【造纸工业论文】玉米秸秆膨化浆造纸可行性探究.docx
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1、【造纸工业论文】玉米秸秆膨化浆造纸可行性探究摘要面对我国造纸工业纤维原料供给缺乏的严峻形势,积极探索非木材纤维原料在造纸工业的充分利用,是生物质资源利用领域的重要研究课题。本文通过对膨化前后的玉米秸秆进行化学成分、扫描电镜以及射线衍射分析,探究膨化处理方法对玉米秸秆化学成分和纤维形态所产生的影响。同时通过对不同比例玉米膨化浆分别与针叶木浆、阔叶木浆和棉浆配抄成的纸页进行物理性能检测,分析成纸要求的混合比例。结果表明,膨化经过导致木素含量明显降低,综纤维素、灰分、有机溶剂抽出物相对含量有所提高;且膨化经过会使得部分木素脱落,纤维疏松分离,但不会对纤维素的结晶区产生影响;玉米膨化浆与针叶木浆、阔叶
2、木浆、棉浆配抄成纸时,膨化浆占比配抄得到的纸板符合要求。关键词膨化浆;木素;纤维形态;纸张性能化机浆和化学浆相比,化机浆拥有得率高、污染小及松厚度高等一系列优势,但其缺点也很明显,如磨浆能耗高,成纸强度差等,而这两个缺点在很大程度上限制了化机浆用处的拓展以及发展。同时对于中国这个农业大国而言,木材资源紧缺,农业废弃物甘蔗渣、麦秸、稻秸、玉米秸秆等资源丰富。因而在发展膨化浆的同时,也需要提高非木材纤维原料的利用率,进而进一步解决中国制浆造纸工业木材纤维原料紧缺这一问题。尽管草类原料灰分含量和半纤维素含量高,化学制浆性能差,但其构造疏松,质地柔软,对化学预处理的要求相对较低,因而草类原料合适膨化浆
3、的生产。瞻望造纸工业将来,政策资源、环境和市场仍将是影响造纸工业可持续发展的主要因素。秸秆生物质资源利用遭到我国政务以及相关部门的高度重视。采用合理方式,加强玉米秸秆的综合开发利用,在减少环境污染,实现农业可持续发展等方面具有重要意义。据此,玉米秸秆纤维由于玉米种植广泛、自然蓄积量大等原因成为了对其进行深度探索、开发利用的原因。农作物秸秆的主要成分为纤维素、半纤维素和木素,三者占秸秆总量的,其中纤维素占,半纤维素占,木素占。玉米秸秆主要由外皮、髓芯穰、叶组成。玉米秸秆外皮质量约为,其纤维含量在各部分中最高,约,且机械强度较高。髓芯质量约为,纤维含量为,髓芯密度很小,蓬松柔软,吸水性强,机械强度
4、极低。叶片的质量约为,纤维含量为,机械强度很小。制浆造纸主要是利用玉米秸秆皮的部分,。木质纤维原料预处理的方法主要有物理法、化学法、化学物理法、生物法及综合法等。实验所选用的原料是经过膨化处理前后的玉米秸秆。由于玉米秸秆特殊的构造,使玉米秸秆在制浆经过中需要消耗较多的化学药品,进而增加了制浆成本。膨化技术可在一定程度上缓解此问题。膨化处理是将木质纤维原料先用高温水蒸气处理适当时间,然后连同水蒸气一起从反响釜中急速放出而得到。由于木素、半纤维素结合层被毁坏,并造成纤维素晶体和纤维束的爆裂,使得纤维素易于被降解利用。但膨化处理后可能会提高纤维素的结晶指数。实验材料与方法原料未膨化玉米秸秆、膨化玉米
5、秸秆、针叶木浆、阔叶木浆、棉浆。膨化工艺:将玉米秸秆用造粒机打碎后参加膨化反响釜膨化仪中,参加约的水后在的环境中密封保存,再加水干玉米秸秆绝干重量与水质量比后膨化,膨化经过中有水分流失。膨化机自动出料,待膨化温度上升到时,收集膨化浆料备用。化学成分分析化学组成是评价纤维原料能否合适用于制浆造纸纤维原料的重要根据。表征造纸植物纤维原料的化学成分特征的分析项目通常有:木素、综纤维素、纤维素、聚戊糖、灰分、热水抽提物及有机溶剂抽提物苯醇、乙醚抽提物等含量的测定。除此之外,根据不同原料的特殊性,还需测定其他相应的分析项目。本文对未膨化玉米秸秆和膨化玉米秸秆原料的灰分、苯醇抽提物、酸不溶木素、综纤维素进
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