粉单竹APMP浆返黄抑制技术的研究及其机理的初步探索

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本论文研究了还原、酸化和添加助剂等处理方法对粉单竹APMP浆的抗光诱导返黄和热诱导返黄的影响,并初步探讨了粉单竹APMP浆的返黄抑制机理。首先,在课题组前期研究的基础上,对粉单竹APMP浆的磨浆工艺以及过氧化氢补充漂白工艺进行了探讨。实验结果表明,粉单竹APMP浆应采用磨浆间隙逐步递减的三段磨浆工艺。过氧化氢补充漂白工艺为:过氧化氢5.0%、氢氧化钠5.0%、EDTA 0.1%、硅酸钠4.0%时,粉单竹APMP浆的漂白效果最好。本文主要研究了还原、酸化和添加助剂等处理方法对粉单竹APMP浆抗光诱导返黄和抗热诱导返黄的影响。研究结果表明:制浆过程中,第一段采用过氧化氢处理,第二段采用硼氢化钠和亚硫酸氢钠混合还原处理,能较好地改善竹浆的抗光诱导返黄和抗热诱导返黄,提高竹浆的白度稳定性;酸处理实验表明,分别用盐酸、草酸、硫酸、甲酸、亚硫酸和乙酸对粉单竹APMP浆进行酸化处理,草酸对改善粉单竹APMP浆抗光诱导返黄性能和抗热诱导返黄性能优于其它酸酸化处理效果;此外,所添加的次亚磷酸钠、抗坏血酸、紫外线吸收剂UV-531和紫外线吸收剂UV-P等四种助剂中,虽然紫外线吸收剂UV-P对改善粉单竹APMP浆抗光返黄性能的效果较好,但四种助剂均有一定色度,会导致处理后纸样白度略有下降。采用FTIR和UV-VIS等测试方法,对处理过程中竹浆木素的结构变化进行了分析。研究表明,减少光诱导返黄过程中共轭羰基的含量是改善粉单竹APMP浆光稳定性的重要原因之一。红外光谱表明,经还原处理,竹材木素中羟基和共轭羰基的含量有所减少,对返黄起到了一定的抑制作用。草酸处理可以明显的降低粉单竹APMP浆中共轭羰基的含量(相对吸收强度由0.952降低到0.637)。固态紫外—可见光漫反射光谱表明,与空白样相比,草酸酸化处理后粉单竹APMP浆在光诱导返黄过程中,400~600nm范围内光吸收强度增幅较小,即醌型发色结构的生成量比未处理浆少,白度稳定性较好。对草酸酸化处理后的浆样进行紫外光老化,浆样的水溶出物的紫外光谱表明,在250nm~350nm范围内的光吸收强度明显降低,说明在返黄过程中生成的醌型结构相对较少。
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