微爆协同生物酶预处理对速生阔叶材化机浆成浆性能的影响机制

基本信息
批准号:31870566
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:田中建
学科分类:
依托单位:齐鲁工业大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:吉兴香,张凯,和铭,吉海瑞,魏玮,郭玉倩,袁素娟,吴彦
关键词:
生物酶化机浆纸浆性能速生材微爆
结项摘要

The drawbacks of chemi-mechanical pulp of fast-growing hardwood were high energy consuming, low physical properties and yellowing reversion. In order to improve pulp properties, micro-explosion coupled with enzymatic pretreatment was proposed in this project. Micro-explosion was a newly developed pulping terms, which was used to describe the chips micro-structure changes during hot water treatment. It would benefit for the subsequent enzymatic treatment and improving pulping process. The Poplar and Acacia, as well as models were chosen as raw material. The modern analysis technologies, such as AFM, SEM, CT and NMR, were employed to reveal the soluble matters and substrate properties changes after micro-explosion, including microstructure, chemical composition and structure. Also, the classification and controlling method of micro-explosion was established. The mechanism of micro-explosion coupled with enzymatic pretreatment on refining energy consumption and pulp properties in chemi-mechanical pulping of hardwood was investigated. The effect of micro-explosion severity and enzymatic pretreatment on fiber micro-structure and external surface changes was studied. Finally, the controlling of micro-explosion extent and enzymatic pretreatment on chemi-mechanical pulp was built. The completion of this project would enrich the theoretical knowledge of chemi-mechanical pulping process, which could also provide the foundation of high quality chemi-mechanical pulp production from fast-growing wood.

速生阔叶材化学机械制浆过程中存在磨浆能耗高、纸浆强度低、纸浆易返黄等缺陷,为了改善速生阔叶材的化学机械制浆性能,本项目提出微爆协同生物酶预处理技术,微爆是新提出的制浆造纸过程术语,是指热水处理过程中木片产生的不同程度微观组织结构形变现象,微爆具有提高后续生物酶处理作用效率和改善木材纤维制浆性能的优点。本项目拟以杨木、相思木等速生材和模型物为研究对象,采用AFM、SEM、CT、NMR等现代分析手段对微爆溶出物和木质纤维组织形貌、化学成分和结构等进行分析,确立微爆的分级标准及控制技术,揭示微爆协同生物酶预处理技术对速生阔叶材化学机械制浆过程中磨浆能耗和成浆性能的影响机制,阐明微爆等级与生物酶处理对纤维微观结构和表面特性变化的协同作用机制,建立速生阔叶材化机浆性能的微爆等级与生物酶协同处理调控机制,研究可丰富化机浆相关预处理技术理论体系,为速生材高得率高质量化机浆的清洁化生产提供理论指导。

项目摘要

针对速生阔叶材化学机械制浆过程中存在磨浆能耗高、纸浆强度低、纸浆易返黄等问题,本项目以杨木等速生材和模型物为研究对象,创建了微爆协同生物酶预处理新理论,研发了热水和生物酶预处理新技术:阐明了不同预处理条件对杨木热水处理液中总木糖、乙酸、木质素含量以及对木片微观结构的影响规律,构建了杨木片等热水预处理过程中主要糖类物质的反应动力学模型;发现了热水处理产生的微爆对提高后续生物酶处理作用效率和改善木材纤维制浆性能的规律;在对微爆溶出物和木质纤维组织形貌、化学成分和结构等进行分析的基础上,提出了热水预处理微爆系数概念和微爆的分级标准,构建了热水预处理微爆控制技术;揭示了热水预处理协同生物酶预处理技术对速生阔叶材化学机械制浆过程中磨浆能耗、纸浆漂白和成浆性能的影响机制;阐明了热水预处理(微爆)与生物酶处理对速生阔叶材纤维微观结构和表面特性影响的协同作用机制。研究成果丰富了阔叶材化机浆相关预处理技术理论体系,为速生材阔叶材高得率高质量化机浆的清洁化生产提供了理论指导和技术支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
3

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

田中建的其他基金

相似国自然基金

1

速生阔叶材预处理过程中半纤维素的解聚机制及其对后续木糖分离纯化的影响

批准号:31770628
批准年份:2017
负责人:杨桂花
学科分类:C1604
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

利用互穿网络优化化机浆成纸松厚度与强度性能的机理研究

批准号:31070527
批准年份:2010
负责人:张美云
学科分类:C1604
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
3

速生阔叶树材加工利用若干应用基础问题的研究

批准号:39070683
批准年份:1990
负责人:滕通濂
学科分类:C1603
资助金额:4.10
项目类别:面上项目
4

垃圾填埋场PBFC防渗浆材性能与墙体变形分析

批准号:51678083
批准年份:2016
负责人:代国忠
学科分类:E08
资助金额:62.00
项目类别:面上项目