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        基于高得率漿的纖維素微纖絲的制備及其在漿張?jiān)鰪?qiáng)中的應(yīng)用

        2019-10-21 09:51:12王思魏繼國(guó)張方東劉葦侯慶喜
        中國(guó)造紙 2019年3期

        王思 魏繼國(guó) 張方東 劉葦 侯慶喜

        摘要:?本研究采用化學(xué)和機(jī)械相結(jié)合的方法處理?xiàng)钅綪-RC APMP(木素含量22.73%),制備了一種含木素的纖維素微纖絲(Lignin contained cellulose microfibril,L-CMF),對(duì)其進(jìn)行了分析和表征;并將L-CMF應(yīng)用于漿張抄造,研究了L-CMF對(duì)漿張物理性能的影響。結(jié)果表明,采用TEMPO氧化法與高壓均質(zhì)相結(jié)合所制備的L-CMF直徑約為200~400 nm,羧基含量為1165.29 mmol/kg;L-CMF能有效提高漂白硫酸鹽針葉木漿(BSKP)、楊木P-RC APMP以及兩者配抄后漿張的物理強(qiáng)度。當(dāng)L-CMF添加量為7%,楊木P-RC APMP配比為30%時(shí),L-CMF對(duì)漿張的增強(qiáng)效果尤為明顯,漿張的抗張指數(shù)和耐破指數(shù)分別比空白樣提高30.2%和50.4%;但L-CMF的加入會(huì)使?jié){張的松厚度、白度和不透明度略有降低。

        關(guān)鍵詞:高得率漿;P-RC APMP;含木素的纖維素微纖絲;物理強(qiáng)度

        中圖分類號(hào):TS727+.2 ????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ????DOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2019.03.001

        Abstract:?To extend the application of high yield pulps,?the lignin contained cellulose microfibril (L-CMF)?was prepared by treating poplar P-RC APMP (lignin content of 22.73%)?with chemical and mechanical methods. The resultant L-CMF was obtained by TEMPO-mediated oxidation and homogenization treatment. The L-CMF?main characteristics were analyzed,?and their application in enhancing handsheets?physical properties was also investigated. The results showed that the diameter of the L-CMF was 200~400 nm,?and carboxyl content was 1165.29 mmol/kg;?the L-CMF could effectively improve the physical strength of all handsheets prepared by BSKP,?poplar P-RC APMP,?and the mixture of these two kind of pulps with different ratios. When the proportion of P-RC APMP in the mixtures was 30% and the dosage of L-CMF was 7.0%,?the physical strength of the handsheet was improved significantly,?the tensile index and burst index were increased by 30.2% and 50.4%,?respectively. However,?the bulk,?brightness,?and opacity were slightly reduced.

        Key words:?high yield pulps;?P-RC APMP;?lignin contained cellulose microfibril (L-CMF);?physical properties

        隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,利用可再生資源取代不可再生資源(如煤炭、石油、天然氣等)已成為必然趨勢(shì)[1]。纖維素是地球上儲(chǔ)量最豐富的可再生天然高分子聚合物,由于纖維素具有生物相容性、生物可降解性、價(jià)格低廉、環(huán)境友好等特點(diǎn)使得纖維素成為可再生資源中的最佳選擇[2]。

        纖維素微纖絲(cellulose microfibril,CMF)最初由Turbak等人和Herrick等人提出,并于1983年分別通過(guò)機(jī)械磨解的方法制得[2-3]。通常所制備CMF的直徑約為10~100 nm,長(zhǎng)度約為0.5~50 ?m[4]。CMF的結(jié)晶度并沒有納米微晶纖維素(cellulose nanocrystal,CNC)的結(jié)晶度高,但卻具有較大的長(zhǎng)徑比,相較于CNC更容易進(jìn)行化學(xué)修飾,且工藝更為簡(jiǎn)單易行。由于CMF的這一特點(diǎn)使得CMF可以與大多數(shù)聚合物相結(jié)合制備出力學(xué)性能更好的高分子材料,因而受到了眾多科研工作者的青睞[5]。Zhu等人[6]已經(jīng)成功制備了陽(yáng)離子兩性CMF,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,陽(yáng)離子兩性CMF有望作為膽汁酸的吸附劑使用。除此之外,CMF還可以用于印刷[7]和造紙[8]等領(lǐng)域。

        目前,用于制備CMF的原料多為漂白化學(xué)漿。漂白化學(xué)制漿存在得率較低、生產(chǎn)成本較高,且在制漿和漂白過(guò)程中含硫和氯、污染負(fù)荷較高等缺點(diǎn)。與漂白化學(xué)漿相比,高得率漿[9]具有得率高、設(shè)備投資較少、工藝靈活、對(duì)環(huán)境影響較小、原料來(lái)源更為廣泛等優(yōu)勢(shì)。常見的高得率漿主要包括熱磨機(jī)械漿(TMP)、漂白化學(xué)熱磨機(jī)械漿(BCTMP)、堿性過(guò)氧化氫機(jī)械漿(APMP)、溫和預(yù)處理和盤磨化學(xué)處理的堿性過(guò)氧化氫機(jī)械漿(P-RC APMP)。此外,高得率漿能賦予紙張優(yōu)良的挺度和松厚度等性能,但其強(qiáng)度性能有所降低[10]。

        本研究以楊木P-RC APMP為原料制備一種含木素的纖維素微纖絲(Lignin contained cellulose microfibril,L-CMF),通過(guò)對(duì)比分析氧化前后紙漿中的羧基含量、表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)變化等,探究利用楊木P-RC APMP制備L-CMF的可能性,同時(shí)將已制備出的L-CMF應(yīng)用于漿張的抄造,以期在獲得較高漿張物理強(qiáng)度的同時(shí),盡可能地保持漿張的松厚度。該研究有利于拓展高得率漿的應(yīng)用范圍,提升其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,也有利于生物質(zhì)資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)。

        1 原料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)原料

        楊木P-RC APMP,初始打漿度24°SR;漂白硫酸鹽針葉木漿,初始打漿度13°SR。2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)試劑,分析純,上海笛柏生物科技有限公司;溴化鈉、次氯酸鈉等藥品均為分析純,天津市江天化工技術(shù)有限公司。

        1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器

        FTIR-650傅里葉變換紅外光譜儀,天津港東科技發(fā)展股份有限公司;JSM-IT 300LV掃描電子顯微鏡,日本電子株式會(huì)社;Phenom LE掃描電子顯微鏡,飛納科學(xué)儀器(上海)有限公司;Advance EDI、Pro UF高壓均質(zhì)機(jī),加拿大ATS公司;AT510自動(dòng)電位滴定儀,日本KEM公司。

        1.3 實(shí)驗(yàn)方法

        1.3.1 楊木P-RC APMP中木素含量的測(cè)定

        根據(jù)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),測(cè)定楊木P-RC APMP中的酸不溶木素(GB/T 747—2003)和酸溶木素(GB/T 10337—2008)含量。

        1.3.2 L-CMF的制備

        (1)打漿處理 依據(jù)QB/T 1463—2010,采用PFI磨對(duì)楊木P-RC APMP進(jìn)行磨漿處理,獲得打漿度為(76 ± 2) °SR的漿料用于制備L-CMF。

        (2)TEMPO氧化處理 將一定質(zhì)量經(jīng)過(guò)PFI磨漿處理的漿料配成1.0%的紙漿懸浮液,依次向紙漿懸浮液中加入用量為1.6%的TEMPO試劑、用量31.8%的NaBr和有效氯用量1.22 g/g的NaClO,以上用量均相對(duì)于絕干漿。控制氧化過(guò)程的溫度在4~6℃,并用0.1 mol/L NaOH溶液保持整個(gè)氧化體系的pH值在10左右。待反應(yīng)1 h后,加入適量甲醇中止反應(yīng),并洗滌漿料至pH值為中性、且無(wú)味為止,收集漿料并低溫儲(chǔ)存以便后續(xù)使用。

        (3)高壓均質(zhì)處理 利用高壓均質(zhì)機(jī)對(duì)TEMPO氧化后的漿料進(jìn)行均質(zhì)處理,在均質(zhì)40次、均質(zhì)壓力為50~60 MPa的條件下得到L-CMF。

        1.3.3 L-CMF的表征

        (1)羧基含量的測(cè)定 采用自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定氧化前后紙漿中的羧基含量[11]

        (2)傅里葉變換紅外光譜分析 試樣經(jīng)過(guò)冷凍干燥后采用傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行分析,掃描波數(shù)800~4000 cm-1,掃描次數(shù)32次。

        (3)掃描電子顯微鏡(SEM)分析 將經(jīng)稀釋分散、干燥后的楊木P-RC APMP及L-CMF進(jìn)行噴金處理,采用掃描電子顯微鏡觀察楊木P-RC APMP以及L-CMF的形貌,并采用電鏡法對(duì)楊木P-RC APMP和L-CMF的直徑進(jìn)行測(cè)定。

        1.3.4 漿張抄造及其物理性能檢測(cè)

        (1)漿張抄造 采用Vally打漿機(jī)(GB/T 24325—2009)分別對(duì)楊木P-RC APMP和BSKP進(jìn)行打漿處理,獲得打漿度為(30 ± 2) °SR的漿料以供漿張抄造。漿張抄造的工藝條件如表1所示。首先利用標(biāo)準(zhǔn)漿料疏解機(jī)對(duì)漿料進(jìn)行疏解,然后使用快速紙頁(yè)成型器抄片并干燥,所抄漿張定量(60±2) g/m2。

        (2)漿張物理性能檢測(cè) 依據(jù)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定漿張的抗張指數(shù)(GB/T 12914—2008)、耐破指數(shù)(GB/T 454—2002)、厚度(GB/T 451.3—2002)、白度(GB/T 7974—2013)、不透明度(GB/T 1543—2005)、光散射系數(shù)(GB/T 10339—2007)和光吸收系數(shù)(GB/T 10339—2007);并計(jì)算漿張的松厚度。

        (3)漿張表面形貌分析 將L-CMF添加量3.0%的漿張(2#, 10% P-RC APMP+90% BSKP)進(jìn)行噴金處理,采用掃描電子顯微鏡觀察漿張表面和橫截面。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 楊木P-RC APMP中木素含量的分析

        經(jīng)測(cè)定,本研究所用楊木P-RC APMP中木素含量為22.73%,其中酸不溶木素含量為19.45%,酸溶木素含量為3.28%。所用的TEMPO氧化體系由NaBr、NaClO以及TEMPO試劑組成。在進(jìn)行氧化過(guò)程中,楊木P-RC APMP中的木素也會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),且TEMPO試劑的存在會(huì)加快木素的降解速率。文獻(xiàn)表明[12],TEMPO氧化反應(yīng)僅可使木素發(fā)生縮合反應(yīng)和β-O-4結(jié)構(gòu)斷裂,對(duì)木素的芳香環(huán)和側(cè)鏈結(jié)構(gòu)沒有太大的影響。隨著TEMPO氧化反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),碳水化合物會(huì)受到一定損傷[13],因此,為了保護(hù)碳水化合物,TEMPO氧化反應(yīng)需加以控制,且氧化后的漿料中仍存在一定含量的木素。相關(guān)研究表明,殘余木素的存在有利于纖維的細(xì)纖維化[14]。Osong等人[15]的研究也說(shuō)明,在進(jìn)行高壓均質(zhì)過(guò)程中形成了較強(qiáng)的剪切力與摩擦力,從而使整個(gè)反應(yīng)體系的溫度升高,進(jìn)而影響木素的軟化與纖維素的吸水潤(rùn)脹,提高了纖維的細(xì)纖維化程度。纖維細(xì)纖維化程度的提高有利于后期纖維素微纖絲的形成。

        2.2 L-CMF的表征

        2.2.1 羧基含量

        TEMPO氧化反應(yīng)是在保證纖維素晶體結(jié)構(gòu)的前提下,使C6位上的伯羥基轉(zhuǎn)化為羧基[16]。經(jīng)檢測(cè),楊木P-RC APMP經(jīng)過(guò)TEMPO氧化后,羧基含量從120.38 mmol/kg增加到了1165.29 mmol/kg,提高了868%,這說(shuō)明經(jīng)過(guò)TEMPO氧化后的纖維表面引入了大量的羧基基團(tuán)。羧基含量影響纖維的吸水潤(rùn)脹,進(jìn)而影響纖維的柔軟性和結(jié)合面積[17],這將有利于纖維更好地結(jié)合,從而提高漿張的強(qiáng)度。

        2.2.2 紅外光譜分析

        楊木P-RC APMP與L-CMF的紅外光譜圖如圖1所示。從圖1可以看出,1610 cm-1處為羧基產(chǎn)生的特征吸收峰[18];1110 cm-1附近為C-OH的骨架振動(dòng)[18],大約在1170 cm-1附近為纖維素分子C-C骨架伸縮振動(dòng)[19],1045 cm-1處為C-O-C吡喃葡萄糖環(huán)的骨架振動(dòng)[18],上述均為纖維素的特征吸收峰。

        由于本研究是以楊木P-RC APMP為原料制備的L-CMF,對(duì)比圖1中楊木P-RC APMP與L-CMF的紅外光譜圖,發(fā)現(xiàn)在1450 cm-1左右均出現(xiàn)了芳環(huán)骨架振動(dòng)的吸收峰[18],這說(shuō)明L-CMF中存在一定量的木素。

        2.2.3 L-CMF的SEM分析

        楊木P-RC APMP與L-CMF的SEM圖如圖2所示。從圖2可以看出,與楊木P-RC APMP相比,L-CMF纖維的直徑明顯降低,大約由20 ?m下降至200~?????400 nm。相關(guān)文獻(xiàn)表明[20],TEMPO氧化處理對(duì)纖維素的結(jié)晶區(qū)和纖維形態(tài)無(wú)太大影響;但當(dāng)氧化后的纖維再經(jīng)過(guò)高壓均質(zhì)處理時(shí),較大的機(jī)械剪切力會(huì)使得纖維素鏈發(fā)生斷裂[11]。此外,在TEMPO氧化過(guò)程中,整個(gè)反應(yīng)體系處于強(qiáng)堿性環(huán)境,纖維素在強(qiáng)堿性的條件下容易發(fā)生堿性降解,使得纖維素鏈斷裂,對(duì)纖維形態(tài)產(chǎn)生一定影響[17]。從圖2也可看出,楊木P-RC APMP纖維中粗大組分較多,呈硬挺的桿狀;而L-CMF絕大部分呈細(xì)絲狀,但也有極少量粗大組分。從微觀形態(tài)的對(duì)比來(lái)看,與楊木P-RC APMP相比,L-CMF的微觀形態(tài)決定了其具有很大的比表面積[21]

        2.3 L-CMF對(duì)漿張物理性能的影響

        2.3.1 L-CMF添加量對(duì)BSKP漿張物理性能的影響

        圖3為L(zhǎng)-CMF添加量對(duì)BSKP漿張物理性能的影響。從圖3可以看出,隨著L-CMF添加量的逐漸增加,漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)均呈逐漸上升的趨勢(shì),松厚度則略有降低。當(dāng)L-CMF添加量為7.0%時(shí),漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)分別增加了30.4%、30.8%,松厚度降低了4.4%。這是因?yàn)長(zhǎng)-CMF的加入使得纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度增加,緊度上升,漿張的強(qiáng)度增加[8],松厚度降低。此外,BSKP纖維較為柔軟且木素含量相對(duì)較低,使用BSKP進(jìn)行漿張抄造,纖維之間的結(jié)合程度較高。

        表2列出了不同L-CMF添加量對(duì)BSKP漿張(1#)光學(xué)性能的影響。從表2中可知,隨著L-CMF添加量的逐漸增加,BSKP漿張的白度、不透明度和光散射系數(shù)略有降低,而光吸收系數(shù)略有增加。從圖2中可以確定L-CMF中存在一定量的木素。木素及其發(fā)色基團(tuán)是紙漿顏色的來(lái)源之一,對(duì)紙漿白度產(chǎn)生不利影響,從而使?jié){張的白度降低。根據(jù)光線在紙張中傳播的原理,纖維之間存在的孔隙會(huì)導(dǎo)致光線在紙張內(nèi)部進(jìn)行大量散射,使得紙張的透明度降低,不透明度升高[22]。向BSKP漿中加入一定量的L-CMF后,纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度提高,有利于形成更為致密的纖維結(jié)構(gòu),使得漿張的不透明度略有降低;雖然不透明度整體呈下降趨勢(shì),但也有輕微上升趨勢(shì)出現(xiàn),這是因?yàn)椴煌该鞫炔粌H與纖維之間的結(jié)合有關(guān),漿張厚度對(duì)不透明度也有一定的影響,即漿張厚度越大,不透明度越高。

        2.3.2 L-CMF添加量對(duì)楊木P-RC APMP漿張物理性能的影響

        圖4為L(zhǎng)-CMF添加量對(duì)楊木P-RC APMP漿張物理性能的影響。從圖4可以看出,隨著L-CMF添加量的逐漸增加,漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)均呈逐漸上升的趨勢(shì),松厚度則略有降低。這是因?yàn)長(zhǎng)-CMF呈細(xì)絲狀,尺寸較小,具有較大的比表面積,使得纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度增加[8],緊度上升。當(dāng)L-CMF添加量為7.0%時(shí),楊木P-RC APMP漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)分別較未添加的增加了49.4%和81.3%,松厚度則降低了13.6%。

        通過(guò)對(duì)比圖3和圖4可知,與添加L-CMF的BSKP漿張相比,當(dāng)加入相同量的L-CMF時(shí),楊木P-RC APMP漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)漲幅較大,松厚度下降較多;但BSKP漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)均高于楊木P-RC APMP漿張,松厚度則低于楊木P-RC APMP漿張。這是因?yàn)闂钅綪-RC APMP纖維較為挺硬,不利于纖維之間的結(jié)合,而BSKP纖維較為柔軟,有利于纖維之間的結(jié)合,所以即使在L-CMF添加量相同的情況下,BSKP漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)均高于楊木P-RC APMP漿張,松厚度則低于楊木P-RC APMP漿張。此外,楊木P-RC APMP中含有較少的長(zhǎng)纖維組分和較多的細(xì)小纖維組分[23],細(xì)小纖維和所加入的L-CMF都具有較大的比表面積,這有助于纖維之間的結(jié)合,進(jìn)而改善了楊木P-RC APMP纖維之間的結(jié)合程度,因而楊木P-RC APMP漿張強(qiáng)度的漲幅更為明顯;而BSKP漿張纖維自身強(qiáng)度及纖維間的結(jié)合強(qiáng)度均較高,再向其中加入L-CMF對(duì)漿張物理強(qiáng)度的增強(qiáng)作用有限,所以BSKP漿張強(qiáng)度的增幅不明顯。

        表2列出了不同L-CMF添加量對(duì)楊木P-RC APMP漿張(5#)光學(xué)性能的影響。從表2中可知,隨著L-CMF的添加量逐漸增加,楊木P-RC APMP漿張的白度、不透明度以及光散射系數(shù)略有降低,而光吸收系數(shù)則呈上升趨勢(shì)。所得結(jié)果與上述2.3.1相似。

        2.3.3 L-CMF添加量對(duì)BSKP和楊木P-RC APMP配抄漿張物理性能的影響

        表3為楊木P-RC APMP配比與L-CMF添加量對(duì)漿張物理強(qiáng)度的影響。由表3可知,結(jié)合增幅a和增幅b可以得出,當(dāng)楊木P-RC APMP配比為10%和30%時(shí),L-CMF對(duì)漿張強(qiáng)度的影響較大;而當(dāng)楊木P-RC APMP配比為50%時(shí),楊木P-RC APMP的配比對(duì)漿張強(qiáng)度的影響較大。這是因?yàn)楫?dāng)楊木P-RC APMP配比相對(duì)較低,且L-CMF的添加有利于纖維之間的結(jié)合,因此漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)隨著L-CMF添加量的增加而明顯提高;在相同L-CMF添加量下,隨著楊木P-RC APMP配比的增加,漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)降低。當(dāng)楊木P-RC APMP配比為50%時(shí),雖然添加L-CMF促進(jìn)了纖維之間的結(jié)合,但楊木P-RC APMP纖維較為挺硬,其配比過(guò)多時(shí)對(duì)纖維之間的結(jié)合產(chǎn)生不利影響,所以在L-CMF添加量相同的情況下,相比于楊木P-RC APMP配比為10%和30%的漿張,配比為50%所得漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)降低。

        結(jié)合圖3和圖4可以得出,當(dāng)L-CMF添加量相同時(shí),配抄后所得漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)均高于100%楊木P-RC APMP漿張,低于100% BSKP漿張。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[24],楊木P-RC APMP和BSKP在纖維的結(jié)合強(qiáng)度方面具有協(xié)同效應(yīng),楊木P-RC APMP比BSKP纖維的尺寸分布更廣,適當(dāng)添加楊木P-RC APMP有利于纖維與纖維之間的“橋聯(lián)”和結(jié)合。此外,BSKP纖維較為柔軟,纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度較高,所以當(dāng)L-CMF添加量相同時(shí),配抄后所得漿張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)高于楊木P-RC APMP而低于BSKP。當(dāng)L-CMF添加量為7%時(shí),與未添加L-CMF的空白樣相比,楊木P-RC APMP配比30%時(shí),L-CMF對(duì)漿張的增強(qiáng)效果明顯,漿張的抗張指數(shù)和耐破指數(shù)分別提高了30.2%和50.4%。

        從表3中還可以看出,隨著楊木P-RC APMP配比的逐漸增加,松厚度呈上升趨勢(shì);當(dāng)楊木P-RC APMP的配比相同時(shí),隨著L-CMF添加量的逐漸增加,松厚度則呈下降趨勢(shì)。結(jié)合圖3和圖4可以得出,在相同L-CMF添加量下,配抄所得漿張的松厚度高于100% BSKP,低于100%楊木P-RC APMP。楊木P-RC APMP配比相同時(shí),松厚度的降低主要是由于所添加的L-CMF促進(jìn)了纖維之間的結(jié)合,從而使得松厚度降低。當(dāng)L-CMF添加量相同時(shí),楊木P-RC APMP漿張較為挺硬,隨其配比的增加,漿張的松厚度升高。

        圖5為漿張表面的SEM分析。從圖5對(duì)比可知,未添加L-CMF的漿張纖維交織在一起具有明顯的孔隙結(jié)構(gòu);而添加了L-CMF的漿張纖維之間的孔隙明顯減少??紫恫糠钟蠰-CMF的連接與填充,有利于形成致密的漿張結(jié)構(gòu),這進(jìn)一步說(shuō)明了L-CMF有利于纖維之間的結(jié)合,使得漿張的結(jié)合強(qiáng)度提高,漿張的物理性能有較大提升。

        圖6為漿張橫截面的SEM分析。從圖6(a-1)、圖6(b-1)可以看出,添加L-CMF漿張的松厚度明顯降低;同時(shí)從圖6(a-2)、圖6(a-3)、圖6(b-2)、圖6(b-3)也可看出,L-CMF添加有助于形成一種致密的漿張結(jié)構(gòu)。

        表2列出了不同L-CMF添加量對(duì)BSKP和楊木P-RC APMP配抄漿張光學(xué)性能的影響。從表2可以看出,當(dāng)楊木P-RC APMP的配比相同時(shí),隨著L-CMF添加量的逐漸增加,漿張的白度、不透明度、光散射系數(shù)略有降低,而光吸收系數(shù)略有升高,所得結(jié)果與2.3.1相似。而當(dāng)L-CMF的添加量相同時(shí),隨著楊木P-RC APMP配比的逐漸增加,不透明度有上升的趨勢(shì),這是因?yàn)闂钅綪-RC APMP具有明顯的高松厚度和高不透明度的優(yōu)勢(shì),不透明度會(huì)隨著楊木P-RC APMP配比的增加而增加。

        3 結(jié) 論

        本研究以楊木P-RC APMP為原料制備了一種含木素的纖維素微纖絲(L-CMF),對(duì)其進(jìn)行分析和表征;并研究了L-CMF對(duì)漿張物理性能的影響。

        3.1楊木P-RC APMP在化學(xué)和機(jī)械的共同作用下分離成纖絲狀,L-CMF直徑約為200~400 nm,利用高得率漿制備微纖絲是可行的。該方法制備的L-CMF的羧基含量為1165.29 mmol/kg。

        3.2添加L-CMF能夠提高漂白硫酸鹽針葉木漿(BSKP)和楊木P-RC APMP兩種漿張的物理強(qiáng)度,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致松厚度、白度和不透明度均略有降低。

        3.3對(duì)于楊木P-RC APMP和BSKP配抄的漿張,隨著L-CMF添加量的增加,兩種漿料不同配比下的漿張抗張指數(shù)、耐破指數(shù)均呈上升趨勢(shì);且當(dāng)L-CMF的添加量為7%,楊木P-RC APMP的配比為30%時(shí),L-CMF的增強(qiáng)效果尤為明顯,漿張的抗張指數(shù)和耐破指數(shù)比空白樣分別提高了30.2%和50.4%;添加有L-CMF的配抄漿張的松厚度、白度和不透明度均略有降低。

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        (責(zé)任編輯:常?青)

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