| 汪李,黄俊博,徐菲,黎娟,玉镇盛,莫文轩,刘宝杰,姚双全,梁辰,覃程荣.氯化胆碱/草酸低共熔溶剂处理对桉木化学浆回用纤维性能的影响及其机制研究[J].中国造纸,2025,44(12):156-164 |
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| 氯化胆碱/草酸低共熔溶剂处理对桉木化学浆回用纤维性能的影响及其机制研究 |
| Effects and Mechanism of Choline Chloride/Oxalic Acid Deep Eutectic Solvent Treatment on the Properties of Recycled Fibers from Eucalyptus Chemical Pulp |
| 收稿日期：2025-07-14 修订日期：2025-08-10 |
| DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2025.12.017 |
| 关键词: 回用纤维 低共熔溶剂 纤维角质化 纸张性能 |
| Key Words:recycled fibers deep eutectic solvents fiber hornification paper properties |
| 基金项目:广西壮族自治区自然科学基金（2025GXNSFBA069079）；广西科技计划项目（桂科AD25069076）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 汪李* | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 黄俊博 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 徐菲 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 黎娟 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 玉镇盛 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 莫文轩* | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 刘宝杰 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 姚双全 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 梁辰 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 | | 覃程荣 | 广西大学轻工与食品工程学院,广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室, 广西南宁,530004 | 530004 |
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| 摘要:本研究以桉木化学浆回用纤维为研究对象，采用氯化胆碱/草酸低共熔溶剂体系对其进行处理，系统探究了处理时间对回用纤维的化学组成、形态特征、超微结构以及纸张力学性能的影响及其机制。结果表明，氯化胆碱/草酸低共熔溶剂体系处理后，回用纤维中纤维素和半纤维素含量轻微上升（分别增加1.8%、4.7%）、总木质素和灰分含量持续下降（分别减少21.9%、51.0%）。该处理体系溶解细小纤维和无定形区纤维素，导致纤维细胞壁厚和细小纤维含量减小，同时促进纤维素共结晶。处理后的回用纤维保水值下降29.2%，角质化程度升高15.3%。纤维刚性、脆性增加，纤维间结合能力严重下降，最终导致纸张除自身强度外的各项力学性能下降，纸张抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别从50.2 N·m/g、5.21 kPa·m2/g和11.2 mN·m2/g下降到14.3 N·m/g、1.08 kPa·m2/g和5.05 mN·m2/g。 |
| Abstract:This study elucidated the effects of choline chloride/oxalic acid deep eutectic solvents (DES) system on the recycled fibers from eucalyptus chemical pulp， including chemical composition， morphological characteristics， ultrastructure and physical properties of the paper made from the recycled fibers. The results revealed that prolonged DES exposure progressively increased the content of cellulose and hemicellulose in recycled fibers (by 1.8%， and 4.7%， respectively)， while the proportion of total lignin and ash decreased (by 21.9%， and 51.0%， respectively). This DES system preferentially targeted and dissolved amorphous cellulose and fines， which consequently increased the overall crystallinity index of the cellulosic matrix and promoted its recrystallization. This resulted in a slight increase in the wall thickness of fibers and a decrease in the content of fines， promoting the cocrystallization of cellulose. Therefore， the water retention value of the fibers decreased by 29.2%， indicating that the degree of hornification increased by 15.3%. This intensified fiber rigidity and brittleness， which in turn severely compromised inter-fiber bonding and resulted in a significant degradation in physical properties of the paper except its own strength. The tensile index， bursting index， and tear index decreased from 50.2 N·m/g， 5.21 kPa·m²/g， and 11.2 mN·m²/g to 14.3 N·m/g， 1.08 kPa·m²/g， and 5.05 mN·m²/g. |
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