《禾草類氧系高效節能清潔化紙漿製備體系的研究》是依託昆明理工大學，由陳克利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：禾草類氧系高效節能清潔化紙漿製備體系的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳克利
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
禾草類植物纖維原料資源量巨大，卻礙於其先天的不足而難以具備與木材紙漿所具有的高效、節能、清潔製備的優勢，使其在造紙工業中的套用受到了極大的限制。要提升禾草類紙漿的競爭優勢，充分利用好禾草類纖維原料的特點是實現高效、節能、清潔紙漿製備的前提條件。氧系製漿以稻草和麥草作為禾草類原料的代表，對它們分別進行低溫氧鹼蒸煮和高效臭氧漂白，兩步製漿直接獲取白度達80%ISO，臭氧化黏度損失低於10%的高品質稻、麥草漿；之後加一步過氧化氫漂白將獲取84%ISO以上的高品質高白度稻、麥草氧系漿；活用臭氧漂白廢液中有機組分作為臭氧化反應助劑和碳水化合物保護劑，力求由臭氧漂白廢液提取分離的有機酸、酚類等供給臭氧漂白；對氧鹼蒸煮黑液、臭氧漂白廢液及至過氧化氫漂白廢液高度循環利用；揭示整個製漿體系的反應機理與特徵，建立稻、麥草真正意義上的高效、節能、清潔的氧系漿製備體系，將禾草類製漿提升至一個更高的發展平台。
結題摘要
禾草類氧系高效節能清潔化紙漿製備體系的研究是在克服及規避禾草製漿飽受詬病問題，以禾草類特性通過氧系製漿以期揚長避短，建立能與木材製漿水平相當的新型製漿體系以為重振草類製漿工業夯實基礎的大背景下提出來的。通過對稻、麥草各自的氧系製漿體系的系統研究，最終達成了紙漿製備蒸煮的高效節能清潔化目標。 對稻草先鹼預蒸後於105℃低溫氧鹼蒸煮，可得到得率52%、卡伯值9.6、白度51.6%ISO、黏度848mL/g的稻草氧鹼漿。將其在草酸保護作用下進行臭氧漂白兩步法可漂白至80%ISO，且得到廢液循環漂白紙漿質量穩定的效果。進一步最佳化稻草氧鹼蒸煮還獲得了得率54.4%、卡伯值6.7、白度58%ISO、黏度858mL/g的低卡伯值稻草氧鹼漿，對其一步臭氧漂白得到80%ISO白度、選擇性接近20的漂白漿。與此同時，與稻草傳統鹼法蒸煮相比，稻草氧鹼蒸煮黑液的含矽量降低約85%，黏度臨界點的固形物濃度可達近60%、熱膨脹係數成倍增加，熱解溫度降低25-30℃，非常利於鹼回收。 對麥草先預蒸煮，置換部分黑液，再於110℃低溫氧鹼蒸煮，可得到得率近46%、卡伯值8.6、白度近60%ISO、黏度682mL/g的麥草氧鹼漿。其在草酸保護作用下的臭氧漂白輕鬆達到80%ISO的白度，而漂白選擇性可上100。該結果的意義在於一步臭氧漂白可衝擊高白度漂白漿，即氧鹼蒸煮加臭氧漂白兩步過程就能獲得高質量的麥草氧系漂白漿。 對稻、麥草氧系製漿反應的機制、機理的基礎性研究，得到了大量的科學數據，揭示了許多內在的規律，讓氧系製漿體系變得更為清晰，充實了氧系製漿的理論。它不僅為草類氧系製漿技術的發展提供理論依據，也為在工程化推廣與套用提供重要的科學依據。經過稻草氧鹼製漿在工程化套用中的成功運行試驗，禾草類氧系製漿體系的套用前景就更為值得期待。
