂抽提后纤维表面的O/C比增加,纸张的抗张指数、耐破指数、耐折度、抗张能量吸收都明显降低,纸张的紧度也略有降低,而纸张的撕裂强度却有所提高,保水值下降,这表明,有机溶剂抽提后,纤维之间的结合力降低,引起了纤维的角质化。试验结果还表明有机溶剂抽提不仅引起未回收浆的角质化,还会加剧回收浆的角质化。去除浆中的细小纤维后再用二氯甲烷抽提,抽提浆的角质化更加严重。硫酸盐浆、酸性亚硫酸盐浆、氢氧化钠浆的浆料经冰冻处理后,浆料的保水值都明显下降,游离度大幅度升高。商品硫酸盐浆经冰冻处理后,纸张的透气度升高,紧度降低,光散射系数升高,抗张指数、耐破指数,耐折度也明显下降,商品针叶材硫酸盐浆的撕裂指数、弯曲指数和扭结指数都有所增加,纤维的长度基本没有变化,表明冰冻处理造成了纤维的角质化,使纤维变硬,纤维之间的结合强度下降。本文首次系统的研究了不同制浆方法、不同得率浆的O/C比变化,揭示了浆得率、木素、浆中羧基、打浆、回收、抽提对O/C比的影响。首次系统的研究了有机溶剂抽提浆料、浆料的羧基和O/C比的变化,发现有机溶剂抽提引起浆料的角质化,浆料所抄成纸的物理性能明显降低,浆料的保水值下降。抽提浆回收后,纸张的物理性能比未抽提浆的物理性能低。首次系统的研究了冰冻处理对浆料纤维角质化的影响,并提出冰冻引起角质化的机理。
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摘要
ABSTRACT
1 引言
1．1 废纸回收的意义
1．1．1 节约原料，增加生产，满足不断增加的纸的需求量
1．1．2 减少污染，保护环境
1．1．3 节约能源，降低能耗
1．2 废纸回收的历史与现状
1．2．1 废纸回收的历史
1．2．2 废纸回收的现状
1．3 纤维角质化的理论研究
1．3．1 纤维角质化的概念
1．3．2 纤维角质化的理论
1．4 回收纤维的改性研究
1．4．1 物理方法
1．4．2 化学处理
1．4．3 水热处理
1．4．4 生物处理
1．4．5 蒸煮预处理
1．5 影响纤维角质化的因素
1．5．1 浆得率
1．5．2 回收次数
1．5．3 湿压榨的影响
1．5．4 干燥的影响
1．5．5 其它因素
1．6 本研究的目的和主要内容
2 制浆方法对回收纤维角质化的影响
2．1 原料与实验方法
2．1．1 原料
2．1．2 蒸煮
2．1．3 湿浆分离
2．1．4 打浆
2．1．5 化学成份测定
2．1．6 抄纸
2．1．7 实验流程图
2．2 结果与讨论
2．2．1 制浆过程对原浆的影响
2．2．2 回收的影响
2．3 本章小结
3 回收过程中纤维表面的物理和化学变化
3．1 原料与实验方法
3．1．1 原料
3．1．2 打浆
3．1．3 二氯甲烷抽提
3．1．4 纤维形态测定
3．1．5 电镜分析
3.1.6抄纸
3.1.7X一射线光电子能谱仪分析:KRATOSAXISHIS，165型号，采用MonoChromatiC
3．2 结果与讨论
3．2．1 纤维的形态分析
3．2．2 电镜分析
3．2．3 制浆的影响
3．2．4 O／C比与纸张性能的关系
3．2．5 回收对纤维表面的O／C的影响
3．2．6 打浆影响
3．3 本章小结
4 有机溶剂抽提对纤维角质化的影响
4．1 原料与实验方法
4．1．1 原料
4．1．2 打浆
4．1．3 抽提
4．1．4 抄纸
4．1．5 X-射线光电子能谱仪分析
4．1．6 纤维形态测定
4．1．7 保水值的测定
4．1．8 实验工艺流程图
4．2 结果与讨论
4．2．1 抽提对O／C的影响
4．2．2 二氯甲烷抽提后浆中羧基含量的变化
4．2．3 二氯甲烷抽提对纸张性能的影响
4．2．4 其它有机溶剂抽提的影响
4．2．5 有机溶剂抽提造成纤维角质化的机理
4．3 本章小结
5 回收对二氯甲烷抽提浆的影响
5．1 原料与实验方法
5．1．1 原料
5．1．2 打浆
5．1．3 抽提
5．1．4 抄纸
5．2 结果与讨论
5．3 本章小结
6 冰冻对纤维角质化的影响
6．1 实验材料和实验方法
6．1．1 原料
6．1．2 打浆
6．1．3 冰冻处理
6．1．4 抄纸
6．1．5 保水值的测定
6．2 结果与讨论
6．2．1 冰冻对浆料保水值的影响
6．2．2 冰冻对纸张性能的影响
6．3 本章小结
7 结论
7．1 主要结论
7．2 本论文的创新点
7．3 建议与讨论
参考文献
个人简介
导师简历
博士期间发表的论文
致谢
发布时间: 2005-07-12
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