乙醇水介質(zhì)改善竹材化機(jī)漿H2O2漂白性能

梁芳敏 房桂干 焦健 鄧擁軍 解存欣 韓善明 李紅斌 田慶文 朱北平

摘?要：采用乙醇水溶液作為過(guò)氧化氫（H2O2）漂白過(guò)程中的介質(zhì)，以提高H2O2漂白效率、突破水介質(zhì)漂白竹材化機(jī)漿時(shí)的白度增限（白度71%）。結(jié)果表明，水介質(zhì)漂白時(shí)，H2O2用量15%時(shí)僅能將竹漿漂白至69.2%的白度，乙醇水介質(zhì)（乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%）漂白僅需用量9%的H2O2即可達(dá)到相同白度，節(jié)省H2O2用量40%;隨著H2O2用量的增加，乙醇水介質(zhì)漂白漿與水介質(zhì)漂白漿的白度差值隨之增加;H2O2用量15%時(shí)，白度為77.4%，比水介質(zhì)漂白漿白度增加8.2個(gè)百分點(diǎn);H2O2用量25%時(shí)，白度為81.7%，比水介質(zhì)漂白漿白度增加10.3個(gè)百分點(diǎn)。紫外可見(jiàn)光吸收光譜（UVVis）分析顯示，達(dá)到同一白度目標(biāo)值時(shí)，乙醇水介質(zhì)H2O2漂白時(shí)，H2O2對(duì)木素發(fā)色結(jié)構(gòu)中370～385 nm處與苯環(huán)共軛的α羰基結(jié)構(gòu)、苯環(huán)連接的γ醛基結(jié)構(gòu)以及400～500 nm處醌型結(jié)構(gòu)破壞作用加強(qiáng)，紙漿的漂白穩(wěn)定性好。

關(guān)鍵詞：竹材;化機(jī)漿;過(guò)氧化氫;乙醇;漂白

中圖分類(lèi)號(hào)：TS74

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2019.05.012

Improving Hydrogen Peroxide Bleaching Efficiency of Bamboo Chemimechanical

Pulp in Alcohol Aqueous Medium

LIANG Fangmin1，2?FANG Guigan1，2，*??JIAO Jian1，2?DENG Yongjun1，2

XIE Cunxin1，2?HAN Shanming1，2??LI Hongbin1，2??TIAN Qingwen1，2?ZHU Beiping1，2

（1.Institute of Chemical Industry of Forest Products， National Engineering Lab for Biomass Chemical Utilization，

Key Lab of Forest Chemical Engineering， ?Key Lab of Biomass Energy and Material， Nanjing， Jiangsu Province， 210042;

2.Collaborative InnovationCenter for High Efficiency Processing and Utilization of Forestry Resources，

Nanjing Forestry University， Nanjing， Jiangsu Province， 210037）

（*Email： fangguigan@icifp.cn）

Abstract：To improve hydrogen peroxide bleaching efficiency and break “brightness ceiling” of bamboo chemimechanical pulp（CMP）， tests of an improved hydrogen peroxide bleaching procedure for bamboo chemimechanical pulps were performed with inclusion of ethanol in the bleaching medium （IEBM）.?Compared with a conventional bleaching method， the CMP was bleached to brightness of 69.2% when the dosage of H2O2 was 15%， with the IEBM method the CMP was bleached to the same brightness when the H2O2 dosage was 9%， bleaching with the IEBM method reduced H2O2 consumption by approximately 40%.?At the usage level of 15% H2O2， the CMP could be bleached to the brightness of 77.4% with the IEBM method， increased by 8.2 percentage points compared with the conventional method.?Further more， the bleached brightness differences between IEBM and conventional method increased dosage level of H2O2 increased， it could reach up to 10.3 percentage points， when the CMP was bleached to the brightness of 81.7% at the dosage of 25% H2O2 increased.?UVVis spectrophotometry showed that， for the same brightness， bleached pulps with IEBM method had better bleaching stability than the bleached pulps of conventional method， the main reason was the improved destruction of chromatic structures of the αcarbonyl group conjugated with benzene ring and γaldehyde group connected with benzene ring that absorb light in the region of 370～385 nm， and also the improved destruction of quinoid structure that absorb light in the region of 400～500 nm.

Key words：bamboo;chemomechanical pulp;hydrogen peroxide;alcohol; bleaching

機(jī)械漿因具有成本低、得率高、污染小等優(yōu)點(diǎn)[1]越來(lái)越受到市場(chǎng)的關(guān)注。適用范圍也從配抄新聞紙逐漸擴(kuò)大到配抄高附加值的印刷書(shū)寫(xiě)紙等領(lǐng)域，因此對(duì)其強(qiáng)度和白度的要求也相應(yīng)提高[2]。使用竹材制備漂白化學(xué)機(jī)械漿，可以合理開(kāi)發(fā)利用非木材纖維資源、節(jié)約木材纖維資源。然而，由于竹材自身物理化學(xué)組分特殊，現(xiàn)有主流漂白工藝無(wú)法將竹材化機(jī)漿漂白至74%及以上的高白度[3]，從而不能滿(mǎn)足配抄高附加值產(chǎn)品的要求。

堿性過(guò)氧化氫（H2O2）漂白不僅可以提高紙漿白度，而且可以提高紙漿的強(qiáng)度性能[4]，且該漂白工藝適應(yīng)性強(qiáng)、白度增加幅度大、漂白成本較低、無(wú)硫無(wú)氯清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于化機(jī)漿廠。使用H2O2漂白時(shí)，針葉木化機(jī)漿白度可以達(dá)到75%或更高，而闊葉木化機(jī)漿白度可以達(dá)到89%[5]。

堿性H2O2漂白過(guò)程中漿的白度增加一般具有如下特征：在合適的用堿量條件下，隨著H2O2用量的增加，開(kāi)始漿料白度迅速增加，H2O2用量繼續(xù)增加，白度增加緩慢，達(dá)到一個(gè)平臺(tái)之后，白度不再隨H2O2用量的增加而增加，這一平臺(tái)被稱(chēng)作“白度增限”[6]。白度緩慢增長(zhǎng)階段或者是平臺(tái)階段具有較低的漂白效率，此階段消耗較高的化學(xué)品用量?jī)H能獲得較低的白度增加值，白度增限的范圍取決于紙漿中木素種類(lèi)及發(fā)色基團(tuán)。已有學(xué)者[7-11]通過(guò)一些方法來(lái)提高漂白效率、突破“白度增限”，其中有兩段或多段H2O2漂白、H2O2組合其他氧化劑漂白、H2O2活化漂白等。

H2O2漂白的另一個(gè)特征是漂白選擇性差，Pan[12]將漂白選擇性定義為紙漿得率的損失與紙漿白度增加的比值。漂白過(guò)程中紙漿得率的損失主要來(lái)自于從紙漿纖維組分中分離溶解至水相介質(zhì)的組分。傳統(tǒng)H2O2漂白過(guò)程中，用堿量是決定紙漿得率的重要參數(shù)[13]。一定H2O2用量條件下，盡可能減少堿的用量是最常用的提高紙漿得率的方法。為了降低漂白過(guò)程中紙漿得率的損失，有學(xué)者[14-18]使用碳酸鈉、氧化鎂、氫氧化鎂等弱堿代替氫氧化鈉提供堿源，從而降低或者緩沖漂白液的pH值。結(jié)果表明，這些弱堿的使用在保持漿料白度的同時(shí)，可以明顯提高漂白漿的得率。Pan[12]使用易與水互溶的醇溶劑替代部分漂白介質(zhì)中的水溶液以提高漂白選擇性。結(jié)果表明，對(duì)楊木CTMP漿進(jìn)行漂白時(shí)，含有乙醇的溶劑體系漂白過(guò)程中顯示出良好的選擇性：對(duì)木素具有較好的溶解性，對(duì)半纖維素的溶解性較差，在提高白度的同時(shí)，可以保持紙漿得率。

本實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)堿性H2O2漂白過(guò)程中加入了乙醇，以突破竹材化機(jī)漿的漂白增限、提高漂白效率。實(shí)驗(yàn)首先優(yōu)化乙醇水介質(zhì)中乙醇與水的比例，比較分析乙醇水介質(zhì)與水介質(zhì)H2O2漂白白度增限、漂白效率及白度穩(wěn)定性。然后利用紫外可見(jiàn)光吸收光譜（UVVis）分析紙漿木素結(jié)構(gòu)的變化，初步解釋乙醇水介質(zhì)提高漂白漿白度及白度穩(wěn)定性好的原因。

1?實(shí)?驗(yàn)

1.1?材料處理

慈竹化機(jī)漿（漿濃33.5%，加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度（CSF）為280 mL）由林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所制漿造紙研究開(kāi)發(fā)中心制備，制備過(guò)程如圖1所示。竹片在室溫下用水浸泡12 h左右，105℃下汽蒸10～15 min，使用雙螺桿螺旋擠壓機(jī)（江蘇金沃機(jī)械有限公司）進(jìn)行擠壓。擠壓后物料使用孔徑7 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，棄去篩下物料，對(duì)篩上物料進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，處理?xiàng)l件為：Na2SO3用量2.5%、DTPA用量0.4%、濃度25%、溫度130℃、時(shí)間10 min。所得預(yù)處理原料在常壓下磨漿（No.2500II KRK磨漿機(jī)， Kumagai Riki Kogyo有限公司），得到CSF為280 mL的未漂化機(jī)漿。磨后漿料在90℃、2%漿濃下消潛15 min，消潛后使用0.2 mm的水力震蕩篩漿機(jī)（福伊特造紙中國(guó)有限公司）進(jìn)行篩選，篩選后的良漿濃縮后置于冰箱冷藏備用。實(shí)驗(yàn)用水為去離子水（實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)制備）。

1.2?實(shí)驗(yàn)儀器

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（Cary 5000 UVVisNIR，日本島津公司），掃描范圍200～2500 nm;色度白度計(jì)（WS/SD，溫州儀器儀表有限公司）;pH計(jì)（FE28，梅特勒托利多儀器上海有限公司）;電子天平（精度為0.01 g）;數(shù)顯恒溫?cái)嚢柩h(huán)水箱（常州國(guó)華儀器有限公司）。

1.3?H2O2漂白

每次漂白實(shí)驗(yàn)稱(chēng)取10 g絕干漿料于聚乙烯塑料袋中（每次實(shí)驗(yàn)均做2個(gè)平行樣），依次加入水（或者乙醇水）、Na2SiO3、DTPA、NaOH、H2O2組成漂白液，迅速與漿料混合均勻、密封，置于恒溫水浴鍋中進(jìn)行漂白。漂白條件為：漿濃10%，漂白溫度95℃，漂白時(shí)間90 min，Na2SiO3∶用量2%，DTPA用量0.5%，H2O2用量9%～15%，NaOH用量8%～13%。漂白完成后擠出殘余漂液測(cè)定H2O2 殘余量及pH值。漂后漿料進(jìn)行酸化、洗滌，經(jīng)濃縮后抄片測(cè)定白度。

1.4?漂白前預(yù)處理對(duì)漂白漿白度的影響

準(zhǔn)確稱(chēng)取1.1中準(zhǔn)備的竹材化機(jī)漿原料3份，分別標(biāo)記為a、b、c;其中樣品a：不經(jīng)過(guò)任何預(yù)處理;樣品b：經(jīng)水預(yù)處理，條件為：漿濃10%，溫度95℃，時(shí)間90 min;樣品c：乙醇水（質(zhì)量比1∶1）預(yù)處理，條件為：漿濃10%，溫度95℃，時(shí)間90 min。

樣品b、c經(jīng)預(yù)處理后，洗凈濃縮冷藏備用。未經(jīng)預(yù)處理的樣品a及預(yù)處理后的樣品b、c按照1.3的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行漂白，此處預(yù)處理樣品僅用作檢驗(yàn)水預(yù)處理及乙醇水預(yù)處理對(duì)最終漂白漿白度的影響。

1.5?紙漿的UVVis光譜分析

使用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)未漂漿及漂白漿直接掃描測(cè)定吸光值[19]。掃描步長(zhǎng)1 nm，掃描范圍200～700 nm。采用BaSO4標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行背底校準(zhǔn)。

1.6?返黃實(shí)驗(yàn)

按照GB/T 26459—2011進(jìn)行返黃實(shí)驗(yàn)測(cè)試，使用20 W熒光燈（YG2-1型），紫外光波長(zhǎng)為340 nm，距離紫外光燈20 cm處，將漂白漿片平行放在托盤(pán)上，指定時(shí)間后取出，在避光條件下平衡4 h后檢測(cè)白度。紙漿返黃（PC）值的計(jì)算見(jiàn)公式（1），其中R∞為457 nm處測(cè)定的紙漿白度。

PC=（1-R∞）22R∞老化后-（1-R∞）22R∞老化前×100

（1）

2?結(jié)果與討論

2.1??乙醇比例對(duì)漂白漿白度的影響

圖2所示為乙醇比例對(duì)漂白漿白度的影響，漂白條件為：漂白時(shí)間90 min， 漂白溫度95℃，漿濃10%， H2O2用量12%， NaOH用量9%， Na2SiO3用量2%， DTPA 用量0.5%。從圖2可以看出，以水溶液為介質(zhì)漂白時(shí)，漿料白度僅有66.5%;相同H2O2用量條件下，隨著乙醇比例的增加，漿料白度隨之增加。當(dāng)乙醇比例達(dá)到總介質(zhì)的50%（質(zhì)量比）時(shí)，白度提高7.3個(gè)百分點(diǎn)，繼續(xù)增加乙醇比例，白度增加緩慢，乙醇的比例達(dá)到總介質(zhì)的70%（質(zhì)量比）時(shí)，白度提高為7.7個(gè)百分點(diǎn)，此結(jié)果與Pan[12]在使用乙醇水介質(zhì)漂白楊木化機(jī)漿時(shí)得到的趨勢(shì)一致。為節(jié)約成本，選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇做后續(xù)研究。

2.2?不同介質(zhì)對(duì)漂白效率及漂白漿白度的影響

為進(jìn)一步驗(yàn)證乙醇水介質(zhì)H2O2漂白（與常規(guī)水介質(zhì)漂白相比）可以提高漂白效率及漂白漿白度，分別研究了不同H2O2用量下乙醇水介質(zhì)漂白的漂白效率及漂白漿白度，漂白條件及漂后殘液分析見(jiàn)表1（其中NaOH用量是通過(guò)NaOH優(yōu)化獲得的最佳用量），其他漂白條件為：漂白時(shí)間90 min， 漂白溫度95℃，漿濃10%，乙醇水介質(zhì)中乙醇比例50%（質(zhì)量比），Na2SiO3用量2%，DTPA 用量0.5%。H2O2漂白結(jié)束時(shí)，漿中應(yīng)殘留一定量的H2O2，否則會(huì)發(fā)生“堿性返黃”[4]。從表1可以看出，經(jīng)相同H2O2用量漂白后，乙醇水介質(zhì)的H2O2殘余量高于水介質(zhì)漂白殘液，有利于抑制“堿性返黃”的發(fā)生，提高漂白漿的白度穩(wěn)定性。水介質(zhì)漂白后殘液最終pH值在9.5左右，與文獻(xiàn)中基本一致[4，20]，而乙醇水介質(zhì)漂白后殘液的最終pH值在10.5左右。

圖3為不同介質(zhì)對(duì)漂白效率（以單位漂白劑用量的白度增加值來(lái)表示）[19]及漂白漿白度的影響。從圖3可以看出，在水介質(zhì)漂白過(guò)程中，隨著H2O2用量的增加，漿料白度隨之增加。當(dāng)H2O2用量超過(guò)15%時(shí)，漿料白度增加緩慢，此時(shí)漂白效率下降，僅有1.5%。當(dāng)H2O2用量繼續(xù)增加至20%時(shí)，

白度為70.9%，繼續(xù)增加H2O2用量至25%時(shí)，白度基本不變，為71.4%。乙醇水介質(zhì)漂白過(guò)程中，白度與H2O2用量的關(guān)系與水介質(zhì)漂白相似，雖然乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)也存在“白度增限”，但H2O2用量9%時(shí)白度值可達(dá)到69.7%，已經(jīng)接近水介質(zhì)漂白時(shí)最高白度， H2O2用量15%漂白時(shí)，白度值為77.7%，已經(jīng)可以滿(mǎn)足部分紙種白度的需求。隨著H2O2用量的增加，乙醇水介質(zhì)漂白漿白度與水介質(zhì)漂白漿白度的差值隨之變大。如在H2O2用量9%條件下，乙醇水介質(zhì)比水介質(zhì)漂白漿白度提高4.9個(gè)百分點(diǎn)， H2O2用量15%時(shí)，乙醇水介質(zhì)比水介質(zhì)漂白漿白度提高8.2個(gè)百分點(diǎn);H2O2用量25%時(shí)，乙醇水介質(zhì)比水介質(zhì)漂白漿白度提高10.3個(gè)百分點(diǎn)?？傊?，與水介質(zhì)漂白相比，乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)可以提高漂白效率，增加漂白漿白度。

2.3?漂白前預(yù)處理對(duì)漂白漿白度的影響

梁辰等人[21]研究結(jié)果表明，經(jīng)苯乙醇（體積比為2∶1）抽提48 h后的竹材磺化化機(jī)漿漂白白度可以提高8.9%（6%H2O2、3%NaOH）。為了探討本研究中乙醇作用是否與苯乙醇的抽提作用相似以達(dá)到提高漂白效率的效果，本實(shí)驗(yàn)對(duì)竹材化機(jī)漿進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行漂白，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出，經(jīng)過(guò)水介質(zhì)與乙醇水介質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理后，未漂漿白度分別提高1.7個(gè)百分點(diǎn)、2.7個(gè)百分點(diǎn)。H2O2用量9%水介質(zhì)漂白時(shí)，比較未處理和水預(yù)處理可以發(fā)現(xiàn)，水預(yù)處理后漂白漿白度可以提高0.3個(gè)百分點(diǎn)，比較未處理和乙醇水預(yù)處理可以發(fā)現(xiàn)，乙醇水預(yù)處理后漂白漿白度可以提高1.1個(gè)百分點(diǎn); H2O2用量9%乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)，比較未處理和水預(yù)處理可以發(fā)現(xiàn)水預(yù)處理后漂白漿白度可以提高0.5個(gè)百分點(diǎn)，比較未處理和乙醇水預(yù)處理可以發(fā)現(xiàn)，乙醇水預(yù)處理后漂白漿白度可以提高1.1個(gè)百分點(diǎn); H2O2用量12%漂白與H2O2用量9%漂白結(jié)果基本相近，水預(yù)處理后，漂白漿白度增加0.2～0.3個(gè)百分點(diǎn)，乙醇水預(yù)處理后，漂白漿白度增加0.6～1.6個(gè)百分點(diǎn);未經(jīng)預(yù)處理的經(jīng)乙醇水介質(zhì)漂白與水介質(zhì)漂白相比，H2O2用量9%時(shí)，白度提高4.8個(gè)百分點(diǎn)，H2O2用量12%時(shí)，白度提高6.9個(gè)百分點(diǎn)，因此乙醇水介質(zhì)漂白并不是通過(guò)乙醇的抽提作用來(lái)提高漂白漿白度，需要對(duì)木素進(jìn)行進(jìn)一步的分析以探索其反應(yīng)機(jī)理。

2.4?白度穩(wěn)定性

竹材化機(jī)漿由于制漿得率高，漿中含有大量殘余木素，不但難以漂白至高白度，而且極易返黃。據(jù)報(bào)道[22]，紙漿光返黃主要是紙漿木素中的特定結(jié)構(gòu)，例如酚型結(jié)構(gòu)、βO-4結(jié)構(gòu)、α羥基結(jié)構(gòu)等被紫外光誘發(fā)，經(jīng)過(guò)不穩(wěn)定的游離基過(guò)渡態(tài)結(jié)構(gòu)，最終形成高度共軛的發(fā)色結(jié)構(gòu)。這種高度共軛的發(fā)色結(jié)構(gòu)中75%左右為鄰醌結(jié)構(gòu)。醌型結(jié)構(gòu)的光吸收系數(shù)較α羰基大得多[23]，它在可見(jiàn)光區(qū)域?qū)獾奈照既课盏?5%～60%。堿性條件下的H2O2漂白主要是改變木素結(jié)構(gòu)中的發(fā)色基團(tuán)，漂白體系中存在的反應(yīng)物也與酚型木素自動(dòng)發(fā)生氧化反應(yīng)，使其碎解溶出[24]，因此，漂白漿的白度穩(wěn)定性成為評(píng)價(jià)漂白效果的一個(gè)重要指標(biāo)。乙醇水介質(zhì)漂白的穩(wěn)定性結(jié)果見(jiàn)圖4及圖5，返黃實(shí)驗(yàn)用漂白紙漿的漂白條件見(jiàn)表3。

已有研究[20]表明，隨著紙漿白度的增加，返黃值降低，白度穩(wěn)定性提高。由圖4可以看出，乙醇水介質(zhì)進(jìn)行H2O2漂白時(shí)具有相同的結(jié)果。光照時(shí)間較短時(shí)，光氧化反應(yīng)還未完全進(jìn)行，隨紙漿白度的增加返黃值下降不明顯;當(dāng)光照時(shí)間增加至3.5 h后，光氧化反應(yīng)加強(qiáng)，隨著紙漿白度的增加，返黃值下降速度加快。從表3可以看出，由于竹材化機(jī)漿的漂白性能較差，漂白至相同白度69.2%時(shí)，乙醇水介質(zhì)漂白與水介質(zhì)漂白得率基本相同為83%左右;乙醇水介質(zhì)漂白至白度77.4%，得率繼續(xù)下降至79%左右，說(shuō)明較高H2O2用量漂白時(shí)，有部分木素與過(guò)量的漂白藥液反應(yīng)溶出，木素含量降低，能發(fā)生返黃效應(yīng)的自由基含量減少，因此紙漿返黃值降低，白度穩(wěn)定性提高。為了更好地分析乙醇水介質(zhì)H2O2漂白的穩(wěn)定性，選取相同白度的水介質(zhì)及乙醇水介質(zhì)漂白漿進(jìn)行返黃實(shí)驗(yàn)，由圖5結(jié)果可知，在同一白度下，隨光照時(shí)間的增加，返黃值升高，不同白度紙漿的返黃值隨光照時(shí)間的變化趨勢(shì)幾乎一致。相同白度的漂白漿，乙醇水介質(zhì)漂白的比水介質(zhì)的返黃值低;相同光照時(shí)間時(shí)，漂白漿白度由69.0%左右增加至72.0%左右時(shí)，乙醇水介質(zhì)返黃值降低的程度大于水介質(zhì)，也就是漂白至相同白度時(shí)，乙醇水介質(zhì)漂白可以氧化溶出更多的木素發(fā)色基團(tuán)，獲得的紙漿返黃值低，白度穩(wěn)定性好。

2.5?UVVis光譜分析

高得率漿中具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的木素對(duì)特定波長(zhǎng)的紫外光有強(qiáng)烈的吸收作用，而纖維素、半纖維素對(duì)紫外光幾乎沒(méi)有吸收作用。基于此種特征，采用紫外可見(jiàn)吸收光譜研究漂白前后木素發(fā)色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)變化，可以避免木素提純過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)變化帶來(lái)的誤差。木素中各種發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)在UVVis波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收峰位置見(jiàn)圖6[22]，其中370～385 nm是木素結(jié)構(gòu)中與苯環(huán)共軛的α羰基結(jié)構(gòu)和與苯環(huán)連接的γ醛基結(jié)構(gòu)，400～500 nm之間是木素結(jié)構(gòu)中鄰醌和對(duì)醌結(jié)構(gòu)。漂白條件及漂白漿白度見(jiàn)表3。

未漂漿與各漂白漿的吸光度見(jiàn)圖7。從圖7可見(jiàn)，最強(qiáng)吸收峰發(fā)生在280～300 nm，這是木素苯環(huán)本身的吸收峰。紙漿白度在457 nm處進(jìn)行測(cè)試，此處吸收強(qiáng)度反應(yīng)了紙漿的白度。UVVis差譜（以未漂竹漿為基準(zhǔn)）能更好地反映漂白方法對(duì)木素結(jié)構(gòu)變化的影響。圖8中a、b兩條曲線代表具有相同白度（69.2%）的水介質(zhì)漂白漿、乙醇水介質(zhì)漂白漿分別與未漂漿的吸光度差值，它們?cè)?57 nm處與未漂漿的吸光度差值基本相同，這與它們白度相同的結(jié)果一致，但在375～440 nm之間，乙醇水介質(zhì)漂白漿與未漂漿的吸光度差值比水介質(zhì)漂白漿略高，說(shuō)明乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)對(duì)375 nm處的醛基、羰基結(jié)構(gòu)以及425 nm處的醌型結(jié)構(gòu)漂白作用比水介質(zhì)漂白時(shí)強(qiáng)，這可能是乙醇水介質(zhì)漂白漿的白度穩(wěn)定性較水介質(zhì)漂白漿略高的原因。漂白至相同白度69.2%時(shí)，乙醇水介質(zhì)漂白比水介質(zhì)漂白時(shí)可以節(jié)省40%的H2O2用量（見(jiàn)表3），同時(shí)對(duì)木素的一些發(fā)色基團(tuán)的破壞作用略強(qiáng)，說(shuō)明在乙醇水介質(zhì)漂白過(guò)程中，提高了H2O2對(duì)木素的選擇性。以b曲線為基準(zhǔn)，比較b、c、d三條曲線可以看出，370 nm處吸收峰仍然存在，說(shuō)明與水介質(zhì)漂白相比，乙醇水介質(zhì)H2O2漂白可對(duì)木素結(jié)構(gòu)中與苯環(huán)共軛的α羰基結(jié)構(gòu)和與苯環(huán)連接的γ醛基結(jié)構(gòu)有著持續(xù)的破壞作用;在400～500 nm處，吸光度差值隨白度的增加不斷增加，說(shuō)明乙醇水介質(zhì)漂白過(guò)程中增加H2O2用量對(duì)醌型結(jié)構(gòu)有持續(xù)的破壞作用。當(dāng)H2O2用量由15%增到25%時(shí)，對(duì)457 nm處產(chǎn)生吸收的一些醌型結(jié)構(gòu)的破壞作用減弱，漂白效率降低，這是H2O2漂白具有“白度增限”的主要原因。

3?結(jié)?論

本實(shí)驗(yàn)使用乙醇水溶液作為竹材化機(jī)漿過(guò)氧化氫（H2O2）漂白過(guò)程中的介質(zhì)以提高H2O2漂白漿白度、漂白效率及白度穩(wěn)定性。

3.1??漂白至相同白度69.2%時(shí)，水介質(zhì)漂白需要用量15% H2O2，而乙醇水介質(zhì)僅需要用量9%的H2O2，相比水介質(zhì)漂白H2O2用量節(jié)約40%。

3.2?乙醇水介質(zhì)H2O2漂白時(shí)，與傳統(tǒng)水介質(zhì)漂白相比，可以提高H2O2的漂白效率，突破水介質(zhì)漂白時(shí)的“白度增限”（白度71%）。H2O2用量15%時(shí)，水介質(zhì)僅能漂白至白度69.2%，而乙醇水介質(zhì)可以漂白至白度77.4%，比水介質(zhì)漂白提高8.2個(gè)百分點(diǎn)。乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)，H2O2用量25%時(shí)可以漂白至白度81.7%，比水介質(zhì)漂白（白度71.4%）提高10.3個(gè)百分點(diǎn)。

3.3?漂白至相同目標(biāo)白度，乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)，可氧化溶出更多的木素發(fā)色基團(tuán)，獲得的紙漿返黃值低，白度穩(wěn)定性好。

3.4?紫外可見(jiàn)光吸收光譜（UVVis）分析顯示，乙醇水介質(zhì)漂白時(shí)，可以提高H2O2對(duì)木素的選擇性，持續(xù)對(duì)457 nm處的醌型結(jié)構(gòu)的破壞是突破水介質(zhì)漂白增限的主要原因。

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