制浆过程对纤维角质化的影响

制浆过程对纤维角质化的影响 制浆过程对纤维角质化的影响 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面的提取物、冰冻储存对纤维角质化的影响。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。 独创性 声明2关于论文使用授权的说明2-3摘要3-4ABSTRACT4-91 引言 9-23 1(1 废纸回收的意义9-11 1( 1(1 节约原料，增加生产，满足不断增加的纸的需求量9-10 1( 1(2 减少污染，保护环境10 1( 1(3 节约能源，降低能耗10-11 1(2 废纸回收的历史与现状11-12 1(2(1 废纸回收的历史11 1(2(2 废纸回收的现状11-12 1(3 纤维角质化的理论研究12-16 1(3(1 纤维角质化的概念12 1(3(2 纤维角质化的理论12-16 1(4 回收纤维的改性研究16-21 1( 4(1 物理方法16-17 1( 4(2 化学处理17-20 1( 4(3 水热处理20 1( 4(4 生物处理20 1( 4(5 蒸煮预处理20-21 1(5 影响纤维角质化的因素21-22 1( 5(1 浆得率21 1( 5(2 回收次数21 1( 5(3 湿压榨的影响21-22 1( 5(4 干燥的影响22 1( 5(5 其它因素22 1(6 本研究的目的和主要内容22-232 制浆方法对回收纤维角质化的影响23-412(1 原料与实验方法23-262( 1(1 原料232( 1(2 蒸煮232( 1(3 湿浆分离232( 1(4 打浆23-242( 1(5 化学成份测定242( 1(6 抄纸24-252( 1(7 实验图25-262(2 结果与讨论26-402(2(1 制浆过程对原浆的影响26-292(2(2 回收的影响29-402(3 本章小结40-413 回收过程中纤维表面的物理和化学变化41-593(1 原料与实验方法41-433( 1(1 原料413( 1(2 打浆413( 1(3 二氯甲烷抽提413( 1(4 纤维形态测定41-423( 1(5 电镜分析42 3. 1.6抄纸42-43 3. 1.7X一射线光电子能谱仪分析:KRATOSAXISHIS，165型号，采用MonoChromatiC433(2 结果与讨论43-583(2(1 纤维的形态分析43-463(2(2 电镜分析46-503(2(3 制浆的影响50-533(2(4 O,C比与纸张性能的关系53-553(2(5 回收对纤维表面的O,C的影 响55-563(2(6 打浆影响56-583(3 本章小结58-594 有机溶剂抽 提对纤维角质化的影响59-89 4(1 原料与实验方法59-61 4( 1(1 原料59 4( 1(2 打浆59 4( 1(3 抽提59 4( 1(4 抄纸59-60 4( 1(5 X-射线光电子能谱仪分析60 4( 1(6 纤维形态测定60 4( 1(7 保水值的测定60 4( 1(8 实验流程图60-61 4(2 结果与讨论61-87 4(2(1 抽提对O,C的影响61-64 4(2(2 二氯甲烷抽提后浆中羧基含量的变化64-66 4(2(3 二氯甲烷抽提对纸张性能的影响66-83 4(2(4 其它有机溶剂抽提的影响83-86 4(2(5 有机溶剂抽提造成纤维角质化的机理86-87 4(3 本章小结87-895 回收对二氯甲烷抽提浆的影响89-96 5(1 原料与实验方法89 5( 1(1 原料89 5( 1(2 打浆89 5( 1(3 抽提89 5( 1(4 抄纸89 5(2 结果与讨论89-95 5(3 本章小结95-966 冰冻对纤维角质化的影响96-1036(1 实验材料和实验方法96-986( 1(1 原料966( 1(2 打浆966( 1(3 冰冻处理966( 1(4 抄纸966( 1(5 保水值的测定96-986(2 结果与讨论98-1016(2(1 冰冻对浆料保水值的影响986(2(2 冰冻对纸张性能的影响98-1016(3 本章小结101-1037 结论103-1067(1 主要结论103-1057(2 本论文的创新点1057(3 建议与讨论105-106 参考文献 106-113个人简介113-114导师简历114-115博士期间发表的论文115-116致谢116