杨木甘油法制浆性能的研究开题报告

 2021-08-09 00:04:19

1. 研究目的与意义

本实验利用三因素五水平的正交试验找出最优蒸煮条件,然后利用最优蒸煮条件进行煮浆,得到更优浆料。测出各项指标进行分析。要求获得的浆得率等性能和其它制浆法相差不多,并且成纸指标较优。由于甘油沸点较高只需在常温常压下就能进行实验。与其他需要高压操作的方便许多,且节约成本,甘油本就是廉价化学品,可在工业上大规模进行生产。杨木甘油法蒸煮所得浆性能较好,成纸指标可以和其它制浆方法所成纸相媲美,并且整个系统对环境污染很小。

2. 国内外研究现状分析

有机溶剂法制浆的起源比较早。在20世纪30年代aronovskygormer,kleinert以及tayenthal对该领域进行了广泛的研究。美国专利局[10]曾于1932年5月3日授予kleinert和tayenthal用于同时回收纤维素和其结壳物质的分解植物纤维材料的工艺的专利,引发了使用甲醇对阔叶木进行脱木素的极大兴趣。50年代的brounstein、以及70年代的kleinert都对溶剂法制浆进行了不懈的研究。自从20世纪80年代以来,有机溶剂法制浆开始向传统的制浆法发起挑战。该法的主要优势便是能从原材料中抽提出全部的化学物质。

20世纪90年代,碱法制浆在化学法制浆中已经没有竞争力。在各种制浆法中,有机溶剂法制浆迎合了当前较盛行的制浆理念,提出原材料不应该仅仅是纤维素纤维资源,而应全部开发,这便是通常所说的木材精炼。90年代中期,大量的有机溶剂法制浆都已经被开发,并应用于不同的纤维原料中[11]。

多年来一直没有对溶剂法制浆下过明确定义,以区别于传统的化学制浆方法。raymond等提出的概念是用有机溶剂水溶液抽提原料,溶解原料中的木素并使其成浆的制浆方法。该定义的不足在于没有明确提出在系统中是否可以添加无机化学药品及其所起的作用。herbert等根据制浆药液的组成将溶剂制浆方法分为6类:a.有机溶剂抽提水解或直接水解;b.酸催化的有机溶剂法;c.酚法;d.碱有机溶剂法;e.亚硫酸盐或硫化物有机溶剂法;f.氧-有机溶剂法。就乙醇法而言,根据制浆机理可以分为自催化乙醇法和催化乙醇法,根据所用催化剂的类型和性质,催化乙醇法又可以分为酸催化法、碱催化法和盐催化法。

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3. 研究的基本内容与计划

主要研究杨木甘油制浆能否得到比普通浆更优的性能。研究如何处理才能得到最优的浆料。根据浆的变化可找出最优蒸煮条件,然后抄纸将成纸性能与机械浆的成纸所对比,要求得到更好的成纸性能。最后对内部分子结构进行分析,看能得到什么不同的分子结构,是否有助于成纸性能的改进。

4. 研究创新点

在国内杨木资源较其它材种要丰富的多,这为本实验的工业化实施提供了强有力的物质基础。本实验现在正处于基础研究阶段,通过确定最佳的蒸煮工艺参数,完成部分甘油法制浆的的基础性研究,从而为将来的工业化利用提供理论依据。甘油制浆可得到较优的浆料,有很好的发展前景。

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