优秀研究生学位论文题录展示

蒽醌乳化及其在制浆中的应用研究

专 业: 化学工艺
关键词: 蒽醌 碱法蒸煮 纸浆 制浆工艺
分类号: TS713
形 态: 共 70 页 约 45,850 个字 约 2.193 M内容
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内容摘要


在碱法蒸煮过程中,添加少量蒽醌即能促进木素脱出,保护碳水化合物,降低纸浆硬度,提高纸浆得率,同时也能大大缩短蒸煮时间并节约用碱量。

但晶体蒽醌难溶于水,也不溶于碱,在蒸煮液中的分散性差,同时由于蒸煮是在一定浓度的烧碱溶液中进行,而氢氧化钠溶液的表面张力很高,很难渗透到纤维内部,直接影响其应用效果,也使得大量蒽醌被浪费。

随着世界经济和造纸工业的飞速发展,人们对各种造纸助剂提出了更高的要求。

本文从新的途径出发,选用合适的溶剂将蒽醌溶解,然后对蒽醌进行乳化,制备出O\W型乳液。

将蒽醌分散成细小的粒子悬浮在碱液中,提高了其在碱液中的分散性并增加了与纤维的接触面积,蒽醌更容易通过纤维的毛细管与纤维接触。

同时由于表面活性剂的润湿、分散和渗透作用,加快了蒸煮液的渗透、扩散以及对原料的溶胀作用和木素的溶出速度,使蒸煮液能有效、快速地发挥作用,从而大大增强了蒸煮效果。

由于目前几乎没人进行过蒽醌乳化的研究,且蒽醌乳化相当困难,大量基础数据缺乏,开始阶段实验进度相当缓慢。

本文研究了溶剂种类、HLB值、乳化剂复配、乳化剂加入方式、乳化温度及时间、转相温度、搅拌速度及pH值等因素对乳液制备及其稳定性的影响,通过单因素法和正交试验探求最佳乳化工艺条件。

最后将所制备的蒽醌乳液在硫酸盐法蒸煮中进行实际应用,并与普通硫酸盐法所制备的纸浆及纸的各项性能进行对比实验,得出如下结论:

制备蒽醌乳液的最佳条件:

乳化温度120~130℃,10mL苯乙酮为溶剂,Span-80、Tween-80、Tween-20及油酸钠复配,乳化剂用量8%~9%,转相温度90~95℃,乳化时间40~50min。

慢速滴加去离子水约50mL,在较高的搅拌速度下采用剂在油中法进行乳化。

采用该方法制备的蒽醌乳液粒径分布均匀且集中,平均粒径仅为221.35nm,静置90天及3000rpm下离心分离15min以上,乳液不分层且无沉淀析出,并具有良好的分散性。

在蒸煮对比实验中蒽醌乳液较晶体蒽醌蒸煮液表面张力降低了28.4%,细浆得率提高了0.91%,残碱值比使用晶体蒽醌也有所提高。

在对纸张的性能影响方面,蒽醌乳液浆色浅,纸张白度较蒽醌提高18.2%。

抗张指数、耐破指数、撕裂指数分别较晶体蒽醌提高了4.9%、3.8%和4.7%。

通过上述研究结果可以看出:

蒽醌乳液在一定程度上改善了晶体蒽醌分散性、渗透性差的缺点。

其高细度、高分散性的悬浮粒子增大了助剂与蒸煮原料的接触面积,使蒸煮更加均匀,脱木素作用更强。

同时蒽醌乳液中的乳化剂降低了原料的表面张力,加速了蒸煮液对原料的渗透,从而增强了蒸煮效果。

该研究是从一条新的途径上对醌类蒸煮助剂进行的改进,具有一定的创新价值和实用价值..……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1蒽醌在制浆中的应用及其作用机理
1.1.1 AQ在碱法制浆中的作用机理
1.1.2应用醌类助剂的经济效益
1.2醌类蒸煮助剂
1.2.1改性蒽醌
1.2.2蒽醌衍生物
1.3蒽醌助剂现存问题
1.4蒽醌助剂的发展方向和趋势
1.5表面活性剂在蒸煮中的应用
1.6乳状液浅述
1.6.1乳状液一般性质
1.6.2乳状液的类型与形成条件
1.6.3乳状液的稳定性
1.7乳化剂浅述
1.7.1乳化剂种类
1.7.2乳化剂作用
1.7.3乳化剂的选择
1.8乳状液制备
1.8.1乳状液制备方法
1.8.2乳化设备
1.9研究的目的与意义
1.9.1选题依据
1.9.2研究内容
2实验部分
2.1药品与仪器
2.1.1实验药品
2.1.2实验仪器
2.2蒽醌乳液制备
2.2.1溶剂选择
2.2.2乳化剂选择
2.2.3乳化剂复配
2.2.4乳液制备
2.3蒽醌乳液性能测试
3结果与讨论
3.1溶剂选择
3.1.1蒽醌在不同溶剂中的溶解度
3.1.2溶剂对乳化效果的影响
3.2 HLB值对乳化效果的影响
3.3溶剂用量对乳化效果的影响
3.4乳化剂对乳化效果的影响
3.4.1乳化剂的选择
3.4.2主乳化剂的配比确定
3.4.3乳化剂用量对乳液性能的影响
3.4.4助乳化剂对乳液性能的影响
3.5蒽醌乳化工艺条件确定
3.5.1乳化方法选择
3.5.2温度的影响
3.5.3乳化时间的影响
3.5.4搅拌速度的影响
3.5.5加水量及滴加速度的影响
3.6正交实验结果及分析
3.7乳液性能检测
3.7.1乳液外观
3.7.2粘度
3.7.3粒径分布
3.7.4稳定性
3.7.5分散性测试
3.7.6固含量测定
3.7.7乳液Zeta电位的测定
3.8乳液性能检测结果
3.9本章小结
4应用实验
4.1引言
4.2硫酸盐法蒸煮原理
4.2.1脱木素化学中的物理变化
4.2.2脱木素中的化学变化
4.2.3硫酸盐法蒸煮脱木素反应动力学
4.3影响硫酸盐法蒸煮的因素
4.3.1蒸煮温度和时间
4.3.2用碱量
4.3.3液比
4.3.4硫化度
4.4试验材料与仪器
4.4.1试验材料
4.4.2试验药品及仪器
4.5蒸煮
4.5.1蒸煮设备
4.5.2蒸煮过程描述
4.5.3蒸煮条件
4.5.4纸浆洗涤
4.5.5筛选
4.5.6打浆
4.5.7抄片
4.5.8纸浆性能测定
4.5.9纸张性能测定
4.6蒽醌乳液在KP法制浆中的应用
4.6.1蒽醌乳液对纸浆性能的影响
4.6.2蒽醌乳液对纸张性能的影响
4.7本章小节
5结论
5.1乳化部分
5.2应用部分
5.3论文存在问题与建议
参考文献

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中图分类: > TS713 > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 造纸工业 > 基础理论 > 制浆化学

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