芦苇乙二醇制浆的研究

D技术进步 Technol ogr●工艺技术●催化剂:本实验小组自制。1.2实验部分材料预处理最大限度利用非木材纤维原料将芦苇处理为片状。采用无污染或少污染的制浆方法,在1.2.2分析测试方法我国有着特殊的意义1。芦苇作为我水分:重量法(GB/T2677.2国重要的造纸原料之一,在我国北方81);α-纤维素:硝酸一乙醇法(GB/分布广泛,是一种自然生长的高产植T2677.10-81);聚戊糖:二溴化法物因此,对芦苇造纸的研究显得十(GB/T2677.9-94);灰分:灼烧一重分重要量法(GB/T2677.3-81);木质素:人们对有机溶剂法制浆给予了乙酰溴法[4。越来越多的重视,国外研究报道较1.2.3实验方法及工艺流程(如图1)多,目前在德国和加拿大已成功建成芦苇经过预处理成为片状,称取了几个有机溶剂制浆的中间试验厂定量片状芦苇原料装入圆底烧瓶2a有机溶剂法制浆可以大大减少制中,向烧瓶中准确加入一定量已知比浆污染,降低废水的化学耗氧量李万利,西南科技大学材料学院在例的有机溶剂、催化剂及水作为蒸煮(COD),而且有机溶剂可以回收利读硕土研究生,专业方向为生物材料及特性研究。剂,再加入适量的酸(是指HNO3,下用;有机溶同);缓慢加剂制浆可以热至沸腾芦苇乙二醇制浆的研究*梁5%10%得率的纸浆,■李万利李娜罗学刚(西南科技大学四川绵阳621002)结束后,将烧瓶中的溶且具有较好剂取出,经的物理性能到提要:在常压下,利用低浓度过过滤,分离出粗纤维和纸浆废液,挤但目前在有机溶剂制浆研究中,的乙二醇溶液蒸煮芦压出粗纤维间夹带的制浆废液,一并大部分是高压、高浓度的条件下进行苇,分别做了酸用量加入蒸馏烧瓶中蒸馏回收有机溶剂,的,有机溶剂用量高,反应体系压力液固比和有机溶剂浓经过蒸馏可以得到高纯度的木质素高,致使成本居高不下,这也是造成度实验。研究结果表而粗纤维经过洗涤烘干、称重,测量有机溶剂制浆长期以来没有规模化明:乙二醇在常压下表有关的物理、化学指标产业化的关键障碍。本文介绍常压下现出良好的纤维素、木用低浓有机溶剂进行芦苇制浆的试质素分离趋势,在乙二有机溶剂一有机溶剂验醇40%催化剂10%水预处理→抽提→压滤→滤液浓缩→分离1材料与方法50%、酸3%和液固比纤维高纯度木质素20:1时,纤维素、木质1.1实验原料及主要药品素分离效果最佳,浆的图1制浆工艺流程简图原料:芦苇,采自天津地区;其化质量较好;乙二醇通过2实验及结果讨论学组分为水分6.70%灰分4.40%木蒸馏回收可以循环利质素21.17%聚戊糖22.34%纤维素用,并可得到较纯的木分别对酸用量、液固比和乙二醇48.08%质素。与催化剂比例进行了单因素实验。主要药品:乙二醇,分析纯,成都关键词:乙二醇;制浆;木质素2.1液固比单因素实验科龙化工试剂厂;硝酸(HNO3)化学纤维素液固比在制浆过程中是一个非纯,四川新皂股份有限公司试剂厂常重要的参数,在有机溶剂制浆当棰基金项目国家高新技术研究发展计划86计划资助项目20043205030宋举叫第26卷第1期200年1月Technol ogy技木进步1中,有机溶剂起到了萃取剂的作用,于植物体中的纤维素、木质素的分机溶剂浓度着手,通过不断的增加有把木质素从植物体当中提取出来,达离。同时酸的加入也加快了木质素变机溶剂浓度来达到有效分离纤维素、到木质素与纤维素分离的目的。成碎片并溶解,加速了副反应的发木质素的目的。致使有机溶剂制浆成表1液固比单因素实验生,如木质素的凝聚及半纤维素、纤本居高不下,仅在国外有几个中间试乙二醇催化剂水液固比酸用量维素的降解因此在制浆过程中应该验厂在运转笔者认为,降低有机溶%m/恰当用酸写~7。剂用量,寻找合适的催化剂,降低制浆成本是现在有机溶剂制浆的首要25255010:12.5表2酸用量单因素实验255020:12.5乙三醇催化剂水液固比酸用量题255030:12.5%%m/g%表3乙二醇、催化剂比例单因素实验20:12.0乙二醇催化剂水酸液固比g13.336.750320:125255020:13.52050320:17226,723.350320:133.316.750320:143.36.750320:120液因比m8图2液固比对纤维素含量的影响木质案求咖求■图4酸用量对纤维素含量的影响13.3404乙二酵用■图6乙二醇、催化剂对纤维素含量的影响液固比图3液固比对聚戊糖、木质素含量的影响由表1、图2和图3可以看出,随着液固比从6:1增加到30:1,纸浆中纤求■航实维素呈上升的变化趋势,而木质素和聚戊糖都呈下降的变化趋势。在液固图5酸用量对聚戊糖、木质素含量的影响木所素比为6:1和10:1时,由于芦苇密度较由表2、图4和图5看出随着酸用蒸煮剂密度小,浮在液面上,很难对量的增加,纸浆中的纤维素呈低一高芦苇进行彻底的蒸煮,纤维素与木质一低变化趋势,木质素呈下降趋势7乙二醇、催化剂对聚戊糖、木质素含素不能有效分离;液固比20:1时,芦聚戊糖呈高一低一高的变化趋势。可量的影响苇可以被蒸煮完全,得浆质量好,纤以得出:酸的加入有利于纤维素、木由表3、图6和图7可以看出,不同维素、木质素分离效果较好,有机溶质素分离,在酸用量3%时,粗纤维纸比例的乙二醇、催化剂对纤维素和木剂用量适中;液固比为30∶1时,蒸煮浆纯度最高。但是随着酸浓度的提质素的分离影响很大,随着乙二醇用效果较好,分离明显,但较液固比为高,纸浆中的纤维素、木质素开始酸量的増加催化剂用量的减少,纸浆20:1时分离效果变化不明显(纤维素解,含量降低:纤维素下降较明显,木中的纤维素呈低一高一低变化,木质由74.78%为1%木质素由.98变质素下降趋势较平缓。因此,从纸浆素含量呈高一低一高变化趋势,聚戊为7.63%,有机溶剂与水用量较大:纯度和对制浆设备腐蚀考虑,选择酸糖呈高一低一高一低的变化趋势;在成本提高。因此,认为芦苇乙二醇法用量3%为合适。乙二醇40%催化剂109时,纸浆中的制浆的液固比选用20:1较为适宜2.3乙二醇、催化剂比例单因素实验纤维素含量最高(75.26%,木质素含2.2酸用量单因素实验在传统的有机溶剂制浆研究中,量最低(11.03%,得到的纸浆纯度最有机溶剂制浆时,酸的使用有利解决纸浆纯度问题时往往首先从有高;但随着乙二醇用量增加,催化剂D技术进步 Technol ogr用量减少,纤维素含量由75.269锋到将有机溶剂用量降到了40%同[2] Aziz S, Sar kann K Tappi Journal,19873.71%木质素含量则由11.03‰上时有机溶剂通过蒸馏回收,可循环利72(3):169175升到14.76%纸浆纯度降低。因此,从用,降低了制浆成本,得到了纯度较[3]李全喜等.烟杆有机溶剂制浆的基础纸浆纯度考虑,选择乙二醇40%催化高的粗纤维纸浆(在最佳条件时,纤研究.上海造纸,2004,35(1):15~18剂10%较交为合适。维含量为75.26%。[4]刘红.在第四届中国竹子之乡联谊会暨制浆全过程都是在常压下进行全国竹(藤)业经济发展研讨会上的总结3小结降低了对蒸煮设备的要求,降低了能讲话J].竹子研究汇刊,200019(3):5通过对酸用量、液固比和乙二醇耗和制浆成本。□[5 Roberts. theuhi tedSt at es Patent: 4, 746,与催化剂用量的单因素实验,发现在401,1988.5.24乙二醇40%催化剂10%水50%酸参考文献[6方华书等.甘蔗高沸醇溶剂法制取木质39液固比20:1时,在最高温度下保[1余惠生等生物技术在制浆造纸工业的素.甘蔗,2002,9(4):15~19温2.5h,得浆纯度较高,纤维素、木质应用及其最新进展[J].广东造纸,1999[刁AizS, Sar kann K Tappi J our nal,1989素分离最佳。(5~6):302(3):169-175Ast udy onr eed pul pi ngw thgl ycolLI Man-li, LI Na, LUOXue- guang Sout hwest uhi versi ty of Sci ence and Technol ogy, ManyAbstract: Readwas cookedby l awconcertrat i ang yco at ard narypressure Experi nentsverecarri edout ont hei nfl uenceof aci concentrat i anliqidto-sd i drati oandg ycd concentrati onrespecti vel y. Theresu tsshowt hat: under ord narypressure g ycd hasf avorabl ecel l u ase-li grinseparat etrendardurder the condi ti ors of 40%g ycd, 10%cat al yzer, 50%at er, 3%aci d and li quid-to sol i drati oof 20. 1, the opti mal ef fectof cel l u ase-li gni separ at i ancanbeachi evedandt heqal ityof pu pi sf avarad e. G ycd canbeuti l i zedrepeat ed ythoughd still ati onrecl ai mandl i gni nwthhi ghpuri ty canbeobt ai nedKeywor ds: g ycd; pu ping lignin cel l u ase收稿日期:2004-09-15中华纸业杂志社关于组团赴瑞典等国参加国际纸展及欧洲考察的通知2005年6月14日~16日,由瑞典制浆造纸工程师协挑战,加强与国际同行间的技术交流与贸易合作是发展会主办的“SPαI2005世界浆纸周”将在瑞典首都斯德哥壮大自己、提高竞争力的重要途径。为此,中华纸业杂志尔摩举办,同时举办第十三届制浆造纸业供应商国际展社借SPCI2005世界浆纸周”活动这一机会,拟组团参加览会、SPCI国际会议、2005纸浆漂白国际会议。这是欧洲此次国际展览会及会议,同时赴欧洲其他国家进行考察乃至世界规模最大的制浆、造纸、纸制品国际展览会及会议之一,是制浆造纸工作者与机械、化学品、自动化仪器仪表、脱水器材、水处理、木材加工等造纸相关行业工作欲參加此次国际展览会及会议的企业请于者的大聚会。上届展览会及会议吸引了来自世界27个国2005年4月20日前与《中华纸业》杂志社联系。家的964家单位参展,净展出面积达15000多平方米,参电话:0531-8929286观者来自世界60个国家与地区13737人。传真:0531-8926310我国加入WO后,每一个企业都面临着新的机遇和联系人:史韶惠此次展览会及会议详情请见本期彩广第82页32邓界明第26卷第1期2001年1月