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去除纸浆木质素新工艺问世

2010/9/26 6:26:54 人评论

  造纸工业一向被认为是污染大户,造纸厂每年要处理1亿吨纸浆,这使许多毒物被排放到江河湖海。美国新一期《科学新闻》载文报道说,化学家已开发出一种新工艺,可使造纸成为无污染作业。

   木质纸浆含有纤维素及木质素,纤维素是造纸的原材料,而木质素是像胶一样的聚合物,是一种对造纸无用的副产物。通常,造纸厂用二氧化氯或氯与木质素进行氧化而将其去除。但这种反应过程将木质素分解后却产生了氯化物污染物。因此如能使造纸厂不产生氯化物,污染问题便可解决。

  美农业部林业产品实验室威恩斯托克等人,发明了一种从纸浆中清除木质素的新方法。研究人员发现,若干种多氧金属阳离子是一种可重复使用、含有氧和金属的无机催化剂,既能去除纸浆中的木质素,又不会使纤维素分解。工艺的第一步是使用一种多氧金属阳离子氧化木质素,使其溶于水。该道工艺将产生纤维素的酸性溶液,但其他种多氧金属阳离子会使溶液呈中性,即 pH值为中性。第二步工艺是将氧加到反应混合溶液中,最初加入的多氧金属阳离子,会起催化作用,进一步分解可溶的木质素,直到反应产物只有水和二氧化碳为止。与此同时,最初加入的多氧金属阳离子又回到其原始状态,可再一次使用。

  卡内基梅隆大学的科林斯说,这种新工艺使用了“灵巧的化学”,但目前效率还不太高,要使用大量的多氧金属阳离子。他认为,威恩斯托克等人的工艺所使用的多氧金属阳离子含有重金属,若发生泄漏事故,会污染造纸厂。但威恩斯托克说,对多氧金属阳离子的研究表明,产生重金属污染的可能性极小。为纸浆和造纸工业制造设备的安德里茨-阿尔斯特罗姆公司技术部主任斯托罗姆伯格的看法也十分乐观,他说,使用这种新工艺的成本同传统去木质素工艺相同,但新工艺效益高。斯托罗姆伯格预测,基于多氧金属阳离子的工艺将在5年左右时间投入商业化生产。

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