陽離子型MFC的制備及其改善BCTMP性能的研究.pdf

1、近年來，高得率漿(HYP)尤其是漂白化學熱磨機械漿(BCTMP)和堿性過氧化氫機械漿(APMP)由于具有低成本、高松厚度和良好的光學性能等優(yōu)點而受到人們的普遍關注。然而，其磨漿過程中保留了大部分的木素，這引起纖維間弱的結合性能最終導致其成紙弱的強度性能。為了改善BCTMP成紙強度性能的同時保持其良好的松厚度，本研究利用陽離子醚化預處理結合機械后續(xù)處理的方式制備出表面帶有陽電荷的陽離子型微纖化纖維素(CMFC)。而且，優(yōu)化了CMFC的陽離

2、子化改性工藝，并將制備的不同性質的CMFC用于BCTMP的增強和細小纖維留著的改善。
　　通過陽離子化預處理結合高壓均質處理的制備工藝能成功制備出平均長度為600～1300nm，DP值為340～570，且表面具有正電性的CMFC。其最佳制各條件為:堿化溫度30℃，堿化時間45min，醚化溫度50～60℃，醚化時間150～180min，醚化劑用量為0.8mol/mol(以AGU計)，用堿量為醚化劑用量的2.0倍，高壓均質處理10循環(huán)

3、。此條件下所制備的CMFC的表面正電荷密度可達1476μeq/g。
　　BCTMP漿張增強實驗表明:加入2.5％表面電荷密度為712μeq/g的CMFC，漿張的抗張指數(shù)增加52.7％，耐破指數(shù)提高73.9％，撕裂指數(shù)提高22.1％，松厚度僅降低2.73％。而未經陽離子化的MFC，上述強度指標分別為17.1％，22.8％，19.2％，松厚度降低1.71％。初步證實了CMFC的應用能夠顯著改善BCTMP等高得率漿的抗張、耐破和撕裂等強

4、度性能指標。通過對比添加陽離子淀粉和打漿處理效果，在相同增強效果條件下，BCTMP漿張松厚度要分別高5.2％和12.4％，進一步證實了CMFC與常規(guī)增強方式相比，具有在改善纖維間結合力的同時能保持漿張松厚度的獨特優(yōu)勢。
　　在上述CMFC應用研究基礎上，利用SEM、CLSM和汞侵入法等現(xiàn)代儀器分析技術手段初步探討MFC和CMFC的增強機理，提出MFC/CMFC在紙頁纖維網(wǎng)絡角隅形成的“隅撐”結構是其具有獨特增強效果的主要原因。

5、r>　　最后，研究了CMFC對BCTMP細小纖維的留著及其對漿料的絮聚行為。實驗表明:CMFC能明顯提高BCTMP細小纖維的留著率，并且對CMFC本身的正電性和pH要求不高。利用FBRM技術檢測CMFC對BCTMP纖維絮聚行為發(fā)現(xiàn)CMFC對BCTMP的絮聚過程可描述為:50μm以下的細小纖維絮聚成為100μm以上較大尺寸絮聚體的過程。并且，形成的絮聚體尺寸主要分布在100～300μm范圍內，既有利于細小纖維的留著又不會對紙張勻度造成顯著