玉米秸秆共聚物增干强剂和高吸水性树脂的合成及造纸企业MES评价

【摘要】： 本文以玉米秸秆为实验原料,对改性玉米秸穰接枝共聚后用作纸张干强剂和玉米秸秆粉接枝共聚合成高吸水性树脂进行了初步的研究与探讨。 改性玉米秸穰中含有丰富的纤维物质,对其与中性单体丙烯酰胺(AM)和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)接枝共聚合成纸张干强剂的实验表明:采用水溶液聚合工艺以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原体系引发反应,可引发玉米秸穰与丙烯酰胺(AM)和DMC的接枝共聚反应,合成了玉米秸穰-AM-DMC接枝共聚物;合成的玉米秸穰-AM-DMC接枝共聚物可以降低漂白麦草浆的打浆度,即改善了浆的滤水性能;将共聚物加入漂白麦草浆中,抄得的纸片的裂断长和耐破指数均增加,提高了纸张的干强度性能;通过单因素实验得出了合成玉米秸穰-AM-DMC接枝共聚物的优化工艺条件:单体用量为秸穰用量的10倍,单体中AM与DMC的质量比为3:1,引发剂浓度为4mmol/L,反应时间3h,反应温度50℃。共聚物用量、共聚物与浆料的反应时间以及搅拌速度对共聚物的增强效果有明显影响,而浆料pH值对增强效果的影响不明显。实验表明玉米秸穰-AM-DMC接枝共聚物在草浆中的最佳用量为0.6%,共聚物与浆料的反应时间为6min,搅拌速度为600r/min。在草木混合浆中共聚物用量为0.6%,反应6min,搅拌速度为600r/min时,增强效果最好。相同条件下,在废新闻纸脱墨浆中用量为0.8%时,增强效果最好。 玉米秸秆中含有丰富的纤维素,将其干燥粉碎后,与丙烯酸单体在过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发体系的引发下可以合成具有良好吸水性能的高吸水性树脂材料。对玉米秸秆粉与丙烯酸共聚的工艺条件的正交试验表明,当丙烯酸单体用量为秸粉干重的8倍、引发剂浓度为9mmol/L、丙烯酸中和度为80%、反应温度为65℃、交联剂用量为单体质量的0.3%时,接枝共聚所得产物的吸去离子水率可达680g/g,吸0.9%NaCl盐水率可达53.6g/g。 本文还采用网络分析法(ANP)对造纸企业MES系统的选择进行了肤浅的研究。提出了造纸企业MES软件评价和选择决策模型,通过该决策模型,可对MES软件进行系统而全面的评估。而基于ANP技术,使得决策过程更加清晰。 【关键词】：玉米秸秆 接枝共聚 纸张干强剂 高吸水性树脂 MES评价
【学位授予单位】：山东轻工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TS727
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-29
• 1.1 纸张干强剂的研究进展11-20
• 1.1.1 纸的结构11
• 1.1.2 纸的干强度性质11-12
• 1.1.3 增干强剂的分类及主要品种12
• 1.1.4 增干强剂的作用机理12
• 1.1.5 变性淀粉增干强剂12-15
• 1.1.6 聚丙烯酰胺增干强剂15-16
• 1.1.7 壳聚糖改性物增干强剂16-17
• 1.1.8 其他增干强剂17-18
• 1.1.9 增干强剂的应用条件18-20
• 1.2 高吸水性树脂的研究进展20-23
• 1.2.1 高吸水性树脂的分类及合成方法简述20-21
• 1.2.2 高吸水性树脂的应用21-22
• 1.2.3 高吸水性树脂的吸水原理22
• 1.2.4 高吸水性树脂的研究进展22-23
• 1.3 玉米简介及玉米秸秆应用现状23-27
• 1.3.1 玉米种植概况23
• 1.3.2 玉米秸秆的化学组成23-24
• 1.3.3 玉米秸秆在非造纸领域中的应用24-25
• 1.3.4 玉米秸秆在造纸工业中的应用25-27
• 1.4 论文的研究目的与意义27-28
• 1.5 论文研究的主要内容28-29
• 第2章 玉米秸穰-AM-DMC 接枝共聚物的合成29-37
• 2.1 实验29-31
• 2.1.1 实验原料29-30
• 2.1.2 实验方法30-31
• 2.2 结果与讨论31-35
• 2.2.1 前期实验确定聚合产物的滤水增强性能31-32
• 2.2.2 单体用量对产物性能的影响32-33
• 2.2.3 单体组成对产物性能的影响33
• 2.2.4 引发剂浓度对产物性能的影响33-34
• 2.2.5 反应温度对产物性能的影响34-35
• 2.2.6 反应时间对产物性能的影响35
• 2.3 小结35-37
• 第3章 玉米秸穰-AM-DMC 接枝共聚物在造纸中的应用37-45
• 3.1 实验37-38
• 3.1.1 实验原料37-38
• 3.1.2 实验方法38
• 3.2 结果与讨论38-43
• 3.2.1 玉米秸穰接枝共聚物在麦草浆中应用条件的探讨38-42
• 3.2.2 玉米秸穰接枝共聚物在草木混和浆中的应用42-43
• 3.2.3 玉米秸穰-AM-DMC 接枝共聚物在新闻纸浆（ONP）中的应用43
• 3.3 小结43-45
• 第4章 玉米秸秆-丙烯酸接枝共聚制备高吸水性树脂45-58
• 4.1 实验材料45
• 4.1.1 试剂45
• 4.1.2 仪器45
• 4.2 实验方法45-47
• 4.2.1 高倍率吸水树脂的制备45-46
• 4.2.2 接枝共聚反应条件的优化46
• 4.2.3 接枝共聚物的提纯46
• 4.2.4 玉米秸秆粉接枝共聚物接枝率和吸水性能的测定46-47
• 4.3 结果与讨论47-57
• 4.3.1 过硫酸铵引发反应机理47
• 4.3.2 玉米秸秆粉接枝丙烯酸共聚物的合成47-57
• 4.4 小结57-58
• 第5章 基于 ANP 的造纸企业 MES 软件评价及选择的决策模型58-64
• 5.1 MES 软件选择的评价模型58-61
• 5.1.1 评价因子58-61
• 5.1.2 各因子之间的关系61
• 5.2 ANP 的应用61-63
• 5.3 结论63-64
• 第6章 结论64-66
• 6.1 总结64-65
• 6.2 论文创新之处65
• 6.3 进一步研究之处65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文71

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