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杂多酸催化水解纤维素纤维提升溶解浆黏度控制和反应性能

2021-08-12王欣奇超秦小渝卢万里赵毓东徐永建倪永浩

中国造纸 2021年4期

王欣奇 段 超秦小渝 卢万里 赵毓东 徐永建 倪永浩

(陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西省造纸技术与特种纸开发重点实验室,轻化工程国家级实验教学示范中心,陕西西安,710021)

溶解浆是一种具有高纯度纤维素的化学浆粕,主要用来生产黏胶纤维[1-2]。在黏胶纤维的生产中,其过程控制和终端产品质量与溶解浆的浆料黏度和反应性能密切相关[3-4]。适当降低溶解浆黏度有助于缩短下游黏胶纤维制备过程中碱化和老化反应时间,同时提高黏胶液的过滤性能,有效增加溶解浆的反应性能,从而大大降低黄化过程中反应试剂二硫化碳的使用量;且制备得到的黏胶纤维质量也更好[5-7]。因此,低黏度(一般为250~500 mg/L)和高反应性能的溶解浆是生产高品质黏胶纤维的前提。

传统预水解硫酸盐法(PHK法)作为制备溶解浆主要方法,具有原料适用性广、生产规模较大以及溶解浆纯度较高的优点[8-9],但也存在浆料黏度过高和反应性能较低的瓶颈。为了改善溶解浆上述性能,可采用降解(利用无机酸等)[7]、润胀(利用离子液体等)[10]、机械粉碎[11]和生物酶[12-14]等方式对溶解浆进行处理。然而,上述处理方式中,传统无机酸对设备腐蚀严重且效果一般;离子液体分离难度大且成本较高;采用机械粉碎处理将显著增大能耗;此外,除无机酸和酶处理外,单独采用上述其他处理方式难以同步改善浆料聚合度和反应性能。尽管有研究表明纤维素酶处理是一种绿色、高效的活化溶解浆纤维的处理方式,但也存在对处理条件要求较高、酶回收困难及处理成本相对较高的瓶颈[15]。……

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