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麦草作为纤维造纸原料,在我国具有重要地位。研究其蒸煮过程脱木素、纤维素和半纤维素降解的动力学,并利用其研究结果对蒸煮质量进行控制,具有重要意义。本文通过对不同蒸煮温度不同反应时间所得纸浆中木质素、半纤维素和纤维素含量的分析,对麦草烧碱-蒽醌法和硫酸盐-蒽醌法的制浆反应动力学和蒸煮历程进行了研究。结果表明,随着温度的升高,纸浆中三组分含量迅速下降,化学反应速率增快。研究发现,与蒸煮时间相比,麦草脱木素过程受温度的影响更大。本文通过建立反应动力学方程获得了麦草烧碱-蒽醌法和硫酸盐-蒽醌法制浆化学反应速率常数以及反应级数。木质素的降解动力学方程AP-AQ法为:-dL/dt = KL(OH-)1.13~1.20(AQ)0.12~0.25 ,活化能E=34212 Cal/mol。KP-AQ法脱木质素反应动力学方程为:-dL/dt = KL(OH-)1.26~1.39(HS-)0.22~0.24(AQ)0.64~0.67 ,活化能E=29270 Cal/mol。KP-AQ法脱木质素速度较AP-AQ法快。麦草AP-AQ法和KP-AQ法中木质素的脱除分为三个阶段,即主要脱木质素阶段、补充脱木质素阶段和残余脱木质素阶段。大量的木质素降解阶段AP-AQ法溶出的木质素量为总木质素的54%左右,而KP-AQ法中则溶出60%左右。半纤维素降解动力学方程AP-AQ法为:-dC半纤维素/dt=K . C半纤维素. (OH-)2.843.49.( AQ)0.240.27活化能E=4194 Cal/mol。KP-AQ半纤维素降解动力学方程为:-dC半纤维素/dt=K . C半纤维素(OH-)3.174.65. (SH-)1.061.39. (AQ)1.131.41 ,活化能E=5210 Cal/mol。麦草AP-AQ法和KP-AQ法中戊聚糖的降解主要发生在蒸煮初期,AP-AQ法140℃时,半纤维素的吸附作用明显。KP-AQ法蒸煮中戊聚糖的降解五分钟后进入第二个阶段,第一阶段戊聚糖降解量约占整个戊聚糖降解量的90%左右。KP-AQ法半纤维素的保留率高于AP-AQ法。纤维素降解动力学方程AP-AQ法为:-dC纤维素/dt=K. C纤维素. (OH-)2.11~2.82. (AQ)0.70~0.76,活化能E=39077 Cal/mol。KP-AQ法纤维素降解动力学方程可以描述为:-dC纤维素/dt=K . C纤维素(OH-)7.46~8.47. (SH-)1.40~2.54. (AQ)2.21~2.81,活化能E=34949 Cal/mol。麦草AP-AQ法中温度为100℃时纤维素几乎没有降解,当温度由120℃升高至160℃纤维素降解量增加了3%,与KP-AQ法相似。随着碱浓增加AP-AQ法和KP-AQ法中纤维素降解都加剧,且AP-AQ法比KP-AQ法降解程度略大。麦草AP-AQ法和KP-AQ法蒸煮中木质素、半纤维素和纤维素降解从反应的活化能来看, KP-AQ法要优于AP-AQ法。KP-AQ法较AP-AQ法能制出卡伯值低、得率高的纸浆。