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从古至今,制浆技术一直是人类重要的发明之一,可用于制造各种文化用纸和包装材料。传统的木材浆料制备已经占据了制浆领域长达上百年的时间,但它在许多方面存在着限制和不足。近年来,由于环境和资源的因素,非木材纤维浆料的应用逐渐受到关注和探索,并成为一个研究领域。本论文旨在探讨非木材植物纤维制浆研究的现状、问题与发展趋势。
一、非木材植物纤维制浆概述
非木材植物纤维制浆以农作物秸秆、麻类、芦苇、竹子、烟草草杆等植物纤维为原料,经过化学或生物方法处理后获得纤维浆料。这些介质的生长速度较快,可循环利用,且不会对森林资源构成威胁。
二、非木材植物纤维制浆技术发展
目前,非木材植物纤维制浆也已被广泛研究,一些由麻、竹子等植物纤维制成的高档生活用品和包装材料已经成为市场上的一道亮丽风景线。除此之外,立竿见影的非木材植物纤维制浆技术也受到了许多关注和研究。它包括以下几个方面:
生物制浆技术是指利用微生物进行非木材植物纤维的松解和粉碎,获得纤维素浆的一种制浆方法。这种制浆方法具有节能、环保、高效、低成本等优点,无需高温高压和强酸碱等条件,制浆时间也较短,可以节省昂贵的化学药剂和水资源。与传统的化学制浆技术相比,生物制浆技术具有可持续发展的特点。
酸碱治理技术是一种非木材植物纤维处理方法,该方法是采用化学方法处理非木纤维的麻、竹子等原料,获得纤维素浆的一种方法。该方法迅速、简便、经济,适用于大规模生产。虽然该方法的耗水量较大,但这种方法仍被视为制浆业的主要领域之一,它为今后非木材浆料的制备积累了丰富的经验。
混合制浆技术是指将不同的非木材植物纤维原料按一定的配比进行混合,然后进行制浆的一种方法。混合制浆技术不仅能够改善制浆过程的效率,而且可以提高纸品的物理性质和机械性能。这种方法适用于不同纤维特性和加工性能的原材料组合。
三、非木材植物纤维制浆存在的问题
非木材植物纤维原料中含有土壤、沙土等杂质,对制浆的质量和产量造成了一定的影响。制浆过程中必须采取有效的杂质去除措施。
非木材植物纤维比木材纤维的处理难度较大。由于这些原料的生长、结构、化学成分等特点具有较大的差异,处理难度来自于如何克服这些瓶颈。
由于传统的制浆过程通常使用强化学方法,在生产过程中产生了大量的污染物和废弃物。因此,对于非木材植物纤维制浆,控制浆液排放对环境保护具有重要意义。此外,工艺流程的细节也需要认真思考和解决。
四、非木材植物纤维制浆的发展趋势
1. 生物制浆技术将逐渐成为制浆业的主流技术,同时酸碱处理、混合制浆将继续发展。
2. 以化学建模技术、超临界流体技术、微波技术、限制膳食性纤维化工、静电纺丝等新技术,将被广泛应用于非木材植物纤维制浆领域,带来更加优异的产物和生产工序。
3. 在制浆后处理技术方面,高效的处理方法和工艺流程将是重要的研究方向,强化绿色环保的概念和理念。
总之,随着制浆技术的不断提升,非木材植物纤维制浆的发展前景越来越广阔,新技术的不断应用也促进了产品的不断优化升级,使纸质产品的质量和品种得到了很大的提升。