CMC添加及打浆方式对化机浆纤维悬浮液屈服应力的影响

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1、分类号TQS5;TS734学位代码308学校代码10298密级GK学号3140244硕士学位论文论文题目：CMC添加及打浆方式对化机浆纤维悬浮液屈服应力的影响作者：陈树润专业：制浆造纸工程研究方向：制浆造纸节能减排技术与装备指导教师：张辉教授二〇一七年六月致谢在南林大度过了七个春秋，我见证了南林大的种种变化，同时南林大也见证了我的蜕变。在南林大所经历的点点滴滴将是我一生的财富。在毕业论文完成之际，我对这七年间的陪伴在我身边的人表示由衷的感谢。感谢我的导师张辉教授，在我读研究生的三年期间，不止在学术研究中，更是在生活、工作中给予了我无微不至的关怀与帮助。感谢他为我的课题研究提供的便利条件与机会，

2、使得课题工作顺利的完成；感谢他在学习、工作上给予足够的信任与自由，为我提供了更为广阔的发展空间。导师的博学善思而不失谦逊，厚德务实而不失严谨，是我今后在工作、学习、生活中的宝贵财富。感谢南京林业大学轻工科学与工程学院的景宜老师、童国林老师、胡慕伊老师、程金兰老师、熊智新老师和王晨老师等人对我课题研究给予的悉心指导，感谢江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室的皮成忠老师、张欢老师、刘学斌老师和宜勇钢老师为我的实验进行提供了便利的条件。感谢黄依杭老师、曹海峰老师、张义生老师、张德珍老师、郑志红老师、尹红梅老师、施婧老师给予的关怀与帮助。感谢师兄沙九龙、杨帅、刘钰，师姐朱文、刘立苹、窦靖、张欣，师妹李金

3、苗、蔡慧、蒋旸，师弟陈辰。在7B429同他们在一起的这段时间弥足珍贵。感谢南京林业大学轻工科学与工程学院7B414、7B420、7B422、7B424实验室的同学们在我实验过程中提供的帮助。感谢刘洪豪、姜冲、陈帅帅三位可爱舍友以及段海涛和柴江松两位挚友的陪伴，有了他们，我的研究生期间更加充实、欢乐无限。感谢朱超、何晶、于蒙蒙、金鑫、张莉莉、徐辉等南林轻工1015022班的小伙伴们，与他们在一起的大学生活多姿多彩，终生难忘。感谢我的父母、姐姐和姐夫们，他们一直以来对我给予了无私的关怀与支持，因为有他们做我坚强的后盾，我才能在梦想的道路上奋力前行。感谢在我求学生涯中所有帮助关心过我的人。作者：陈树

4、润二〇一七年六月于南林摘要“原料结构”、“环保”问题是制浆造纸工业当前与今后重要的战略问题。从原料结构来看，速生杨木逐渐成为重要的制浆造纸原材料；从节能降耗来看，打浆过程是制浆造纸过程中主要能耗阶段，故研究羧甲基纤维素钠（CMC）对杨木碱性过氧化氢机械浆（APMP）打浆过程屈服应力的变化情况意义重大；屈服应力作为浆料悬浮液最重要的流变参数之一，对于制浆造纸工艺流程的优化改进及其设备优化设计选型有着重要的指导意义。本文首先采用剪切应力梯度法测量了杨木APMP浆和桉木漂白硫酸盐浆（BKP）在质量浓度为1%~3%时的屈服应力，比较分析两种浆料屈服应力的差异情况；其次在研究杨木APMP浆打浆度与屈服应

5、力关系的基础上，预添加CMC对杨木APMP浆进行预处理10min后，再分别用瓦利打浆机和PFI磨打浆处理，分析了不同打浆方式以及添加CMC预处理后对杨木APMP浆的打浆度和屈服应力的影响；最后分析了浆料悬浮液屈服应力在管道输送压头损失等工段的应用路径。本文主要取得如下成果：（1）相较于桉木BKP浆，杨木APMP浆有较高的初始打浆度，纤维长度（0.532㎜）较短、细小纤维含量（56.6%）较多；浆料纤维的长度和浆料质量浓度对浆料悬浮液的屈服应力有着明显的影响，纤维越长、浆料质量浓度越高，浆料悬浮液的屈服应力越高。（2）杨木APMP浆与桉木BKP浆悬浮液的屈服应力（）与浆料质量浓度（Cm）yb之

6、间符合指数方程aC，可通过该指数方程预估两种浆料悬浮液在特定质量浓度下的ym屈服应力。（3）对于杨木APMP浆，在相同打浆度条件下，屈服应力随着浆料质量浓度的增加b而迅速增加，且符合指数方程aC，其中a、b值与打浆方式和打浆度的大小密切相关；ym经低浓度游离状的瓦利打浆机处理的浆料，其屈服应力随着打浆度的增加而减小，而中高浓度类粘状的PFI磨打浆处理结果则相反。（4）杨木APMP浆中添加CMC时，浆料悬浮液的屈服应力随CMC添加量（以绝干浆质量计）的增加先升高后降低，当CMC添加量为4.5%时，浆料悬浮液屈服应力由30.14Pa减小到19.43Pa（浆料质量浓度为3%）。（5）打浆过程

7、预添加CMC时，浆料打浆度随CMC添加量（以绝干浆质量计）的增加先升高后降低；当CMC添加量为2%并预处理10min时，经瓦利打浆机处理的浆料打浆度可由45°SR提高到48°SR，而经PFI磨处理的浆料打浆度可由40°SR提高到50°SR，并且浆料悬浮液的屈服应力均达到最低值，分别为16.4Pa和22.8Pa（浆料质量分数为3%）。（6）浆料悬浮液在管道输送过程中，可根据浆料悬浮液屈服应力快速计算