CN108193542B - 一种提高竹浆纤维强度的漂白方法 - Google Patents

一种提高竹浆纤维强度的漂白方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及造纸制浆技术领域，具体涉及一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，通过降低EOP段漂白的温度，降低反应的剧烈程度，以减少对木素和纤维素的损伤，同时控制EOP段漂白的前段和后段漂白过程中的温度、pH值以及二氧化氯漂白剂的用量等进行综合性反应条件的优化，并在最后一步选用巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶对竹浆进行酶处理，通过以上的协同作用，最终实现了既能够减少EOP段对竹浆纤维的损伤，大大提高竹浆纤维强度，又不会影响竹浆的白度，所制备的竹浆白度满足要求达到85～87度，稳定而不会发生反黄的现象，而且采用该竹浆所制备的纸张的撕裂度和耐折度均提高5％以上。

Description

一种提高竹浆纤维强度的漂白方法
技术领域
本发明涉及造纸制浆技术领域，具体涉及一种提高竹浆纤维强度的漂白方法。
背景技术
传统的竹材溶解浆的漂白工艺为含氯的C～E～H(C～氯气、E～碱抽提、H～次氯酸盐)三段漂白工艺，由于CEH三段漂白使用大量的含氯漂白剂，主要是氯气和次氯酸盐在漂白过程中会产生如三氯甲烷、二恶英等40多种有机氯化物(AOX)，这些有毒物质不但致癌、致畸、毒性大而且难处理，对生态环境和人体健康构成了严重威胁。作为改进，现有技术采用二氧化氯(ClO2)取代氯气漂白以降低漂白废水中的氯化有机化合物含量，即无氯的ECF三段漂白技术。然而，ECF三段漂白中的第二段漂白(EOP段)即采用烧碱、双氧水和氧气进行漂白，该段由于双氧水等漂白剂与竹浆中的木素和纤维素均发生强烈反应，从而对纤维的损伤很大，进而造成所制备的竹浆纤维强度差。但是由于EOP段反应的剧烈程度，与反应温度、漂白剂的用量、pH等因素均有影响，同时，单纯降低反应温度或某个因素，又会影响到前一段和后一段漂白浆料的白度，从而使得所制备竹浆的白度无法达到要求。所以，整个三段式漂白是一个综合性作用结果，急需研究出既能够减少EOP段对竹浆纤维的损伤以提高竹浆纤维强度又不会影响竹浆白度的漂白工艺。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，该方法既能够降低EOP段漂白剂对木素和纤维素的损伤，提高竹浆纤维强度，又能够使竹浆白度保持稳定。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
提供一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，包括以下步骤：
步骤一、第一段漂白：
(1)二氧化氯漂白：将氧脱木素工序后的浆料送入中浓立管，然后加入硫酸，调节pH值为3～4，接着用蒸汽将浆料加热至65～70℃后送入中浓混合器，然后向中浓混合器中加入12～13kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为120～150min；
(2)洗涤：浆料从降流塔抽出至洗浆机进行洗涤和浓缩；
(3)添加漂白促进剂：将步骤(2)洗涤后得到的浆料在洗浆机尾槽的加入0.2～0.3kg/admt漂白促进剂，温度为65～70℃，pH值为10～11；
步骤二、第二段EOP漂白：
将步骤一得到的浆料在洗浆机尾槽内加入2.2～2.8kg/admt的烧碱、3.5～4.5kg/admt双氧水和6～8kg/admt氧气，调节pH值11.5～12后送入中浓混合器混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为60～70min，温度为74～78℃；从降流塔出来的浆料送至洗浆机洗涤和浓缩；
步骤三、第三段漂白：
将步骤二得到的浆料在洗浆机尾槽加入硫酸，调节pH值为4～5后送入中浓混合器，向中浓混合器内加入3.2～4.5kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为250～300min，温度为65～70℃；
步骤四、中和处理：
浆料从漂白反应塔底部抽出时，加入0.5～2kg/admt、浓度为100～120g/l硫代硫酸钠溶液，中和浆料中未反应完的残氯；
步骤五、增白酶处理：
将步骤四得到的浆料在洗浆机尾槽的加入巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶原液，然后浆料输送至中浓塔，控制温度为47～65℃，pH值为4.5～6.5，经过增白酶处理后的浆料输送至成品浆塔储存，备用。
上述技术方案中，步骤一的步骤(1)中，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为120～150min。
上述技术方案中，步骤一的步骤(3)中，漂白促进剂添加量为0.2～0.3kg/admt。
上述技术方案中，步骤二中，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为60～70min。
上述技术方案中，步骤四中，硫代硫酸钠溶液的添加量为0.5～2kg/admt。
上述技术方案中，步骤五中，增白酶的添加量为0.16～0.25kg/admt。
本发明的有益效果是：
本发明的一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，在三段漂白工序中，通过降低EOP段漂白的温度，降低反应的剧烈程度，以减少对木素和纤维素的损伤，同时控制EOP段漂白的前段(第一段漂白)和后段(第三段漂白)漂白过程中的温度、pH值以及二氧化氯漂白剂的用量等进行综合性反应条件的优化，并在最后一步选用巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶对竹浆进行酶处理，控制该增白酶添加量为0.16～0.25kg/admt、反应温度为47～65℃，pH值为4.5～7.0，从而通过以上的协同作用，最终实现了既能够减少EOP段对竹浆纤维的损伤，大大提高竹浆纤维强度，又不会影响竹浆的白度，所制备的竹浆白度满足要求达到85～87度，稳定而不会发生反黄的现象，而且采用该竹浆所制备的纸张的撕裂度和耐折度均提高5％以上。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1。
本发明的一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，包括以下步骤：
步骤一、第一段漂白：
(1)二氧化氯漂白：将氧脱木素工序后的浆料送入中浓立管，然后加入硫酸，调节pH值为3，接着用蒸汽将浆料加热至65℃后送入中浓混合器，然后向中浓混合器中加入12kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为150min；
(2)洗涤：浆料从降流塔抽出至洗浆机进行洗涤和浓缩；
(3)添加漂白促进剂：将步骤(2)洗涤后得到的浆料在洗浆机尾槽的加入0.2kg/admt漂白促进剂，温度为65℃，pH值为11；
步骤二、第二段EOP漂白：
将步骤一得到的浆料在洗浆机尾槽内加入2.2kg/admt的烧碱、3.5kg/admt双氧水和6kg/admt氧气，调节pH值12后送入中浓混合器混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为70min，温度为78℃；从降流塔出来的浆料送至洗浆机洗涤和浓缩；
步骤三、第三段漂白：
将步骤二得到的浆料在洗浆机尾槽加入硫酸，调节pH值为4后送入中浓混合器，向中浓混合器内加入3.2kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为300min，温度为65℃；
步骤四、中和处理：
浆料从漂白反应塔底部抽出时，加入0.5kg/admt、浓度为100g/l硫代硫酸钠溶液，中和浆料中未反应完的残氯；
步骤五、增白酶处理：
将步骤四得到的浆料在洗浆机尾槽的加入巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶原液，然后浆料输送至中浓塔，控制温度为47℃，pH值为6.5，经过增白酶处理后的浆料输送至成品浆塔储存，备用。
实施例2。
本发明的一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，包括以下步骤：
步骤一、第一段漂白：
(1)二氧化氯漂白：将氧脱木素工序后的浆料送入中浓立管，然后加入硫酸，调节pH值为4，接着用蒸汽将浆料加热至70℃后送入中浓混合器，然后向中浓混合器中加入13kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为120min；
(2)洗涤：浆料从降流塔抽出至洗浆机进行洗涤和浓缩；
(3)添加漂白促进剂：将步骤(2)洗涤后得到的浆料在洗浆机尾槽的加入0.3kg/admt漂白促进剂，温度为70℃，pH值为10；
步骤二、第二段EOP漂白：
将步骤一得到的浆料在洗浆机尾槽内加入2.8kg/admt的烧碱、4.5kg/admt双氧水和8kg/admt氧气，调节pH值11.5后送入中浓混合器混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为60min，温度为74℃；从降流塔出来的浆料送至洗浆机洗涤和浓缩；
步骤三、第三段漂白：
将步骤二得到的浆料在洗浆机尾槽加入硫酸，调节pH值为5后送入中浓混合器，向中浓混合器内加入4.5kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为250min，温度为70℃；
步骤四、中和处理：
浆料从漂白反应塔底部抽出时，加入2kg/admt、浓度为120g/l硫代硫酸钠溶液，中和浆料中未反应完的残氯；
步骤五、增白酶处理：
将步骤四得到的浆料在洗浆机尾槽的加入巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶原液，然后浆料输送至中浓塔，控制温度为65℃，pH值为4.5，经过增白酶处理后的浆料输送至成品浆塔储存，备用。
实施例3。
本发明的一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，包括以下步骤：
步骤一、第一段漂白：
(1)二氧化氯漂白：将氧脱木素工序后的浆料送入中浓立管，然后加入硫酸，调节pH值为3.5，接着用蒸汽将浆料加热至67℃后送入中浓混合器，然后向中浓混合器中加入12.4kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为130min；
(2)洗涤：浆料从降流塔抽出至洗浆机进行洗涤和浓缩；
(3)添加漂白促进剂：将步骤(2)洗涤后得到的浆料在洗浆机尾槽的加入0.23kg/admt漂白促进剂，温度为67℃，pH值为10.3；
步骤二、第二段EOP漂白：
将步骤一得到的浆料在洗浆机尾槽内加入2.4kg/admt的烧碱、3.8kg/admt双氧水和7kg/admt氧气，调节pH值11.7后送入中浓混合器混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为64min，温度为75℃；从降流塔出来的浆料送至洗浆机洗涤和浓缩；
步骤三、第三段漂白：
将步骤二得到的浆料在洗浆机尾槽加入硫酸，调节pH值为4.3后送入中浓混合器，向中浓混合器内加入3.8kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为270min，温度为67℃；
步骤四、中和处理：
浆料从漂白反应塔底部抽出时，加入1kg/admt、浓度为110g/l硫代硫酸钠溶液，中和浆料中未反应完的残氯；
步骤五、增白酶处理：
将步骤四得到的浆料在洗浆机尾槽的加入巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶原液，然后浆料输送至中浓塔，控制温度为54℃，pH值为5，经过增白酶处理后的浆料输送至成品浆塔储存，备用。
实施例4。
本发明的一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，包括以下步骤：
步骤一、第一段漂白：
(1)二氧化氯漂白：将氧脱木素工序后的浆料送入中浓立管，然后加入硫酸，调节pH值为3.8，接着用蒸汽将浆料加热至69℃后送入中浓混合器，然后向中浓混合器中加入12.8kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为140min；
(2)洗涤：浆料从降流塔抽出至洗浆机进行洗涤和浓缩；
(3)添加漂白促进剂：将步骤(2)洗涤后得到的浆料在洗浆机尾槽的加入0.28kg/admt漂白促进剂，温度为69℃，pH值为10.8；
步骤二、第二段EOP漂白：
将步骤一得到的浆料在洗浆机尾槽内加入2.6kg/admt的烧碱、4.2kg/admt双氧水和7.6kg/admt氧气，调节pH值11.8后送入中浓混合器混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为68min，温度为77℃；从降流塔出来的浆料送至洗浆机洗涤和浓缩；
步骤三、第三段漂白：
将步骤二得到的浆料在洗浆机尾槽加入硫酸，调节pH值为4.8后送入中浓混合器，向中浓混合器内加入4.2kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为290min，温度为69℃；
步骤四、中和处理：
浆料从漂白反应塔底部抽出时，加入1.5kg/admt、浓度为105g/l硫代硫酸钠溶液，中和浆料中未反应完的残氯；
步骤五、增白酶处理：
将步骤四得到的浆料在洗浆机尾槽的加入巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶原液，然后浆料输送至中浓塔，控制温度为59℃，pH值为5.5，经过增白酶处理后的浆料输送至成品浆塔储存，备用。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种提高竹浆纤维强度的漂白方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、第一段漂白：
(1)二氧化氯漂白：将氧脱木素工序后的浆料送入中浓立管，然后加入硫酸，调节pH值为3～4，接着用蒸汽将浆料加热至65～70℃后送入中浓混合器，然后向中浓混合器中加入12～13kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为120～150min；
(2)洗涤：浆料从降流塔抽出至洗浆机进行洗涤和浓缩；
(3)添加漂白促进剂：将步骤(2)洗涤后得到的浆料在洗浆机尾槽加入0.2～0.3kg/admt漂白促进剂，温度为65～70℃，pH值为10～11；
步骤二、第二段EOP漂白：
将步骤一得到的浆料在洗浆机尾槽内加入2.2～2.8kg/admt的烧碱、3.5～4.5kg/admt双氧水和6～8kg/admt氧气，调节pH值11.5～12后送入中浓混合器混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为60～70min，温度为74～78℃；从降流塔出来的浆料送至洗浆机洗涤和浓缩；
步骤三、第三段漂白：
将步骤二得到的浆料在洗浆机尾槽加入硫酸，调节pH值为4～5后送入中浓混合器，向中浓混合器内加入3.2～4.5kg/admt的二氧化氯并混合均匀，然后浆料进入到升流塔内，从升流塔顶部溢流至降流塔，浆料在升流塔和降流塔的停留时间为250～300min，温度为65～70℃；
步骤四、中和处理：
浆料从漂白反应塔底部抽出时，加入0.5～2kg/admt、浓度为100～120g/l硫代硫酸钠溶液，中和浆料中未反应完的残氯；
步骤五、增白酶处理：
将步骤四得到的浆料在洗浆机尾槽加入巴克曼公司生产的型号为BUZYME3500的增白酶原液，增白酶的添加量为0.16～0.25kg/admt，然后浆料输送至中浓塔，控制温度为47～65℃，pH值为4.5～6.5，经过增白酶处理后的浆料输送至成品浆塔储存，备用。
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