CN109930415A - 一种提高氧漂浆料强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高氧漂浆料强度的方法，基于溶解浆纯化工艺中冷碱抽提废液，利用废液中的碱液和半纤维素，应用于氧脱木素中，在相同的打浆能耗下，所制备的氧漂浆的物理强度明显优于一般氧漂浆。

Description

一种提高氧漂浆料强度的方法
技术领域
本发明涉及一种提高氧漂浆料强度的方法，具体技术涉及制浆造纸领域。
背景技术
传统的硫酸盐制浆后常用元素氯进行漂白以生产高白度的硫酸盐浆，其中二氧化氯段和碱抽提段相结合的漂白方法是生产最经济、有效的漂白硫酸盐浆的方法之一。但同时，含氯漂白后的废水含有AOX(可吸附有机卤)对环境的冲击和危害极大。随着人们对环保意识的提高，以及国家对污染排放标准的愈加严格，减少或者无氯漂白越来越受到重视，随之而产生的就是无元素氯漂白(ECF)和全无氯漂白(TCF)。
氧碱漂白(氧脱木素)是ECF和TCF漂白中的重要组成部分，已经成为一种工业化的成熟工艺。其漂白原理是利用分子氧作为脱木素剂，对碱活化的木素进行氧化进而降解木素。氧碱漂白最大特点在于其非选择性氧化，即在氧化木素的过程中，纤维素等碳水化合物也会被氧化降解，造成纸浆粘度下降、强度降低。一般氧在碱性条件下仅能脱除未漂浆残余木素的1/3～1/2而不会导致纤维强度的严重损失。为提高氧漂效率、抑制碳水化合物的降解，工业上常采用酸、氯气、过氧化氢等预处理除去过渡金属离子或加入纤维素保护剂镁盐等，使氧脱木素后纸浆粘度有所改善。
纸浆的粘度主要由纤维素和半纤维素提供，在制浆漂泊过程中希望尽可能保留纤维素和半纤维素而脱除木素，但在碱法蒸煮的过程中，半纤维素常容易被碱溶解而脱除。实验表明半纤维素的保留(特别是聚木糖)或在纸浆中另外添加半纤维素可有效提高纸张的强度性能(尤其是抗张强度)，同时有效降低打浆过程中的能耗。但如果单独添加聚木糖会导致成本上升，不适用于生产实践。
本发明的目的在于利用冷碱抽提废液的碱浓和含有溶解出的半纤维素的特点，运用于氧脱木素过程中，既提供工艺所需的碱液来源，同时提高纤维强度性能等指标，开发出一种提高氧漂浆料强度的方法。
发明内容
本发明以冷碱抽提废液为碱度的主要来源，应用于氧脱木素中，所制备的漂白浆在相同的打浆能耗下，浆料的物理强度明显提高。具体操作方法如下：
(1)冷碱抽提废液的准备：在温度20～40℃，碱浓10～30％；浆浓10～30％，抽提时间1～3h条件下对商品级漂白硫酸盐浆进行抽提后，收集抽提后的碱液，并通过过滤膜进行浓缩至原溶液体积的50～80％待用；
(2)制备试剂：将浓缩处理后的冷碱抽提废液(1)作为碱源，移取相当于2～5％NaOH添加量的碱度，调节溶液的pH为10～13为碱液待用；
(3)氧碱漂白：将调配好的试剂(2)倒入未漂浆中，氧气加压0.6～1.2MPa，混合均匀后在90～120℃，30～60min下进行漂白，结束后得到漂白浆进行打浆并物检，与使用一般碱液的漂白浆进行比较。
本发明的特点在于：
(1)以冷碱抽提废液为碱源进行纸浆漂白，提供漂白过程中所需要的碱度的同时有效降低漂白浆的打浆能耗，提高漂白浆的物理强度；
(2)本实验基于一般纸浆漂白工艺，生产推广性强，同时解决了冷碱抽提工艺的废液回收利用难题。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做更为详细的介绍：
实施例1：
在温度20℃，碱浓10％，浆浓10％，抽提时间2h条件下对漂白硫酸盐阔叶木浆进行抽提后，收集抽提后的碱液，并通过过滤膜进行浓缩至原溶液体积的50％待用；
将本色浆配制成浆浓度为10％待用；加入冷碱抽提废液调节溶液的pH值至12.0，氧气加压1MPa，混合均匀后在90℃，45min下进行漂白，处理完成后将漂白浆进行打浆并物检；与使用一般碱液的漂白浆进行比较后发现，在相同打浆能耗下，用冷碱抽提液漂白的氧漂纸浆强度比一般碱液的氧漂纸浆高出约20％。
实施例2：
在温度25℃，碱浓15％，浆浓20％，抽提时间1h条件下对漂白硫酸盐针叶木浆进行抽提后，收集抽提后的碱液，并通过过滤膜进行浓缩至原溶液体积的50％待用；
将本色浆配制成浆浓度为10％待用；加入冷碱抽提废液调节溶液的pH值至13.0，氧气加压0.8MPa，混合均匀后在90℃，60min下进行漂白，处理完成后将漂白浆进行打浆并物检；与使用一般碱液的漂白浆进行比较后发现，在相同打浆能耗下，用冷碱抽提液漂白的氧漂纸浆强度比一般碱液的氧漂纸浆高出约25％。
以上实施例漂白浆经过纸张打浆和物理检测后，在达到相同的纸浆强度下，其打浆能耗指标明显低于传统氧漂后的纸浆所需的打浆能耗；在相同打浆能耗下，用冷碱抽提液漂白的氧漂纸浆强度明显高于一般碱液的氧漂纸浆。

Claims (3)

1.一种提高氧漂浆料强度的方法，其特征在于本发明以冷碱抽提废液为碱度的主要来源，应用于氧脱木素中，具体包括以下步骤：
(1)冷碱抽提废液的准备：在温度20～40℃，碱浓10～30％；浆浓10～30％，抽提时间1～3h条件下对商品级漂白硫酸盐浆进行抽提，收集抽提后的碱液，并通过过滤膜进行浓缩至原溶液体积的50～80％待用；
(2)制备试剂：将浓缩处理后的冷碱抽提废液(1)作为碱源，移取相当于2～5％NaOH添加量的碱度，调节溶液的pH为10～13为碱液待用；
(3)氧碱漂白：将调配好的试剂(2)倒入未漂浆中，氧气加压0.6～1.2MPa，混合均匀后在90～120℃，30～60min下进行漂白得到漂白浆。
2.如权利要求1所述的一种提高氧漂浆料强度的方法，其特征在于步骤(1)所述的冷碱抽提废液需要经过膜处理浓缩后再利用。
3.如权利要求1所述的一种提高氧漂浆料强度的方法，其特征在于以冷碱抽提废液为碱源进行漂白，其中含有的半纤维素可有效吸附在浆料的纤维表面，有效提高纸浆的物理性能。
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