稻草原料绿液法制浆研究开题报告

1. 研究目的与意义

制浆造纸工业是中国国民经济的重要产业之一^[1]。改革开放以来中国造纸工业取得快速发展，纸和纸板的年总产量由1980年约500万t到2005年5600万t^[2]，但我国木材纤维资源短缺而禾草类秸秆资源丰富，木浆主要依赖进口，因此在发展速生造纸专用林的同时，禾草纤维仍然是我国重要的造纸原料。

作为世界上最大的草浆生产国，生产领域大多仍以传统制浆技术进行生产，这对环境造成的污染相当严重。但由于我国是一个少林的国家，长期以来，制浆一直是以非木纤维原料（主要是草类）为主，近几年随着我国造纸工业的高速发展，进口木浆有大幅增长，而国产木浆的增幅却很小，在总的用浆量中国产木浆的比例呈逐年下降趋势，因此要实现以木材纤维为主的制浆造纸还需要一个过程，而我国非木材原料丰富，草类原料制浆仍有较大的发展空间^[3]。因此，寻找麦草制浆生产技术上的重大突破已成为造纸行业的主攻目标之一。

麦草原料中杂细胞及硅的含量很高, 而在传统的碱法制浆时, 由于碱对硅的溶解作用, 二氧化硅以硅酸钠的形式存在于黑液中, 导致黑液黏度升高、 难蒸发、 黑液燃烧需要较高温度、容易结垢、白液澄清困难、白泥残碱高等碱回收生产问题^[4], 使碱回收率降低。

2. 国内外研究现状分析

1977年，EL-Ashmany报道了稻草的氧碱法一级蒸煮，所用液比为7:l，纸浆得率可达60%-68.9%。Tasaka和Ke-li chen分别在1987年、1994年报道了对稻草进行碱浸渍的氧碱两级蒸煮的研究，所得到的纸浆具有较高的细浆得率(42.2%-49.9%)，较好的强度性质(裂断长4.2-7.3km，耐破因子为2-4.5，撕裂因子为(48-75)，较高的白度(45.5%-67%)。这种方法的特点是白度高，得率高，纸浆机械强度高，与常规方法相比，在较低温度、较短时间下蒸煮，可节省制浆能耗，并可消除像硫酸盐法蒸煮时的废气污染。

国内外学者对氧碱法制浆进行研究的结果表明：木材原料若采用两段氧碱法制浆，由于氧在水中的溶解度较小，且向木片内部渗透的速度缓慢，导致木片表面所发生的化学反应速度较快，当延长时间促进木片内部脱木质素时，木片表面的纤维发生剧烈的降解；而草类原料结构疏松，有利于氧的渗透，木质素含量低且分子量相对较低，易于脱除，通过碱浸渍和氧碱蒸煮的两段制浆方法能获得较高白度和物理强度的纸浆，并且制浆黑液硅含量低，易于处理，是一种环保型制浆方法。

3. 研究的基本内容与计划

1、稻草绿液蒸煮工艺条件的优化

2、稻草绿液浆氧脱木素工艺条件的优化

3、稻草氧脱木素浆漂白工艺的优化

4. 研究创新点

采用绿液法制浆，碱回收可以省去苛化工段，从根本上解决了麦草原料制浆碱回收中白泥回收难的问题。