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禾草类植物纤维原料是制浆工业的重要原料之一。但在稻草碱法制浆过程中,蒸煮黑液碱回收利用等方面的困难,造成了资源浪费和环境污染严重等问题。为了丰富稻草资源利用的途径,以及弥补肥料K元素的缺乏,采用稻草乙二胺-氢氧化钾法制浆,利用黑液来生产高效有机缓释肥;同时含氮纸浆还可以解决漆酶预处理过程中的介质问题,实现农业生产——稻草利用——制浆——肥料——农业生产的循环经济目的。 对蒸煮影响因素的研究结果表明:乙二胺-氢氧化钾法(EP-P)蒸煮的适宜工艺条件:KOH用量9%(KOH计)、乙二胺用量16%(乙二胺计)、AQ用量0.05%、保温时间20min、液比1:6、最高温度150℃。蒸煮后浆料的性能指标为:卡伯值17.2,纸浆得率37.20%,白度24.7%SBD。 稻草EP-P的反应历程和动力学的研究结果显示:稻草EP-P制浆脱木素的反应历程分为两个阶段,即110℃以前为大量脱木素阶段(木素脱除率达到83.7%),110℃到150℃之间为补充脱木素阶段;主要脱木素阶段脱木素反应呈表现一级反应,其反应活化能为31.643kJ/mol。 稻草EP-P蒸煮黑液中总氮含量13.48g/l、铵态氮含量0.16 g/l。黑液经氧化反应后,随着反应时间延长,其铵态氮的含量随着增加,从而起到缓释氮肥料的作用。 在漆酶处理时可以不添加介质ABTS,达到漆酶介质体系的相近效果。稻草EP-P浆在漆酶用量为5IU/g时效果较好。红外光谱对EP-P浆漂白前后浆料分析显示:在2374cm-1和2136cm-1处存在着吸收峰,有—NH+2—、—N+≡C-的含氮化合物的结构存在,表明蒸煮过程中引入了氮元素,为漆酶的预处理提供了一定的氮源。