為了進(jìn)一步提高纖維顆粒在紙張抄造中的應(yīng)用效果，利用其表面積大、可化學(xué)改性羥基增多的特點(diǎn)，進(jìn)行直接干法改性，省去制漿化學(xué)過程，克服常規(guī)不能增強(qiáng)的缺點(diǎn)，提高其在造紙中的應(yīng)用價(jià)值，以及在紙品染色和廢水脫色吸附方面的優(yōu)勢。接下來的實(shí)驗(yàn)將研究纖維顆粒的直接改性，改性手段包括微波誘導(dǎo)和直接加熱法，改性方法包括醚化和接枝，對比研究改性纖維顆粒在抄紙、染色及脫色的應(yīng)用效果。
實(shí)驗(yàn)材料
木粉來自某工廠的100目、150目、200目、250目和300目木粉。
蔗渣粉和稻草粉來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場，經(jīng)過清洗晾干，粉碎機(jī)粉碎，然后經(jīng)過篩網(wǎng)，得到120目、160目、200目的粉。
原料預(yù)處理
首先測出粉料固含量，進(jìn)行熱水預(yù)處理，取1kg絕干木粉，液比1:8。木粉和水都放進(jìn)蒸煮鍋，空轉(zhuǎn)5min后，加熱到160℃，然后保溫半小時(shí)，取出木粉洗干凈；然后在低溫下(65℃)烘48h（固含量74%），放進(jìn)密封袋里，貼上標(biāo)簽。
改性過程
3.1纖維顆粒微波改性方法：將預(yù)處理后及未預(yù)處理的兩種木粉纖維顆粒原料，與反應(yīng)試劑直接混合后，在不同條件下分別進(jìn)行微波誘導(dǎo)改性。甘蔗渣和稻草粉沒有進(jìn)行熱水預(yù)處理。
3.2纖維顆粒直接加熱改性方法：同微波改性方法，只是改性條件采用水浴加熱。
3.3纖維顆粒醚化改性方法：在一定堿用量下，混合不同用量的醚化劑，少量水用來溶解試劑，一起與顆粒混合均勻，在不同溫度和時(shí)間下反應(yīng)，水浴中保溫，并用手頻繁揉搓。微波改性，則是采用不同功率在不高于10min的時(shí)間內(nèi)完成反應(yīng)。
3.4纖維顆粒接枝改性方法：與醚化改性相同，反應(yīng)試劑為酰胺，引發(fā)劑采用過硫酸銨/亞硫酸氫鈉的氧化-還原體系，為了保證是干法改性，只添加少量的水溶解試劑。
直接陽離子醚化纖維顆粒的抄紙結(jié)果
上圖分別是稻草粉和蔗渣粉直接陽離子醚化改性后添加于抄紙系統(tǒng)中成紙強(qiáng)度變化。成紙強(qiáng)度，尤其是抗張指數(shù)比不添加的空白樣大幅度提高。
微波陽離子醚化纖維顆粒的抄紙結(jié)果
下面圖片是稻草粉微波陽離子醚化改性后添加于抄紙系統(tǒng)中成紙強(qiáng)度變化。
在不高于15%用量的前提下，增加改性粉添加比例，抗強(qiáng)指數(shù)增加。不同目數(shù)的對比來看，尺寸越小，強(qiáng)度提高越大，200目的抗張強(qiáng)度最大。
改性粉添加量10%后，環(huán)壓指數(shù)比空白樣顯著增加，添加量由10%增加到30%，成紙環(huán)壓強(qiáng)度平穩(wěn)增加。
陽離子醚化纖維顆粒的染料吸附結(jié)果
改性粉的脫色效果如圖所示。
結(jié)果表明，改性甘蔗渣和稻草粉能有效吸附有色廢水的染料，吸附率高。
酰胺直接接枝纖維顆粒的抄紙結(jié)果
采用水浴加熱方法，纖維顆粒直接與酰胺反應(yīng)，不同溫度與不同酰胺用量的改性后，添加10%用量進(jìn)行抄片，對抗張指數(shù)的影響如圖13和圖14所示。
從圖看出抗張強(qiáng)度，高于60℃反而使成紙強(qiáng)度下降。
從圖看出，隨著酰胺用量的增加，改性后的纖維顆粒添加10%時(shí)，抄片的抗張指數(shù)隨之增加。
結(jié)論
纖維顆�？梢酝ㄟ^直接化學(xué)改性，用于造紙過程。
責(zé)任編輯：葛
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