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中国造纸 2004年第2期23卷 3-6页

作者：王振高宝玉王键张子健张燕山东轻工业学院山东济南250100 山东大学山东济南250100 济南造纸研究所山东济南250100

研究了麦草氧碱制浆的最佳工艺条件。结果表明,氧碱制浆可以在比常规烧碱-AQ法节碱35%左右,蒸煮最高温度120℃的条件下,取得64.8%的粗浆得率。对纸浆进行全无氯漂白的结果证明,采用合适的螯合剂和漂白活化剂可以漂至较高的白度。

关键词：氧碱制浆全无氯漂白工艺条件纸浆麦草浆

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响应面分析法优化烟梗氧碱制浆工艺

林产化学与工业 2017年第1期37卷 129-134页

作者：赵金涛陈克利刘维涓陶文梅昆明理工大学化学工程学院云南昆明650500 云南瑞升烟草技术(集团)有限公司云南昆明650106

为优化烟梗氧碱制浆工艺条件,在单因素试验基础上,通过Box-behnken响应面分析优化碱用量、保温温度和保温时间对细浆得率的影响。结果表明:碱用量及碱用量和温度之间的交互作用对烟梗细浆得率影响极显著,在较优的工艺条件(碱用量15.5%... 详细信息

为优化烟梗氧碱制浆工艺条件,在单因素试验基础上,通过Box-behnken响应面分析优化碱用量、保温温度和保温时间对细浆得率的影响。结果表明:碱用量及碱用量和温度之间的交互作用对烟梗细浆得率影响极显著,在较优的工艺条件(碱用量15.5%、保温温度75℃、保温时间45 min)下细浆得率为29.35%,与预测值29.48%接近。通过分析对比烟梗机械浆与烟梗氧碱浆纤维的显微结构发现,烟梗经过氧碱制浆后,纤维的分丝帚化程度较好,纤维表面也比较光滑,纤维既细且长,两端尖削,且烟梗中非纤维细胞较多。

关键词：烟梗氧碱制浆纤维响应面分析

氧碱制浆工业化进程中存在问题与解决对策分析

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中华纸业 2009年第18期30卷 11-13页

作者：陈克利昆明理工大学云南省高校制浆造纸工程研究中心昆明650224

介绍了氧碱制浆的优势和劣势,重点阐述了解决氧碱制浆工业化推进过程中存在问题的解决对策。

关键词：氧碱制浆工业化进程日本北海道大学氧碱漂白专利技术漂白系统工业化过程水污染控制

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蔗渣氧碱制浆工艺探讨

纸和造纸 2007年第1期26卷 29-31页

作者：张学金陈克利昆明理工大学生物与化学工程学院云南昆明650224

对蔗渣的氧碱制浆进行了初步研究。结果表明,用碱量、氧压是左右制浆效果的主要因素。蔗渣氧碱制浆的最佳工艺条件:用碱量25%,蒸煮最高温度140℃,氧压0.8MPa,转速400r·min-1,保温40min或零保温,液比1∶8,保护剂MgSO4添加量2.0%。在此... 详细信息

对蔗渣的氧碱制浆进行了初步研究。结果表明,用碱量、氧压是左右制浆效果的主要因素。蔗渣氧碱制浆的最佳工艺条件:用碱量25%,蒸煮最高温度140℃,氧压0.8MPa,转速400r·min-1,保温40min或零保温,液比1∶8,保护剂MgSO4添加量2.0%。在此条件下,制浆的综合质量指标最好。

关键词：蔗渣氧碱制浆综合质量指标

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甘蔗渣的NaOH预处理研究和氧碱制浆

纸和造纸 2008年第4期27卷 17-20页

作者：张学金李友明陈克利刘炳林华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心广东广州510640 昆明理工大学化工学院云南昆明650224 青岛玖琦精细化工有限责任公司山东青岛266043

主要研究NaOH预处理对甘蔗渣化学成分的影响,并对预处理后的甘蔗渣进行了氧碱制浆。实验结果表明:NaOH用量对甘蔗渣预处理的得率和木素溶出量影响最大;预处理温度对料样中综纤维素含量以及苯醇抽提物含量的影响最大,其次是预处理液比,... 详细信息

主要研究NaOH预处理对甘蔗渣化学成分的影响,并对预处理后的甘蔗渣进行了氧碱制浆。实验结果表明:NaOH用量对甘蔗渣预处理的得率和木素溶出量影响最大;预处理温度对料样中综纤维素含量以及苯醇抽提物含量的影响最大,其次是预处理液比,预处理时间影响最小。经过NaOH预处理后的甘蔗渣在130℃进行氧碱制浆,就可获得较好的蒸煮效果,并与其他的制浆方法作了比较。

关键词： NaOH预处理甘蔗渣综纤维素木素预处理得率氧碱制浆

蔗渣氧碱制浆过程中含氧自由基的表征及其作用

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蔗渣氧碱制浆过程中含氧自由基的表征及其作用

作者：尚振昆明理工大学

学位级别：硕士

随着国民经济的发展和对纸制品需求量的急剧增加,原料、环保和能源问题已成为整个造纸工业亟待解决的重要问题。蔗渣,制糖工业的副产物,其纤维形态与阔叶材相近,可作为木材匮乏国家造纸工业的理想原料补充。蔗渣采用环保的氧碱制浆方法... 详细信息

随着国民经济的发展和对纸制品需求量的急剧增加,原料、环保和能源问题已成为整个造纸工业亟待解决的重要问题。蔗渣,制糖工业的副产物,其纤维形态与阔叶材相近,可作为木材匮乏国家造纸工业的理想原料补充。蔗渣采用环保的氧碱制浆方法制备纸浆,可作为解决我国造纸原料资源短缺、降低环境污染、增加当地经济效益的一种行之有效的方法。本文针对蔗渣氧碱制浆过程中碳水化合物降解严重问题,采用浆料化学成分分析、FT-IR、XRD、SEM、BET等纤维特性分析和制浆效果分析相结合对蔗渣氧碱蒸煮过程中脱木素选择性进行研究;通过自制含氧自由基体系处理浆料,探讨羟基自由基和超氧阴离子自由基对氧碱蒸煮过程中各阶段浆料的脱木素能力和脱木素选择性;在氧碱蒸煮过程中添加自由基控制剂,研究其对氧碱制浆效果的影响。蔗渣氧碱蒸煮过程中脱木素选择性研究表明:蔗渣氧碱蒸煮的升温阶段为大量脱木素阶段,脱木素选择性好;该阶段木素和半纤维素等物质的大量溶出,使原料的孔隙率增加、结晶度提高,纤维以纤维束状存在。在最高温度下的保温前期阶段,脱木素选择性较好;该阶段木素进一步脱除,原料孔隙率和结晶度进一步提高,浆料以单根纤维存在为主,存在少量纤维束。在最高温度下的保温后期阶段,纸浆中的残余木素进一步脱除,纸浆的白度提高,浆料以单根纤维状存在,但是随着保温时间的延长,脱木素的能力和脱木素的选择性下降。含氧自由基的表征及其脱木素选择性研究表明:采用碱性Fenton体系制备羟基自由基和邻苯三酚自氧化体系制备超氧阴离子自由基,并利用自由基处理氧碱蒸煮各阶段获得的蔗渣浆料,由于其化学成分和纤维形态的差异,脱木素的能力和脱木素选着性差异较大。在蒸煮开始到最高温度下保温前获得浆料的木素含量高,羟基自由基处理该浆料具有较高的脱木素能力和脱木素选择性,在浆料中木素大量溶出的同时,浆料的黏度几乎不发生变化;在蒸煮最高温度的保温阶段获得的浆料,随着蒸煮保温时间的延长,其在羟基自由反应体系处理过程中的脱木素选择性下降。与羟基自由基反应体系相比,超氧阴离子自由基反应体系在处理蒸煮初期浆料过程中,木素脱除能力较低;超氧阴离子自由基体系在处理蒸煮后期浆料过程中,超氧阴离子自由基反应体系体现其优势,在进一步脱出木素的同时,脱木素选择性好,浆料的黏度下降较小。自由基控制剂的添加对氧碱制浆的影响研究结果表明:羟基自由基清除剂抗坏血酸和超氧阴离子自由基促进剂蒽醌-2-磺酸钠,对自由基的产生起到明显的控制作用,自由基控制剂的适当加入,有利于氧碱蒸煮效果的提高。其中,在蒸煮开始至升温到最高温度时,羟基自由基捕捉剂抗坏血酸的加入约0.3%,对蒸煮脱木素选择性提高的效果佳,纸浆得率提高6.25%;在蒸煮最高温度下保温至保温1h时,加入0.2%超氧阴离子自由基促进剂蒽醌-2-磺酸钠,蒸煮脱木素的能力和脱木素的选择性提高效果明显,细浆得率提高3.43%,卡伯值降低2.4,白度提高4%ISO。

关键词：蔗渣氧碱制浆羟基自由基超氧阴离子自由基脱木素选择性

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生物预处理蔗渣低温氧碱制浆的研究

生物预处理蔗渣低温氧碱制浆的研究

作者：岳凤霞昆明理工大学

学位级别：硕士

资源和环境问题是人类当前面临的最主要的挑战。使用无污染或少污染的制浆方法充分利用现有的非木材纤维资源,对于缓解我国对木材资源的需求压力有着特殊的意义。蔗渣是甘蔗榨糖后的废弃纤维资源,在我国的制浆造纸工业中占有重要地位。... 详细信息

资源和环境问题是人类当前面临的最主要的挑战。使用无污染或少污染的制浆方法充分利用现有的非木材纤维资源,对于缓解我国对木材资源的需求压力有着特殊的意义。蔗渣是甘蔗榨糖后的废弃纤维资源,在我国的制浆造纸工业中占有重要地位。按照节能、清洁生产的理念,借助于生物技术进行蔗渣的预处理,组入新型的、环境友好的氧碱制浆技术进行蔗渣的制浆,从蔗渣低温氧碱制浆、湿法堆存及生物预处理蔗渣低温氧碱制浆工艺三个不同的层面展开较为系统的研究,并取得了重要的突破,为其的工业化应用提供了理论基础。 1)通过对蔗渣低温氧碱制浆工艺的探索,得到的最佳工艺条件为:蒸煮温度100℃;保温时间180 min;用碱量23%;浆浓12%;MgSO 0.5%;保护剂AOA-1 0.5%;初始氧压0.6 MPa。相应成浆结果为:细浆得率60.93%,筛渣率0.51%,Kappa值14.0,粘度766 dm/kg,自度63.7%SBD。 2)通过对工厂蔗渣湿法堆存的实验室模拟实验,并对过程中蔗渣主要化学成分、生物作用特性等方面进行了跟踪检测,将不同处理周期的蔗渣原料进行了低温氧碱制浆评价。研究结果表明,在湿法堆存过程中存在着生物因素的影响,14—20天是转折期;在整个堆存过程中综纤维素、硝酸—乙醇纤维素含量呈先上升后下降的趋势,在14天左右时达到峰值;木素含量基本呈上升趋势,且在14天后上升幅度较大。使用1)中工艺参数对堆存蔗渣氧碱制浆,堆存14天的蔗渣原料获得最佳结果,1#堆存14天上层蔗渣蒸煮结果为:细浆得率65.15%,筛渣率0.28%,Kappa值13.3,粘度796 dm/kg,白度61.7%;下层结果为:细浆得率64.65%,筛渣率0.17%,Kappa值14.4,粘度832 dm/kg,白度62.6%。2#堆存14天上层蔗渣蒸煮结果为:细浆得率65.52%,筛渣率1.86%,Kappa值15.2,粘度823 dm/kg,白度60.6%:下层结果为:细浆得率64.15%,筛渣率1.56%,Kappa值14.0,粘度831 dm/kg,白度61.6%。3#堆存14天上层蔗渣蒸煮结果为:细浆得率63.24%,筛渣率0.93%,Kappa值14.5,粘度829 dm/kg,白度60.9%;下层结果为:细浆得率65.33%,筛渣率0.58%,Kappa值14.5,粘度840 dm/kg,白度64.3%。 3)通过对不同条件下白腐菌Gr-04预处理蔗渣原料100℃低温氧碱制浆性能的比较,可以得到在预处理35天时对原料中木素的降解程度最高,相应氧碱制浆的脱木素选择性值最好,为5.61。其成浆各项主要指标为:细浆得率60.57%,筛渣率0.47%,Kappa值10.8,粘度602 dm/kg:在温度降至95℃的情况下,氧碱制浆仍取得了成功,相应的成浆性质为:细浆得率60.66%,筛渣率0.10%,Kappa值11.4,粘度634 dm/kg。 4)对不同的具有代表性蔗渣原料及其氧碱浆样中残余木素,分别进行了FT-IR、H-NMR、3C-NMR、GPC测试分析。结果表明,堆存预处理和生物预处理对原料木素都有一定程度的降解作用,生物预处理方式对木素降解程度较大:在低温氧碱制浆过程中,原料木素的紫丁香基(S)单元和对—羟苯基(H)单元较愈创木基(G)单元更易溶出。为阐述低温氧碱制浆的脱木素机理及制定更为合理的制浆工艺提供理论基础。

关键词：蔗渣氧碱制浆低温湿法堆存生物预处理木素

酶预处理蔗渣氧碱制浆及其脱木素选择性的研究

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酶预处理蔗渣氧碱制浆及其脱木素选择性的研究

作者：梁星昆明理工大学

学位级别：硕士

氧碱制浆是一种新型、清洁、环保的制浆方法,然而所得浆料碳水化合物降解严重,阻碍了其工业化进程。本文利用漆酶及半纤维素酶对蔗渣进行预处理,研究蔗渣纤维微观结构与后续蒸煮药液渗透的关系。通过HO·和O·处理酶预处理后氧碱蒸煮过... 详细信息

氧碱制浆是一种新型、清洁、环保的制浆方法,然而所得浆料碳水化合物降解严重,阻碍了其工业化进程。本文利用漆酶及半纤维素酶对蔗渣进行预处理,研究蔗渣纤维微观结构与后续蒸煮药液渗透的关系。通过HO·和O·处理酶预处理后氧碱蒸煮过程浆料,研究酶预处理对氧碱蒸煮过程中蔗渣的脱木素能力和脱木素选择性的影响。最后,通过酶预处理和自由基控制来提高蔗渣氧碱制浆的脱木素选择性。通过研究酶预处理对蔗渣原料及药液渗透的影响发现:酶预处理可以调节纤维的平均孔径及比表面积,从而进一步改善后续碱浸渍过程中药液的渗透和反应效率。综合性判断出最佳的漆酶预处理工艺为:酶用量80 U/g,处理时间6 h,pH为5,处理温度50℃;最佳的半纤维素酶预处理工艺为:酶用量5 AXU/g,处理时间4 h,pH为8.5,处理温度50℃。半纤维素酶预处理对蔗渣原料微观结构的改善效果优于漆酶预处理,同时药液渗透性能改善更佳。通过研究酶预处理对自由基选择性脱除蔗渣木素的影响表明:漆酶与半纤维素酶预处理后蔗渣在氧碱蒸煮1 h时表现出来良好的脱木素选择性。HO·处理漆酶预处理后和半纤维素酶预处理后蔗渣氧碱浆,当处理蒸煮1 h浆料时,表现出来的脱木素选择性较好;而当处理蒸煮2 h浆料时,脱木素选择性有所下降。O·处理漆酶及半纤维素酶预处理蔗渣氧碱浆,其对蒸煮1 h和2 h浆料的脱木素能力都有限,但脱木素选择性明显高于HO·处理。与漆酶预处理蔗渣氧碱浆相比,HO·和O·处理半纤维素酶预处理后蔗渣氧碱浆,木素脱除速率更快,所得浆料的卡伯值更低,黏度略高,但两种浆料的脱木素选择性都有所提高。通过研究自由基控制剂添加对氧碱制浆脱木素选择性的影响发现:HO·捕捉剂Vc和O·促进剂蒽醌-2-磺酸钠在蒸煮1 h时加入,提高制浆效果最佳,在蒸煮2 h时加入次之,而在蒸煮开始时加入助剂其制浆效果都不理想。漆酶预处理后蔗渣在蒸煮1 h加入助剂,可获得卡伯值更低和黏度更高的浆料;半纤维素酶预处理后蔗渣在蒸煮1 h加入助剂,对细浆得率的提高更为有利。

关键词：漆酶预处理半纤维素酶预处理氧碱制浆自由基控制脱木素选择性

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甘蔗渣氧碱制浆清洁化技术的研究

甘蔗渣氧碱制浆清洁化技术的研究

作者：张学金昆明理工大学

学位级别：硕士

近年来，我国对纸和纸板的需求量逐年增加，造纸原料问题始终在困扰着我国造纸业的发展。甘蔗渣是一种优良的造纸纤维原料，在云南及我国的南部地区有巨大的产量，但云南省的甘蔗渣制浆却迟迟没有引起足够的重视。究其原因，主要是因为... 详细信息

近年来，我国对纸和纸板的需求量逐年增加，造纸原料问题始终在困扰着我国造纸业的发展。甘蔗渣是一种优良的造纸纤维原料，在云南及我国的南部地区有巨大的产量，但云南省的甘蔗渣制浆却迟迟没有引起足够的重视。究其原因，主要是因为云南省交通不便，能源短缺，甘蔗渣多用来低效率燃烧。现行采用的甘蔗渣的制浆工艺能耗较大，对于我省不少缺乏能源的制糖企业的甘蔗渣利用有一定的难度，将环保、低温型的氧碱制浆方法应用于甘蔗渣制浆，在保证节能清洁化生产的同时，可以充分发挥甘蔗渣造纸的潜力，缓解目前造纸原料方面的压力。针对云南省甘蔗渣造纸存在的问题，甘蔗渣氧碱制浆清洁化技术的研究作为云南省自然基金项目，旨在探求出一条可行、节能、清洁化甘蔗渣氧碱制浆的工艺技术路，推动甘蔗渣氧碱制浆的工业化发展。鉴于甘蔗渣氧碱制浆的研究的现状，论文采用正交试验的方法对甘蔗渣单一氧碱制浆工艺参数作了系统的研究，并在正交试验的基础上，进一步优化，得到的甘蔗渣单一氧碱制浆工艺条件及最佳的氧碱制浆效果如下：用碱量22％;蒸煮最高温度135℃;氧压0.8MPa;转速400r／min;升温时间65min～70min;取消保温段;液比1：8;保护剂MgSO添加量2.0％。细浆得率51.25％;Kappa值15.18;粘度944.7mL／g;白度51.1％(SBD);pH值10.35;残碱3.31g／L。论文对NaOH预处理氧碱制浆作了系统地探讨，将NaOH预处理和氧碱制浆有机结合在一起，获得的最佳工艺条件及最佳氧碱制浆效果如下：预处理NaOH用量10％(对绝干原料)，预处理液比1：10，预处理最高温度90℃，预处理时间10min;氧碱制浆过程中补加用碱量15％，浆浓11％(液比1：8)，蒸煮最高温度130℃，氧压0.6MPa，升温时间70min，保温时间40min，保护剂MgSO添加量2.0％(对绝干原料)。细浆得率51.11％;Kappa值11.35;粘度1057.25mL／g;白度45.4％(SBD);pH值9.67;残碱2.55g／L。论文借助红外光谱、H-NMR、C-NMR光谱对甘蔗渣原料木素、NaOH预处理甘蔗渣木素和氧碱反应纸浆残余木素三者作了定性和定量的分析，从理论上解释了NaOH预处理有利于氧碱制浆的依据，为以后甘蔗渣氧碱制浆的工艺技术路线的设计提供了理论支持。

关键词：甘蔗渣预处理氧碱制浆木素

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湿法堆存预处理介入蔗渣氧碱制浆性能的研究

湿法堆存预处理介入蔗渣氧碱制浆性能的研究

作者：包丽昆明理工大学

学位级别：硕士

随着我国造纸业的飞速发展,原料短缺及环境问题已日益成为制约我国造纸工业发展的主要问题之一。将清洁环保的氧碱制浆技术与湿法堆存预处理相结合,并充分利用非木材纤维原料,这有利于缓解我国原料短缺的现状及环境压力。本论文以农业... 详细信息

随着我国造纸业的飞速发展,原料短缺及环境问题已日益成为制约我国造纸工业发展的主要问题之一。将清洁环保的氧碱制浆技术与湿法堆存预处理相结合,并充分利用非木材纤维原料,这有利于缓解我国原料短缺的现状及环境压力。本论文以农业固体废弃物—蔗渣为原料,研究湿法堆存pH值预处理对蔗渣原料、堆存废液及后续氧碱制浆性能的影响,优化湿法堆存预处理蔗渣氧碱制浆的工艺条件。并通过XRD、XPS、IR等现代仪器分析手段对湿法堆存预处理后蔗渣原料及其氧碱浆中的成分进行分析,明确湿法堆存预处理过程对蔗渣氧碱制浆性能改善的相关机理。研究结果表明:蔗渣湿法堆存过程中,蔗渣通过自然接种、在不外加营养物质的情况下,可利用蔗渣自身及堆存过程溶出物作为营养物质生长繁殖。在堆存喷淋液和微生物的共同作用下,碳水化合物和木素等物质由蔗渣中降解进入堆存废液中。研究范围内,综合原料性质和制浆造纸性能,确定湿法堆存预处理的最佳pH值为6.0,堆存天数为16天。在此条件下预处理后的蔗渣原料其化学成分指标是:聚戊糖含量18.12%,纤维素含量49.62%,综纤维素含量76.09%,Klason木素含量20.48%,酸溶木素含量1.41%,苯醇抽出物含量1.10%;较未经湿法堆存蔗渣的综纤维素含量有所提高,酸溶木素含量和苯醇抽出物含量降低。此原料在用碱量23%,氧压0.6 MPa,MgSO4用量0.5%,浆浓12%,最高温度100℃,升温时间60 min,保温时间180 min条件下氧碱制浆后,各指标分别为:细浆得率为 60.00%,Kappa 值 14.1,黏度 704 mL/g,白度:50.43%ISO,残碱 2.48g/L;与空白对照样比较,制浆细浆得率提高了 2.93%,黏度提高了 100 mL/g,制浆废液中的残碱有所提高,但纸浆的Kappa值提高了 0.9,白度下降6.77%ISO。其氧碱浆纸页的物理性能指标分别为:抗张指数54.62N·m/g,撕裂指数4.32mN·m2/g,耐破指数2.53 kPa·m2/g,耐折度45双折次;与空白对照样相比,抗张指数提高了 1.92 N·m/g,撕裂指数提高了 0.33 mN·m2/g,耐破指数提高了 0.05 kPa·m2/g。湿法堆存提高蔗渣氧碱制浆造纸性能的机理可能是蔗渣湿法堆存过程中,随着堆存时间的延长,蔗渣中小分子木素、低分子量和低结晶度的碳水化合物的降解和溶出增加,使得蔗渣原料的孔隙率和结晶度有所提高,使后续制浆的脱木素选择性提高,纤维损伤降低,纸浆结晶度提高。这可能是湿法堆存后蔗渣制浆得率高和纸浆强度提高的原因。

关键词：蔗渣湿法堆存预处理氧碱制浆制浆机理