藍花楹纖維特性與制漿工藝的研究.pdf

1、為適應(yīng)造紙工業(yè)發(fā)展對原料的需求，利用光學(xué)顯微鏡和超薄冷凍切片對南美洲厄瓜多爾產(chǎn)藍花楹的組織結(jié)構(gòu)、細胞形態(tài)和化學(xué)組分等進行研究，探討了其樹齡對制漿等特性影響，同時利用紅外光譜和核磁共振波譜對藍花楹木素結(jié)構(gòu)等進行分析，最后研究了藍花楹磺化化學(xué)機械法(SCMP)和硫酸鹽法(KP)的制漿性能，并優(yōu)化出最適合藍花楹制漿的工藝條件。 本論文首先對藍花楹基本密度及纖維長度對制漿性能的影響進行了探討。研究發(fā)現(xiàn)，藍花楹的基本密度較小，而且隨著樹齡

2、的增大，藍花楹木材的基本密度明顯提高，但是10年生藍花楹的基本密度也只有0.343g/cm<'3>，與桉木(0.618g/cm<'3>)相比，藍花楹的木材密度還是很低的。隨著樹齡的增大，藍花楹纖維的長度增大，所以成紙的強度會隨之增大。但同時由于藍花楹纖維的粗度也在不斷增大，纖維細胞壁不斷增厚，故其纖維相應(yīng)變得挺硬，這就使得在成紙過程中纖維間的結(jié)合面積變小，從而使其成紙時纖維間結(jié)合強度有所降低。綜合考慮纖維長度和纖維粗度等原因，6年生藍花

3、楹的成紙強度可能最大。 藍花楹化學(xué)組分分析發(fā)現(xiàn)，藍花楹綜纖維素含量為79﹪左右，稍高于藍桉；藍花楹木素含量在32﹪左右，遠遠高于一般闊葉木的木素含量，而且Klason木素的含量均隨樹齡的增加而增大，但幅度不是很大；1﹪NaOH可溶成分含量要高于澳大利亞產(chǎn)藍桉，而且隨著樹齡的增大其含量變化不是很大；苯醇抽出物含量也明顯高于藍桉，這在一定程度上說明藍花楹抽出物含量要高于藍桉；藍花楹聚戊糖含量在15﹪左右，且4年生藍花楹的聚戊糖含量明

4、顯高于6年生和10年生藍花楹聚戊糖含量。 組織結(jié)構(gòu)和細胞形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，藍花楹木纖維兩端尖削，中間部位粗大，細胞壁薄、腔大。導(dǎo)管含量較少，木射線薄壁細胞較多，這會使在制漿過程中比較易于藥液浸透，節(jié)省化學(xué)藥品和蒸煮時間。 藍花楹SCMP法制漿性能的初步研究表明，從育林成本和成紙強度等方面來看，6年生藍花楹是最適合應(yīng)用于制漿造紙工業(yè)的，而且6年生藍花楹在Na<,2>SO<,3>用量8﹪，NaOH用量3﹪的條件下可以得到裂斷長3

5、.81km，白度45.9﹪ISO的SCMP漿。而對藍花楹SCMP進行抄造紙板發(fā)現(xiàn)其強度已經(jīng)超過國家A級標準，完全可以用作抄造箱板紙。通過對藍花楹SCMP漿進行兩段H<,2>O<,2>漂白發(fā)現(xiàn)，在H<,2>O<,2>用量6﹪的條件下，藍花楹SCMP漿料的白度只有65﹪ISO，說明藍花楹SCMP是比較難于漂白的。 對6年生藍花楹進行KP法制漿研究發(fā)現(xiàn)，相對于藍桉來說，藍花楹KP法制漿要消耗較多的堿才可以得到較優(yōu)的藍花楹KP。在硫化度

6、25﹪、活性堿用量18﹪、保溫80min的條件下可以得到卡伯值16.8、細漿得率46.9﹪、紙張裂斷長7.62km的藍花楹KP漿。 通過對藍花楹進行堿性硝基苯氧化發(fā)現(xiàn)，藍花楹木素為S、G型木素，而且其S/G比僅為0.801，比一般的闊葉木要低很多，這說明藍花楹中縮合型木素較多，反映其比較難于制漿漂白。在對木素中甲氧基含量的測定發(fā)現(xiàn)，其校正后的Klason木素含量為21.75﹪，總木素含量為26.80﹪，與標準方法測得的木素含量有

7、一定的差別，說明藍花楹木素中含有較多的鞣花酸類的多酚類物質(zhì)，從而使得其在制漿過程中要消耗較多的堿。 通過對藍花楹MWL 的紅外光譜和核磁共振波譜分析結(jié)果表明，藍花楹MWL是典型的G、S型木素，而且MWL中含有部分取代酚酸。藍花楹LCC含有大量的碳水化合物，且其主要由阿拉伯糖、β-木糖、α-木糖、α，β-木糖和4-O-甲基．葡萄糖醛酸組成，這些化合物非常容易發(fā)生降解。 藍花楹用于造紙工業(yè)還需解決由于木素縮合程度高、鞣花酸類