表
1
荻的化学成份
( %
对原料
)
水份
灰份
SiO
2
抽 出 物
木 素
冷水 热水
1 %NaO H
苯醇
(2
∶
1)
克拉森
酸溶
总量
综纤维素
(NaClO
2
法
)
聚戊糖
7. 8
2. 67
1. 31
4 . 34
7 . 28
33. 88
1 . 82
20. 20
1 . 78
21 . 98
77 . 56
22. 51
从表 1 中可以看出 ,荻原料的聚戊糖含
量较高 (为 22. 51 %) ,并且据研究
[ 1 ]
,荻的半
纤维素几乎全是阿拉伯糖葡萄糖醛酸木聚
糖 ,三种糖的摩尔比约为 6. 3∶2. 1∶104. 5 ;木
素含量较低 ,主要以克拉森木素形式存在 ,据
文献报导
[ 2 ]
,荻木素为 GSH 型 ,其酚羟基含
量较高 ,其中 H 型结构单元主要是香豆酸结
构 (约占木素总量的 11. 28 %) 以酯键与木素
其它结构单元相连 ,因此荻木素具有较高的
反应 活 性 ; 灰 份 含 量 较 稻 麦 草 低 , 其 中 以
SiO
2
为主 ,约占灰份总量的 50 %。
从荻含有较多的聚戊糖 ,其木素活性较
强的状况来看 ,荻应该比较适合自催化乙醇
法制浆 。
3. 2 各因素的影响规律
根据查阅的文献资料
[ 3～5 ]
和摸索实验
获知 ,保温温度 ( T
max
) 、
保温时间 ( t ) 、液比
(R) 和 EW 浓度 ( C) 是影响成浆状况的主要
因素 。一般情况下 ,自催化乙醇法制浆木素
的脱 除 是 在 较 高 温 度 下 完 成 的 ( 180 ～
200 ℃) ,加之 ,乙醇水溶液表面张力小 ,具有
良好的渗透性 ,所以升温时间越短越好 , EW
浓度低于 40 %或高于 70 %都难以成浆 ,一般
在 45 %～65 %范围内 ,溶解 、
脱除木素的能
力较强 。下面就分别讨论这四个因素对获自
催化乙醇法制浆的影响规律 。
3. 2. 1 保温温度的影响
改变保温温度 ,固定其它三个因素 (t =
120min ,R = 1∶
10 , C = 55 %) ,考查成浆的状
况 ,其结果如图 1 和图 2 所示 。
从图中可知 :
保温温度 ( T
max
) 对浆的硬度影响很大 ,
T
max
升 高 , 硬 度 降 低 。温 度 从 185 ℃升 至
195 ℃,硬 度 下 降 较 快 。再 继 续 升 高 ( 至
200 ℃) ,硬度下降幅度较小 , 而粘度下降很
快 ,细浆得率也有所降低 ,这说明温度超过
195 ℃,木素脱除能力提高不大 ,蒸煮液对碳
水化合物的破坏作用却加剧了 。
从图 1 中还可以看出 ,保温温度升高 ,黑
液酸度增强 (p H 值下降) 。黑液的酸度来源
于高温条件下 EW 对碳水化合物的水解 ,其
中 ,半纤维素上的乙酰基水解生成乙酸 ,聚己
糖水解生成甲酸 。体系酸度的增加 ,反过来
又进一步加快了碳水化合物 (主要是聚戊糖)
的水解 , Y/ L 值在 195 ℃时也基本达到最优 。
正如 上 面 所 分 析 的 那 样 , 温 度 超 过
195 ℃,浆的粘度降低 ,是聚合度下降的结果 ,
这对纤维自身强度会产生不利影响 。综合起
来看 , T
max
选择 195 ℃比较适合 。
3. 2. 2 乙醇浓度的影响
改变乙醇浓度 ,其它三个因素不变 ( T
max
= 195 ℃,R = 1∶
10 ,t = 120min) ,实验结果如
图 3 、
图 4 所示 。
由实验结果可知 ,黑液的 p H 值随乙醇
浓度的降低而下降 ,这也使得碳水化合物被
破坏的程度加深 (从聚戊糖含量及纸浆粘度
降低可知) 。[ H
+
]随 EW 浓度减小而升高的
原因目前尚不清楚 。另外 ,55 %的 EW 脱木
素能力最强 ,制浆选择性最好 ,细浆得率最
高 ,所以 EW 浓度选择 55 %最为合适 。
3. 2. 3 液比的影响
改变液比 ,其它三个因素不变 ( Tmax =
195 ℃,t = 120min , C = 55 %) ,实验结果如图
5 ,图 6 所示 。
从图中可知 ,液比减小黑液 p H 值下降 ,
原因是体系产 H
+
量相差不大时 ,液比小者 ,
[ H
+
]必然大 。p H 值低 ,使得浆中聚戊糖含
量降低 ,纸浆粘度变小 。从脱木素情况看 ,液
比 1∶10 最优 (卡伯价及总木素含量都最低) ,
这可解释为液比加大 ,蒸煮液溶解木素的能
力增大了 。但液比 1 ∶12 浆的硬度高于 1 ∶
10 ,表明液比太高 ,会使[ H
+
]太低 ,蒸煮液碎
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《广东造纸》 1998. No. 4
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