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随着我国国民经济的快速发展,纸和纸制品的需求量急剧增加,而我国造纸木材原料又极度短缺,这导致我国造纸工业巨大的原料缺口。我国的麦草原料资源丰富,合理利用麦草资源可以缓解这一矛盾。我国麦草浆的生产多采用传统碱法制浆,其能耗大,废液污染负荷大,一直是人们普遍关注和亟待解决的问题。因此探索麦草原料低污染蒸煮和漂白方法,生产低能耗、低污染和高质量的纸浆对我国造纸工业的可持续发展具有较为重要的意义。本论文对麦草碱性亚钠-蒽醌法(AS-AQ法)蒸煮及其全无氯(TCF)漂白性能进行了较为系统的研究。
采用均匀设计法对麦草AS-AQ法蒸煮工艺进行了优化。研究表明,用均匀设计法优化麦草AS-AQ法蒸煮工艺是可行的,得到了比较理想的实验结果。麦草AS-AQ法蒸煮的较佳工艺条件为：用碱量15％(以NaOH计),亚硫酸化度65％,AQ用量0.05％,蒸煮最高温度160℃,升温时间90min,保温时间65min,液比1:5。在该蒸煮工艺下得到的纸浆具有颜色浅、得率高、硬度低以及强度和滤水性能较好等优点,其主要指标为：细浆得率45.78％,卡伯值9.6,粘度1170ml/g,白度50.1％ISO。
对AS-AQ麦草浆进行OXP(O：氧脱木素,X：预处理剂X预处理,P：过氧化氢漂白)和XPo(Po：压力高温过氧化氢漂白)两种漂序的FCF漂白研究结果表明：
1.AS-AQ麦草浆氧脱木素具有木素脱除率高和脱木素选择性好的特点。其较佳工艺条件为：浆浓10％,用碱量3％,MgSO40.5％,氧压0.6MPa,温度100℃,时间60min。经氧脱木素后,纸浆卡伯值为4.8,粘度为1018ml/g,白度为62.5％ISO。
2.氧脱木素后的AS-AQ麦草浆在过氧化氢漂白前进行预处理是必要的。采用预处理剂X、EDTA、DTPA和酸洗等预处理方式均在一定程度上提高了过氧化氢漂白的效率。其中预处理剂X的预处理效果最好,与不经过预处理的过氧化氢漂白相比,可以使漂浆白度提高10％ISO左右。预处理剂X的适宜预处理条件为：浆浓5％,用量0.5％,温度60℃,时间30min。
3.AS-AQ麦草浆OXP漂序过氧化氢漂白段较适宜的工艺条件为：浆浓12％,H2O23％,NaOH 1.2％,Na2SiO3 1.5％,MgSO40.2％,温度95℃,时间120min。漂终白度达84.1％ISO。
4.AS-AQ麦草浆XPo漂序压力高温过氧化氢漂白段较佳的工艺条件为：浆浓10％,H2O2 3％,NaOH 3％,Na2SiO3 1.5％,MgSO4 0.5％,氧压0.3MPa,温度120℃,时间60min。漂终白度达80.4％ISO。 5.低硬度的AS-AQ麦草浆具有很好的可漂性,通过短程序TCF漂白即可漂至80％ISO以上的较高白度,且漂白浆具有较好的白度稳定性和较高的物理强度,可以满足中、高档文化用纸的抄造要求。