CN101565909A - 纸浆仿酶预处理少氯少污染漂白工艺 - Google Patents
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Abstract
纸浆仿酶预处理少氯少污染漂白工艺。本发明涉及一种纸浆仿酶预处理少氯无元素氯漂白(ECF)工艺，是一项新型的纸浆仿酶预处理少污染漂白的技术，属于造纸技术领域。本发明主要包含以下步骤：①对纸浆漂白进行金属salen仿酶预处理，由金属salen、吡啶、H2O2和O2在碱性条件下对氧脱硫酸盐浆进行漂白预处理；②后续的少氯少污染漂白，仿酶预处理后的纸浆再经由二氧化氯漂白段、螯合处理段和过氧化氢漂白段组成的三段漂白处理。本发明简单易行，效果显著，可提高漂白纸浆白度，并可显著改善纸浆性能。与常规的少氯漂白流程相比，本发明漂白工艺用氯量少。与常规CEH漂白相比，还可减少磨浆时间。
Description
技术领域
本发明涉及纸浆仿酶预处理少氯少污染漂白工艺，属于纸浆漂白的技术。
背景技术
纸浆的常规CEH(氯化——碱处理——次氯酸盐漂白)漂白，漂白用氯量高，废水的毒性含量高，环境污染严重，成浆性能也较差，并且磨浆时间长，因此生产成本也较高。
无元素氯漂白现已广泛应用于纸浆漂白领域，它是一种少污染漂白工艺，具有成浆性能好、白度高等优点。但常规的无元素氯漂白工艺流程中，在二氧化氯漂白段一般需要2段或2段以上，漂白用氯量和废水毒性较高，从而会造成生产成本的增加和环境污染。
一种新型的漂白技术——仿酶预处理漂白，已证明仿酶预处理能降解活化纸浆中木素，改善漂白效率，提高终漂纸浆白度。但将仿酶预处理与少毒少污染的少氯无元素氯漂白工艺相结合，组成新的无元素氯漂白工艺流程是一个新的尝试和应用，目前尚未见相关的技术报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纸浆仿酶预处理与少氯少污染漂白相结合的工艺，其工艺技术容易实施，污染少，可显著提高漂白浆性能和白度。与常规CEH漂白相比，还可减少磨浆时间。
解决本发明的技术问题所采用的方案主要包含以下步骤：①对纸浆漂白预处理，即在金属salen、NaOH、H2O2和O2存在的条件下，对氧脱硫酸盐浆进行仿酶漂白预处理；②后续的少氯少污染漂白，即对金属salen仿酶预处理后的纸浆再经由二氧化氯漂白段、螯合处理段和过氧化氢漂白段组成的后续三段漂白处理。
在上述对纸浆漂白预处理时，纸浆的重量百分比浓度为3.0％～7.0％，各原料占纸浆重量的百分比为，NaOH用量为2.0％～4.0％、H2O2用量为1.0％～1.5％、金属salen用量为0.02％～0.03％，O2的压力为0.15MPa～0.2MPa，预处理的温度控制在65℃～75℃，时间4h～5h。在对纸浆漂白预处理时，还可加入吡啶，吡啶用量以与金属salen摩尔比为0.9～1∶1。
本发明的后续少氯少污染漂白的最佳工艺条件为：
①二氧化氯漂白段，二氧化氯用量0.18％～0.22％，处理时纸浆浓度9％～11％，温度55℃～65℃，时间0.4小时～0.6小时，氢氧化钠与二氧化氯用量比0.8～1∶3；
②螯合处理段，螯合处理二乙烯三胺五乙酸用量0.45％～0.55％，处理时纸浆浓度9％～11％，温度45℃～55℃，时间0.8小时～1.1小时；
③过氧化氢漂白段，氢氧化钠用量0.68％～0.72％，硅酸钠用量0.58％～0.62％，过氧化氢用量0.68％～0.72％，处理时纸浆浓度9％～11％，温度85℃～90℃，时间1.4小时～1.6小时。
本发明的有益效果是：
(1)工艺技术容易实施；
(2)用氯量和试剂药品用量少，价格适中，容易获得；
(3)改善纸浆各项性能。氧脱木素硫酸盐浆在仿酶预处理少氯无元素氯漂白工艺条件下处理，可获得高白度、高强度终漂纸浆。仿酶预处理可将终漂纸浆白度由85.3％ISO提高至87.5％ISO，抗张指数由78.2N·m·g-1提高至83.5N·m·g-1，耐破指数由6.22kPa·m2·g-1提高至6.31kPa·m2·g-1，其它各项物理性能指标也均相当理想。与常规CEH漂白浆相比，粘度提高23.83％，抗张指数提高7.19％，撕裂指数提高24.11％，耐破指数提高9.74％；
(4)与常规CEH漂白浆相比，磨浆时间减少16.06％；
(5)仿酶体系中吡啶用量小，也可不添加吡啶。
具体实施方式
实施例1
在重量百分比浓度为5％的纸浆中，NaOH用量为3.0％、H2O2用量为1.2％、金属salen用量为0.025％，吡啶用量与金属salen摩尔比为0.95∶1，O2的压力为0.17MPa，对纸浆漂白预处理，处理的温度控制在65℃～75℃，时间4h～5h。然后进行后续无元素氯漂白处理，在二氧化氯漂白段，二氧化氯用量0.2％，氢氧化钠与二氧化氯用量比0.9∶3，处理时纸浆浓度10％，温度60℃，时间0.5小时；在螯合处理段，螯合处理二乙烯三胺五乙酸用量0.50％，处理时纸浆浓度10％，温度50℃，时间0.9小时；在过氧化氢漂白段，氢氧化钠用量0.70％，硅酸钠用量0.60％，过氧化氢用量0.70％，处理时纸浆浓度10％，温度88℃，时间1.5小时。
实施例2
在重量百分比浓度为3％的纸浆中，NaOH用量为2.0％、H2O2用量为1.0％、金属salen用量为0.02％，吡啶用量与金属salen摩尔比为0.90∶1，O2的压力为0.15MPa，对纸浆漂白预处理，处理的温度控制在65℃～75℃，时间4h～5h。然后进行后续无元素氯漂白处理，在二氧化氯漂白段，二氧化氯用量0.18％，氢氧化钠与二氧化氯用量比0.8∶3，处理时纸浆浓度9％，温度55℃，时间0.4小时；在螯合处理段，螯合处理二乙烯三胺五乙酸用量0.45％，处理时纸浆浓度9％，温度45℃，时间0.8小时；在过氧化氢漂白段，氢氧化钠用量0.68％，硅酸钠用量0.58％，过氧化氢用量0.68％，处理时纸浆浓度9％，温度85℃，时间1.4小时。
实施例3
在重量百分比浓度为7％的纸浆中，NaOH用量为4.0％、H2O2用量为1.5％、金属salen用量为0.03％，吡啶用量与金属salen摩尔比为1∶1，O2的压力为0.20MPa，对纸浆漂白预处理，处理的温度控制在65℃～75℃，时间4h～5h。然后进行后续无元素氯漂白处理，在二氧化氯漂白段，二氧化氯用量0.22％，氢氧化钠与二氧化氯用量比1∶3，处理时纸浆浓度11％，温度65℃，时间0.6小时；在螯合处理段，螯合处理二乙烯三胺五乙酸用量0.55％，处理时纸浆浓度11％，温度55℃，时间1.1小时；在过氧化氢漂白段，氢氧化钠用量0.72％，硅酸钠用量0.62％，过氧化氢用量0.72％，处理时纸浆浓度11％，温度90℃，时间1.6小时。
Claims (3)
1、纸浆仿酶预处理少氯少污染漂白工艺，其特征是主要包含以下步骤：
①对纸浆漂白预处理，在金属salen、NaOH、H2O2和O2存在的条件下，对氧脱硫酸盐浆进行仿酶漂白预处理；
②后续的少氯少污染漂白，对金属salen仿酶预处理后的纸浆再经由二氧化氯漂白段、螯合处理段和过氧化氢漂白段组成的后续三段漂白处理。
2、按权利要求1所述的纸浆仿酶预处理少氯少污染漂白工艺，其特征是：对纸浆漂白预处理时，纸浆的重量百分比浓度为3.0％～7.0％，各原料占纸浆重量的百分比为，NaOH用量为2.0％～4.0％、H2O2用量为1.0％～1.5％、金属salen用量为0.02％～0.03％，吡啶用量与金属salen摩尔比为0.9～1∶1，O2的压力为0.15MPa～0.2MPa，预处理的温度控制在65℃～75℃，时间4h～5h。
3、根据权利要求2所述的纸浆仿酶预处理少氯少污染漂白工艺，其特征是后续的少氯少污染漂白工艺条件为：
①二氧化氯漂白段，二氧化氯用量0.18％～0.22％，处理时纸浆浓度9％～11％，温度55℃～65℃，时间0.4小时～0.6小时，氢氧化钠与二氧化氯用量比0.8～1∶3；
②螯合处理段，螯合处理时二乙烯三胺五乙酸用量0.45％～0.55％，处理时纸浆浓度9％～11％，温度45℃～55℃，时间0.8小时～1.1小时；
③过氧化氢漂白段，氢氧化钠用量0.68％～0.72％，硅酸钠用量0.58％～0.62％，过氧化氢用量0.68％～0.72％，处理时纸浆浓度9％～11％，温度85℃～90℃，时间1.4小时～1.6小时。
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