香蕉茎秆制造纸浆工艺研究

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1、香蕉茎秆制造纸浆工艺研究香蕉茎秆制造纸浆工艺研究摘耍：对香蕉(MusaParadisiaca,)茎秆制造纸浆的丄艺进行了研究，并探讨了乙酸溶液浓度对香蕉树原茎化学脱胶效果的影响及过氧化氢、氨水浓度对其漂白效果的影响，最终确定3种试剂的最佳浓度。结果表明，老的香蕉树原茎在加热的情况下选用6.0mol/L的过氧化氢溶液、5.0mol/L的氨水、6.0mol/L的乙酸溶液进行漂白和脱胶，所得纸浆成品效果最好。关键词：香蕉(Musa'Paradisiaca?)树；纸浆；漂白；脱胶；工艺中图分类号:TQ340.6文献标识码文章编号：0439-8114(2014)05-1

2、128-03香蕉(Musa'Paradisiaca,)在植物分类学上属芭蕉科芭蕉属。中国是香蕉的主产国，香蕉资源非常丰富［1］。海南省是中国主要的香蕉产地之一，每年都种植大量的香蕉，2012年种植的香蕉就有5.91万hm2,产量达200万t。作为四大水果之一的香蕉［2］,在供人们食用的同时也有大量的副产品如香蕉茎、香蕉叶等产生，而这些副产品绝大多数都被当作垃圾丢掉，造成再次污染。香蕉茎秆屮含有丰富的人体必需的无机元素和微量元素［3］,粗蛋白和粗脂肪的含量也比较丰富［4］。有报道［5-7］用香蕉茎秆制取养猪饲料及生产养鸡的菌体蛋白饲料添加剂等。香蕉茎秆可以用来制

3、造纸浆。使用香蕉茎秆制造纸浆有以下几点优势：第一，原料来源广，香蕉树遍布中国大江南北，一年四季均可获得大量新鲜原料，可变废为宝增加农民收益，同时为国家节约大量的木材资源，保护生态环境；第二，脱胶容易，工艺简单，成本低；第三，香蕉树松软，容易加工切碎，且无需高压蒸煮；第四，无污染，试验过程中使用无污染的过氧化氢溶液，不会有烧碱回收等问题［8］。本试验主耍对香蕉茎秆制造纸浆的工艺进行了研究，旨在为香蕉树的进一步开发利用提供参考。1材料与方法1.1仪器与试剂案式弹簧度盘秤（广东香山衡器集团股份有限公司），A-103型美嘉宝多功能搅拌机（广州市恒跃家用电器有限公司），

4、DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱（上海金宏实验设备有限公司）；30%过氧化氢溶液，25%氨水，35%乙酸溶液；试验用水均为蒸馅水，其他试剂为分析纯。1.2试验方法1.2.1样品的采集与前处理试验中所采用的香蕉树均來自海南省五指山市香蕉种植园。在试验开始吋选择嫩的和老的香蕉树进行对比试验，根据对比结果选择老的香蕉树进行后续试验。本试验采用的香蕉树原茎是从原料产地取的整根茎条。每个叶鞘的横切面分为3层,即最外韧皮层、形似蜂窝状的中层和含纤维最少的内层。试验前将香蕉树原茎从根部开始切成3〜5cm的片段，并将其剁碎，然后送入搅拌机打碎。由于香蕉树茎秆在使用多功能

5、搅拌机打碎时需要添加水辅助打磨，而且在打磨的过程中香蕉树原茎也会出水，所以每次漂白和脱胶试验前均需要将碎屑过滤，然后取100g样品进行后续试验。1.2.2试验设计将过氧化氢溶液、氨水、乙酸溶液配制成6个不同浓度的溶液（表1）。在固定其他两种溶液浓度的条件下，考察其中一种溶液对纸浆制品效果的影响。1）不同浓度的过氧化氢溶液对香蕉树原茎的漂白效果试验。在氨水和乙酸溶液浓度一定的条件下，考察不同的过氧化氢溶液对香蕉树原茎漂口效果的影响。2）不同浓度的氨水对香蕉树原茎的漂白效果试验。在过氧化氢溶液和乙酸溶液浓度一定的条件下，考察不同浓度的氨水对香蕉树原茎碱煮效果的影响

6、。3）不同浓度的乙酸溶液对香蕉树原茎的脱胶效果试验。在过氧化氢溶液和氨水浓度一定的条件下，考察不同浓度的乙酸溶液对香蕉树原茎脱胶效果的影响。2结果与分析2.1不同浓度的过氧化氢溶液对香蕉树原茎的漂白效果分析为了减少环境污染，造纸工业建议用无氯漂白或少氯漂白［9-11］,过氧化氢作为温和的氧化剂，它是一种对环境友好的漂白试剂［12］。试验在将切碎的香蕉茎秆打碎后，加入不同浓度的过氧化氢溶液(9.0、8.0、7.0、6.0、5.0、4.Omol/L)和相同浓度的氨水(6.0mol/L),然后加热。当温度升高至95〜98°C吋加入乙酸溶液(6.0mol/L),停止加

7、热。静置后将其过滤，将纸浆放入盘中。最后将盘了放入电热恒温鼓风干燥箱，设定在50°C下加热14ho其结果如图1所示。由图1可见，图1D(过氧化氢溶液浓度为6.Omol/L)的漂白效果最好。2.2不同浓度的氨水对香蕉树原茎的漂口效果分析试验将切碎的香蕉茎秆打碎后，加入不同浓度的氨水(6・0、5・5、5.0、4.5、4.0、3.5mol/L)和相同浓度的过氧化氢溶液(9.0mol/L)后加热。当温度升高至95〜98°C时加入乙酸溶液(6.0mol/L),停止加热。静置后将其过滤，将纸浆放入盘屮。最后将盘子放入电热恒温鼓风干燥箱，设定在50°C下加热14h。其结果如

8、图2所示。由图2可见,随着氨水浓度的降