發(fā)布時間：2020-09-16 09:37

　　 由于森林覆蓋面積的急劇下降,造紙工業(yè)面臨著原料短缺、環(huán)境污染和生產(chǎn)成本昂貴等問題,而擴大高得率漿的使用對于緩解我國木材資源缺乏、降低生產(chǎn)成本、減少污染、保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。但是高得率漿中含有大量的木素和半纖維素,在外界條件如光、熱、水分、金屬離子等的影響下,容易發(fā)生返黃現(xiàn)象,這就限制了高得率漿的使用。目前抑制高得率漿返黃的方法很多,其中返黃抑制劑由于可操作性極強,效果明顯,廣泛應(yīng)用于造紙行業(yè)。但是傳統(tǒng)小分子返黃抑制劑普遍存在溶解性差、毒性大,與紙張纖維的結(jié)合度不緊密以及功能單一等缺點,這就限制了它們在造紙工業(yè)中的應(yīng)用。若提高它們的溶解度,發(fā)揮助劑間的協(xié)同作用,或引入具有紫外吸收功能的納米硅球,就可以從不同方面減弱或抑制高得率漿的返黃,同時還可提高穩(wěn)定性,降低毒性�；谝陨纤悸�,本文合成了一系列新型萘酰亞胺返黃抑制劑。本文從水溶性的角度出發(fā),合成了四種返黃抑制劑,分別為陽離子化萘酰亞胺返黃抑制劑、水溶性聚合型返黃抑制劑、多功能水溶性聚合型返黃抑制劑以及納米SiO_2負載熒光聚合物的返黃抑制劑,首先以4-溴-1,8-萘酐為原料,依次與乙醇胺,乙醇鈉反應(yīng),合成出小分子的萘酰亞胺熒光增白劑N-FBA,隨后對其進行陽離子化,制備出陽離子萘酰亞胺熒光增白劑CN-FBA;其次合成出兩種水溶性聚合型返黃抑制劑,將小分子的萘酰亞胺熒光增白劑N-FBA與丙烯酰氯反應(yīng),生成萘酰亞胺熒光單體NFM,隨后將其與甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)和丙烯酰胺(AM)反應(yīng),得到水溶性聚合型熒光增白劑(CPNA),之后再向其中引入紫外線吸收劑單體UVAM,合成出多功能水溶性聚合型熒光增白劑(MCPNA);最后以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)為偶聯(lián)劑,將納米二氧化硅、熒光單體NFM、AM和DMC反應(yīng),制備出納米SiO_2負載熒光聚合物的返黃抑制劑(SiO_2-CPNA)。通過核磁共振氫譜、紅外光譜、凝膠滲透色譜法以及X射線光電子能譜對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行表征,通過熱重分析儀對產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性進行檢測,利用透射電鏡和掃描電鏡對產(chǎn)物及涂布紙張形貌進行檢測,通過Zeta電位測定儀檢測溶液的陽離子化程度,通過觀察溶液的溶解情況分析水溶性,采用紫外-可見光譜儀、熒光光譜儀測定產(chǎn)物的光學(xué)性能,最后在紫外老化箱中對涂布紙張進行36 h的紫外老化實驗,來證實產(chǎn)物的返黃抑制性能。結(jié)果表明:陽離子萘酰亞胺熒光增白劑水溶性好,與空白紙相比初始白度增加了0.16 ISO%,有增白效果,經(jīng)過36 h的紫外老化后,其白度為56.60 ISO%,返黃值為11.5,與空白紙相比,返黃值少降低了2.45,有返黃抑制效果。聚合型返黃抑制劑和多功能聚合型返黃抑制劑都具有良好的水溶性、成膜性及抗紫外老化性能,初始白度比空白紙分別高了2.64 ISO%和3.74 ISO%,經(jīng)過36 h的紫外老化后,涂布紙張白度分別為61.54 ISO%和62.68 ISO%,比初始白度降低了14.78 ISO%和14.74 ISO%。納米SiO_2負載熒光聚合物的返黃抑制劑不僅可以發(fā)揮不同基團間的協(xié)同作用,而且穩(wěn)定性顯著提高,具有較強的抗紫外老化效果。經(jīng)36 h的紫外老化后,涂布紙張白度為63.58 ISO%,比初始白度降低了13.92 ISO%。
【學(xué)位單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS727
【部分圖文】：

酯類化合物具有工藝簡單、價格低廉、紫外吸收范圍窄等特點紫外線吸收劑[21]，對于水楊酸酯類化合物本身來說，其不具在紫外光的作用下發(fā)生 Fries 型重排（見圖 1-2），轉(zhuǎn)換成具苯甲酮結(jié)構(gòu)，因此也被稱為先驅(qū)型紫外線吸收劑。圖 1-2 在光的作用下水楊酸酯類化合物的 Fries 型重排ig. 1-2 Fries-type rearrangement of salicylate compounds under light irradiat二苯甲酮類化合物也是一種紫外線吸收劑，能夠抑制高得率漿酚式-醌式的互變異構(gòu)實現(xiàn)的，如圖 1-3 所示，在紫外光作用物將激發(fā)能以低輻射能或熱能的方式釋放出去，通過降低高紙張的返黃，因為其紫外吸收范圍廣，幾乎對整個紫外區(qū)都有上目前使用最為廣泛的紫外線吸收劑。

逆的酚式-醌式的互變異構(gòu)實現(xiàn)的，如圖 1-3 所示，在紫外光作用下，化合物將激發(fā)能以低輻射能或熱能的方式釋放出去，通過降低高得率抑制紙張的返黃，因為其紫外吸收范圍廣，幾乎對整個紫外區(qū)都有較強工業(yè)上目前使用最為廣泛的紫外線吸收劑。圖 1-3 紫外光下鄰羥基二苯甲酮的作用機理Fig. 1-3 The action mechanism of o-hydroxybenzophenone under ultraviolet radiatio三唑類紫外線吸收劑在市場上的品種數(shù)量位居第二，僅次于二苯甲酮甲酮類化合物的作用機理相似，主要吸收波長范圍位于 300~400nm 區(qū)域的光線幾乎沒有吸收，在紫外光的作用下，會形成不穩(wěn)定的酚式，很快會散發(fā)能量回到基態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。整個過程中效率較高，因此其性[22]。苯并三唑類化合物的互變異構(gòu)體結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示。

基于萘酰亞胺的高得率漿返黃抑制劑的合成與性能研究水楊酸酯類化合物具有工藝簡單、價格低廉、紫外吸收范圍窄等特點，是上應(yīng)用最早的紫外線吸收劑[21]，對于水楊酸酯類化合物本身來說，其不具備吸能力，但它可在紫外光的作用下發(fā)生 Fries 型重排（見圖 1-2），轉(zhuǎn)換成具有極吸收能力的二苯甲酮結(jié)構(gòu)，因此也被稱為先驅(qū)型紫外線吸收劑。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張艷玲;;有機結(jié)合氯對漂白硫酸鹽闊葉木漿返黃的影響[J];國際造紙;2010年02期

2 張紅杰;胡惠仁;;高得率漿光致返黃及熒光增白劑對返黃的抑制作用[J];紙和造紙;2007年06期

3 林本平;王雙飛;;高得率漿光誘導(dǎo)返黃機理及其抑制技術(shù)的研究進展[J];中國造紙學(xué)報;2007年01期

4 楊太昌,陳衛(wèi)佳,徐威東;氫氧化鉀乙醇溶液返黃原因探討[J];紙和造紙;1998年01期

5 谷合軍;鍍銀銅件返黃現(xiàn)象的解決[J];材料保護;1996年05期

6 曾顯華;;關(guān)于草漿漂白的討論[J];紙和造紙;1988年02期

7 張光華;徐海龍;郭錦鴿;韓文靜;強軼;;抑制化機漿返黃新技術(shù)的研究[J];紙和造紙;2012年06期

8 吉學(xué)剛;;涂裝膩子找補用合金灰“返黃”問題的試驗分析[J];汽車工藝與材料;2010年06期

9 高清河,韓樂梅,王效香;關(guān)于臨邑造紙廠紙張返黃發(fā)脆的原因[J];西南造紙;2003年03期

10 竇正遠;漂白漿的返黃與防治[J];廣東造紙;1994年02期

相關(guān)會議論文 前2條

1 唐文竹;趙建;曲音波;;微生物預(yù)處理抑制麥草和楊木高得率漿熱返黃的初步研究[A];中國資源生物技術(shù)與糖工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

2 高興杰;;木聚糖酶在麥草漿漂白中的應(yīng)用[A];山東造紙學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 王明山;涂布白板紙返黃現(xiàn)象分析[N];中國包裝報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 郭明媛;基于納米粒子改性返黃抑制劑的制備、性能及抑制高得率漿返黃機理的研究[D];陜西科技大學(xué);2018年

2 劉國俊;香豆素類熒光聚合物制備及其返黃抑制性能研究[D];陜西科技大學(xué);2018年

3 張道雷;生物法抑制楊木機械漿和麥草化學(xué)漿返黃和機制研究[D];山東大學(xué);2017年

4 云娜;廢紙脫墨漿鎂基堿源過氧化氫漂白及其機理研究[D];華南理工大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 裴婧;基于萘酰亞胺的高得率漿返黃抑制劑的合成與性能研究[D];陜西科技大學(xué);2019年

2 金葉;粉單竹竹青成分分析及其對SCMP制漿和返黃的影響[D];廣西大學(xué);2018年

3 盧玉群;基于二苯乙烯型熒光增白劑的新型返黃抑制劑的合成與性能研究[D];陜西科技大學(xué);2018年

4 郭錦鴿;基于萘酰亞胺熒光增白劑的返黃抑制劑的合成與性能研究[D];陜西科技大學(xué);2013年

5 徐海龍;基于雙三嗪氨基二苯乙烯型熒光增白劑返黃抑制劑的合成及應(yīng)用[D];陜西科技大學(xué);2013年

6 覃炳達;新型受阻胺類化機漿光返黃抑制劑的研究[D];廣西大學(xué);2008年

7 劉艷蘭;返黃抑制劑多胺基TEMPO的合成和應(yīng)用[D];廣西大學(xué);2007年

8 杜召梅;粉單竹APMP漿返黃抑制技術(shù)的研究及其機理的初步探索[D];廣西大學(xué);2007年

9 操樂潘;熒光增白劑在濕部與表面施膠中的應(yīng)用[D];山東輕工業(yè)學(xué)院;2011年

10 羅名宇;竹子化機漿過氧化氫漂白及返黃過程中木素結(jié)構(gòu)變化的研究[D];廣西大學(xué);2008年

本文編號：2819700