[00893732]杨木乙醇制浆及其木素的提取、改性及利用

项目属于造纸科学技术领域。传统的化学纸浆的制浆方法产生的废液处理方法以燃烧法为主，其设备投资高，对环境仍有一定程度的影响，而且造成木素资源的极大浪费。因而，寻求无污染、低消耗，综合利用木素资源的新型制浆方法意义重大。项目分别得到了辽宁省科技厅自然科学基金(20052160)、辽宁省教育厅实验室重点项目(20060157)。辽宁省教育厅创新团队项目(2007T007)资助。课题内容主要分三大部分。课题第一部分，对杨木乙醇法制浆进行了研究。探讨了杨木自催化乙醇制浆的最佳蒸煮条件。同时，探讨了杨木氯化镁催化乙醇制浆的最佳蒸煮条件。使蒸煮最高温度由自催化的205℃降到175℃，比自催化制浆温度下降了30℃，蒸煮压力下降1.08MPa。降低了对设备要求。对杨木自催化及无机盐催化乙醇制浆脱木素机理进行探讨，得出脱木素反应均为一级反应，都分两个脱木素阶段。并计算出两个阶段的反应速率常数和反应活化能，发现杨木比较适合乙醇法制浆。对杨木自催化乙醇法制浆木素脱出过程进行研究，进而也验证杨木木素结构。课题第二大部分，对杨木乙醇法制浆废液分离回收进行了研究。研究了杨木乙醇法制浆蒸煮废液中木素的分离方法和超滤处理的条件以及回收乙醇的方法。回收的乙醇可以循环回用，分离的木素可以作为化工原料进行综合利用。课题第三大部分，主对分离的木素进行改性和在造纸助剂上的应用进行了研究。探讨了杨木乙醇木素羟甲基化改性的反应条件，用改性后的木素与PAE合成了木素型湿强剂，湿强效果良好。找到了杨木乙醇木素与丙烯酰胺接枝，制备木素型聚丙烯酰胺助留助滤剂的条件，取得良好的助留助滤效果。找到了杨木乙醇木素制备木素型施胶剂的条件，取得良好的施胶效果。另外，用超滤方法对乙醇木素分级后应用，结果发现分子量小于5000级分木质素型湿强剂的湿强效果最好，分子量为5000～10000级分木素型助剂的助留助滤性能最好，分子量小于5000的木素型施胶剂的施胶性能最好。该课题研究的乙醇法制浆技术是无污染制浆技术。制浆废液中乙醇可简易回收循环使用，木素可以分离后作为化工原料综合利用。这种对环境无污染，资源得到综合利用的方法将具有可持续性，符合科学发展的理念。将对制浆造纸行业产生制浆方法的改变起到一定的引领作用。付诸实践后将有不可估量的社会、环境、生态效益。