杨木化学机械浆中溶解与胶体物质的研究
目录
第1章绪论...............................................................................................................1
1.1杨木制浆............................................................................................................2
1.1.1杨木的纤维特性与化学成分..................................................................2
1.1.2杨木化学机械浆的发展..........................................................................3
1.1.3杨木化学机械浆中的阴离子垃圾..........................................................4
1.2白水中溶解与胶体物质的来源........................................................................5
1.2.1木材原料..................................................................................................5
1.2.2废纸回用..................................................................................................6
1.2.3化学添加剂..............................................................................................7
1.3 DCS对造纸系统和纸页质量的影响.................................................................8
1.3.1对纸张质量的影响..................................................................................8
1.3.2系统的腐蚀和堵塞..................................................................................9
1.3.3生产状况的改变......................................................................................9
1.4化学机械浆白水DCS组分的分离和分析方法.............................................10
1.4.1离心过滤分离法....................................................................................10
1.4.2化学分离分析法....................................................................................10
1.4.3离子交换色谱分离法............................................................................10
1.4.4白水DCS组分参数的测定...................................................................11
1.4.5仪器分析方法........................................................................................11
1.5白水中DCS的去除技术.................................................................................13
1.5.1膜过滤技术............................................................................................14
1.5.2化学絮凝.................................................................................................15
1.5.3浮选法.....................................................................................................16
1.5.4生物菌处理.............................................................................................16
1.5.5酶处理....................................................................................................17
1.5.6氧化处理................................................................................................18
1.5.7蒸发技术................................................................................................18
1.5.8加入改性片沸石法................................................................................18
1.5.9冷冻结晶法............................................................................................19
1.5.10洗涤......................................................................................................19
1.5.11将DCS保留在纤维中.........................................................................19
1.6论文的研究目的、意义及内容......................................................................19I
1.6.1研究的目的和意义.................................................................................19
1.6.2研究内容.................................................................................................20
第2章杨木化学机械浆中溶解与胶体物质的特性分析...........................................21
2.1实验原料与方法...............................................................................................21
2.1.1实验原料与药品.....................................................................................21
2.1.2实验方法.................................................................................................21
2.2结果与讨论.......................................................................................................24
2.2.1模拟白水中DCS的宏观特性分析.......................................................24
2.2.2水样中DCS的粒度分析.......................................................................31
2.2.3 DCS中脂肪酸和树脂酸的GC-MS分析..............................................32
2.2.4 DCS中碳水化合物的GC-MS分析......................................................36
2.3小结...................................................................................................................40
第3章溶解与胶体物质对纸浆性能的影响...............................................................42
3.1实验...................................................................................................................42
3.1.1原料.........................................................................................................42
3.1.2实验方法.................................................................................................43
3.2结果与讨论.......................................................................................................44
3.2.1 DCS对纸张光学性能的影响.................................................................44
3.2.2 DCS对纸张松厚度的影响.....................................................................45
3.2.3 DCS对纸张裂断长的影响.....................................................................46
3.2.4 DCS对纸张撕裂指数的影响.................................................................47
3.2.5 DCS对纸张耐破指数的影响.................................................................47
3.2.7 DCS对施胶的影响.................................................................................48
3.2.8 DCS对纤维留着和滤水性能的影响.....................................................49
3.3结论...................................................................................................................50
第4章生物酶处理与阳离子聚合物处理DCS............................................................51
4.1实验原料与方法...............................................................................................51
4.1.1实验原料.................................................................................................51
4.2实验方法...........................................................................................................51
4.3结果与讨论.......................................................................................................52
4.3.1酶处理对DCS水样性质影响...............................................................52
4.3.2阳离子聚合物用量对其与DCS之间作用的影响...............................56
4.3.3阳离子聚合物结合酶处理对水样阳离子需要量的影响.....................62
4.4小结...................................................................................................................64
第5章结论与展望.....................................................................................................65
3.2.6 DCS在纤维上吸附的扫描电镜观察.......................................................48III
参考文献........................................................................................................................67
致谢................................................................................................................................78
攻读硕士学位期间发表的论文....................................................................................79摘要
近年来，高得率化学机械浆受到越来越多的重视。在化机浆制浆过程中，会
产生大量的溶解与胶体物质（dissolved and colloidal substances，简称DCS），其中
包括树脂酸、脂肪酸、聚糖、果胶酸、木素类物质等。这些物质释放到浆水体系
中会给湿部操作和产品质量带来严重的影响。
本文以杨木APMP和杨木BCTMP为原料，对纸浆中的溶解与胶体物质进行
了研究。首先对纸浆中的DCS进行了表征，利用GC-MS技术对DCS的化学组
成进行了分析；其次研究了其对纸浆物理性能、光学性能及滤水性能的影响；最
后研究了阳离子聚合物和果胶酶处理对DCS产生的影响。
研究结果表明，浆水体系DCS中DS部分占其含量的60%左右，灰分含量
为50%左右。DCS的阳离子需要量和浊度主要由胶体物质贡献。胶体物质对水样
的电导率贡献很少，溶解物质的浓度是水样电导率的决定性因素。通过GC-MS
分析水样，定量确定了MTBE抽出物中的八种脂肪酸：十二酸、十五酸、软脂酸、
十七酸、亚麻酸、硬脂酸、亚油酸、油酸。通过GC-MS分析水样中的碳水化合
物组分，定量确定了六种成分分别为：木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、半乳
糖醛酸、甘露糖。
浆水体系中的DCS对纸张白度及物理强度性能有非常不利的影响。DCS的存
在导致纸张白度降低。DCS中胶体物质影响纤维间的氢键结合，降低了纤维间的
结合力，从而导致纸张抗张强度、耐破度和撕裂度的降低。随着体系中DCS浓度
的增加，阳离子聚丙烯酰胺的助留助滤效果明显降低。其主要是因为阳离子聚合
物被优先吸附到DCS上而不是纤维上，与DCS形成了聚电解质复合体，从而降低
了阳离子聚丙烯酰胺对微粒的絮聚能力，从而影响了浆料的滤水性能。
果胶酶能够降解DCS中的果胶物质，利用果胶酶处理DCS水，可以降低其
阳离子需要量。当酶用量为30APSU/L，处理时间为60分钟时，APMP和BCTMP
水样的阳离子需要量比对照样降低24.2%和20.3%。阳离子聚合物的加入能够使得
DCS失稳，有效地降低水样的阳离子需要量。高分子质量低电荷密度的CPAM和
阳离子淀粉通过桥联机理使DCS失稳，而低分子质量高电荷密度的PDADMAC
通过电荷补丁或电荷中和机理使DCS失稳。将阳离子聚合物和生物处理相结合能
更加有效地降低水样的阳离子需要量。
关键词：APMP；BCTMP；溶解与胶体物质；果胶酸
化学专业成教毕业论文参考题目
一、教学法方向
1．国外化学课程改革的历史及发展趋势研究
2．我国化学课程改革的历史及发展趋势研究
3．国外典型化学课程、教材的基本理念和内容体系研究
4．我国化学新课标教材专题内容的横向比较研究
5．我国高中化学新课标必修教材和选修教材的功能定位和内容体系研究
6．我国高中化学新课标教材中各个栏目的教学价值、活动设计和教学策略研究
7．科学探究的本质及科学探究教学的有效策略研究
8．初、高中化学新课标教材的内容衔接研究
9．化学实验教学的理论和实践研究
10.化学教师的教学理念和教学行为研究
11.试论化学教学的艺术
12.化学基础理论的教学策略研究
13.化学基本概念的教学策略研究
14.元素化合物的教学策略研究
15.高中化学课程资源的开发策略研究——以《某***节内容为例》
16.教学反思与化学教师的专业成长
17.有效探究教学设计初探——以《某***节内容为例》
18.化学教学中的科学方法教育
19.初、高中学生化学学习兴趣、动机的研究
20.高一新生化学学习障碍的成因分析研究
21.农村学生化学学习动机的调查研究
22.论化学教材中插图的价值与使用策略
23.化学教学中实施绿色化学教育的策略研究
24.化学新课程教学中的问题与对策初探
25.基于观念建构的化学基本概念教学策略——以《******》教学为例
26.化学教师的教学理念与教学行为一致性程度研究
27.先行组织者理论在化学教学中的应用研究
28.科学探究中的科学本质教育
29.化学教师的科学探究观调查研究
30.有效实施科学探究的教学设计策略研究
31.论化学探究性学习的评价性问题
32.化学课堂教学逻辑设计的问题探讨
33.新课程背景下教学设计中存在的问题与对策探讨
34.新课程背景下高中化学教师教学行为的适应性研究
35.论化学课堂提问的优化
36.化学教师对模型的认识与应用研究
37.合作学习在化学实验教学中的案例初探
38.中学化学教学中的环境及可持续发展教育
39.室内空气污染的来源,对人体健康的影响及防治对策研究
40.试论光化学烟雾的形成条件、机理、危害及防治措施
41.化学教学中开展研究性学习案例初探
42.中学化学实验绿色化研究
43.论高中化学章节间的结构联系
44.污染中有机污染物的调查及处理
45.试论多媒体教学手段在中学化学教学中的应用 自考课程免费试听
46.试论我国的酸雨问题及防治对策
47.化学学困生的成因及防治策略
48.有效利用化学史的教学策略
49.例谈教学中化学与其它学科的综合
50.试论有效学习情境创设的有效策略
二、分析化学方向
1．化学与食品安全
2．化学与农药残留
3．化学与环境
4．化学与现代农业
5．化学与生命
6．微量元素与人体健康
7．维生素与人体健康
8．化学与能源和资源的利用
9．浅谈在化学教学中绿色化学观念的渗透
10．环境教育在中学教学中的意义
11．溶液酸碱度的表示法----PH值的教学研究与设计
12．浅谈化学定性分析实验在中学化学教学中的重要性
13．如何增强化学定性分析实验的趣味性
三、物理化学方向
1．各种体系的状态性质加和性的比较研究
2．热力学公式导出条件与应用条件分析
3．三相平衡线的热力学分析
4．热力学标准态和标准热力学函数
5．胶体分散系的稳定理论评述
6．反应进度的概念及在物理化学中的应用
7．根据热力学原理讨论浓度对化学平衡的影响
8．中学化学教学中有关化学平衡原理的探讨
9．中学化学教学中有关化学反应速率知识的探讨
10．“化学反应原理”模块教学方法探讨
11．新课标体系中《化学反应原理》模块知识解析——化学反应的方向和限度
四、结构化学方向
1．利用一维势箱模型处理共轭体系
2．波函数与电子云
3．电子运动的宏观性与微观性
4．电子结构与元素周期律
5．第二周期双原子分子及其离子共价键结构比较
6．几种典型分子化学键的比较与探讨
7．有关氢键理论研究的现状及前景
8．金属晶体的堆积型式与点阵型式
9．离子晶体的堆积型式与点阵型式
五、有机化学方向
1. 《化学必修2》模块中有机化合物知识内容变化及教学策略探究
2. 高中课程标准选修模块《有机化学基础》教材内容建构
3 近三年来新课标高考理综有机化学试题分析研究
4. 在新课程中有机化学实验教学研究
5. 有机化学实验教学中绿色化学教育的实践
6．烷、烯或炔制备的改进(可选其中之一)
7. 新课程理念下有机化学教学改革方式探索
8．“苯、芳香烃"课堂教学探讨
9．有机分子不饱和度的计算及在解题中的应用
10．试论中学有机化合物的教学特点
11．如何增加有机化学实验的趣味性
12．有机实验在有机化学教学中的作用
13．如何在“煤和石油”的教学中让学生了解我国的石化工业
14．含氧有机化合物教学中结构与性质关系的探讨
15．中学有机实验改进意见
16．影响有机物水溶性因素的探讨
17．有机物命名中常见的错误
18．搞好有机化学复习的几点体会
19．有机化合物的同分异构现象
20．有机化合物的酸碱性及其结构因素
21．中学有机化学教学中注重与实际联系的点滴做法
、胶体的性质：能发生丁达尔现象,聚沉，产生电泳，可以渗析，等性质
胶体的应用 ：
1、农业生产:土壤的保肥作用.土壤里许多物质如粘土,腐殖质等常以胶体形式存在.
2、医疗卫生:血液透析,血清纸上电泳,利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质.
3、日常生活:制豆腐原理(胶体的聚沉)和豆浆牛奶,粥,明矾净水.
4、自然地理:江河人海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成胶体发生聚沉.
5、工业生产:制有色玻璃(固溶胶),冶金工业利用电泳原理选矿,原油脱水等.
什么是胶体?
为了回答什么是胶体这一问题,我们做如下实验:将一把泥土放到水中,大粒的泥沙很快下沉,浑浊的细小土粒因受重力的影响最后也沉降于容器底部,而土中的盐类则溶解成真溶液.但是,混杂在真溶液中还有一些极为微小的土壤粒子,它们既不下沉,也不溶解,人们把这些即使在显微镜下也观察不到的微笑颗粒称为胶体颗粒,含有胶体颗粒的体系称为胶体体系.胶体化学,狭义的说,就是研究这些微小颗粒分散体系的科学.
通常规定胶体颗粒的大小为1~100nm(按胶体颗粒的直径计).小于1nm的几颗粒为分子或离子分散体系,大于100nm的为粗分散体系.既然胶体体系的重要特征之一是以分散相粒子的大小为依据的,显然,只要不同聚集态分散相的颗粒大小在1~100nm之间,则在不同状态的分散介质中均可形成胶体体系.例如,除了分散相与分散介质都是气体而不能形成胶体体系外,其余的8种分散体系均可形成胶体体系.(表1-1)
见
习惯上,把分散介质为液体的胶体体系称为液溶胶或溶胶(sol),如介质为水的称为水溶胶;介质为固态时,称为固溶胶.
由此可见,胶体体系是多种多样的.溶胶是物质存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质,不是物质的本性.任何一种物质在一定条件下可以晶体的形态存在,而在另一种条件下却可以胶体的形态存在.例如,氯化钠是典型的晶体,它在水中溶解成为真溶液,若用适当的方法使其分散于苯或醚中,则形成胶体溶液.同样,硫磺分散在乙醇中为真溶液,若分散在水中则为硫磺水溶胶.
由于胶体体系首先是以分散相颗粒有一定的大小为其特征的,故胶粒本身与分散介质之间必有一明显的物理分界面.这意味着胶体体系必然是两相或多相的不均匀分散体系.
另外,有一大类物质(纤维素、蛋白质、橡胶以及许多合成高聚物）在适当的溶剂中溶解虽可形成真溶液，但它们的分子量很大（常在1万或几十万以上，故称为高分子物质），因此表现出的许多性质（如溶液的依数性、黏度、电导等）与低分子真溶液有所不同，而在某些方面（如分子大小）却有类似于溶胶的性质，所以在历史上高分子溶液一直被纳入胶体化学进行讨论。30多年来，由于科学迅速地发展，它实际上已成为一个新的科学分支——高分子物理化学，所以近年来在胶体表面专著（特别是有关刊物）中，一般不再过多地讨论这方面内容。
你是材化的吧，我布置的作业不是让你去百度问的，是要你自己查文献，论文，自己总结归纳的，这样你才能学到知识。你去问别人我还布置作业干嘛？网上的资料我都看过了，别想着你抄袭别人的。还把作业发到网上，百度知道一搜你看到你的问题，你这算什么态度，你想要满分我给你好了。你的作业不用交了！
