糖蜜是制糖过程中的一种重要副产物,在甘蔗汁加工过程的最后阶段,当采用一般的方法再也不能从甘蔗汁里分离出糖时,通过离心作用所排出的液体就是糖蜜。糖蜜中含有蔗糖,但是没有比较经济的方法可以将这部分蔗糖分离出来。在糖蜜中损失的蔗糖是蔗糖生产过程中的最大损失,大约可以达到蔗糖总量的9%,这也是研究这种有价值副产物有效应用的主要原因。糖蜜中蔗糖含量32% ~ 44%,其他的还原性糖类是葡萄糖和果糖,还原性糖类含量10% ~ 15%。糖蜜作为一种工业原料的主要价值在于它含有可发酵糖,其含量大约是50%(以质量计)。树胶(包括淀粉,下同)也存在于糖蜜之中,质量分数为3% ~ 5%。以前的研究表明,纤维素细胞壁的微观结构与蔗糖或还原性糖(如葡萄糖和果糖)相结合可以极大地提高纸张裂断长和保水值(WRV)。也有文献表明,树胶作为助剂应用于造纸工业中可以提高成纸强度。
糖蜜作爲造紙助劑的優點是,含有蔗糖和樹膠。且作爲制糖工業的一種副産品,比蔗糖要便宜得多;糖蜜中含有制糖工業中損失的大部分蔗糖。本實驗選擇糖蜜作爲一種新型助劑來研究。以前的研究也表明,在漿料纖維與需要的物質相結合之前進行絲光化處理,可大大增強纖維素纖維的細胞壁微觀結構的結合能力,同時對紙張性能也有積極的影響。因此,本實驗也研究了漿料纖維在糖蜜處理之前進行絲光化處理的作用。
1、實驗
原料:风干棉短绒, 由埃及开罗的Abo-Zabe 厂提供。表1 列出了棉短绒的化学和物理分析结果。
2、結果與討論
2.1 糖蜜對棉短絨的影響
将棉短绒打浆至打浆度30°SR(55min)。然后将其放入搅拌器中,并分别加入质量分数5%、10%、15% 和20% 的糖蜜溶液搅拌15min。用瑞典SCA 型抄片器抄造手抄片。手抄片的性能见表2。保水值按修改后的德国标准方法测定。
从表2 可以明显看出,浆料制备和纸张抄造过程中加入糖蜜溶液可以提高纸张性能。经糖蜜处理的纸张其保水值随着糖蜜溶液浓度的增加而提高。当所用糖蜜溶液质量分数为20% 时,保水值提高29%。在这一过程中,纸张的裂断长大约提高10%。湿裂断长大约提高7%。
2.2 對棉短絨進行絲光化處理的作用
用NaOH 溶液(质量比17.5)在20℃下对风干棉短绒浆处理35 min,然后用水调至pH 值为中性,保湿存放,备用。经丝光化处理的湿棉短绒浆的保水值可达到118.69%。将经丝光化处理的湿棉短绒浆打浆至打浆度为30°SR(45 min)。将配好的糖蜜溶液加入经丝光化处理并打过浆的湿棉短绒浆中,在搅拌器中搅拌15 min,用糖蜜溶液处理的浆料抄成手抄片。手抄片的性能如表3 所示。从表3 可以看出,与未经丝光化处理的棉短绒浆相比,在浸入糖蜜之前对棉短绒浆进行丝光化处理可以大大提高纸张的保水值、湿强度和干强度。由经丝光化处理并浸入糖蜜的湿棉短绒浆抄造的手抄片的保水值随着糖蜜用量的增加而增加。当糖蜜溶液的质量分数为20% 时,用糖蜜浸渍过的浆抄造的手抄片保水值最大可达到113%。此时裂断长也有所增加,并在糖蜜溶液质量分数为20% 时达到最大值,裂断长增加47%。在糖蜜质量分数为15% 时,湿裂断长增加23%。
3、結論
首次將制糖工業的副産品——糖蜜,作爲一種助劑應用于造紙工業。與未使用糖蜜作爲助劑的紙張相比,糖蜜處理的紙張具有更大的裂斷長、濕裂斷長和更高的保水值。絲光化處理可大大增強糖蜜的積極作用。本實驗制得的紙産品對特種吸水紙是很有用的。研究表明,使用糖蜜的作用與使用更昂貴的蔗糖助劑的作用相近。