竹子过氧化氢-氨法制浆工艺初探

王７ ５
可 以与氨水 发生氨化反应形成氨化 木质素（ ｏ ） Ａ Ｉ 或木质素 氨 ，
由于木素立体 网状分子结构大大延缓了木 素降解过程 ， 以将 所 氨黑液施加 到土壤时 ， 氨化木质素 （Ｏ ） Ａ １ ￣的氮元 素不会立 即 ｈ 释放 ， 而是 随着 木素分子的降解而缓慢释放 ， 成为一种新型 的
缓 释 氮肥 口 】 。
６ ５
９ ０
１０ ０
１０ １
１０ ２
１０ ３
１０ ４
ｔ ， ℃
图 １ 温 度 与 卡伯 值 的 关 系
本制浆体系含有易挥发、易分解的物质氨水和过氧化氢 ， 关键先要探讨温度对此蒸煮实验 的影 响。本试验温度范 围从 ９ ℃到 １ ５Ｃ，从表 １ ５ ３＇ 和图 １ 可以看 出 ，５ ９ ℃时卡伯值较高得 率也最大 ，此时温度较低蒸煮药液对木 素 的降解作用还 不充 分。温度逐渐升高到 １５ ℃时 ， ０ 木素继续脱除 ， 卡伯值和得率也
２ 实验
２１ 实验原料与设备 ．
２１１ 原料 ． ．
两年 生 粉丹 竹 ， 自南 宁 高峰林 场 ， 料 时先 对 其进 取 备
行挤 压。
２１ 实验 药 品 ．． ２
随之降低。当温度升高至 ｌ５ ｌ℃时卡伯值为 ７． ，得率为 ＯＯ ９
７ ．２ 之后升温到 １ ５Ｃ １ ５ ０ ％， ０ ２ ￣、 ３ ℃时 ， 卡伯值也继续 降低 ， 分别 为 ６． ８ ６和 ６ ．７ 卡伯值下降 瞳线 已经变得很平缓 ， ５ ６０ ， 同时得率
降低较多。如果再继续升高温度木 素脱 除能力并不 能明显加
氨水 ： 外购 ， 分析纯 ， 含量 ：５ ２ ％： ２ ％一 ８
过 氧化氢 ： 外购 ， 分析纯 ， 含量 ： ０ ≥３ ％；
内的森林 资源不断减少 ， 寻找代替木材 的造纸原料 和无 污染 制
浆方法成 为造纸工业的重要课题。 本试验采用非木材原料竹子
以低污染 的过氧化氢 一氨法 制浆来缓解我 国 目前造纸业快速 发展与造纸废水污染严重 、 木材原料短缺之间的矛盾 。
１１ 竹 材 制 浆 ．
蒸煮是 在油浴蒸煮锅中进行 。小锅 的装 锅量 为 ２ ０ 绝 ０ ｇ（ 干 ）液 比按 １４加入 。 ， ： 在预蒸煮时 ， 选取氨水用量 、 过氧化氢用 量、 蒸煮最高温度三个因素做单 因素实验 。氨水 的用量分别为
龙 凌， 陈祖 鑫 ， 肖远 飞 ， 碧 郑
（ 西 大学轻工 与食 品工程 学 院， 广 广西 南宁 ５ ０ ０ ） ３ ０４
【 摘 要 】 在氢氧 化钠用 量一定条件下， 进行单因 验， 素实 通过测定 纸浆得率及卡 伯值， 讨论氨水用 过氧化氢用 及 量、 量以
蒸煮最高温度 对竹材脱木素的影响。
９ １％、 ７ ２ ％， ％、 ３ １％、 １ 过氧化氢的用量分别 为 ３ ５ ７ ９ ％、％、％、％，
我 国有丰富的竹子资源 ， 有竹子 ５ ０多种 ， ０ 面积 ５ ０ 万 ０ 多 ｈ ， ｍ！居世界首位， 年产竹子 ７ ０多万 吨， ０ 占世界产量 的 ３ ％， ３ 竹 子是一种优 良的中长纤维造纸原料 ， 在一定程度上可以代替木 材【 ｌ Ｊ ０
表 １ 温度与肪蜡阻碍 了药液对外层纤维 的渗透 ， 另外 竹子
结构紧密 ， 导管中储有空气 ， 也使得蒸煮液不 易渗透 ， 因此蒸 煮
前对竹子进行挤压压溃并给予足够的低温渗 透时 间， 液便 可 药 以较好的渗透到竹子中。 当竹材受到碱处理时 ， 蜡质层被溶解 ，
竹 子 在 蒸 煮 时 ， 学 药 品 的 渗 透 速 率 低 于 木 材 ， 因之 一 化 原
最高温度分别为 ９ ＇ １ ５ ｌ５ 、２ ℃、３ ＇ 升 温时间 ５ Ｅ、 ０ 屯、 ｌ℃ １ ５ １ ５Ｃ，
和保温时间均为 ６ ｍｉ。 ０ ｎ
３ 结 果与讨 论
３１ 蒸 煮 最 高 温度 对 木素 脱 除 的 影 响 ．
【 关键词 】 氨水； 过氧化氢； 度； 温 卡伯值； 木素
【 中图分类号 】 Ｒ２．１ １２ ＋ １
【 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号 】 １ ３２７（ ０） — ４ ０ ０ —６３ ０８ ５ １— ２ ０ ２ ０
１ 前 言
制浆造纸技术 在中国已有千年历史， 随着制浆造纸工业 的 发展， 硫酸盐法制浆， 烧碱法制浆 已成 为制浆工业的主流。该类
箜
昭，０ ５
７．４ ５８
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６ ．６ ８ｓ
６ ．７ ６５
望
６． ７ ６０
６ ．７ ４０
７，０ ０９
７ ２ ｎｏ
竹材表面形成多孔或呈现裂痕 ， 并且利于药液渗透 ， 即使在 温
和的条件下也能产生剥皮反应和脱木素反应１ ２ １ 。
方 法 制 浆 的主 要 缺 点是 污 染 严 重 ， 资 费用 高 。 由 于世 界 范 围 投
氢 氧化钠 ： 外购 ， 分析纯 ， 含量 ： ６ ≥９ ％； 结 晶硫酸镁 ： 外购 ， 分析纯 ， 含量 ： ９ ≥９ ％
２１ 实验 设备 ，３ ，
四罐 油浴 锅 ， 浓 磨浆 机 。 高 ２２ 蒸 煮 实 验方 案 的 选择 ．
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２０ ０ ８年 ５月 第 ５ （ 第 １４期 ） 期 总 １
广 西 轻 工 业 Ｇ Ａ Ｇ ｌ０ Ｒ Ａ ＦＬ Ｈ Ｄ ｓＲ Ｕ Ｎ ｘ Ｕ Ｎ Ｌ０ Ｉ ＴＩ ｕ Ｔ Ｙ Ｊ Ｇ Ｎ
化 工 与材 料
竹子过氧化氢 一氨法制浆工艺初探
１ 制 浆废 液 处 理 ． ２
注 ： ｏＨ： 以 Ｎａ 计）Ｈ： ： ＮＨ３ １ Ｍ Ｇ Ｏ， ％ Ｎａ ８ ％（ Ｏ２ ； Ｏ２％； ９ ： ％； Ｓ ￣ ２ １
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口
木素结构 中存在较 多的羟基和羰基 。 羰基的存在这使得 木
质 素 能 够 很好 引入 氮 化 物 。 一 定 的 温度 、 力 条 件 下 ， 质 素 在 压 木