本文探讨了高卡伯值硫酸盐竹浆氧脱木素的优化工艺条件,合成了多种复合型氧脱木素助剂,探讨了添加助剂的氧脱木素优化工艺条件,及其后续ECF、TCF漂白。为竹浆氧脱木素技术的工业化应用提供理论依据。 首先优化了不添加助剂的氧脱木素工艺条件。对卡伯值22.7,黏度987cm3/g的硫酸盐竹浆,氧脱木素的优化工艺条件是:NaOH用量4％,MgSO4用量0.6％,温度90℃,反应时间40min,氧压0.5 MPa。氧脱木素后,卡伯值8.6,脱木素率62.11％,黏度822cm3/g,黏度损失率16.72％。竹浆卡伯值27.5,黏度1016cm3/g时的优化工艺条件是:NaOH用量4％,MgSO4用量0.5％,温度100℃,反应时间60min,氧压0.5 MPa。氧脱木素后,卡伯值11.8,脱木素率57.09％,黏度855cm3/g,黏度损失率15.85％。 在实验室自行制备15种氧脱木素助剂,从中筛选出性能稳定,效果明显的三种：OB、OC、OD。 优化了添加助剂的氧脱木素工艺条件。竹浆卡伯值22.7,黏度987cm3/g时的优化工艺条件是：助剂OB用量0.05％,NaOH用量3％,MgSO4用量0.6％,温度80℃,反应时间40min,氧压0.5 MPa。氧脱木素后,卡伯值11.6,脱木素率48.90％,黏度875cm3/g,黏度损失率11.35％。在相同条件下,不添加助剂时,氧脱木素后,卡伯值14.4,脱木素率36.56％,黏度854cm3/g,黏度损失率13.48％。竹浆卡伯值27.5,黏度1016cm3/g时的优化工艺条件是：助剂OC用量0.1％,NaOH用量4％,MgSO4用量0.5％,温度100℃,反应时间60min,氧压0.6 MPa。氧脱木素后,卡伯值10.0,脱木素率63.64％,黏度823cm3/g,黏度损失率19.06％。助剂OD用量0.2％,NaOH用量4％,MgSO4用量0.5％,温度100℃,反应时间60min,氧压0.5 MPa。氧脱木素后,卡伯值10.9,脱木素率60.36％,黏度853cm3/g,黏度损失率16.04％。 在氧脱木素优化工艺条件下得到的竹浆进行后续的DQP漂白。在D段有效氯用量2％,初始pH值4左右,温度60℃,时间60min;Q段EDTA用量0.4％,初始pH值4左右,温度70℃,时间60min;P段H2O2用量2％,MgSO4用量0.05％,温度90℃,时间210min的条件下。DQP漂白浆的白度达到81.2％ISO。 在氧脱木素时添加助剂可提高其后ECF漂白浆的白度,OocDQP和OoDDQP漂白浆的白度分别达83.4％ISO和84.0％。采用TCF的O1O2QP和OQP漂白,在H2O2用量分别为6％和8％的情况下,白度也可达到80％ISO。在漂至相同的白度时,ECF漂白浆的强度比TCF漂白浆好得多。 通过SEM观察了氧脱木素后的浆料纤维形态的变化,探讨氧脱木素助剂对纤维的作用效果。结果表明,助剂强化的氧脱木素的纤维变得润胀、松软,合成的氧脱木素助剂均能加速蒸煮化学药品的渗透和均匀分散,从而有助于氧脱木素的进行。通过HSGC系统测定氧脱木素后纤维中羧基含量,结果表明,在氧脱木素过程中添加助剂后,竹浆羧基的含量有所下降。用酶-弱酸水解分离竹子原料和两段氧脱木素后竹浆、O1O2QP漂白后的木素,并用紫外光谱(UV)、红外光谱(FTIR)、和核磁共振波谱(NMR)对木素结构变化进行了分析。研究结果表明,竹浆经氧脱木素后,残余木素中的脂肪羟基含量增加,酚羟基含量减小,羧基含量增加,说明木素被进一步氧化降解。