CN101589192B - 在Mg(OH)2存在下的硬木纸浆的(D)阶段漂白方法 - Google Patents
在Mg(OH)2存在下的硬木纸浆的(D)阶段漂白方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含至少一个漂白阶段，该阶段包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，优选在约3.5-约6.5的pH下用包含ClO2的漂白剂处理硬木纸浆。本发明还涉及用于漂白纸浆的具有两个或多个漂白阶段的漂白方法，所述阶段中的至少一个和优选两个包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，优选在约3.5-约6.5的pH下用包含ClO2的漂白剂处理纸浆。
Description
技术领域
本发明涉及硬木纸浆的漂白。更特别地，本发明涉及在Mg(OH)2的存在下，在D阶段漂白中的纸浆漂白的改进方法。
背景技术
漂白pH在D1和D2阶段的ClO2漂白/增白中扮演了关键角色。我们对于最佳ClO2漂白pH的最近了解大部分归功于1956年Raspon完成的早期工作。对于使用传统氯基漂白在kappa 28对加拿大东部软木(Eastern Canadiansoftwood)牛皮纸浆进行的研究，Rapson给出用于最大白度的pH为3.8的最佳D1阶段。最大白度相应于在ClO2漂白期间两种非生产性产物亚氯酸盐和氯酸盐的最小量形成。造纸厂实际上通常控制所述D1结束pH为3-3.5，以在白度改进和尘埃漂白(dirt bleaching)之间取得折衷。在没有尘埃漂白的需求时，造纸厂通常控制所述D2pH为4-4.5。造纸厂在用于SW(软木)或HW(硬木)纸浆的最佳漂白pH需求之间没有进行区分。然而这些pH对软木纸浆是非常正确的，用于硬木物种的最佳漂白pH要远高于Rapson建议的3.8。
发明内容
本发明的一个方面涉及用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含至少一个漂白阶段，该阶段包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，优选在约3.5-约6.5的pH下用包含ClO2的漂白剂处理硬木纸浆。
本发明的另一个方面涉及包含至少一个提取阶段和至少一个漂白阶段的改进漂白方法，其中所述至少一个漂白阶段包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，优选在约3.5-约6.5的pH下用包含ClO2的漂白剂漂白硬木纸浆。
本发明的再一个方面涉及具有两个或多个漂白阶段的用于漂白纸浆的改进漂白方法，所述阶段中的至少一个和优选两个包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，用包含ClO2的漂白剂处理纸浆。
本发明的又一个方面涉及用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含选自下式的漂白次序：
三阶段漂白次序：DoED1 其中E可为E、Eo、Ep或Eop
四阶段漂白次序：DoED1D2 其中E可为E、Eo、Ep或Eop
四阶段漂白次序：DoED1P 其中E可为E、Eo、Ep或Eop
五阶段漂白次序：DoE1D1E2Do 其中E1可为E、Eo、Ep或Eop和E2可为具有中间阶段洗涤的Ep，其中：
D为其中用包含ClO2的漂白剂处理纸浆的阶段。第一Do阶段为木质素脱除阶段。第二和第三D1与D2阶段是在Mg(OH)2存在下，在约3.5-约6.5的pH下包含ClO2的漂白阶段。
E为提取阶段，其中E可为E、Eo、Ep、Eop。所述提取阶段Eo定义为在碱存在下用氧处理所述纸浆。所述提取阶段E定义为在碱存在下处理所述纸浆。所述提取阶段Ep定义为在碱存在下用过氧化物处理所述纸浆。所述提取阶段Eop定义为在碱存在下用氧和过氧化物处理所述纸浆。
本发明的所述方法提供了优于用来增白漂白纸浆的现有技术方法的一个或多个优点。例如，本发明所述方法的一些实施方式的优点包括：1)改善了漂白效率，将该漂白效率定义为每单位ClO2的白度改进，2)降低了漂白成本，3)提高了纸浆白度和白度稳定性，4)改进了纸浆清洁度，5)两个或多个上述优点的结合。在增大D1pH方面，Mg(OH)2比NaOH更有效，并于相同pH基准下在所述D1阶段中对白度改进和尘埃去除两方面给出了更好的结果。不同于NaOH，Mg(OH)2为更弱的碱并提供了pH缓冲效果，与NaOH相比，这在所述D1塔中有助于pH均匀性和稳定性。Mg(OH)2比NaOH能取得更高pH和更好pH均匀性和稳定性的能力是使用Mg(OH)2来改进D1性能的基础。
本发明的一些实施方式可显示上述优点之一，而其它优选实施方式可显示任何结合的两个或多个上述优点。
附图说明
当结合附图进行阅读时，可从优选实施方式的下面描述中得到对本发明的完全理解，其中：
图1为根据本发明的整个纸浆制备的示意图；
图2为显示ClO2用量对硬木纸浆最佳漂白pH的影响的图；
图3为显示ClO2用量对硬木纸浆的影响的图；
图4为显示根据本发明，pH和碱来源对硬木纸浆D1白度的影响的图；
图5为显示根据本发明，pH和碱来源对桉木浆D1白度的影响的图；
图6为显示根据本发明，pH和ClO2用量对硬木纸浆D1白度的影响的图；
图7为显示碱来源对硬木Eop纸浆的漂白能力的影响的图。
具体实施方式
本发明允许有多种不同形式的实施方式，显示和描述在附图和实施例中的且这里将详细描述的是本发明的优选实施方式，应当理解这些公开内容被认为是本发明原则的示例，且不是将本发明的宽泛方面仅局限到示例的所述实施方式。
本发明的一个方面涉及用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含至少一个漂白阶段，该阶段包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，优选在约3.5-约6.5的pH下用包含ClO2的漂白剂处理硬木纸浆。
所述至少一个(D)漂白阶段的pH为大于3-约6.5。可使用在该范围内的任何pH。例如，所述pH可高至约6或6.5并可低至约3-约3.5。在本发明的优选实施方式中，所述pH为约4-约6。在本发明的更优选实施方式中，所述pH为约4.5-约6，在本发明的最优选实施方式中，所述pH为约4.5-约5.5。
在本发明的优选实施方式中，在本发明的所述至少一个(D)漂白阶段中的pH高于常规D漂白阶段中的pH。更高pH的优点是更高的漂白效率、更高的尘埃去除效率、更高白度、意味着更高白度稳定性的更小复原白度(reverted brightness)或者它们的两个或多个的组合。
在至少一个漂白阶段中使用弱碱来控制pH。如这里所使用的，将弱碱定义为其中质子化作用不完全的化学碱。与强碱相比，这产生了相对低的pH水平。但我们不希望被任何理论所约束，认为所述弱碱是可以连续供给碱性物质如(OH-)以中和在有机反应如纸浆漂白中产生的质子(H+)从而在相对恒定数值或在窄范围内缓冲所述pH的任何化合物。
可用于本发明的示例性的所述弱碱为NaH2PO3、Ca(OH)2、NH4OH、NaHCO3、HOCCH3 -和Mg(OH)2。Mg(OH)2是优选的弱碱，因为除了其部分解离释放出碱(OH-)外，由于Mg(OH)2溶解度随着溶液pH的降低而增大，响应于在漂白反应中所产生的酸或质子，Mg(OH)2的部分溶解允许连续增溶Mg(OH)2。
所用弱碱的量和种类由漂白反应结束时的目标pH来决定。
在本发明方法中所用的漂白剂包含ClO2。所述漂白剂可包括与ClO2相混合的其它成分，例如元素氯和惰性气体如空气。
在至少一个漂白阶段中所用ClO2的量可宽泛地变化并为足够将硬木纸浆漂白至所要求白度的量。基于纸浆的总重量(烘干基准)，ClO2的量通常等于或大于约0.1％，优选ClO2的量为约0.2％-约1％，更优选ClO2的量为约0.2％-约0.8％，最优选ClO2的量为约0.3％-约0.5％。
所述纸浆的至少一个漂白阶段的浓度(CSC)可宽泛地变化，并可使用能提供在纸浆白度上所要求的增大量的任何浓度。可在低浓度条件(即基于纸浆和漂白化学品的混合物的总重量为约3％-约4％)、中等浓度条件(即基于纸浆和漂白化学品的混合物的总重量为约8％-约14％)或高浓度条件(即基于纸浆和漂白化学品的混合物的总重量为约25％-约30％)下漂白纸浆。所述浓度优选为约5％-15％，更优选为约8％-15％，最优选为约10％-约12％。
纸浆的至少一个漂白阶段的保持时间可宽泛地变化，并可使用在常规漂白阶段中所用的时间。通常地，保持时间为至少约180分钟。停留时间优选为约60分钟-约240分钟，更优选为约120分钟-约200分钟，最优选为约150分钟-约180分钟。
同样地，在纸浆的至少一个漂白阶段中使用的漂白温度可宽泛地变化并可使用常规漂白阶段中使用的温度。例如，有用的温度可低至约55℃或更低，并可高达约85℃或更高。在本发明的方法中，漂白温度通常为约60℃-约80℃，优选为约60℃-约75℃，更优选为约65℃-约75℃，最优选为约65℃-约70℃。
然而，本发明优选实施方式的其中一个优点是在至少一个漂白阶段中提高了漂白效率。将所述漂白效率定义为每单位ClO2改进的白度。本发明优选实施方式的漂白效率优选至少为约0.3，更优选至少为约0.35，最优选为至少约0.37。所述优选实施方式的漂白效率大于其中在至少一个漂白阶段中使用NaOH而不是Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法的漂白效率。
与未包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法相比，本发明优选实施方式的另一个优点是减少了由所述至少一个漂白阶段导致的尘埃。例如，尘埃量通常比不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法中产生的尘埃量少至少约0.1％，优选少至少约0.1％，更优选少至少为约0.015％，最优选少至少为约0.12％，从而在Eop和/或Ep阶段获得了相同或基本上相同的纸浆白度水平。
此外，所述纸浆白度和粘度高于用NaOH处理的白度和粘度，这表明了在处理中所用的Mg(OH)2对漂白效率具有积极影响。例如，所述粘度比不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法制得的纸浆粘度通常大至少约1.5％，优选至少约2％，更优选至少约2.5％和最优选至少约3％。例如，所述白度比不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法制得的纸浆白度通常大至少约0.5白度点，优选至少约0.75白度点，更优选至少约1.0白度点和最优选至少约1.5白度点。
在本发明的优选实施方式中，所述漂白方法也可在所述至少一个漂白阶段之前包含至少一个提取阶段。
在这些提取阶段中使用的常规工艺参数在本领域中是公知的，例如在“Pulp Bleaching Principles and Practice of Pulp Bleaching”，Carlton W.Denceand Douglas W.Reeve，TAPPI Press，1996和其中引用的参考文献中公开的。因此，不再更详细地对其进行描述。
然而，与不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法相比，本发明优选实施方式的其中一个优点是在所述D1阶段中漂白化学品如ClO2的减少。例如，在所述Eop和/或Ep阶段中，ClO2的量通常比不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法中所用ClO2的量少至少约5％，优选少至少约10％，更优选少约15％-约50％和最优选少约20％-约25％，但得到了相同或基本上相同的纸浆白度水平。
与不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法相比，本发明优选实施方式的另一个优点是由所述至少一个漂白阶段中产生的尘埃度的减少。例如，在所述Do阶段中，尘埃度通常比不包括Mg(OH)2的相同或基本上相同的漂白方法中产生的尘埃度少至少约4％，优选少至少约5％，更优选少约7％-约20％和最优选少约8％-约15％，但得到了相同或基本上相同的纸浆白度水平。
本发明的另一个方面涉及包含至少一个提取阶段和至少一个漂白阶段的改进漂白方法，其中所述至少一个漂白阶段包含在弱碱如Mg(OH)2存在下，优选在约3.5-约6.5的pH下用包含ClO2的漂白剂漂白硬木纸浆。
在所述至少一个漂白阶段之前进行所述至少一个提取阶段，并可使用任何形式的提取或木质素脱除。在本发明的优选实施方式中，所述提取阶段在Do阶段、E阶段、Eo阶段、Ep阶段和Eop阶段或它们的组合中进行，其中Do、Eo、Ep、Eop如上定义。在所述Do、E、Eo、Ep或Eop阶段中可使用常规方法和装置。例如参见“Pulp Bleaching Principles and Practice of PulpBleaching”，Carlton W.Dence and Douglas W.Reeve，TAPPI Press，1996和其中引用的参考文献。在本发明的最优选实施方式中，在Do阶段和Eop阶段中提取所述纸浆。
除了所述至少一个漂白阶段和提取阶段外，所述方法还可包括一个或多个其它阶段。该漂白次序包括DoEopDn、ODoEopDn、DoEopD1D2、ODoEopD1D2、DoEopD1EpD2、ODoEopD1EpD2、DoEopD1P、O(D0/C)EopD1、D0EopD1、D0EOPD1、D0EopED1、D0ED1EpEopD2、ZEDoEop、ZDoEopD1、D0EpZEop、D0EpZD1Z、D0D1EopPP、D0D1EopZ、DoEopD1、ODoEopD1、DoEopD1、ODoEopD1、DoEopD1EpD2、ODoEopD1EpD2、DEopD1P等，其中D、D1、D2、Eo、E、Ep和Eop如上所定义和Z为臭氧，O为氧，P为过氧化物，D/C为二氧化氯和元素氯的混合物，在括号中的两个或多个符号表示没有中间洗涤阶段。用于所述D、Z、E、Eo、Ep、Eop O、P、D/C中的方法和装置是常规的并在本领域中是公知的。例如参见“Pulp Bleaching Principlesand Practice of Pulp Bleaching”，Carlton W.Dence and Douglas W.Reeve，TAPPI Press，1996和其中引用的参考文献。
在本发明方法的实践中所用的提取剂(如氢氧化钾等)的量可宽泛地变化，并可使用能提供所要求木质素提取率和所要求白度的任何足够量。基于所述纸浆的干重，所用提取剂的量通常为至少约0.1％。基于上述基准，优选地提取剂的量为约0.2％-约0.5％，更优选为约0.15％-约0.35％和最优选为约0.25％。
用于本发明的硬木纸浆的植物来源并不是关键性的，只要它能形成硬木纸浆即可，可以是能经受化学纸浆漂白的任何纤维植物。该纤维植物的实例是硬木纤维树木如白杨、桉树、枫树、桦树、胡桃和刺槐(acacia)。在特定实施方式中，可从非木质草本植物中提供至少部分的所述纸浆纤维，所述非木质草本植物包括但不限于洋麻、大麻、黄麻、亚麻，剑麻或蕉麻，但是法律约束和其它考虑可使得大麻及其它纤维来源的利用是不切实际或不可能的。用于本发明实践中的纸浆来源优选为硬木桉树、白杨、枫树、桦树、胡桃和刺槐。
用于本发明方法中的纸浆可通过使所述纤维植物经受任何化学制浆法而得到。随着木材消化处理，从消耗的制浆液中分离出纸浆。然后回收和再生所述消耗的制浆液用于再循环。然后将纸浆在漂白装置操作中进行漂白和提纯。
本发明的所述纸浆还可用于纸张和包装制品如打印纸、书写纸、书刊纸和封面纸以及纸板制品的制造中。这些制品及其制备方法描述在USP Nos.5,902,454和6,464,832中。
例如，在所述纸张或纸板制造方法中，将本发明的所述漂白纸浆或包含本发明所述漂白纸浆的纸浆混合物配制成含水造纸原料，其也包含能赋予或提高特定纸张性能或控制其它工艺参数的一种或多种添加剂。所述添加剂的实例为用来控制pH、在纸浆纤维上固定添加剂并改善所述纸浆纤维在造纸机上的停留(retention)的明矾。可加入到原料中的其它铝基化学品为铝酸钠、聚合硅酸硫酸铝(poly aluminum silicate sulfate)和聚氯化铝。为了常规目的而包含在造纸原料中的其它湿部(wet end)化学品为酸和碱、施胶剂、干强度树脂、湿强度树脂、填料、着色物质、助留剂、纤维絮凝剂、消泡剂、滤水助剂(drainage aid)、光学增白剂、树脂控制化学品(pitch controlchemical)、杀粘菌剂、杀生物剂，专用化学品如阻蚀剂、防火化学品和防锈化学品等。
将包含漂白纸浆和铝基化合物的所述含水造纸原料沉积在常规造纸机的成型网上以形成纸张或纸板的湿的沉积纸幅，对纸张或纸板的湿的沉积纸幅进行干燥以形成纸张或纸板的干燥纸幅。造纸机和用来造纸的其用途在本领域中是公知的，并不再以详细细节进行描述。例如参见Pulp and Paper Chemistry and Handbook for Pulp & Paper Technologies，supra。例如，从合适的造纸机如双网或单网福德林尼尔造纸机的流浆箱中沉积出包含纸浆、铝基及其它任选添加剂且通常具有约0.3％-约1％浓度的所述含水造纸原料。在成型部通过真空将所述沉积的造纸原料脱水。通过除去水并固结湿纸幅的一系列辊压区在特定构造的毛毯上将所述脱水原料从成型部传送到压榨部，并随后传送到干燥部，在干燥部对湿纸幅进行干燥以形成本发明的干燥纸幅。干燥后，可任选对干燥纸幅进行多个干部操作和多种表面处理，例如涂覆和施胶以及砑光。
可将根据本发明制的纸张用于常规目的。例如，所述纸张可用作打印纸、书刊纸、新闻纸等。
参考下面的实施例和对比实施例来更详细地描述本发明，其用来更实际地解释本发明且并非用来对其进行限制。
实施例1
图1示出了根据本发明用来制备漂白纸浆的漂白设备10的一部分。将未漂白纸浆12通过管路16传送到低密度箱14。在所述低密度箱14中，将所述未漂白纸浆12进一步用水稀释，然后在混合箱18中将该纸浆与ClO2混合，然后通过管路20将所述纸浆12转移到Do木质素脱除塔22。在所述Do木质素脱除塔22中，木质素被氧化，然后将所述纸浆12通过管路26转移到洗涤器24中以除去氧化的木质素和无机物质。在最后的Do洗涤阶段28之后，所述纸浆优选具有约8％-约15％的浓度。然后将所述纸浆12转入用过氧化物进行提取(Eop)。在所述Eop阶段后，将所述纸浆12储存在储槽(未描绘)中直至需要用于第一个酸性漂白阶段40。在本发明的优选实施方式中，将所述纸浆12通过管路31转入到第二洗涤器32中。在第二洗涤器32后，向该纸浆中加入Mg(OH)2，然后将所述纸浆转入第一酸性漂白阶段40。在第一酸性漂白阶段40中，在酸性条件下使用包含二氧化氯的漂白剂来漂白所述纸浆12。在如图1中描述的本发明优选实施方式中，所述漂白剂是二氧化氯，其包含小于约1.5％，优选小于约1％，更优选小于约0.5％和最优选小于约0.3％的为元素氯的活性漂白剂。在本发明特别的实施方式中，所述活性漂白剂是不包含或基本上不包含(即小于约1％-约5％)元素氯的二氧化氯。用于所述酸性漂白阶段的施加速率、pH、时间和温度可宽泛地变化并可使用本领域已知的任何上述参数。
将所述漂白纸浆12通过管路42传送到至少一个第一酸性漂白后阶段(post first acidic bleaching stage)洗涤器或脱水机(decker)44中。
所述第一酸式漂白阶段的最终pH对于本发明的优点是关键性的。所述pH大于3.5并优选等于或大于约4.5。所述pH优选不大于约6。在本发明的优选实施方式中，终点pH为约4.5-约6.5，在本发明的最优选实施方式中为约4.5-约6。
可将所述纸浆从体系中进行处理并可用于常规目的，或者可在所述第一酸性漂白、碱性漂白阶段和/或第二酸性漂白阶段之前或之后，使所述纸浆经受一个或多个额外的酸性漂白阶段和/或碱性漂白阶段。例如，用选自过氧化物、二氧化氯和臭氧的一种或多种漂白剂进行进一步的纸浆漂白。该额外的漂白阶段可没有随后的洗涤阶段或可随后进行洗涤阶段。如图3中所描绘的，可将纸浆通过管路42从阶段40中传送到酸性漂白后的洗涤阶段44中，在该阶段洗涤所述纸浆。使洗涤后的纸浆通过管路46离开所述漂白次序以用于常规应用例如用在造纸工艺中。
实施例2-在造纸厂B的实验室D1漂白
从通过牛皮纸浆制法蒸煮的南方硬木制得了所述纸浆。未漂白的Eop纸浆具有4.9高锰酸盐值、52.2％白度和25cP粘度。用于高锰酸盐或P值、白度和粘度的方法如下所示。
在密封塑料袋中进行漂白。将所有纸浆样品预热到漂白温度，将所有化学品顺次加入并在加入另一化学品前与所述纸浆彻底混合。在所述D阶段中的化学品加入顺序为去离子水、碱(用于控制pH)和ClO2。
在完成所述D1漂白阶段后，挤压所述纸浆以收集滤液，用于测量pH、残留物和COD。将所述纸浆用去离子水再浆化为1％浓度并在布氏漏斗上进行脱水，且重复几次以模拟在造纸厂中的纸浆洗涤阶段。分析所述洗涤纸浆的白度、复原白度、粘度、高锰酸盐值和纸浆尘埃。所述方法如下所述：
白度
将约5克的纸浆卷在或压制在圆片上并进行完全干燥。测量了白度垫片两面的白度，每面至少取四次读数，然后计算平均值。在读取方向白度的GE白度计上或在读出扩散白度的ISO白度计上完成这些读数。这两种仪器由Technidyne Corp制造。
复原白度
通过将所述纸浆白度垫片(在读取白度之后)在烘箱中于105℃下放置60分钟而实施了用于纸张白度稳定性的复原白度标准实验室测试。在这之后，读取所述白度垫片的白度作为复原白度。
粘度
所述粘度是用来比较所述纸浆的相对强度性质的测量值。该性质用来确定用于制备不同品质纸张的硬木/软木百分比。使用校准为25℃的Cannon-Fenske(200)粘度计管来测量漂白纸浆。所述样本量为0.2000克，使用混合彻底的20ml、1.0摩尔CED和20ml DI水来粉碎所述纸浆纤维。
高锰酸盐值
高锰酸盐值表明了在所述纸浆中的木质素的量。(通常仅在褐色原料上使用Kappa值，而高锰酸盐值是与漂白纸浆有关的。)用于确定所述高锰酸盐值的过程为：
1.准确称量1.00克样品。
2.将所述样品与700ml DI水放于搅拌器中并混和约45秒，将样品倾倒入在搅拌盘上的电池槽中。
3.准确加入25ml的0.1N高锰酸钾和25ml的4N H2SO4，将计时器设置为5分钟。
4.当所述计时器停止时，加入6ml 1摩尔KI并彻底混合以终止反应。
5.用0.1N硫代硫酸钠滴定到淀粉终点。记录滴定的毫升数。
6.在没有所述纸浆样品的700ml DI水中，使用相同的试剂和滴定液以用作空白样。使用精确制备的高锰酸钾，所述空白样应为25.0。
7.从用于所述空白样滴定的毫升数减掉所述样品的滴定毫升数，结果为P值。
尘埃
纸浆尘埃度通过在所述白度垫片上的所有尘埃斑点的可见点而算出，并为根据Tappi温度速度的所有尘埃斑点的尺寸加权总和(size weighted sum)。
使用本领域中的所有工作者理解的标准公开方法完成所有的滤液和纸浆分析。在0.8％ClO2和60℃下操作所述实验室D1漂白150分钟。
结果示于表1和图2中。
实施例3
使用实施例的方法和纸浆，用Mg(OH)2代替NaOH，并使用实施例2中的方法确定了白度、粘度、尘埃。
结果示于表2和图3中。
实施例4-在造纸厂C的实验室D1漂白
使用实施例2的方法，在造纸厂C完成了实验室D1漂白研究，得到的Eop纸浆具有3.6的高锰酸盐值、72.7％的白度、10.5cP的粘度和11％的浓度。结果示于表3和表4及图4和图5中。
实施例5-造纸厂D纸浆的实验室D1漂白
除了在实验室中模拟的所述D1阶段条件为120min、68℃和10％浓度外，使用实施例2中的方法，评价了具有3.3的高锰酸盐值、67％的白度和35.4cPs的粘度的造纸厂D Eop硬木纸浆。结果概括在表5和表6以及图6和图7中。
最佳D1pH看来随着D1ClO2用量的减少而增大：在ClO2用量为1.1％时为4.7，在ClO2用量为0.8％时为5。造纸厂通常在D1阶段使用约1.1％的ClO2并控制pH为约3。所述实验室漂白结果表明了两个有潜力地改进：
●在当前1.1％ClO2下将所述D1pH从目前的3增大到4.7可提高纸浆白度约1.5％。
●通过在pH为5且ClO2为0.8％的条件下得到了比通常在3-3.5pH且1.1％的ClO2所得到的更高的白度，相当于节约了6lb/t ClO2。
可通过使用Mg(OH)2作为所述碱来源来调节pH以避免在高D1pH漂白下的纸浆尘埃含量潜在增大的风险(表6)。如图4中所示，对于用于所述造纸厂D硬木Eop纸浆的NaOH和Mg(OH)2来说，最佳D1pH和最高白度看起来是相同的。
可对本发明的上述实施方式做出多种修改和变化。所有的实施方式及其修改和变化都涵盖在如下权利要求所限定的本发明的范围内。
Claims (14)
1.用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含：
至少一个漂白阶段，该阶段包含在弱碱存在下，在3.5-6.5的最终pH，单独用漂白剂处理硬木纸浆，所述漂白剂为包含小于1.5%元素氯的ClO2，所述弱碱选自NaH2PO3和NH4OH。
2.权利要求1所述的漂白方法，其中所述最终pH为4.5-5.50。
3.权利要求1所述的漂白方法，其中所述纸浆浓度为10%-20%。
4.权利要求1所述的漂白方法，其中保持时间为10分钟-300分钟。
5.权利要求1所述的漂白方法，其中温度为55℃-85℃。
6.权利要求1所述的漂白方法，其中在所述至少一个漂白阶段中所用的ClO2的量为0.1%-0.5%。
7.权利要求1所述的漂白方法，还包含在E阶段、Eo阶段、Ep阶段和Eop阶段及其组合中实施的至少一个提取阶段，其中E、Eo、Ep、Eop定义如下：Eo定义为在碱存在下用氧处理所述纸浆，E定义为在碱存在下处理所述纸浆，Ep定义为在碱存在下用过氧化物处理所述纸浆，Eop定义为在碱存在下用氧和过氧化物处理所述纸浆。
8.权利要求7所述的漂白阶段，具有选自如下的漂白次序：DoEopDn、ODoEopDn、DoEopD1D2、ODoEopD1D2、DoEopD1EpD2、ODoEopD1EpD2、DoEopD1P、O(D0/C)EopD1、D0EopD1、D0EopED1、D0ED1EpEopD2、ZEDoEop、ZDoEopD1、D0EpZEop、D0EpZD1Z、D0D1EopPP、D0D1EopZ、ODoEopD1、DoEopD1EpD2、ODoEopD1EpD2和DEopD1P，其中Z为臭氧和O为氧。
9.权利要求8所述的漂白方法，所述漂白次序选自如下组成的组：DoEopDn、DoEopD1D2、DoEopD1EpD2、DoEopD1P、D0EopD1、D0EopED1、D0ED1EpEopD2、ZEDoEop、ZDoEopD1、D0EpZEop、D0EpZD1Z、D0D1EopPP、D0D1EopZ和DoEopD1EpD2。
10.用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含：
至少一个提取阶段和至少一个漂白阶段，其中，所述至少一个漂白阶段包含在弱碱存在下，在3.5-6.5的最终pH，单独用漂白剂处理硬木纸浆，所述漂白剂为包含小于1.5%元素氯的ClO2，所述弱碱选自NaH2PO3和NH4OH。
11.用于漂白纸浆的改进漂白方法，其具有两个或两个以上的漂白阶段，其中至少一个漂白阶段包含在弱碱存在下，在3.5-6.5的最终pH，单独用漂白剂处理硬木纸浆，所述漂白剂为包含小于1.5%元素氯的ClO2，所述弱碱选自NaH2PO3和NH4OH。
12.权利要求11所述的漂白方法，其中所述最终pH为4.5-5.50。
13.用于漂白纸浆的改进漂白方法，其包含：
至少一个漂白阶段，其中至少一个漂白阶段包含在弱碱存在下，在3.5-6.5的最终pH，单独用包含ClO2的漂白剂处理硬木纸浆，其中在所述至少一个漂白阶段中所用的ClO2的量为0.1%-0.5%，并且其中所述弱碱为NaH2PO3和NH4OH。
14.权利要求13所述的漂白方法，其中所述最终pH为4.5-5.50。
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