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纤维颗粒可直接改性用于造纸

返回列表 来源: 中国纸业网 发布日期 2019-08-02 浏览: 106

为了进一步提高纤维颗粒在纸张抄造中的应用效果,利用其表面积大、可化学改性羟基增多的特点,进行直接干法改性,省去制浆化学过程,克服常规不能增强的缺点,提高其在造纸中的应用价值,以及在纸品染色和废水脱色吸附方面的优势。接下来的实验将研究纤维颗粒的直接改性,改性手段包括微波诱导和直接加热法,改性方法包括醚化和接枝,对比研究改性纤维颗粒在抄纸、染色及脱色的应用效果。

实验材料

木粉来自某工厂的100目、150目、200目、250目和300目木粉。

蔗渣粉和稻草粉来自华南农业大学实验农场,经过清洗晾干,粉碎机粉碎,然后经过筛网,得到120目、160目、200目的粉。

原料预处理

首先测出粉料固含量,进行热水预处理,取1kg绝干木粉,液比1:8。木粉和水都放进蒸煮锅,空转5min后,加热到160℃,然后保温半小时,取出木粉洗干净;然后在低温下(65℃)烘48h(固含量74%),放进密封袋里,贴上标签。

改性过程

3.1纤维颗粒微波改性方法:将预处理后及未预处理的两种木粉纤维颗粒原料,与反应试剂直接混合后,在不同条件下分别进行微波诱导改性。甘蔗渣和稻草粉没有进行热水预处理。

3.2纤维颗粒直接加热改性方法:同微波改性方法,只是改性条件采用水浴加热。

3.3纤维颗粒醚化改性方法:在一定碱用量下,混合不同用量的醚化剂,少量水用来溶解试剂,一起与颗粒混合均匀,在不同温度和时间下反应,水浴中保温,并用手频繁揉搓。微波改性,则是采用不同功率在不高于10min的时间内完成反应。

3.4纤维颗粒接枝改性方法:与醚化改性相同,反应试剂为酰胺,引发剂采用过硫酸铵/亚硫酸氢钠的氧化-还原体系,为了保证是干法改性,只添加少量的水溶解试剂。

直接阳离子醚化纤维颗粒的抄纸结果

上图分别是稻草粉和蔗渣粉直接阳离子醚化改性后添加于抄纸系统中成纸强度变化。成纸强度,尤其是抗张指数比不添加的空白样大幅度提高。

微波阳离子醚化纤维颗粒的抄纸结果

下面图片是稻草粉微波阳离子醚化改性后添加于抄纸系统中成纸强度变化。

在不高于15%用量的前提下,增加改性粉添加比例,抗强指数增加。不同目数的对比来看,尺寸越小,强度提高越大,200目的抗张强度最大。

改性粉添加量10%后,环压指数比空白样显著增加,添加量由10%增加到30%,成纸环压强度平稳增加。

阳离子醚化纤维颗粒的染料吸附结果

改性粉的脱色效果如图所示。

结果表明,改性甘蔗渣和稻草粉能有效吸附有色废水的染料,吸附率高。

酰胺直接接枝纤维颗粒的抄纸结果

采用水浴加热方法,纤维颗粒直接与酰胺反应,不同温度与不同酰胺用量的改性后,添加10%用量进行抄片,对抗张指数的影响如图13和图14所示。

从图看出抗张强度,高于60℃反而使成纸强度下降。

从图看出,随着酰胺用量的增加,改性后的纤维颗粒添加10%时,抄片的抗张指数随之增加。

结论

纤维颗粒可以通过直接化学改性,用于造纸过程。

责任编辑:葛

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