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本文以三倍体毛白杨化机浆(CMP)为原料,采用自主设计的实验设备对其进行H2O2置换漂白以缩短漂白时间,提高漂白效率,实现速生杨化机浆的高效、清洁漂白。同时对置换螯合和超声波预处理对H2O2漂白效果的影响,及各种预处理与漂白相组合进行了研究,得到的主要结论如下:三倍体毛白杨CMP浆的H2O2置换漂白的最佳操作条件为:动、静漂浆浓10%,置换速度0.8mL/s,静漂时间30~60min,漂白温度80℃, pH12, MgSO4 0.1g/L, Na2Si033.6g/L, NaOH3g/L, H2O25g/L,在漂白时间减半的同时,漂白效率大大提高。这主要是由于漂液与纤维作相对运动,打破了纤维表面水膜浓度平衡,使得纤维细胞壁饱和水分中H2O2浓度始终高于常规方法,较大的浓度梯度大幅加速了漂白进程,提高了漂白白度和效率。滤液的循环使用对漂后浆料白度和返黄值均无不利影响。对杨木化机浆H2O2漂白分别进行EDTA、DTPA置换螯合和H2SO4置换酸洗预处理,效果略高于常规预处理效果。其中酸洗置换预处理效果最好,比经常规酸洗预处理的漂后浆料白度高1%ISO。酸洗液及EDTA、DTPA螯合液可循环使用。超声波预处理的最佳操作条件为:浆浓1.5%,20min,50℃,振幅90%,脉冲20s。预处理后经常规过氧化氢漂白(H2O25%),最终白度提升3.5%ISO,达80.2%ISO。利用扫描电镜、原子力显微镜、红外及X射线衍射技术对纸浆纤维结构、表面形态及化学组分进行分析,发现超声处理后并没有新的官能团生成,纤维素晶体类型也无变化,但细胞壁发生了褶皱、裂纹、破损、分层和细纤维化等形态变化,促进纤维吸水润胀及反应试剂的可及度,提高纤维反应面积及反应程度,强化过氧化氢漂白效果。经超声处理的纤维素结晶度呈下降趋势,而经过超声处理-H2O2漂白处理的纤维素结晶度却呈上升趋势。经过超声波预处理、置换酸洗预处理,三倍体毛白杨化机浆置换漂白后白度均可达到80%ISO,超声处理与置换漂白产生了一定的协同效应。