開題報告-輕化工程

1、一、選題的背景與意義：隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強和造紙工業(yè)市場競爭的日益激烈，原生植物纖維的應用比例越來越低，而填料的使用比例越來越高。目前常見的填料主要有滑石粉、碳酸鈣瓷土和TiO2等，然而這些填料一般來說價格較高。我國是世界上天然沸石儲量豐富的國家之一，據(jù)全國400余處礦產(chǎn)地（含礦床和主要礦點）統(tǒng)計,屬于大中型的有31處，保有儲量達27.8億噸，資源總量超過100億噸，居世界前三位。由于沸石的多孔結(jié)構(gòu)特點，具有優(yōu)異的吸附、離子交換以及催化性能，因此被廣泛應用于多個領域。在造紙行業(yè)，沸石由于其優(yōu)異的離子交換性能可作為螯合劑被用于過氧化氫漂白過程，以去除金屬離子。由于高白度以及特殊的結(jié)構(gòu)性能，

2、沸石還可以作為造紙工業(yè)中傳統(tǒng)礦物填料的代替物。沸石還可以作為助留助濾劑在造紙濕部使用，并可以起到控制白水中游離鈣離子濃度的作用，防止其對成紙性能造成不利影響，從而提高網(wǎng)部白水的密封程度，提高細小纖維和化學品的留著率，并改善成紙白度和不透明度，因此，拓展天然沸石在造紙行業(yè)的應用范圍，對促進沸石資源的綜合利用，降低造紙行業(yè)生產(chǎn)成本具有積極意義。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：研究天然沸石的物理、化學性能，采用FS300纖維分析儀等手段研究打漿對纖維形態(tài)的影響。研究不同助留劑品種（PAM、CS等）和不同助留劑用量條件下沸石對濕部化學以及紙張物理、光學性能的影響，促進學生對沸石在制漿造紙過程中的

3、作用有更進一步的了解。三、研究的方法與技術路線：首先，要選定設備、原料與試劑。設備：FS300纖維分析儀適合所有造紙纖維，可達到6個樣品杯自動檢測，精確可重復的檢測纖維長度、粗度、投影長度、纖維寬度、卷曲度、扭結(jié)、導管細胞、軟木/硬木比例、細小纖維含量等參數(shù)。紙張白度儀原料：漂白針葉木原料、天然沸石等試齊I：PAM聚丙烯酰胺是水溶性高分子化合物，主鏈上有活潑的獻胺基和雙鍵，采用不同的聚合工藝，引入不同的官能團，可得到不同相對分子質(zhì)量和不同電荷密度的PAM系列產(chǎn)品，是化學性質(zhì)非常活潑、應用極其廣泛的多功能高分子化合物。PAM具有相對分子質(zhì)量大、分子鏈上反應活性點多等特點，能與纖維、填料等快速結(jié)合

4、,顯著提高助留、助濾等效果，改善網(wǎng)部紙漿的濾水性能和細小纖維及填料的留著率。當在紙漿中添加后，紙漿中的纖維及填料會很快產(chǎn)生絮聚現(xiàn)象，紙漿中的細小纖維和填料附著到較長纖維的表面上并形成體積較大的絮凝體，從而使紙漿易于脫水，同時提高細小纖維及填料的留著率。助留、助濾往往是同時產(chǎn)生的應用效果。CS陽離子淀粉本身帶正電荷，能吸附在帶負電荷的造紙纖維、填料和顏料等物質(zhì)上，與其他助留劑一起，通過電荷中和、異凝聚機理和補丁機理等作用來提高纖維、填料和顏料等物質(zhì)的保留，并在網(wǎng)部起到加速濾水的作用。實驗方案：(1)FS300纖維分析儀等手段研究打漿對纖維形態(tài)的影響原料：漂白針葉木。纖維長度測定：將疏解打散后的紙

5、漿稀釋至0.001%濃度的懸浮液，混合均勻后取50mL,用FS-300纖維長度分析儀測定各纖維長度分布情況。纖維物理形態(tài)觀察：把疏解好的漿料泡在去離子水中，備用，使用赫氏試劑染色，選用顯微鏡進行纖維形態(tài)觀測。用FS-300纖維分析儀進行纖維長度的測定，測量的纖維根數(shù)多，一次測量可以直接得到數(shù)均纖維長度質(zhì)均纖維長度二重質(zhì)均纖維長度以及細小纖維含量等結(jié)果，有助于對纖維特性做出更好的判斷。(2)研究不同助留劑品種(PAM、CS等)和不同助留劑用量條件下沸石對濕部化學以及紙張物理、光學性能的影響。對漿料進行疏解，備用。不同助留劑（PAM、CS）各設置5組不同濃度Pi、P2、P3、P4、P5和Ci、C2

6、、C3、C4、C5,以及各一組對照組Po和Co（不添加助留劑濃度）。抄紙，各種參數(shù)下各抄制2張。進行紙樣物理性能和光學性能的測試。數(shù)據(jù)處理，分析實驗結(jié)果。四、研究的總體安排與進度：畢業(yè)論文工作內(nèi)容時間畢業(yè)設計（論文）工作內(nèi)容2014年12月28日2015年1月20日明確畢業(yè)論文題目，進行文獻檢索2015年1月20日2015年2月15日閱讀并整理資料，完成文獻綜述撰寫與外文文獻翻譯2015年2月16日2015年2月21日畢業(yè)論文開題2015年2月22日2015年3月1日整理資料，進一步查資料，準備實驗材料和儀器，完善實驗方案2015年3月1日2015年4月1日開展實驗2015年4月2日2015年4月15日分析數(shù)據(jù)并補充完善實驗2015年4月16日2015年5月1日撰寫畢業(yè)論文2015年5月2日2015年5月20日修改論文，完成畢業(yè)答辯五、主要參考文獻：1傅東.天然沸石（巖）深加工問題探討J.化工礦物與加工,2004,33（3）:35-37.2危志斌，張瑞杰.陽離子淀粉在造紙工業(yè)中的主要用途及其重要作用J.造紙化學品，2012（4）:28-33.3姚獻平，鄭麗萍.聚丙烯酰胺在造紙中的應用J.造紙化學品，2010,22(4):2-6.4錢學仁，于鋼.沸石在