开题报告-轻化工程

1、一、选题的背景与意义：随着人们环保意识的逐渐增强和造纸工业市场竞争的日益激烈，原生植物纤维的应用比例越来越低，而填料的使用比例越来越高。目前常见的填料主要有滑石粉、碳酸钙瓷土和TiO2等，然而这些填料一般来说价格较高。我国是世界上天然沸石储量丰富的国家之一，据全国400余处矿产地（含矿床和主要矿点）统计,属于大中型的有31处，保有储量达27.8亿吨，资源总量超过100亿吨，居世界前三位。由于沸石的多孔结构特点，具有优异的吸附、离子交换以及催化性能，因此被广泛应用于多个领域。在造纸行业，沸石由于其优异的离子交换性能可作为螯合剂被用于过氧化氢漂白过程，以去除金属离子。由于高白度以及特殊的结构性能，

2、沸石还可以作为造纸工业中传统矿物填料的代替物。沸石还可以作为助留助滤剂在造纸湿部使用，并可以起到控制白水中游离钙离子浓度的作用，防止其对成纸性能造成不利影响，从而提高网部白水的密封程度，提高细小纤维和化学品的留着率，并改善成纸白度和不透明度，因此，拓展天然沸石在造纸行业的应用范围，对促进沸石资源的综合利用，降低造纸行业生产成本具有积极意义。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：研究天然沸石的物理、化学性能，采用FS300纤维分析仪等手段研究打浆对纤维形态的影响。研究不同助留剂品种（PAM、CS等）和不同助留剂用量条件下沸石对湿部化学以及纸张物理、光学性能的影响，促进学生对沸石在制浆造纸过程中的

3、作用有更进一步的了解。三、研究的方法与技术路线：首先，要选定设备、原料与试剂。设备：FS300纤维分析仪适合所有造纸纤维，可达到6个样品杯自动检测，精确可重复的检测纤维长度、粗度、投影长度、纤维宽度、卷曲度、扭结、导管细胞、软木/硬木比例、细小纤维含量等参数。纸张白度仪原料：漂白针叶木原料、天然沸石等试齐I：PAM聚丙烯酰胺是水溶性高分子化合物，主链上有活泼的献胺基和双键，采用不同的聚合工艺，引入不同的官能团，可得到不同相对分子质量和不同电荷密度的PAM系列产品，是化学性质非常活泼、应用极其广泛的多功能高分子化合物。PAM具有相对分子质量大、分子链上反应活性点多等特点，能与纤维、填料等快速结合

4、,显著提高助留、助滤等效果，改善网部纸浆的滤水性能和细小纤维及填料的留着率。当在纸浆中添加后，纸浆中的纤维及填料会很快产生絮聚现象，纸浆中的细小纤维和填料附着到较长纤维的表面上并形成体积较大的絮凝体，从而使纸浆易于脱水，同时提高细小纤维及填料的留着率。助留、助滤往往是同时产生的应用效果。CS阳离子淀粉本身带正电荷，能吸附在带负电荷的造纸纤维、填料和颜料等物质上，与其他助留剂一起，通过电荷中和、异凝聚机理和补丁机理等作用来提高纤维、填料和颜料等物质的保留，并在网部起到加速滤水的作用。实验方案：(1)FS300纤维分析仪等手段研究打浆对纤维形态的影响原料：漂白针叶木。纤维长度测定：将疏解打散后的纸

5、浆稀释至0.001%浓度的悬浮液，混合均匀后取50mL,用FS-300纤维长度分析仪测定各纤维长度分布情况。纤维物理形态观察：把疏解好的浆料泡在去离子水中，备用，使用赫氏试剂染色，选用显微镜进行纤维形态观测。用FS-300纤维分析仪进行纤维长度的测定，测量的纤维根数多，一次测量可以直接得到数均纤维长度质均纤维长度二重质均纤维长度以及细小纤维含量等结果，有助于对纤维特性做出更好的判断。(2)研究不同助留剂品种(PAM、CS等)和不同助留剂用量条件下沸石对湿部化学以及纸张物理、光学性能的影响。对浆料进行疏解，备用。不同助留剂（PAM、CS）各设置5组不同浓度Pi、P2、P3、P4、P5和Ci、C2

6、、C3、C4、C5,以及各一组对照组Po和Co（不添加助留剂浓度）。抄纸，各种参数下各抄制2张。进行纸样物理性能和光学性能的测试。数据处理，分析实验结果。四、研究的总体安排与进度：毕业论文工作内容时间毕业设计（论文）工作内容2014年12月28日2015年1月20日明确毕业论文题目，进行文献检索2015年1月20日2015年2月15日阅读并整理资料，完成文献综述撰写与外文文献翻译2015年2月16日2015年2月21日毕业论文开题2015年2月22日2015年3月1日整理资料，进一步查资料，准备实验材料和仪器，完善实验方案2015年3月1日2015年4月1日开展实验2015年4月2日2015年4月15日分析数据并补充完善实验2015年4月16日2015年5月1日撰写毕业论文2015年5月2日2015年5月20日修改论文，完成毕业答辩五、主要参考文献：1傅东.天然沸石（岩）深加工问题探讨J.化工矿物与加工,2004,33（3）:35-37.2危志斌，张瑞杰.阳离子淀粉在造纸工业中的主要用途及其重要作用J.造纸化学品，2012（4）:28-33.3姚献平，郑丽萍.聚丙烯酰胺在造纸中的应用J.造纸化学品，2010,22(4):2-6.4钱学仁，于钢.沸石在