稻麦草碱法脱木质素的阶段性

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第122页(937字)

稻麦草碱法蒸煮过程中脱木质素程度的变化见表4-1-1和图4-1-1。由表和图可见,在烧碱法蒸煮中,稻草在90℃以前已溶出72%木质素,麦草也达到69%,而在90℃至150℃升温阶段稻草又脱除了20%木质素,麦草则在100℃至160℃的升温阶段脱除27%木质素,稻草在150℃保温1h木质素只溶出3.8%,麦草在160℃保温1h仅溶出5%。

表4-1-1 稻麦草碱法蒸煮脱木质素率变化

图4-1-1 稻麦草碱法脱木质素的阶段性

众所周知,木材碱法脱木质素过程可以分为三个阶段,即初始阶段,主要脱木质素阶段和残余脱木质素阶段。初始阶段升温至140℃,针叶材可溶出木质素总量的20~25%,主要脱木质素阶段是由140℃升温至170℃及170℃保温初期,木质素溶出量为60~70%,残余脱木质素阶段为170℃保温后期,溶出木质素仅占总木质素量的10~15%,反应速度很慢。

由图4-1-1可见,稻麦草的脱木质素过程也可分为三个阶段,但各阶段的温度和溶出量与木材不同,其第一阶段为主要(大量)脱木质素阶段,第二阶段为补充脱木质素阶段,第三阶段为残余脱木质素阶段。稻麦草的木质素主要是在100℃以前脱除,脱木质素率分别为70%和60%,此阶段的木质素溶出速度很快。第二阶段(补充脱木质素阶段)是由90℃升温至150℃(稻草)或由100℃升温至160℃(麦草)阶段,此阶段木质素脱除率为20~27%,此阶段木质素的脱除速度明显减慢;残余脱木质素阶段是在最高温度下的保温阶段,此阶段的木质素脱除率为5%左右,由此可见残余脱木素阶段木质素脱除困难,在前两个阶段完成之后,稻草脱木质素率可达92%,麦草可达90%以上,纤维原料已经基本成浆,从而说明稻麦草蒸煮中保温阶段的脱木质素作用是很微弱的。稻麦草与云杉木材的脱木质素过程的差别如表4-1-2。

表4-1-2 云杉与稻麦草碱法脱木质素过程的比较

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