在常規工藝下難以制備高白度(>78%)竹材化學機械漿是制約竹類資源在高附加值紙產品領域規模化應用的關鍵技術瓶頸。使用乙醇-水二元介質堿性過氧化氫漂白體系可以突破當前慈竹機械漿漂白上限,將紙漿白度提升至80%以上。以慈竹機械漿為原料,對比研究了常規過氧化氫用量(90 kg/t)水相體系兩段漂工藝、高過氧化氫用量(180 kg/t)水相四段漂工藝和高過氧化氫用量(180 kg/t)乙醇-水二元介質相四段漂工藝中各段處理所得紙漿的發色基團結構特點,以及3種工藝漂白段溶出物的結構特點,以此探索二元體系漂白過程中發色基團形成和溶出規律。結果表明,在漂白過程中,慈竹機械漿中的苯環類共軛結構含量逐漸降低,但在化學品用量較大的漂白段會生成在水相體系無法被破壞和溶出的呋喃類共軛結構。在漂白體系中引入乙醇,可以顯著提高呋喃類共軛結構的溶出效率,同時發現漿料中溶出的部分苯環結構發生了開環反應,推測堿性條件下乙醇電離的微量乙氧根離子對呋喃類共軛結構的脫除具有關鍵性作用。慈竹機械漿發色基團演變及溶出機制可為開發經濟上可行的竹類機械漿漂白工藝提供理論基礎。
得出結論
1)在堿性過氧化氫漂白體系中, 隨著成漿白度的增加, 漿料中苯環類共軛結構含量降低, 但呋喃類共軛結構的含量增加, 呋喃類共軛結構的生成出現在化學品用量較大的漂白段。
2)在水相體系中, 增加預處理次數和化學品用量可以降低苯環類共軛結構的含量, 但對烴類、呋喃類和環戊烯酮類共軛結構的破壞和溶出效果有限。因此, 水相體系下無法制備高白度慈竹機械漿。得出結論
1)在堿性過氧化氫漂白體系中, 隨著成漿白度的增加, 漿料中苯環類共軛結構含量降低, 但呋喃類共軛結構的含量增加, 呋喃類共軛結構的生成出現在化學品用量較大的漂白段。
3)在乙醇-水二元介質體系中,乙醇的加入可以顯著提高烴類、呋喃類和環戊烯酮類共軛結構的溶出, 同時通過開環反應破壞苯環類共軛結構,因此可以制備高白度慈竹機械漿。
(文章來源:林業工程學報)