杨木APMP中DCS的来源及糖醛酸对助留助滤剂作用效果的影响

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在杨木APMP制浆和漂白过程中会释放出大量的溶解与胶体物质(DCS),其组分主要为溶解的木素、树脂酸及果胶酸等。如果不及时处理,DCS会随着白水的循环而聚集,因其电负性较高会对湿部化学及成纸的性能造成较大的影响。关于整体的DCS(是多组分混合体系)对造纸的影响的研究已经日趋成熟,而对于其中单一组分,如葡萄糖醛酸的研究相对较少,因此探讨研究制浆及漂白过程中所产生的葡萄糖醛酸的结构组成,及其在制浆中的行为,对优化及改进制浆和漂白工艺方法同样具有非常重要的实际意义。论文主要研究了杨木APMP在碱处理和碱性H2O2漂白时所产生的DCS的组分及特性。首先,利用GC-MS分析了在碱处理和碱性H2O2漂白时产生的DCS中碳水化合物的组分及含量,研究DCS中的糖类是否以单体形式存在;再次,研究打浆过程中DCS的溶出规律和碳水化合物组成成分的含量。利用大孔吸附树脂、棉纤维层及阴离子交换树脂,逐步分离除去木素类物质、聚半乳糖葡萄糖甘露糖(GGMs)及中性糖,尝试糖醛酸的分离纯化;最后,以半乳糖醛酸作为糖醛酸的模型物,研究其对阳离子助剂的助留助滤效果的影响。研究结果表明:杨木APMP经过碱处理和碱性H2O2漂白处理后,产生的DCS中碳水化合物的含量明显增加,其中,半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸的增加幅度较大,且溶解与胶体物质中的绝大多数糖类不是以单体形式存在,而是以聚合物的形式存在。在杨木APMP打浆过程中,保水值随着打浆度的增加而增加,但到达一定的程度后达到饱和。磨浆时所产生的木素大部分是以胶体颗粒的形式存在。打浆可以使大量的碳水化合物释放出来,并且打浆时产生的DS中,碳水化合物占DCS的比例比漂白时要低。XAD-8大孔吸附树脂对试样中木素类物质的除去效果较好,去除效率可达99%以上。使用IRA-93阴离子交换树脂不能彻底分离酸性糖与中性糖,并且果胶酸及聚4-O-甲基-葡萄糖醛酸木糖因其极化程度较低、水合半径较小,使用该阴离子交换树脂也不能对其有效分离。加入聚半乳糖醛酸能够降低一元助留助滤体系CPAM、双元助留助滤体系PDADMAC/CPAM的助留助滤效果,随着聚半乳糖醛酸的增加浆料体系的滤水速率和细小纤维留着率均有所下降。而半乳糖醛酸单体对上述两种助留助滤体系均影响不大。
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