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研究表面活性剂对纸浆性能的影响

*通讯作者:

Ghaffarzadeh Mollabashi O范围和流域管理部门,农业和自然资源学院大学Mohaghegh Ardabili, Ardabil,伊朗,电话:+ 989145698654;电子邮件:omid_ghafarzade@yahoo.com

文摘

各种表面活性剂的影响被认为是在苏打水三个木质纤维原料的制浆。麦秸,人口和森林硬木混合物煮了苏打水,没有表面活性剂为基础的方法。为了评估表面活性剂效果,纸浆性质包括屏幕产量和kappa值测量。结果表明,小麦秸秆和杨树制浆,还没有看到任何显著影响卡巴号码,但纸浆产量提高和屏幕拒绝大约已经消失了。森林的硬木混合物,不同的趋势已经被观察到;在连续复制控制制浆,各种各样的数量一直在观察纸浆产量和kappa值。事实上,它不是逻辑期望收益率的恒定的数量,卡巴号码。事实上,不同的比例物种不同数量的木质素和全纤维素会导致没有得到一个近似常数的收益率和卡巴号码连续复制。然而,表面活性剂应用的积极影响,包括产量提高和减少kappa曾被观察到在这种情况下,。

关键字

小麦秸秆;杨树,硬木混合物;收益率;表面活性剂;卡巴号码

介绍

表面活性物质的使用在制浆的主要动机是降低酒和芯片之间的表面张力引起的这组材料。软木,阻塞血管通过皂化、乳化与抽提可以打开造成的表面活性的材料(1]。使用命名为“表面活性剂”的表面活性的物质,将导致有效的渗透和扩散蒸煮液的有效润湿芯片的表面。这给上升到更加统一的烹饪kappa数量较低,较低的屏幕拒绝,降低树脂含量,改善黑液残留活性碱(2,3]。

事实上,表面活性剂的使用的积极作用已被证明的一些软木。利用17种制浆和漂白的表面活性剂松果体松树一直被视为通过巴普蒂斯塔等。4]。他们观察到的价值,卡巴号码,化学消费,和屏幕拒绝减少,而亮度增加。以及,他们表示,非离子表面活性剂给最好的结果在阳离子,阴离子,非离子和两性种。Dugiralla [2)发现,0.1%的表面活性剂的加入卡夫制浆废液(烘箱干燥木材)导致一个更加统一的厨师kappa数量明显下降;此外,它导致了增加约0.5%至1%的屈服值以恒定卡巴号码。基于表面活性剂法案以来两个反应物表面之间的表面张力降低,这可能是测试表面活性剂用于制浆的来源的萃取量少、船瓶颈。事实上,它预计表面活性剂可能会有效的其他原材料即硬木和nonwood。在这个领域,郭et al。5]表明,使用挂钩硬木卡夫制浆率,提高了脱木素选择性和屈服值。此外,Mishra et al。6)使用了一些非离子表面活性剂混合制浆的竹子和硬木。这种方法导致减少抽提,卡巴号码,鳕鱼,TSS和屏幕拒绝。此外,本色纸浆的亮度提高。圣地亚哥et al。7)表明,一个酒鬼表面活性的物质在制浆中的应用桉树小球提高了纸浆粘度在一个常数k数量没有任何影响在纸浆产量相比,传统的纸浆。因此,它的目的是要考虑表面活性剂利用率的苏打水制浆添加剂三个最丰富的原材料在伊朗包括麦秸、种植杨树(非森林)和森林硬木混合物。

实验

原材料

小麦秸秆、杨树和森林硬木的混合物被用作原材料在这项研究。从小麦麦秸样本准备Golestan省的农场在伊朗,然后送到实验室在制浆过程中可用的转换为合适的维度。在这种情况下,集群被使用在农业快船和其余的茎切片段大约2厘米2.5厘米。杨树,准备盘样本芯片到合适的尺寸(3厘米长度和宽度和厚度4毫米)使用实验室爽朗的。样本准备从shast kalateh森林,Gorgan,伊朗。最后,森林混合物包括森林物种即山毛榉、杨树、桦树、鹅耳枥、桤木parrotia non-determined比例,已经从Choka木工厂准备在伊朗北部的院子里。准备样本芯片的形式,因此在这种情况下,它不需要任何凿操作。所有三种样品包括麦秸和杨树和森林硬木混合物,被运到纸浆和造纸实验室。样品风干。起初,聚乙烯袋的样品分别kip为了避免空气交换。然后,三种样品的水分含量测定。这个目的,在所有三个样品,两个样本权重选择2 g的聚乙烯袋(脱水重量)和保持24小时的烤箱温度为103°C(基于相关的传递时间后,再次样本加权(烘干的重量)。最后,三个样品的含水率计算根据下面的公式1:

方法

制浆操作在一组圆柱旋转进行消化器基于苏打水方法有或没有一些表面活性剂。事实上,一些平行厨师设计为每个样本;传统的苏打水和修改一些表面活性剂使用命名的“soda-surfactant”。换句话说,soda-surfactant厨师,各种蒸煮液的添加了表面活性剂。的工艺条件中描述的三个样品分别。

麦草制浆

首先,传统的苏打水烹饪(W1的代码表1与下列条件)进行。稻草体重,100 g(基于烘箱干燥);白酒草比7:1;最高温度,160°C;活性碱(氢氧化钠)20%的烘箱干燥的稻草和时间在90分钟的最高温度。这些条件被选中后进行预测,以达到kappa数量少于20(可漂白的纸浆)。之后,使用表面活性剂在0.5%和1%剂量根据烘干的稻草(代码W2 W5表1)。

表1:所有治疗的汽水和soda-surfactant麦秸。

杨树制浆

在这种情况下,控制治疗(代码P1表2)是使用100克的杨树芯片作为烘箱干燥。酒选择木材比5:1,活性碱(氢氧化钠)25%的最高温度的烘箱干燥的稻草和时间120分钟。这个条件被选中后一些预备考试为了获得更少数量的屏幕拒绝(< 3%)和kappa小于20的成就。在下一步,三种表面活性剂被解决在蒸煮液三种不同剂量的0.5%,1%和5%(代码直到P10在P2表2)。

表2:所有治疗的汽水和soda-surfactant杨树。

硬木混合制浆

都两个以上材料,混合硬木,首先苏打制浆一直没有使用任何表面活性剂。这个目的,100 g的硬木混合物制成纸浆用25%的氢氧化钠120分钟。L / W被认为是5:1 (M1的代码表3)。各种表面活性剂的使用有两个剂量的1%和4%(代码M2到M9表3)。

表3:所有治疗的苏打水和森林soda-surfactant硬木混合物。

首先,接受收益率和屏幕拒绝分离。这个目的,烹饪结束时,每个纸浆样品分别用自来水洗(non-distilled) 20目筛和收集200 -筛网。20和200目屏幕上的保留部分实现了拒绝和接受价值,分别。基础接受纸浆,然后,kappa测量数量的所有治疗(表1 - 3)根据TAPPI方法T 236 om - 85。表面活性剂用量对纸浆性能的影响进行了分析,采用单向方差分析,并比较了利用邓肯的多重比较测试在95%置信水平。

结果与讨论

麦秸治疗

表面活性剂除了苏打水蒸煮液的结果所示图1。图1表明两种表面活性剂引起产量增加接受治疗W2 W5之一。见过,相反,卡巴号码是降低了。接受了产量的增加更显著的挂钩1500月桂醇相比可比卡巴号码。接受最低收益率与W1(控制治疗)和最高的增加已经观察到W4使用挂钩的1500年的0.5%。可以得出的结论是,治疗W4 0.5%使用挂钩1500是four-modified制浆之间的最佳条件。产量增加是造成表面活性剂效果之间的表面张力降低白酒和稻草芯片。事实上,表面活性剂可以改善制浆废液的普及率,因此导致更有效的使用的酒。煮酒更好的渗透到芯片会导致更快的芯片,defiberation减少拒绝,也许改善纸浆产量(8- - - - - -10]。

区别三个使用表面活性剂对纸浆性能的影响可能是由于表面活性剂的HLB值的差异。事实上,不同的hydrophobic-hydrophilic平衡两种表面活性剂影响表面活性剂制浆效率反应(11]。

杨树的治疗方法

纸浆性质包括可接受的收益率和卡巴号码控制治疗相比,所示图2。看到,当使用月桂醇,克诺尔,屈服值一直在增加,最高的增加已经观察到的治疗P2和P8与十二醇的0.5%和0.5%的克诺尔添加。此外,人们已经发现,没有影响增加这两种表面活性剂用量从0.5%到1%,从1%到5%的收益率。接下来,十二醇的效果和克诺尔在卡帕多被认为是。见图2引起的添加剂,提高纸浆的卡巴号码。治疗p1(控制样本)显示kappa值相比更少的治疗被修改通过的月桂醇(治疗p2、p3和p4)和克诺尔(治疗p8,票数,p10)。事实上,克诺尔和十二醇的使用积极的对纸浆性能的影响。相反,增加挂钩导致相反的结果;所以,产量和kappa数量减少了1500使用挂钩。图2表明治疗p1(控制样本)获得更高的产量和更少的卡巴号码。事实上,使用挂钩对纸浆性能有负面影响。

森林硬木混合物治疗

在这种情况下,首先,森林硬木的苏打水制浆混合物进行了。见表4,各种各样的kappa数量和产量已经观察到的连续复制。

表4:收益金额苏打混合制浆的森林硬木(M1)治疗。

事实上,在治疗的不同比例物种混合物,不同的数量将获得kappa数量和产量。这种现象有关股票Choka的院子里。换句话说,不同的比率物种混合物中使用连续的烹饪操作。接下来,修改后的治疗与表面活性剂添加(治疗M2 M10)进行。正如所料,都控制治疗(M1),各种收益率连续复制的数量已经观察到每一个修改后的治疗。要解决这个因素,每一个过程一直重复超过5次,然后结果被认为是基于平均值的复制。最后,卡帕的平均值和收益率一直在总结图3。表明,所有四个表面活性剂在每两个剂量的增加(1%和4%)导致提高收益率。在所有修改后的治疗,增加获得最高产量量治疗M8相对偏差为3.4%。相反,治疗M2显示约0.4%收益率下降量相比,控制治疗(M1)。完全,可以得出的结论是,使用每个四个表面活性剂有积极影响收益率的森林硬木混合制浆。此外,它还没有观察到显著的差异与表面活性剂的用量的增加1%和4%。换句话说,1%使用表面活性剂更喜欢从经济角度看,这很重要。事实上,它可能获得高产量的增加数量少使用表面活性剂。纸浆产量的增加可能是由于更高选择性的去木质素(较低的碳水化合物溶解在一定的木质素溶解),这是受表面活性剂的影响,可以作为co-solvent (3,5,12,13]。后来,kappa变化一直被视为在苏打水和soda-surfactant样品(治疗M1 M9)。见图3卡巴号码的修改后的纸浆样品在较低的范围内。事实上,表面活性剂添加木质素溶解在制浆过程中有积极影响。这种现象导致的减少影响表面活性剂在酒和芯片之间的表面张力导致润湿芯片的表面。这给上升到更加统一的烹饪kappa数量和较低的低屏幕拒绝[2,4,6]。屏幕的减少拒绝值验证这些结果。屏幕拒绝5%的价值控制治疗而在修改治疗(M2 M9),此参数已经下降到低于0.5%。产量的增加可能会因此减少屏幕的拒绝(7]。

结论

麦草制浆,添加表面活性剂十二烷基和挂钩1500显著提高屈服值的近似相同的卡巴号码。杨树制浆,添加表面活性剂十二烷基和克诺尔提高了产量,但kappa值略有增加;相反,增加挂钩拒绝产量和kappa值。产量和kappa多样的各种复制控制治疗森林硬木混合制浆;但是,每四个表面活性剂引起提高产量和减少kappa值。这些结果显著显著。

引用

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