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        糖蜜作為一種新型助劑在造紙中的應用

        分類:
        化工行業
        2019/04/22 14:18
        瀏覽量

        糖蜜是制糖過程中的一種重要副產物,在甘蔗汁加工過程的最后階段,當采用一般的方法再也不能從甘蔗汁里分離出糖時,通過離心作用所排出的液體就是糖蜜。糖蜜中含有蔗糖,但是沒有比較經濟的方法可以將這部分蔗糖分離出來。在糖蜜中損失的蔗糖是蔗糖生產過程中的最大損失,大約可以達到蔗糖總量的9%,這也是研究這種有價值副產物有效應用的主要原因。糖蜜中蔗糖含量32% ~ 44%,其他的還原性糖類是葡萄糖和果糖,還原性糖類含量10% ~ 15%。糖蜜作為一種工業原料的主要價值在于它含有可發酵糖,其含量大約是50%(以質量計)。樹膠(包括淀粉,下同)也存在于糖蜜之中,質量分數為3% ~ 5%。以前的研究表明,纖維素細胞壁的微觀結構與蔗糖或還原性糖(如葡萄糖和果糖)相結合可以極大地提高紙張裂斷長和保水值(WRV)。也有文獻表明,樹膠作為助劑應用于造紙工業中可以提高成紙強度。

        糖蜜作為造紙助劑的優點是,含有蔗糖和樹膠。且作為制糖工業的一種副產品,比蔗糖要便宜得多;糖蜜中含有制糖工業中損失的大部分蔗糖。本實驗選擇糖蜜作為一種新型助劑來研究。以前的研究也表明,在漿料纖維與需要的物質相結合之前進行絲光化處理,可大大增強纖維素纖維的細胞壁微觀結構的結合能力,同時對紙張性能也有積極的影響。因此,本實驗也研究了漿料纖維在糖蜜處理之前進行絲光化處理的作用。

        1、實驗

        原料:風干棉短絨, 由埃及開羅的Abo-Zabe 廠提供。表1 列出了棉短絨的化學和物理分析結果。

         

        2、結果與討論

        2.1 糖蜜對棉短絨的影響

        將棉短絨打漿至打漿度30°SR(55min)。然后將其放入攪拌器中,并分別加入質量分數5%、10%、15% 和20% 的糖蜜溶液攪拌15min。用瑞典SCA 型抄片器抄造手抄片。手抄片的性能見表2。保水值按修改后的德國標準方法測定。

         

        從表2 可以明顯看出,漿料制備和紙張抄造過程中加入糖蜜溶液可以提高紙張性能。經糖蜜處理的紙張其保水值隨著糖蜜溶液濃度的增加而提高。當所用糖蜜溶液質量分數為20% 時,保水值提高29%。在這一過程中,紙張的裂斷長大約提高10%。濕裂斷長大約提高7%。

        2.2 對棉短絨進行絲光化處理的作用

        用NaOH 溶液(質量比17.5)在20℃下對風干棉短絨漿處理35 min,然后用水調至pH 值為中性,保濕存放,備用。經絲光化處理的濕棉短絨漿的保水值可達到118.69%。將經絲光化處理的濕棉短絨漿打漿至打漿度為30°SR(45 min)。將配好的糖蜜溶液加入經絲光化處理并打過漿的濕棉短絨漿中,在攪拌器中攪拌15 min,用糖蜜溶液處理的漿料抄成手抄片。手抄片的性能如表3 所示。從表3 可以看出,與未經絲光化處理的棉短絨漿相比,在浸入糖蜜之前對棉短絨漿進行絲光化處理可以大大提高紙張的保水值、濕強度和干強度。由經絲光化處理并浸入糖蜜的濕棉短絨漿抄造的手抄片的保水值隨著糖蜜用量的增加而增加。當糖蜜溶液的質量分數為20% 時,用糖蜜浸漬過的漿抄造的手抄片保水值最大可達到113%。此時裂斷長也有所增加,并在糖蜜溶液質量分數為20% 時達到最大值,裂斷長增加47%。在糖蜜質量分數為15% 時,濕裂斷長增加23%。

         

        3、結論

        首次將制糖工業的副產品——糖蜜,作為一種助劑應用于造紙工業。與未使用糖蜜作為助劑的紙張相比,糖蜜處理的紙張具有更大的裂斷長、濕裂斷長和更高的保水值。絲光化處理可大大增強糖蜜的積極作用。本實驗制得的紙產品對特種吸水紙是很有用的。研究表明,使用糖蜜的作用與使用更昂貴的蔗糖助劑的作用相近。

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