碳水化合物的溶出规律
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155页(945字)
蒸煮的目的是尽量除去木质素和最大限度地保留碳水化合物。但在脱木质素的同时碳水化合物不可能不受到损伤。
荻在不同方法蒸煮中碳水化合物的溶出情况见图4-3-14。在145℃以前KP法和AS法较NS法和HS法碳水化合物的溶出快得多,说明荻中存在较多碱易溶半纤维素。在145℃至蒸煮最高温度,NS法和HS法的溶出速度超过KP法和AS法,尤以HS法溶出速度急剧增加。保温阶段HS法继续溶出,而其它三种方法溶出较少。当蒸煮可漂浆时,纸浆碳水化合物的溶出率HS法>KP法>AS>NS法,分别为30.0%、24.8%、19.6%、18.5%。蒸煮过程中碳水化合物的损失主要是由于纤维素特别是半纤维素的碱性降解(剥皮反应和碱性水解)和酸性水解所致。这与蒸煮液的pH值,蒸煮温度和蒸煮时间密切相关(见图4-3-15)。HS法pH值高,碱性降解较严重,NS法pH值接近中性,对碳水化合物损伤最小,AS法pH值虽高于NS法,但由于该法脱木质素快,在蒸煮可漂浆时碳水化合物溶出率与NS法相差不多。
图4-3-14 蒸煮过程中纸浆碳水化合物含量的变化
KP-硫酸盐法 AS-碱性亚硫酸钠法 NS-中性亚硫酸钠法 HS-亚硫酸氢镁法
图4-3-15 蒸煮过程中药液pH的变化
荻在不同方法蒸煮过程中木质素与碳水化合物的变化趋势如图4-3-16所示。在蒸煮可漂浆时应考虑尽量除去木质素但又不使碳水化合物受到严重损伤。由图4-4-16可见,在浆中木质素含量2%左右(对原料1%左右)时各曲线均发生转折,沿等木质素碳水化合物则继续溶出,纸浆得率不断下降,因此应及时停止蒸煮。各转折点的纸浆得率为NS法63%、AS法62%、KP法57%、HS法54%,NS法>AS法>KP法>HS法。
图4-3-16 罗斯图
x=纸浆中总木质素(Klsaon木质素+酸溶木质素)含量(对原料),(%);
Y=纸浆中碳水化合物含量(对原料),(%)