CN104372703B - 去除损纸中荧光增白剂的方法 - Google Patents

去除损纸中荧光增白剂的方法 Download PDF

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Abstract

一种去除损纸中荧光增白剂的方法，其包括如下步骤：将次氯酸钠、氯酸钠混合制得组合物，其中该组合物中次氯酸钠与氯酸钠的质量比介于1:1与5:1之间；提供损纸浆，该损纸浆中含有荧光增白剂；将上述组合物添加于该损纸浆中进行混合均匀，使荧光增白剂氧化失效，其中组合物中次氯酸钠和氯酸钠的质量和为损纸浆绝干质量的500ppm～2500ppm。本发明的方法可将残余荧光增白剂分子进行破坏，使其有害基团氧化分解生成二氧化碳、水、硝酸盐及硫酸盐，且盐类可随白水带出纸机循环系统，从而确保损纸浆满足健康环保、无毒无害的要求。

Description

去除损纸中荧光增白剂的方法
技术领域
本发明涉及一种去除损纸中荧光增白剂的方法。
背景技术
纸张中加入荧光增白剂（Optical Brightening Agent，简称OBA），不但可以利用光色互补，产生视觉白度，还可提高纸张的亮度，因此在造纸工业中得到广泛应用。目前常用双三嗪氨基二苯乙烯的衍生物，依其分子结构，可概分为二磺化、四磺化及六磺化等三大类。
纸张在抄造时，在断纸及引纸过程中通常会产生大量的损纸，损纸中通常含有OBA。尤其是干损纸其OBA的含量较高，在回用过程中容易造成纸机运转障碍，导致其回用受限。传统的处理残余OBA的方法是将OBA进行包覆或者螯合处理。然而，这些方法只能改变OBA的光学特性，而不能彻底破坏其结构。由于OBA本身具有致癌作用，当利用这些含OBA的损纸用以生产食品包装纸时，会产生以下的风险：OBA遇到油脂会析出，污染食物，从而对使用者的健康产生威胁。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效去除损纸中荧光增白剂的方法。
一种去除损纸中荧光增白剂的方法，其包括如下步骤：
将次氯酸钠、氯酸钠混合制得组合物，其中该组合物中次氯酸钠与氯酸钠的质量比介于1:1与5:1之间；
提供损纸浆，该损纸浆中含有荧光增白剂；
将上述组合物添加于该损纸浆中进行混合均匀，使荧光增白剂氧化失效，其中组合物中次氯酸钠和氯酸钠的质量和为损纸浆绝干质量的500ppm～2500ppm。
本发明的方法可将残余荧光增白剂分子进行破坏，使其有害基团分解生成二氧化碳、水、硝酸盐及硫酸盐，且盐类可随白水带出纸机循环系统，从而确保损纸浆满足健康环保、无毒无害的要求。
具体实施方式
本发明去除损纸中荧光增白剂的方法，其包括如下步骤：
（1）配置组合物。
将次氯酸钠、氯酸钠混合制得组合物，其中该组合物中次氯酸钠与氯酸钠的质量比介于1:1与5:1之间，优选为3:1。该组合物可以是两种物质可以以固体粉末混合的方式存在。
优选的，该组合物还可以是溶液方式混合，即使所述次氯酸钠、氯酸钠溶解于水中。当然，这个溶液方式混合，包括分别配置成溶液混合，或者固体混合后再配置成溶液的方式。该组合物的溶液的质量百分浓度为1%～15%。
优选的，该组合物中还可添加有稳定剂，该稳定剂为硝酸钠。该稳定剂的添加量为该组合物的溶液的质量1/1000～1/100。
配置组合物的溶液的步骤优选先将次氯酸钠、氯酸钠按照上述配比溶解于水中，再添加硝酸钠混合均匀。为加速次氯酸钠、氯酸钠的溶解可将其加入到不低于50℃的温水中。
次氯酸钠和氯酸钠这二者的作用都是作为氧化剂使用。
（2）提供损纸浆，该损纸浆中含有OBA。该纸浆可含有干损纸浆、湿损纸浆、涂布损纸浆以及其他含有OBA的损纸浆中的任意一种。
（3）将上述组合物添加于损纸浆中进行混合均匀，组合物中的氧化剂(次氯酸钠和氯酸钠)使OBA氧化失效。其中组合物中次氯酸钠和氯酸钠的质量和为损纸浆绝干质量的500ppm～2500ppm。
此步骤对温度和pH无特殊要求，只需保持在正常的纸机系统的温度和pH即可。此步骤的反应时间一般是10分钟及以上，可根据反应效率适当调整延长。该组合物可添加于纸机系统抄造前的损纸浆中。
双三嗪氨基二苯乙烯类的OBA具有以下结构通式：
OBA分子中含有苯环结构，并且苯环上含有-NH-，-S-，-CH=CH-等发色基团。次氯酸钠和氯酸钠二者配合使用能使OBA含有发色基团的苯环发生亲电反应，苯环断裂，OBA氧化生成二氧化碳、水、硝酸盐及硫酸盐，从而不会影响使用者的健康，且盐类可随白水带出纸机循环系统，从而确保损纸浆满足健康环保、无毒无害的要求。
本发明的方法可将残余OBA分子进行彻底的破坏，使其有害基团分解，氧化生成二氧化碳、水及硫酸盐，硫酸盐可随白水带出纸机循环系统，从而确保损纸浆满足健康环保、无毒无害的要求。此外，使用本发明的方法较佳可去除纸浆中残留的95%以上的OBA，并使荧光强度降低至0.6以下，荧光面积控制在0.5%以内（未经处理的含OBA的纸浆，其荧光强度约为7.6，荧光面积达100%）。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1-6使用相同的组合物溶液，取一定量的粉体次氯酸钠3份，粉体氯酸钠1份混合，然后溶于不低于50℃的温水中，搅拌20min使其混合均匀，配制成质量百分浓度为1%组合物溶液；再按照组合物溶液质量的1/1000的用量加入硝酸钠，搅拌混合均匀，水浴45℃保温、备用。
实施例1-3
实施例1-3分别取不同量的上述溶液（组合物溶液中次氯酸钠和氯酸钠的质量和相对损纸浆绝干质量分别为：实施例1为500ppm，实施例2为1500ppm，实施例3为2500ppm，），将三组溶液分别添加于三个损纸收集槽（含有等量的相同损纸浆，且纸浆中含有OBA）中，在保持纸机温度下，反应30min。
另取未经处理的损纸浆作为对比。
实施例1-3处理后的损纸浆与未经处理的损纸浆的荧光强度和荧光面积测试结果表一所示。
表一
项目 对比例 实施例1 实施例2 实施例3
荧光强度 7.6 4.1 0.72 0.58
荧光面积 100% 30% 5% 0.4%
从表一的测试结果可知：使用本发明的组合物去除损纸浆中的OBA效果明显，且次氯酸钠和氯酸钠的质量和为损纸浆绝干质量的2500ppm时，去除效果较佳。
实施例4-6
实施例4-6分别取等量的上述溶液（实施例4-6中组合物溶液中次氯酸钠和氯酸钠的质量和均相对损纸浆绝干质量的2500ppm），将三组溶液分别添加于三个损纸收集槽（含有等量的相同损纸浆，且纸浆中含有OBA）中，在保持纸机温度下，分别反应不同时间（实施例4反应10min，实施例5反应20min，实施例6反应30min）。
另取未经处理的损纸浆作为对比。
实施例4-6处理后的损纸浆与未经处理的损纸浆的荧光强度和荧光面积测试结果表二所示。
表二
项目 对比例 实施例4 实施例5 实施例6
荧光强度 7.6 3.8 1.3 0.58
荧光面积 100% 30% 10% 0.4%
从表二的测试结果可知：使用本发明的组合物去除损纸浆中的OBA效果明显，且反应时间为30min时，去除效果较佳。
实施例7-9
取一定量的粉体次氯酸钠和粉体氯酸钠混合（使用的组合物溶液中次氯酸钠与氯酸钠的质量比分别为：实施例7为1:1，实施例8为3:1，实施例9为5:1），然后溶于不低于50℃的温水中，搅拌20min使其混合均匀，配制成质量百分浓度为1%溶液；再按照1/1000的用量加入硝酸钠，搅拌混合均匀，水浴45℃保温、备用。
实施例7-9分别取等量的上述三组溶液，添加于三个损纸收集槽（含有等量的相同损纸浆，且纸浆中含有OBA）中，在保持纸机温度下，反应30min。
另取未经处理的损纸浆作为对比。
实施例7-9处理后的损纸浆与未经处理的损纸浆的荧光强度和荧光面积测试结果表三所示。
表三
项目 对比例 实施例7 实施例8 实施例9
荧光强度 7.6 0.51 0.58 2.2
荧光面积 100% 0.4% 0.4% 25%
从表三的测试结果可知：使用本发明的组合物去除损纸浆中的OBA效果明显，且当组合物中次氯酸钠与氯酸钠的质量比为1:1和3:1时，去除效果较佳。
注：实施例7和实施例8的去除效果相近，考虑到氯酸钠对设备腐蚀性较大且具有刺激性气味，因此选择次氯酸钠与氯酸钠的质量比为3:1的比例为优选比例，既能满足去除OBA的效果，又能保护设备及现场操作人员的安全。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种去除损纸中荧光增白剂的方法，其包括如下步骤：
将次氯酸钠、氯酸钠混合制得组合物，其中该组合物中次氯酸钠与氯酸钠的质量比介于1:1与5:1之间；
提供损纸浆，该损纸浆中含有荧光增白剂，所述荧光增白剂的结构通式为所述荧光增白剂含有苯环结构，并且苯环上含有发色基团，所述发色基团包括-NH-，-S-以及-CH＝CH-；
将上述组合物添加于该损纸浆中进行混合均匀，使荧光增白剂氧化失效，其中组合物中次氯酸钠和氯酸钠的质量和为损纸浆绝干质量的500ppm～2500ppm；
该组合物中还含有水，次氯酸钠和氯酸钠溶解于水中。
2.如权利要求1所述的去除损纸中荧光增白剂的方法，其特征在于：该组合物中次氯酸钠与氯酸钠的质量比为3:1。
3.如权利要求1所述的去除损纸中荧光增白剂的方法，其特征在于：该组合物中次氯酸钠和氯酸钠的质量和占1％～15％。
4.如权利要求1所述的去除损纸中荧光增白剂的方法，其特征在于：该组合物中还添加有稳定剂，该稳定剂为硝酸钠。
5.如权利要求4所述的去除损纸中荧光增白剂的方法，其特征在于：该稳定剂的添加量为该组合物的质量的1/1000。
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