麦草氨法预处理制备化机浆工艺的研究
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１２试验 方 法 ．
１ ． ． １麦草氨 化预 处理 ２
盐 一 ＯＯ Ｈ ， 木素 易 于溶 出 ； 二为 氨 与木 素 反应 Ｃ Ｎ 使 其 使得 在 木素 的 网状结 构 中 引入亚 氨基 ， 氨基 的存 在 亚 使得 木 素易 于 润胀 和断 裂 ； 而对 于二 氧化碳 的脱 木素
使 用大 锅进行 蒸 煮 ， 次装锅 量 为 ９ ｇ绝干 ）液 每 ０（ 。 比为 １６ ：。蒸 煮时 ， 了确 定最 佳 工艺条 件 ， 为 尿素 的用
量 分 别 为 ５ ７ ，％，氢 氧化 钾 的用 量 分 别 为 ３ ， ％，％ ９ ％
５ ，％， 高 温 度 分 别 为 １０Ｃ，５ ￣ １０Ｃ， 温 ％ ７ 最 ４ ￣ １０Ｃ，６ ￣ 保 时 间控制 分别 为 ４ ｍｎ ６ｍｉ，５ ｎ ５ ｉ，０ ｎ ７ｍｉ，升温 时 间均 为 ６ｍｉ， 蒸煮 正交试 验表 。 ０ ｎ做
尿素是第一个人工合成的有机物 ， 尿素法制浆在
我 国 的研究 始 于上 个世 纪 ８ 代 。尿素 制 浆法 是 以 ０年 尿 素代 替蒸 煮 过程 中使 用 的化学 药 品 的制浆 方法 。 尿 素 法 制浆 废 液 中含 氮 、 、 等 ， 合 灌溉 农 田 ， 磷 钾 适 肥
本 实验 的可行性 ， 同时探 讨 了尿 素预 处 理麦 草 后对 后
１ ． 磨 浆 ．２ ２
易溶于水从而达到脱木素的 目的 ； 碳酸铵主要体现为
Ｎ 活 力 大 ， Ｈ＋ 能润 胀纤 维并 置换木 素 的酚羟 基ｌ 。 ９ ＿ 埘 本 文通过 对 尿素 预处 理麦 草机 理 的探讨 ， 确定 了
国囱固醯
工艺与技术
１ ５
用 ＰＩ Ｆ 磨浆 机对 洗好 的麦 草 浆进 行 机 械磨 浆 ， 使
机理可以认 为是它与木素结构反应生成 了木素羧酸
盐 ， 有 亲水性 而 溶 出Ｉ ③ Ｎ Ｃ 应 可 以生成 具 ８ １ ； Ｈ和 Ｏ反 碳 酸 铵 ， 尿 素可 以分 解 成氰 酸 ， 酸可 以转 化 成氰 而 氰 尿 酸 。氰 尿酸 与 木素 的醇 型羟基 反 应生 成异 氰 酸酯 ，
量 ≥８ ％。 ２
１１２仪 器 ．．
１０Ｃ ０ ￣下发生水解生成 Ｎ ， Ｃ Ｈ 和 Ｏ ，对于 Ｎ Ｈ 的脱木
素 可 以理 解 为两方 面： 为在蒸 煮温 度和 压力 下 ， 其一 氨
有 一 定 的软 化作 用 ， 它可 使木 素结 构 引入 亲水 基 羧酸
蒸 煮锅 ；Ｆ 磨 浆机 ； ＰＩ 洗浆 机 ； 国抄片 器 ； 压 测 德 环 定 仪 ； 张测 定仪 。 抗
９ Ｋ ％， ＯＨ 用 量 ５ 蒸 煮 温度 １０ 、 温 时 间 ６ｍｉ、 温 时 间 ６ｒｉ ％， ６℃ 升 ０ ｎ保 ０ ｎ时 ， 率 为 ６ ． ％， 抄 纸 张 ａ 得 ６７ ２ 所
的环 压强度 指数 ９ ３ ｍ／ 、裂断 长 ４． ｋ 、紧度 ０５・ ｃ ，已经达 到 了瓦楞 原纸 国家标准 ． Ｎ・ ｇ ４ ．７ ｉ ６ ｎ ． ｇ ｍ ２／ （ Ｂ Ｔ１０ ３ ２ ０ ） Ａ级 水 平 。 制 浆后 的 黑 液和 洗 涤 液进 行 酸 化 和 苛化 处理 ， 离 出沉 渣 和 上 层 Ｇ ／ ３２ － ０ ８ 中 分 清液 ， 沉渣作为含钾的有机复合肥料 ， 上层清液用来重新配制 蒸煮液。 关键词 ： 麦草化机浆 ； 氨法预处理 ； 尿素 ； 瓦楞原纸 ； 强度 ； 黑液
１ １原 料 与仪 器 ． １１１ ．． 原料 及化 分子整体呈现 了微碱
性 ， 之为结 构 碱性 。 蒸煮 时 ， 素可 以与在 蒸煮 过 称 在 尿 程 中植 物纤 维 氧化 产 生 的有机 酸 （ 如草 酸 ） 发生 反应 ， 起 到 中和 有机 酸 的作用 ， 进 了蒸 煮 的进 行 ， 本 身 促 这 就 具 备 了一 定 的蒸 煮作 用 ；② 尿 素 与 水 共 热 ， 在
原料 ： 西安 某造 纸厂 的新鲜 麦 草 ；
尿素 ： 庆川 江化 学试 剂 厂生 产 ， 重 分析 纯 ， 含量 ≥
９．％， 中尿 素 按 Ｇ ／２４—１ 定 总 氮 含 量 ， 含 ９０ 其 Ｂ ４１９ 测 Ｔ 氮
量 为 ３ ．５ ３ ７ ％；
氢 氧化钾 ： 庆Ｊｆ 化学 试剂 厂 生产 ， 析 纯 ， 重 Ｉ 江 分 含
图 ３ 各 因素 对 裂 断 长 的 影 响
设 计 实验 方案 如表 ｌ 示 。选取 尿 素用 量 、 Ｈ 所 ＫＯ 用量 、 高温 度 、 温 时 间 ４个 因素并 分 别 确 定 ３ 最 保 个 水平 做 正 交 实 验 ， 采用 Ｌ （４来 安 排 实 验 ， 交 实验 ９３） 正
续 纸 张性 能 （ 压 强度 、 断长 、 环 裂 紧度 ） 的影 响 ， 并确 定 了最佳 实验 条件 。
１实验部 分
效明显 。尿素法制浆污染轻 、 腐蚀性小 、 简单易行＿＿ ３。 ＿ ５ 尿素可以用来制浆 ，其原理主要有三个方面 ： ①
尿 素 的分 子结 构 中含有 碳 酰基及 氨 基 ， 且 形成 了酰 并
１ ４
工艺 与技 术
２ １ 年 第 ２期 ０２
旺至
麦 章 萄 法预 处理 制 备 化 机 浆 工 艺 的研 奔
李军 波 韩 卿 陕 西科技 大 学造 纸 工程 学院
摘
陕西 西安 （１０１ ７ ０２ ）
要 ： 文研究 了尿素 ～氢氧化钾 法， 本 通过使 用尿素和氢氧化钾对麦草进行预处理 ， 在控制尿素和 氢氧化 钾 用量、 温度 、 升温保温 时间条件下 ， 麦草化机 浆成浆得 率达到 ６ ％以上 。结果表 明： 使 ５ 在尿素 用量
其打浆度在 ４。ｓ ５ Ｒ左右。 然后对其测定水分 ， 测定得
率。 １． ３抄 ２
用 德 国 的标 准纸 页成 型 器抄 纸 ， 定量 为 １０／ ０ｇ 。 ｍ
手 抄 片在物 检前 ， 到 ＩＯ标 准 恒温 恒湿 实验 室 内平 放 Ｓ 衡 水分 ２ ｈ以上 。 ４
１３正交试 验 与极差分 析 ．
１ ． ． １麦草氨 化预 处理 ２
盐 一 ＯＯ Ｈ ， 木素 易 于溶 出 ； 二为 氨 与木 素 反应 Ｃ Ｎ 使 其 使得 在 木素 的 网状结 构 中 引入亚 氨基 ， 氨基 的存 在 亚 使得 木 素易 于 润胀 和断 裂 ； 而对 于二 氧化碳 的脱 木素
使 用大 锅进行 蒸 煮 ， 次装锅 量 为 ９ ｇ绝干 ）液 每 ０（ 。 比为 １６ ：。蒸 煮时 ， 了确 定最 佳 工艺条 件 ， 为 尿素 的用
量 分 别 为 ５ ７ ，％，氢 氧化 钾 的用 量 分 别 为 ３ ， ％，％ ９ ％
５ ，％， 高 温 度 分 别 为 １０Ｃ，５ ￣ １０Ｃ， 温 ％ ７ 最 ４ ￣ １０Ｃ，６ ￣ 保 时 间控制 分别 为 ４ ｍｎ ６ｍｉ，５ ｎ ５ ｉ，０ ｎ ７ｍｉ，升温 时 间均 为 ６ｍｉ， 蒸煮 正交试 验表 。 ０ ｎ做
尿素是第一个人工合成的有机物 ， 尿素法制浆在
我 国 的研究 始 于上 个世 纪 ８ 代 。尿素 制 浆法 是 以 ０年 尿 素代 替蒸 煮 过程 中使 用 的化学 药 品 的制浆 方法 。 尿 素 法 制浆 废 液 中含 氮 、 、 等 ， 合 灌溉 农 田 ， 磷 钾 适 肥
本 实验 的可行性 ， 同时探 讨 了尿 素预 处 理麦 草 后对 后
１ ． 磨 浆 ．２ ２
易溶于水从而达到脱木素的 目的 ； 碳酸铵主要体现为
Ｎ 活 力 大 ， Ｈ＋ 能润 胀纤 维并 置换木 素 的酚羟 基ｌ 。 ９ ＿ 埘 本 文通过 对 尿素 预处 理麦 草机 理 的探讨 ， 确定 了
国囱固醯
工艺与技术
１ ５
用 ＰＩ Ｆ 磨浆 机对 洗好 的麦 草 浆进 行 机 械磨 浆 ， 使
机理可以认 为是它与木素结构反应生成 了木素羧酸
盐 ， 有 亲水性 而 溶 出Ｉ ③ Ｎ Ｃ 应 可 以生成 具 ８ １ ； Ｈ和 Ｏ反 碳 酸 铵 ， 尿 素可 以分 解 成氰 酸 ， 酸可 以转 化 成氰 而 氰 尿 酸 。氰 尿酸 与 木素 的醇 型羟基 反 应生 成异 氰 酸酯 ，
量 ≥８ ％。 ２
１１２仪 器 ．．
１０Ｃ ０ ￣下发生水解生成 Ｎ ， Ｃ Ｈ 和 Ｏ ，对于 Ｎ Ｈ 的脱木
素 可 以理 解 为两方 面： 为在蒸 煮温 度和 压力 下 ， 其一 氨
有 一 定 的软 化作 用 ， 它可 使木 素结 构 引入 亲水 基 羧酸
蒸 煮锅 ；Ｆ 磨 浆机 ； ＰＩ 洗浆 机 ； 国抄片 器 ； 压 测 德 环 定 仪 ； 张测 定仪 。 抗
９ Ｋ ％， ＯＨ 用 量 ５ 蒸 煮 温度 １０ 、 温 时 间 ６ｍｉ、 温 时 间 ６ｒｉ ％， ６℃ 升 ０ ｎ保 ０ ｎ时 ， 率 为 ６ ． ％， 抄 纸 张 ａ 得 ６７ ２ 所
的环 压强度 指数 ９ ３ ｍ／ 、裂断 长 ４． ｋ 、紧度 ０５・ ｃ ，已经达 到 了瓦楞 原纸 国家标准 ． Ｎ・ ｇ ４ ．７ ｉ ６ ｎ ． ｇ ｍ ２／ （ Ｂ Ｔ１０ ３ ２ ０ ） Ａ级 水 平 。 制 浆后 的 黑 液和 洗 涤 液进 行 酸 化 和 苛化 处理 ， 离 出沉 渣 和 上 层 Ｇ ／ ３２ － ０ ８ 中 分 清液 ， 沉渣作为含钾的有机复合肥料 ， 上层清液用来重新配制 蒸煮液。 关键词 ： 麦草化机浆 ； 氨法预处理 ； 尿素 ； 瓦楞原纸 ； 强度 ； 黑液
１ １原 料 与仪 器 ． １１１ ．． 原料 及化 分子整体呈现 了微碱
性 ， 之为结 构 碱性 。 蒸煮 时 ， 素可 以与在 蒸煮 过 称 在 尿 程 中植 物纤 维 氧化 产 生 的有机 酸 （ 如草 酸 ） 发生 反应 ， 起 到 中和 有机 酸 的作用 ， 进 了蒸 煮 的进 行 ， 本 身 促 这 就 具 备 了一 定 的蒸 煮作 用 ；② 尿 素 与 水 共 热 ， 在
原料 ： 西安 某造 纸厂 的新鲜 麦 草 ；
尿素 ： 庆川 江化 学试 剂 厂生 产 ， 重 分析 纯 ， 含量 ≥
９．％， 中尿 素 按 Ｇ ／２４—１ 定 总 氮 含 量 ， 含 ９０ 其 Ｂ ４１９ 测 Ｔ 氮
量 为 ３ ．５ ３ ７ ％；
氢 氧化钾 ： 庆Ｊｆ 化学 试剂 厂 生产 ， 析 纯 ， 重 Ｉ 江 分 含
图 ３ 各 因素 对 裂 断 长 的 影 响
设 计 实验 方案 如表 ｌ 示 。选取 尿 素用 量 、 Ｈ 所 ＫＯ 用量 、 高温 度 、 温 时 间 ４个 因素并 分 别 确 定 ３ 最 保 个 水平 做 正 交 实 验 ， 采用 Ｌ （４来 安 排 实 验 ， 交 实验 ９３） 正
续 纸 张性 能 （ 压 强度 、 断长 、 环 裂 紧度 ） 的影 响 ， 并确 定 了最佳 实验 条件 。
１实验部 分
效明显 。尿素法制浆污染轻 、 腐蚀性小 、 简单易行＿＿ ３。 ＿ ５ 尿素可以用来制浆 ，其原理主要有三个方面 ： ①
尿 素 的分 子结 构 中含有 碳 酰基及 氨 基 ， 且 形成 了酰 并
１ ４
工艺 与技 术
２ １ 年 第 ２期 ０２
旺至
麦 章 萄 法预 处理 制 备 化 机 浆 工 艺 的研 奔
李军 波 韩 卿 陕 西科技 大 学造 纸 工程 学院
摘
陕西 西安 （１０１ ７ ０２ ）
要 ： 文研究 了尿素 ～氢氧化钾 法， 本 通过使 用尿素和氢氧化钾对麦草进行预处理 ， 在控制尿素和 氢氧化 钾 用量、 温度 、 升温保温 时间条件下 ， 麦草化机 浆成浆得 率达到 ６ ％以上 。结果表 明： 使 ５ 在尿素 用量
其打浆度在 ４。ｓ ５ Ｒ左右。 然后对其测定水分 ， 测定得
率。 １． ３抄 ２
用 德 国 的标 准纸 页成 型 器抄 纸 ， 定量 为 １０／ ０ｇ 。 ｍ
手 抄 片在物 检前 ， 到 ＩＯ标 准 恒温 恒湿 实验 室 内平 放 Ｓ 衡 水分 ２ ｈ以上 。 ４
１３正交试 验 与极差分 析 ．