CN106192517B - 一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法 - Google Patents

一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)植酸钠结合超声处理：在纸浆加入植酸钠，控制纸浆浓度为5％‑15％，混合均匀后进行超声处理，处理结束后进行洗涤；(2)氧脱木素：向处理后的纸浆中加入氢氧化钠和氢氧化镁，控制纸浆浓度为5％‑15％，然后进行氧脱木素，之后进行洗涤即可。本发明采用的植酸钠是一种重要的纯天然绿色添加剂，与金属离子有极强的螯合作用，具有经济环保，操作简单，漂后纸浆白度高等优点。采用本发明进行纸浆的氧脱木素，可以提高纸浆的白度，同时减少氧脱木素过程中草酸根的形成，降低氧脱木素废水的污染负荷。

Description

一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法
技术领域
本发明涉及一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法，属于制浆造纸技术领域。
背景技术
随着人们保护意识的提高，制浆造纸工业的漂白技术正逐步摆脱对氯元素的依赖，继而发展ECF和TCF漂白技术。为了达到含氯漂白工艺同样的白度效果，同时减少反应剂的消耗与对环境的污染，氧脱木素技术得到发展。氧脱木素，又称氧碱漂白，即在碱性环境中，以镁盐作为保护剂，将纸浆与氧气反应，利用各种含氧活性物，将纸浆中的木素溶解并脱除的过程。与传统的漂白技术相比，氧脱木素技术在经济、环境、社会方面均有较好的效益，具体体现在污染小、得率高、物理稳定性好以及化学品消耗低等。
但在氧脱木素的过程中，木素的氧化降解会产生小分子的草酸根等成分，草酸根易与钙、钡等离子反应形成沉淀，产生一系列的结垢问题如输浆管道、洗涤筛、喷淋嘴、蒸发器的阻塞等，严重的影响生产设备的正常运行，同时也会影响施胶效果，从而降低纸张质量，给制浆造纸产业带来了巨大的难题。
目前，如何控制草酸根的产生引起了人们的广泛的关注，为此科研人员进行了大量的研究，提出几种控制制浆造纸过程中草酸根的方法，主要采取(1)控制制浆原料的品种和品质，尽可能除去草酸根含量较多的树皮部分；(2)减少漂白过程中碱土金属离子(如钙离子、钡离子等)的引入；(3)改善漂白方法，控制漂白条件等。这些方法操作复杂，耗时较长，降低了生产效率。因此，开发和寻求高效的控制氧脱木素过程中草酸根形成的技术，在保持纸浆高得率的特性下，获得高白度的纸浆，一直是国内外造纸工作者长期以来研究的课题。
发明内容
针对现有氧脱木素技术和工艺的不足，本发明提供一种控制氧脱木素过程中草酸根形成的方法。该方法采用植酸钠结合超声处理技术进行氧脱木素前的预处理，减少了废液中草酸根的含量并且提高了纸浆白度等。该方法操作简单并且能够实现氧脱木素废液中草酸根的控制，同时可以实现提高纸浆白度，改善纸浆性质，减少环境污染等目标。
本发明所采用的技术方案具体如下：
一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法，包括以下步骤：
(1)植酸钠结合超声处理
在纸浆加入植酸钠，控制纸浆浓度为5％-15％，混合均匀后进行超声处理，处理结束后进行洗涤；
(2)氧脱木素
向处理后的纸浆中加入氢氧化钠和氢氧化镁，控制纸浆浓度为5％-15％，然后进行氧脱木素，之后进行洗涤即可。
步骤(1)超声处理时间为30-120min。
步骤(1)超声功率为50-1000W。
步骤(1)超声处理温度为30-90℃。
步骤(1)所述植酸钠的用量为5-25kg/t绝干浆。
步骤(2)所述氢氧化镁用量为5-15kg/t绝干浆。
步骤(2)所述氢氧化钠用量为5-25kg/t绝干浆。
步骤(2)氧脱木素的温度为80～120℃，氧压为0.5～1.2MPa，时间30～120min。
步骤(1)所述纸浆为阔叶木浆、针叶木浆或非木浆，所述非木浆为草浆、竹浆、蔗渣浆或苇浆。
步骤(1)所述纸浆为硫酸盐浆或烧碱浆。
所述阔叶木浆为桉木硫酸盐浆或相思木硫酸盐浆。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明采用的植酸钠是一种重要的纯天然绿色添加剂，与金属离子有极强的螯合作用，利用植酸钠结合超声处理技术进行纸浆的氧脱木素，可以提高纸浆的白度，同时减少氧脱木素过程中草酸根的形成，降低氧脱木素废水的污染负荷。该方法操作简单，对环境友好，具有经济环保，操作简单，漂后纸浆白度高等优点。
(2)将植酸钠结合超声处理技术应用纸浆氧脱木素过程中可以达到降低漂白成本、减少漂白化学药品的用量、提高纸浆白度、改善纸浆性质和降低漂白污染负荷等效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。本发明并不局限于以下实施方式。实施例仅用于解释本发明，而非限制本发明，对于采用植酸钠结合超声处理纸浆后进行氧脱木素的清洁漂白技术的简单变化均应属于本发明的保护范围。
实施例1
桉木硫酸盐浆
(1)植酸钠结合超声处理
在纸浆中加入植酸钠(20kg/t绝干浆)，调整纸浆浓度为10％，混合均匀后进行超声处理60min，超声功率为200W，处理温度为50℃，处理后对纸浆进行洗涤。
(2)氧脱木素
往处理后的桉木硫酸盐浆中加入氢氧化钠(10kg/t绝干浆)和氢氧化镁(10kg/t绝干浆)，将纸浆浓度调至10％，通入氧气进行氧脱木素，氧脱木素温度为100℃，氧压为0.8MPa，时间60min，结束后对浆料进行洗涤。
实验结果：
实施例2
竹子硫酸盐浆
(1)植酸钠结合超声处理
在纸浆中加入植酸钠(10kg/t绝干浆)，调整纸浆浓度为10％，混合均匀后进行超声处理45min，超声功率为500W，处理温度为30℃，处理后对纸浆进行洗涤。
(2)氧脱木素
往处理后的竹子硫酸盐浆中加入氢氧化钠(15kg/t绝干浆)和氢氧化镁(5kg/t绝干浆)，将纸浆浓度调至10％，通入氧气进行氧脱木素，氧脱木素温度为100℃，氧压为0.8MPa，时间60min，结束后对浆料进行洗涤。
实验结果：
实施例3
相思木硫酸盐浆
(1)植酸钠结合超声处理
在纸浆中加入植酸钠(25kg/t绝干浆)，调整纸浆浓度为10％，混合均匀后进行超声处理120min，超声功率为500W，处理温度为50℃，处理后对纸浆进行洗涤。
(2)氧脱木素
往处理后的相思木硫酸盐浆中加入氢氧化钠(10kg/t绝干浆)和氢氧化镁(15kg/t绝干浆)，将纸浆浓度调至10％，通入氧气进行氧脱木素，氧脱木素温度为100℃，氧压为0.8MPa，时间60min，结束后对浆料进行洗涤。
实验结果：

Claims (10)

1.一种减少氧脱木素过程中草酸根形成的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)植酸钠结合超声处理
在纸浆加入植酸钠，控制纸浆浓度为5％-15％，混合均匀后进行超声处理，处理结束后进行洗涤；
(2)氧脱木素
向处理后的纸浆中加入氢氧化钠和氢氧化镁，控制纸浆浓度为5％-15％，然后进行氧脱木素，之后进行洗涤即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)超声处理时间为30-120min。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)超声功率为50-1000W。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)超声处理温度为30-90℃。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述植酸钠的用量为5-25kg/t绝干浆。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氢氧化镁用量为5-15kg/t绝干浆。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氢氧化镁用量为5-15kg/t绝干浆。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，步骤(2)氧脱木素的温度为80～120℃，氧压为0.5～1.2MPa，时间30～120min。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纸浆为阔叶木浆、针叶木浆或非木浆，所述非木浆为草浆、竹浆、蔗渣浆或苇浆。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纸浆为硫酸盐浆或烧碱浆，所述阔叶木浆为桉木硫酸盐浆或相思木硫酸盐浆。
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