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近年来,尽管通过增加木浆比例和提高废纸资源的利用率来调整制浆造纸原材料结构,但非木材原料仍将是我国重要的纤维资源。麦草、蔗渣和竹子是我国主要的三种非木材纤维原料。本论文以麦草浆、蔗渣浆和竹子浆为研究对象,进行了对环境友好的ECF和TCF漂白及其机理的研究,为在我国实现无/少污染漂白提供技术和理论依据。 在对非木材纸浆OQP漂白的研究结果表明,较强的氧脱木素条件,即浆浓10%,NaOH用量2.5%,MgSO4用量0.5%,氧压0.7MPa,温度105℃,时间75min,脱木素的效果比较好,且粘度下降不多。螯合处理的最佳pH值为3。H2O2漂白的最佳工艺条件为:浆浓10%,H2O23.5%,NaOH 1.5%(麦草浆),1.6%(蔗渣浆),MgSO40.05%,90℃,时间4h。若在H2O2漂白时用氧加压,即采用压力过氧化氢漂白,有利漂终白度的提高,且粘度下降不大。 进行了低二氧化氯用量的DQP漂白的研究。采用低二氧化氯用量(麦草浆和竹子浆为1.5%,蔗渣浆为1.0%,均以有效氯计)和低过氧化氢用量(三种浆均为1.5%)的DQP漂白,可将麦草浆、蔗渣浆和竹子浆漂至83%ISO以上的白度,且DQP漂白浆有较高的粘度和强度,并有很好的白度稳定性。D段终点pH值的优化结果为:竹子浆、蔗渣浆、麦草浆均为4左右。三种非木材浆料(麦草浆、蔗渣浆、竹子浆)DQP漂序中螯合处理采用EDTA的适宜用量为0.1%~0.2%。H2O2漂段MgSO4的合适用量(以Mg2+计)为:蔗渣浆0.02%,竹子浆0.04%,而麦草浆由于镁的含量较高,可不加Mg2+。 在达到相同的白度水平下,OQP和DQP漂白浆比对应的CEH漂白浆白度稳定性好,粘度也高得多。要达到相同的强度,OQP和DQP漂白浆所需的打浆转数或打浆能耗比CEH漂白浆少;在相同的打浆度下,OQP和DQP漂白浆的强度比CEH漂白浆好。QP和DQP漂白废水的污染负荷(CODcr、BOD5和SS)比CEH漂白废水低得多。 本文在研究过渡金属离子对过氧化氢漂白的影响中发现,随着Cu2+和Mn2+含量的增加,残余H2O2迅速减少,过氧化氢漂白浆的白度逐渐降低,而卡伯值逐渐提高。随着Cu2+含量的增加粘度逐渐降低,而一定量Mn2+的存在有利于漂白浆粘度的提高。从纸页的物理强度看,随着漂白时Cu2+加入量的增加,纸页的抗张、撕裂和耐破强度均降低。随着Mn2+加入量的增大,裂断长逐渐降低,耐破指数略有提高,撕裂指数逐渐增加,撕裂指数的升高与粘度(聚合度)的提高有关。