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超临界二氧化碳辅助乙醇制浆脱木素及木素结构变化分析

2020-09-12朱宏伟,刘晶,王兴,周景辉

大连工业大学学报 2020年4期

朱 宏 伟, 刘 晶, 王 兴, 周 景 辉

( 1.大连工业大学 轻工与化学工程学院, 辽宁 大连 116034; 2.岳阳林纸股份有限公司, 湖南 岳阳 414000 )

0 引 言

乙醇有机溶剂法制浆(AEOP)也称为Alcell法制浆,主要是利用木材的酸自水解。木片在190~200 ℃的高温高压下,用50%乙醇的水溶液进行蒸煮,蒸煮使得乙酰基脱落形成游离乙酸,从而使木材中的木素脱除[1]。在蒸煮过程中还会发生半纤维素的水解,特别是木聚糖水解。虽然在强度方面乙醇法制浆比不上相应的硫酸盐浆,但其光学特性较好,与其他有机溶剂纸浆一样,抽出物含量极低,纸浆白度稳定性好。由于在酸性乙醇与水组成的蒸煮液中二氧化硅不溶,因此二氧化硅会保留在纸浆纤维内部,不会造成回收系统的热交换器硅沉淀污垢,因此乙醇法制浆还适用于二氧化硅含量较高的非木材原料[2]。AEOP 的主要优点是蒸煮液的再生相对简单,并且除乙醇外,不需要补加其他蒸煮化学品。因为整个制浆过程没有硫参与,所以能够得到无硫的副产品,以便进一步加工处理,还有一个优点是该方法生产的纸浆容易漂白[1-3]。AEOP的主要缺点是对原料的适应性差、制浆温度高、对设备的耐压要求高以及设备投资大。

为了解决AEOP对原料的不适用性和制浆温度较高的缺点,已有研究者开发了Lignol法制浆,该方法使用质量分数40%~60%的乙醇作为制浆药液,以硫酸作为催化剂,能够从针叶木中降解抽提木素,并且获得的木素纯度较高、分子量较低、反应活性基团丰富,因此广泛适用于木素基黏合剂和相关产品生产[4]。……

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