阔叶木蒸煮黑液中木素溶解性能的研究

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木素具有胶体的特性。本文采用聚焦光束反射测定仪(FBRM)、激光粒度仪、膜分离与紫外分光光度计(UV)相结合的方法,研究了电解质对黑液体系中硫酸盐木素溶解性能的影响。根据研究结果,可采取相应的措施来减缓某些电解质对原料的蒸煮、浆料的洗涤以及纸浆漂白所产生的不良影响;也可将金属离子对于木素溶解性能影响的研究结果应用于盐析法提取木素。电解质对桉木硫酸盐法黑液中木素溶解性能影响的研究结果表明,Ca2、Mg2+、 Mn2+、Fe3+和Fe2+的临界聚沉浓度分别为50.10 mmol/L、64.9mmol/L、12.5mmol/L、 1.87 mmol/L和1.56 mmol/L。在黑液中的金属离子浓度达到临界浓度之前,木素颗粒数增加不大,但黑液的UV吸光度(205nm处)减少百分比会随着黑液中金属离子浓度的增加而略有增大。当黑液中的金属离子浓度超过临界浓度时,木素的吸光度减少百分比和颗粒数量都急剧增加。黑液残余有效碱浓度在范围内变化时,A13+的临界聚沉浓度随着黑液中残余有效碱浓度的增加而减小,其它几种金属离子的临界聚沉浓度随着黑液残碱浓度的增加变化较小。随着原黑液中金属离子浓度的增加,纳米级木素颗粒的粒径逐渐增大。NaCl对残碱浓度为3.54 g/L到17.89 g/L之间的黑液体系中木素的溶解性能影响不大,几种酸根离子(SO42-、NO3-、SiO32-、CO32-)对黑液中木素溶解性能的影响较小。pH值对桉木硫酸盐法黑液中木素溶解性能影响的研究结果表明,当黑液的pH值在13.2-10.6之间时,木素的颗粒数和吸光度减少百分比随着pH值的降低变化很小;当黑液的pH值在10.6-9.3范围内时两者随着pH值的降低都急剧增加;当其小于9.3时随着pH值的降低两者增加缓慢。Ca2+和Mg2+随着桉木硫酸盐法黑液中固形物含量的减小,其临界浓度逐渐降低;Mn2+和Fe3+的临界浓度随着黑液中固形物含量的减小先增加后降低。增加桉木硫酸盐法蒸煮和洗涤过程所用水中电解质的含量会使蒸煮后和洗涤后纸浆的卡伯值增大。研究了电解质对桦木硫酸盐法黑液中木素溶解性能的影响。实验得出,Ca2+和A13+的临界聚沉浓度较大,分别为40.5 mmol/L和31.5 mmol/L, Mg2+和Mn2+的临界聚沉浓度较小,分别为7.80 mmol/L和4.10 mmol/L。NaCl以及几种酸根离子对有效碱浓度为7.94 g/L(以NaOH计)的黑液中木素的溶解性能几乎没有影响。
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