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为了使我国丰富的禾草类植物纤维原料得到更好的利用以弥补木材资源的不足,并充分发挥适于草类植物纤维原料的AS-AQ法蒸煮的作用,本文对芦苇、麦草和稻草AS-AQ法制浆的最优碱比进行了研究。
通过条件实验表明:这三种最常用的非木材纤维原料与木材纤维原料一样,有各自的适宜碱比。在实验的蒸煮条件下,芦苇AS-AQ法蒸煮的适宜碱比为0.2;麦草AS-AQ法蒸煮的适宜碱比为0.7;稻草AS-AQ法蒸煮的适宜碱比为0.6。这三种原料在各自的适宜碱比下采用AS-AQ蒸煮,具有最高的木素脱除率,可以得到较高的蒸煮得率、最低的硬度和最好的纸浆性能。
芦苇在用药量16﹪(Na2O计),液比1∶6,AQ用量0.05﹪,最高温度160℃,保温2h的蒸煮条件下,碱比为0.2时,其脱木素能力最强:得率51.41﹪、KMnO4值6.41、纸浆粘度(聚合度)1983、漂白至70﹪(SBD)时的漂率为1.9。
麦草在用药量13﹪(Na2O计),液比1∶6,AQ用量0.05﹪,最高温度160℃,保温1h,碱比为0.7时,其木素脱除率最好:得率50.8﹪、KMnO4值5.4、纸浆粘度1012ml/g。
稻草在用药量12﹪(Na2O计),液比1∶6,AQ用量0.05﹪,最高温度160℃,保温1h,碱比为0.6时,其脱木素选择性好,即:得率较高,硬度最低。其废液中含硅量较少,比烧碱-蒽醌法稻草浆废液的含硅量低近10倍。在不同的蒸煮条件下,将各种碱比的浆蒸煮到同等硬度(KMnO4值6.4±0.4),则碱比0.6的浆需要最温和的条件蒸煮,即具有最高的脱木素反应活性和选择性,从而保持高得率(49.2﹪),高粘度(1285.4ml/g)。
论文对三种草原料的AS-AQ法蒸煮碱比差异原因进行了分析,认为它们的木素组成、结构、分子量的不同是它们在AS-AQ蒸煮中所要求的适宜碱比不同的主要原因。稻草和麦草的1﹪氢氧化钠抽出物高于芦苇也是它们AS-AQ法蒸煮碱比高的原因之一;原料半纤维素的含量对碱比影响不大。