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造纸的绿色工艺

泉林纸业:清洁生产-倒逼机制下的成果秸秆综合利用,黄腐酸肥料泉林模式八大系统的200构建并不断完善了秸秆生产本色浆及本色浆制品、制浆中段水综合治理后用于农业灌溉和回用于生产等四条主要的循环经济生产链,被誉为“泉林模式”。

氨法脱硫:利用氨基吸收剂吸收烟气中的SO2生成亚硫酸(氢)铵,并在富氧条件下将亚硫酸(氢)铵氧化成硫酸铵,再利用烟气热量浓缩、过饱和结晶析出(NH4)2SO4固体,过滤干燥后得到化肥产品。

总的化学反应:NH3+SO2+H2O+O2→ (NH4)2SO41.Introduction在世界范围内,超过90%的造纸生产纤维产量来自木材,对清洁生产的需求越来越强烈。

非木质纤维的丰度可能被认为是造纸工业中最好和更有利可图的替代品研究表明,甘蔗渣,大麻,竹子,亚麻,,小麦秸秆,草,大芦苇,烟草,油菜秸秆,维。

举个例子,南非每年258 ×106 kg有的鸡毛产生。

有一部分被制成化肥和羽毛粉。

剩下的废物通过焚烧或掩埋在受控的垃圾填埋场,被处理掉了。

这些生物废弃物的不当处理对环境造成了影响疾病的损害和传播。

有更好的方法来改善这些废物吗?研究表明,废鸡羽毛可以应用以下方面:纺织品中; 复合建筑应用; 生物基塑料树脂; 从废水中去除重金属; 纤维和纤维产品。

然而,在造纸业部分或全部取代木纤维的废鸡毛羽选矿工作方面的研究很缺乏。

唯一已知的报告是Gassner的专利,纤维和纤维产品由鸡毛制成,用作纸制品中的粘合剂或填充剂。

还没有其他报道在造纸行业中应用羽毛。

本文讨论了废纸鸡羽毛在纸张生产中的潜在利用率:制备了由鸡毛和木浆混合物制成的手抄纸,然后表征了它们的造纸质量。

本文提供的数据为在造纸中使用鸡羽毛提供可能的价值提供了新的知识Abstract2.Materials and methods2.1 原材料纸浆:完全漂白的亚硫酸盐纸浆通过酸亚硫酸氢盐制浆过程从桉树种生产2.2方法2.2.1鸡毛预处理用1g /的阴离子表面活性剂。

用途:用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂)洗涤新鲜拔毛的未10分钟进一步纯化,然后铺在铝箔上,并在空气干燥器中在100之后将样品放入密封的塑料袋中,然后储存在受控的实验室环境(20℃,相对湿度65%)中。

随后使用重型研磨机将经处理的羽毛研磨至350μm大小。

以这种方式处理十个重复样品。

2.2.2手抄纸的准备2000mL /手抄纸的含有100%和90%鸡用羽毛手抄纸的样品外,每个混合物获得10张手抄纸。

手抄纸2.4统计分析(开始整理)Statistica 13.0 Stat-Ease,Minneapolis,USA和Origin 9.0(Origin Laboratory Corporation,Northampton,Massachusetts,USA)软件进行。

由100%木浆制成的手抄纸被指定为空白手抄纸2.3.1加拿大标准游离度(CSF)CSF是稀释纸浆悬浮液可以被排出的速率的量度。

这是测量纸浆质量的重要参数。

根据TAPPI T 227 om-99标准方法(TAPPI T227 om-99,1999)使用L&W BK 游离度测试仪(AB Lorentezen and welter,Stockholm Sweden)测定悬浮液的游离度。

2.3.2克重手抄纸的克重定义为每单位面积的质量(g / m2)。

ISO 536标准方法用于定量确定(ISO 536:2012,2012)。

将五张手抄纸(每张纸的面积为200平方厘米)在天平上称重至最接近的0.01克,记录手抄纸的总质量。

然后从等式(1)计算法:2.3.3透气性在MessmerBüchelRoughness ISO 5636-5:2013,2013分钟极限的样品,记录压差。

差压与样品的透气性有关。

2.3.4形态结构使用低分辨率扫描电子显微镜(SEM)(传统SEM和X射线微量分析)e ZEISS,LEO 1450)获得手抄纸的形态结构。

2.3.5抗拉强度根据ISO 1924-3(ISO,1924-2:2008,2008)测试手抄纸的抗拉强度指数。

测试是在保持恒定伸长率的拉伸试验机上完成的。

然后使用抗拉强度强度来计算公式(2)中给出的拉伸指数:2.3.6撕裂度手抄纸的破裂指数(kPa.m2 / g)用ISO 2758(ISO 2758:2014,2014)测定。

突发指数由等式(3)计算:2.3.7抗撕裂指数手抄纸的撕裂指数是用ISO 1974测量的,它们是埃尔门多夫(Elmendorf)型方法(ISO,1974:2012,2012)。

使用的设备是Elmendorf撕裂测试仪。

使用公式(4)计算撕裂指数:2.3.8吸水能力的吸水能力:3.Results and discussions3.1纸张准备; 光滑的顶部和粗糙的底部。

100%木浆手抄纸是白色的,表面粗糙,但没有出现纤维状。

它触摸柔软,容易灵活。

随着手抄纸中鸡羽毛含量的增加,手抄纸的均匀性下降,纤维开始出现松散。

与其他手抄纸相比,80 / 20e100 / 0%鸡毛/木浆手抄纸质地柔软蓬松,不易变脆。

纤维含量不均匀,颜色从浅棕色变为琥珀色; 纤维很容易剥落并呈纤维状。

当鸡毛含量高于60%时,手抄纸单根纤维之间的粘合显得松散并且显示出容易剥落。

3.2加拿大标准游离度CSF?凡是打浆度愈大,纸料的游离度就愈小,反之亦然。

一般来说,游离度愈大的纸料,滤水速度愈快。

随着鸡羽毛含量增加,悬浮液的CSF从620降低至330mL(表1)。

由于鸡毛的刚性,需要打浆以改善悬浮液的游离度。

这表明,与刚性的鸡毛纤维相比,空白手抄纸(100%木纤维)具有更好的细粒含量,纤维间结合力和柔韧性(Tesfaye等,2017)。

需要进一步的研究,需要打碎和提炼条件,以优化鸡毛的细菌含量和灵活性3.3克重(是指单位面积纸张的重量,一般以每平方米多少克来表示)获得五份手抄纸基重的平均值,一式两份,并用于计算手抄纸的机械性能。

与空白手抄纸相比,鸡毛/木浆手抄纸的克重降低 - 这可能是由于鸡羽毛部分这表明鸡羽毛具有整体形成性质3.4透气度所有含手抄纸的鸡毛的透气性值相似(> 5000),并显着大于空白手抄纸(3893)(表1)。

这表明鸡毛羽毛比木浆更多孔(Tesfaye等,2017),从而允许更多的空气流过手抄纸。

空白手抄纸的透气性较低,可能是由于纤维与纤维之间的粘结力强和氢键导致纸页中空隙体积减少(Ren et al。

,2009)。

这意味着鸡毛纤维中纤维与纤维之间的结合非常少对于纸张而言,透气性大是好还是坏?3.5形态结构图2显示了空白和鸡毛/木浆手抄纸的SEM图像。

在空白手册中,一些纤维是开放的,平坦的; 纤维与纤维之间的相互作用看起来很高,并且在某些情况下可以看到扭曲的纤维表面。

这些观察结果支持表1中给出的结果,其中手抄纸的蓬松性和透气性降低,而相对于鸡毛/木浆手抄纸的拉伸,破裂和撕裂强度性能得到改善。

SEM图像显示,随着鸡羽毛含量增加,片材变得更开放,其孔隙率增加,而纤维- 纤维相互作用降低。

最终,这将改善手抄纸的透气性和蓬松性,同时降低其机械性能(Hosseinpour等,20103.6抗张强度图3给出了鸡毛/木浆和100%木浆手抄纸的拉伸指数数据。

100%的木浆(空白)手抄纸度随着纸页中羽毛含量的增加而下降(图4)。

这个结果与手抄纸的拉伸性能(图3)一致,因为手撕的长度被用来表征手抄纸的固有强度。

需要进一步的研究来改善鸡毛/木浆手抄纸密度较低的研究一致(Tesfaye et al。

,2017)。

另一方面,手抄纸拉伸值下降了15%(表1,一般来说,拉伸和断裂长度越大,手抄纸的造纸质量越好3.7撕裂度较大以及手抄纸中木鸡羽毛分布的不均匀性3.8抗撕裂指数抗撕裂指数取决于手抄纸的弹性,纤维长度,纤维粘合和纤维总数,撕纸所需的力比打破纸上。

随着手抄纸中的鸡羽毛含量增加,纤维数量,纤维- 纤维粘合力和手抄纸的柔韧性降低,并且纤维断裂需要更少的能量,因此撕裂强度降低。

3.9吸水性能图5显示了手抄纸的吸水性能鸡羽毛是基于蛋白质的动物纤维疏水性和亲水性倾向(Tesfaye等,2017)。

该手抄纸的吸水性能力随鸡肉羽毛含量增加而降低。

水的减少手抄纸的保留能力可能是由于疏水性鸡羽毛的性质。

吸水率为100%鸡羽毛片时约下降25%与100%木浆样品相比。

这些结果将限制含有鸡毛的纸张的最终用途仅用于需要低吸水性的应用,例如包装纸.........(低吸水性对于纸张而言并非好事情)3.10白度手抄纸的ISO亮度值表明鸡羽毛的掺入降低了亮度(图8)。

空白木浆手抄纸和100%鸡毛手抄纸之间有30%左右的显着差异。

改善鸡毛手抄纸的亮度特性,需要进一步的研究来评估预处理剂如十二烷基硫酸钠和过氧化氢的效果或者加入荧光增白剂,3.11傅里叶变换红外光谱学(FTIR)分析图9显示了不同手抄纸的FTIR光谱。

100%木浆手抄纸显示纤维素纤维的主峰,而100%鸡毛手抄纸显示角蛋白/蛋白质纤维的主峰。

鸡毛/木浆手工纸分享两种纤维的性质。

手抄纸中S-S(620cm-1),C-S(1070和1075cm-1)和N-H(1540cm-1)组的存在证实存在鸡毛纤维。

图1中的结果证实,100%木浆的氢键最多,氢键是纸张强度特性的主要因素氢键随着鸡羽毛含量增加而减少。

在3200e3600cm-1处的峰的强度与O-H振动有关:这表明与纤维素纤维的羟基形成许多氢键,导致含木纤维的片材的较高的拉伸性能基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。

傅里叶红外光谱仪不同于色散型红外分光的原理,可以对样品进行定性和定量分析●●●定性:定基团,如C=O的伸缩振动峰,4.Conclusions从这个初步研究可以看出,鸡羽毛可以被纳入造纸工艺中。

鸡毛/木浆手抄纸的透气性增强,而破裂强度,拉伸指数和撕裂强度低于100%木浆手抄纸。

结果表明,造纸工业中鸡毛纤维的比例可以达到100%。

各种鸡毛/木浆手通过改变工艺参数(例如,精炼条件,漂白条件,打浆条件和打浆度值的变化)来进一步研究鸡羽毛在用于主流应用的造纸中的性能,以改善纸张的性能特征5. supplement造纸工艺:说明:纤维离解对化学法制浆工艺是蒸煮过程,对机械法制浆工艺是粗磨过程,对化机法、半化学法制浆工艺是化学预处理过程和磨浆过程。

泉林纸业:清洁生产-倒逼机制下的成果秸秆综合利用,黄腐酸肥料泉林模式八大系统的200术为支撑,以小麦、玉米等农作物秸秆为原料,构建并不断完善了秸秆生产本色浆及本色浆制品、制造黄腐酸肥料、废气氨法脱硫后副产品作为制浆化工原料、制浆中段水综合治理后用于农业灌溉和回用于生产等四条主要的循环经济生产链,被誉为“泉林模式”。

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