CN1147841A - 制备脱木素和漂白化学纸浆的方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法，在这种方法中，蒸煮的木化纤维素浆(a)用氧脱木素，(b)用过渡金属络合剂或螯合剂进行处理并洗涤，和(c)100℃以上温度和5-200巴压力下，在碱金属硅酸盐存在下用过氧化氢进行处理。

Description

制备脱木素和漂白化学纸浆的方法
本发明涉及一个制备脱木素和漂白化学纸浆的方法。
化学纸浆或化学浆是由蒸煮木化纤维素材料尤其是木材所获得的纸浆。因此在化学浆中，下列几种是著名的：
-牛皮或硫酸盐浆，
-亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐浆，
-半化学或中性亚硫酸盐浆，
-用溶剂蒸煮后的纸浆，如由有机溶剂法制得的纸浆(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry第五版，A.18卷，1991年，第568和569页)，
-亚硫酸盐-蒽醌浆，
-“超间歇”浆。
所有种类的木材都适合：
-针叶木，如各种松树和冷杉，
-阔叶木，如桦木、杨树，山毛榉和蓝桉。
由蒸煮所获得的化学浆通常要进行许多脱木素和/或漂白处理阶段。
开始的几个阶段是通过蒸煮来完成脱木素。接着是漂白阶段。
在结束这些脱木素和漂白处理时，纸浆通常有一个至少为88-90°ISO的白度和很低的卡伯值，同时保留良好的机械性能，即没有明显的纤维素降解。这种降解可通过测定该纸浆的粘度或其聚合度(DP)来检查。应尽可能保持高的DP。
上面和后面所用术语的定义符合下列标准：
白度：ISO(国际标准化组织)标准2470
卡伯值：SCAN(斯堪的那维亚)标准C1-59
聚合度(DP)：SCAN标准C15-12
开始的脱木素阶段通常是用氯气或二氧化氯进行处理。
对于无氯气纸浆的制备，已建议用其它的氧化剂来代替氯化反应剂。C.L.Forber的文章“氯和二氧化氯在硫酸盐浆漂白中的置换：正在出现的技术或实验室研究？TAIPPI出版社，亚特兰大，佐治亚州1993”，总结出：在脱木素中，有许多化合物都具有足够的漂白能力来代替氯气，但在漂白中二氧化氯的取代似乎是达不到的，没有任何反应剂同二氧化氯一样有效且又便宜。
本文特别比较了一系列反应剂(如氧气、二氧化氯、氧气、臭氧和过氧化氢)的脱木素和漂白能力，也列出所得到的结果，通常以卡伯值、白度和粘度来表示。
因此，单独氧气具有脱木素能力但没有明显的漂白能力。其氯气取代因子(CRF)是5并且氧脱木素后卡伯值几乎降低了一半(从35降到17)，所获得的粘度是980dm3/kg(近于37cps)且白度为34°ISO。
相比来讲，已知过氧化氢既可用于脱木素也可用于漂白。
脱木素中，卡伯值降低了一些，小于一半(从35到20)，获得的粘度是900dm3/kg及较高(近于30cps)时，白度为45°ISO；粘度为600dm3/kg及较高时，可获得91°ISO的白度。
为了使卡伯值降低到通常的7-14以下，必须采用第二脱木素段，这可使用臭氧来进行(C.Chirat和Lachenal，TAPPI Proceedings，PulpingConference，1993，P.717)或使用过醋酸或Caro酸来进行第二段脱木素(FDesprez，S.Devenyns，N.Troughton，TAPPI会刊，制浆会议，1993，P.433)。
正如专利申请EP 0,578,304A1中所描述的，用过氧化氢处理仅能很强地漂白纸浆，其中卡伯值小于5，锰含量小于或等于3ppm，纸浆浓度至少为25％(以干重计，相对总浆量)。用过氧化氢的这种处理是在权利要求的温度50-140℃之间进行的。
这种锰含量小于或等于3ppm是通过用络合剂或螯合剂或酸在酸性介质中对浆进行预处理所获得的。
如实施例所给定的温度是80、90和120℃。没有给出120℃下，反应混合物中通常所用压力的有关资料。
这个压力可以是所说温度下水的饱和蒸汽压。
“美国研究所的物理学手册，第三版，McGraw-Hill图书公司，P.4-309”说明了100-374.15℃之间水的饱和蒸汽压，具体来讲，在120℃时。近于2巴(绝对)，140℃时为3.6巴(绝对)。
此外，专利EP 0,578,304A1中的实施例18到21表明：当最终白度从89.8增加到92.6°ISO时，DP从1180降低到1030，这些实施例是用浓度为30％的化学浆。
专利申请0,577,157A2描述了在小于25巴、优选小于14巴压力下，在碱性介质中用过氧化氢漂白浓度为5-20％纸浆的方法。
然而，该方法需要在压力下用臭氧进行预处理。
该说明书和图表没有说明加热手段，可假定过氧化氢处理是在与臭氧预处理相同的环境温度下进行的。
在1993年维也纳第25届EUCEPA(欧洲制浆造纸联络委员会)会议上发表的P.Tibbling和B.Dillner的文章指出：在90-110℃温度和5巴压力下在碱性介质中用H2O2进行漂白可得到卡伯值为12、白度高达85-86°ISO和卡伯值为7、白度高达90°ISO的纸浆。
然而，白度的获得会导致这些纸浆粘度(dm3/kg)的明显降低，图2表明，当ISO白度由近于78.3增加到近于84.7时，粘度从890降到760。而且，温度从100增加到110℃似乎没产生任何明显的影响。
B.Dillner的文件Duoplan OY，Kvaerner“低度水漂白厂中的化学品干固物和固体废物，研究回顾会议，赫尔辛基，1994年2月16日”说明，在105℃和5～10巴压力下进行PO(过氧化氢)漂白不会产生明显的压力效果。然而，当白度从73增加到87°ISO时，粘度从970降低到800。
本发明的目的是提供一个制备高聚合度脱木素和漂白化学纸浆的方法，该方法是用氧气和过氧化氢作氧化剂，并且所有处理段都是在碱性pH值的反应混合物中进行的。该方法也有避免任何含有氯化衍生物(如氯或二氧化氯)段的目的，该方法还有避免任何用其它氧化剂处理阶段的目的，特别是臭氧或过酸。
根据本发明，该目的可通过制备脱木素和漂白化学纸浆的方法来达到，根据这种方法，由蒸煮获得的木化纤维素浆要经过下列处理：
a)用氧气进行脱木素处理
接着
b)用过渡金属络合金或螯合剂处理，接下来洗涤，然后
C)用过氧化氢处理，
特征在于该过氧化氢处理是在碱金属硅酸盐存在下、处理温度t在100℃以上、压力P在该温度t下水的饱和蒸汽压的1.5倍以上进行的。
该方法使得在不使用除氧气或过氧化氢外的其它氧化剂情况下，可以制备ECF(基本无氯)纸浆和TCF(全无氯)纸浆。
氧处理(a)或氧脱木素现广泛用于造纸工业，特别是在TCF和ECF纸浆的开发中，如文章“Van Lierop，B.，氧脱木素，关于正在出现的制浆和无氯气漂白技术的研究，RaleighN.C.，1933年3月1-4日”所介绍的。
脱木素通常限于50％(由卡伯值测定的)，因为高于这一极限，在碱性pH介质中氧气的选择性会明显下降并且纤维素会受到攻击，从而导致聚合度(DP)不利的降低。本发明方法中(a)段的条件是在造纸工业中已知并使用的那些条件。
一段或多段纸浆洗涤可加到在碱性pH介质中氧气处理的最后。
氧气处理也可用许多连续的氧处理段进行，这些段用洗涤段分开。
根据本发明，络合或螯合处理(b)是通过过渡金属络合剂或螯合剂[如DTPA(二亚乙基三胺五醋酸钠)、EDTA(乙二胺四醋酸钠)或磷酸盐]来进行的。
就许多金属而言，为了增加该处理的有效性，许多试剂都可结合起来使用。
络合剂或螯合剂的量从0.1％到1％(相对于纸浆中所含干物质的重量)都是有益的。优选为0.25-0.5％。
除非特别说明，产品和反应剂的量都是以相对于纸浆中干物质或以认为是干态浆中干物质的重量百分数来表示的。
纸浆浓度以相对于总浆重的干物质重量百分数来表示。
b)段处理优选在碱性pH介质中进行。
b)段处理期间纸浆的pH优选大于7并小于或等于12.5。
b)段pH优选为8.5-9.5。b)段处理期间碱性pH是氧处理后的残余碱度或络合剂或螯合剂的碱度或者添加碱性物质如NaOH获得的。
对于大多数浆来说，纸浆的残余碱度与DTPA的碱度相结合，可在不添加NaOH情况下纸浆中pH达到9左右。
在c)段过氧化氢处理前，浆中的锰含量优选不超过5ppm(相对于这种相同浆中干物质的重量)。
b)段处理的温度通常为20-100℃并且优选温度为60-90℃。
b)段处理的时间通常为1～30分钟并且优选5～15分钟。
b)段处理期间纸浆的浓度通常为2-25％并且优选浓度为4-12％。
络合处理之后，用水洗涤该纸浆。根据造纸工业的已知技术，是用热水或冷水进行该洗涤。
令人吃惊地，在压力下进行c)段处理可使得浆中纤维素材料受到的攻击最小，并可保持高的DP，这不同于现有技术所获得的结果。
过氧化氢处理前纸浆的卡伯值优选不超17。实际上，该方法使得最后的P段能获得高白度的脱木素浆，该浆可直接用于造纸。
压力P优选为5-200巴(绝对)。当依据本发明来实施这一方法时，此压力范围可保持高的DP。
由于实际操作的原因，优选压力P为25-50巴(绝对)。
碱金属硅酸盐优选硅酸钠。
使用硅酸钠时，为了方便，优选使用0.5-10％(相对于干物质的重量百分数)的38°Be′商品溶液并更优选4-8％的这种溶液。
反应温度t从110-180℃都是有利的，优选范围是130-160℃。
过氧化氢处理期间，纸浆浓度优选为4-35％(相对于总湿浆量的干物质重量)。该方法可在近于4-10％的低浓度下有效地进行并且通过泵送很容易输送这种液态反应混合物，从而避免了堵塞。
优选纸浆浓度为10-20％，这一浓度范围可使该方法的通过量最佳。
过氧化氢处理时间在1分钟-3小时内是有利的。时间随着温度的增加而减少。
该时间优选为15分钟-1小时。相对短的时间可增加脱木素和漂白浆生产过程中的每小时通过量。
根据起始所用的纸浆和该方法的温度，过氧化氢的用量优选在0.5-10％范围内(相对纸浆中干物质的重量)。
根据本发明，脱木素和漂白段c)是应用造纸工业中通常使用的煮浆装置来连续或间歇完成的，这可保持纸浆在高压高温下，在选定时间内用过氧化氢和硅酸钠溶液浸渍。c)段处理后，该纸浆被减压、冷却并用水洗涤。
例如，高浓浆(20-30％)的间歇漂白可以下列方法进行：
用冷的纸浆与过氧化氢和硅酸纳及水混合以获得选定的浓度，然后导入不锈钢高压锅中以尽可能完全装填。封闭该高压锅后，抽出少量水，直到压力达到10巴为止，然后在选定时间内使温度达到选定温度。升温期间，液体膨胀引起压力增加。这一增加可通过在加热期间释放少量液体来控制。
例如，低浓浆(8-10％)的连续漂白可以下列方法进行：
洗涤DTPA预处理的纸浆并与过氧化氢、硅酸盐和水混合以使纸浆具有8-10％的浓度，这可使得纸浆能用泵送。
然后借助高压泵在压力下将该混合物导入反应器中，借助热交换器使该混合物的温度达到选定值。离开管式反应器时，要计算该反应器的长度以提供选定的漂白时间，该漂白浆被解压并通过水稀释来冷却，然后进行洗涤。
可以加装辅助装置如热交换器和蒸汽回收旋风分离器以回收和提高热值及漂白结束后纸浆的压力。
本发明的优选方法提供一个新的顺序OQ碱P，实质上P段是新的。
这种优选的顺序具有工艺优势，因为在现有技术的工艺中，需要在酸性介质中络合或螯合金属以便能够使用过氧化氢将纸浆漂到高白度。
上面已提到的专利申请EP578,304A指出，在能用过氧化氢进行最后段之前，必须在控制的pH值下在酸性介质中进行处理。EP578，304中的所有实施例都报道了在酸性pH中的络合处理或在终漂前以pH5进行酸洗涤。
此外，D.Lachenal等“使用过氧化物作第一段使漂白程序最佳化，1982，国际纸浆漂白会议，TAPPI会刊，P.145-150”，指出(表4，P.147)酸预处理也可改进过氧化物漂白期间纸浆的脱木素。
与现有技术的普通教导相比，本发明优选的实施方案在不使用b)段必要的酸性介质的情况下就能取得极佳的漂白效果。
在碱性介质中能进行b)段处理具有重要的工业优势，因为这避免了该顺序期间两次pH变化。的确，用氧气进行碱处理后，纸浆的pH呈碱性，甚至用水多次洗涤后还是这样，这可避免了用NaOH进行络合处理酸度的第二次中和。
最后，这种优选的顺序可消除酸性介质中钢设备的腐蚀问题并且减少了出于环境考虑而涉及到的残余盐和酸的处理问题。
根据本发明特征所进行的c)段通过使用高于水的饱和蒸汽压的压力P，可避免该液体反应剂的明显蒸发。
在常规方法中，温度超过100℃时，压力是由加热期间液相部分蒸发后形成的液/汽平衡所产生的。硅酸盐/高温/压力P相结合可在保持好的纸浆DP的情况下可意想不到地取得明显的脱木素效果。因此获得了选择性可与氯气或二氧化氯处理相比的木素攻击效果。
事实上，依据本发明的方法可仅用三段且仅用便宜的氧化剂即氧气和过氧化氢就可取得蒸煮后化学浆的完全脱木素和漂白。
借助于实施例、表I-X和下列图1/8-8/8中的图1-8，可更好地理解本发明。
实施例
出现在表I-X中的实施例1-46是从经硫酸盐蒸煮和氧处理得到的三种工业源化学浆开始进行实验的。
纸浆的氧处理是依据常规条件进行的，浓度10％，氧气压力3.5巴，温度95℃，时间60-90分钟，这取决于木材的种类。
这些浆的性能记录在下表A中
                         表A蒸煮和氧处理后浆的种类  纸浆pH  浓度％ 卡伯值  DP  白度°ISO针叶木硫酸盐浆(SK)       9.4     27     13.1  1010    34.5阔叶木硫酸盐浆(HKI)      8.7     31     9.2   1160    53.7阔叶木硫酸盐浆(HKII)     9.6     28     7.4   1170    44.9
所有实施例的总顺序为(除非特别说明)：
a)络合处理
将表A中选择的纸浆制成浓度为10％并含有0.5％DTPA(商品溶液含有40％，以DTPA在水中的重量计)的悬浮液，并在90℃加热15分钟(0.25小时)。
最终pH为9-9.6，这取决于所选择的纸浆。
然后对所选择的纸浆进行过滤并用软化水洗涤。
b)在压力下漂白
a)中收集的纸浆在环境温度下与过氧化氢、硅酸钠、必要的软化水注液混合以获取选定的试验浓度，然后将得到的反应混合物装入不锈钢高压锅中，用浆装彻底，尽量减少死角。将几个cm3的软化水泵入该高压锅中以取得选定的压力。然后在选定时间内在温度t下加热该高压锅。
加热具有增加内部压力的效果。为了保持压力在选定的反应值，周期性地打开高压锅的关闭阀以使一些cm3的液体排出。反应后，冷却并打开高压锅。将该纸浆收集到过滤机上并用软化水洗涤。然后依据上面介绍的造纸工业的ISO标准对纸浆白度、卡伯值和DP进行测定。
讨论所获得的结果：
1)硅酸钠的量对所获得的白度和DP的影响
表I说明了用HKI浆进行的试验1(比较试验)，2、3、4和5。
表II说明了用HKII浆进行的试验6、7、8、9、11、10、12和13。
基于下面试验的图1、2、3清楚地说明了硅酸钠极其明显的有益效果，并且当漂白温度增加时这一效果更明显。
例如，曲线2说明，在温度150℃和25巴压力下，添加2％的硅酸盐就可获得10°ISO的白度增加。
试验1(比较试验，0％硅酸盐)和试验4(8％硅酸盐)的比较说明：除获得很高的白度增加(73.5到89.2°ISO)外，使用硅酸盐实际上也保持了纸浆的聚合度(DP＝1100)，而在同样条件下，无硅酸盐时，纸浆的DP降到148。添加2％的硅酸盐(试验2)可使白度得到明显增加(85.4°ISO)但DP处于较低状况(DP＝372)。加入4％硅酸盐，DP只有略微的下降(试验3，DP＝720)。
2)压力和温度对白度的影响
表III说明了用HKI浆进行的试验14、15、16、17、18、19、4、20和21。
表IV和X说明了用HKII浆进行的试验13、22、23、24、25、26、27、45和46。
基于下面试验的图4、5和6清楚地说明了压力的有益效果。
观察得知，特别是5-50巴的压力具有更明显的效果。因此，优选超过5巴的压力。这一效果可在110-150℃中看到。
曲线5和6也说明，对于相同的浆和相同的条件，温度增加会提高白度。
使用很高漂白温度如170℃，可获得很高的ISO白度。这一结果与机械浆的漂白结果明显不同，对于机械浆，最好的白度是在60-90℃之间获得的。
3)过氧化氢量的影响
表V说明了用HKI浆进行的试验28、4、29和30。
基于上面试验的图7说明反应混合物中所用的H2O2量增至8％时的明显效果。
4)白度和DP之间的关系
表I中的试验可画出DP作为°ISO白度函数的曲线。需要注意，当温度在130℃压力为100巴(绝对)时，白度增加时粘度增加。这一结果是新的并且对于上面引用的现有技术的说法来讲也是出乎意料的。的确，在硅酸盐存在时，硅酸钠可在高温、高压下保持纸浆具有好的DP，这是没有预料到的。
表VI说明了用HKII浆进行的试验(试验31、32、33、34和35)。
表VII说明了用HKI浆进行的试验(试验36、37、20和38)。
表VIII说明了用HKI浆进行的试验(试验39、21、40、2、41、45和46)。
表IX说明了用SK浆进行的试验(试验42、43、44)。
其它实施例的讨论
-表VI中的试验34和35说明镁(1％的硫酸镁)的加入对网案(table)有不良影响。
-表VI中的试验31和32说明：NaOH的加入(1％NaOH)对白度不利。
-表VII中的试验36和表X中的试验46说明：H2O2作用的b)段中更多量DTPA的添加对白度只有很小的改进作用。
表VIII中的比较试验39是在大气压力和低温(90℃)下进行的，结果所获得的白度(79.2°ISO)要比使用相同量反应剂的试验31所获得的白度(88.6°ISO)低得多。
表VII中的试验38是在低温但高压下进行的，对于相同量的反应剂，该试验可取得较好的白度(81.9°ISO)，但比用本发明条件获得的白度(表VI中的试验31，150℃、100巴、88.6°ISO)要低得多。
表VIII中的试验41是在与表I中的试验4同样的试验条件下进行的，但浓度为9.5％而不是20％，该试验说明：甚至在低浓度(可泵浆)情况下，漂白也是有效的，这与在大气压下H2O2作用的情况不同。
表IX说明了以SK针叶木硫酸盐浆所进行的试验，该浆处于很低的起始白度345°ISO。
试验44说明本发明的条件(150℃，100巴的压力、8％的硅酸盐)可获得高白度(89.0°ISO)，即增加54.5°ISO，及完全的脱木素(卡伯值等于1.2)。试验43说明，使用4％的H2O2，仍可获得43.8°ISO的白度增加。
试验23、26和45说明：对于相同的纸浆，漂白效率随着温度的增加而增加。在170℃，仅加热20分钟，就可获得88.3°ISO的白度。
                                表I
  试验序号   时间小时   温度t℃     浆浓度％     络合剂％     H2O2％   38°  Be’硅酸盐％   反应压力巴 最终pH    卡伯值   聚合度   白度°ISO％
1* a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -0 -100 8.93.5 -1.5 -148 -73.5
2 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -2 -100 8.84.2 -1.9 -372 -85.4
3 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -4 -100 9.16.4 -3.5 -720 -87.8
4 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -100 8.98.2 -4.3 -1100 -89.2
5 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -12 -100 8.88.6 -4.03 -1094 -89.6
*比较试验DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
           表II
  试验序号   时间小时   温度t℃     浆浓度％     络合剂％   H2O2％     38°Bé硅酸盐％ 反应压力巴   最终pH 卡伯值   白度°ISO％
6* a)  0.25b)  0.50 90150 1020     DTPA0.5- -4 -0 -25 9.34.1 -1.1 -74.4
7 a)  0.25b)  0.50 90150 1020     DTPA0.5- -4 -2 -25 9.35.1 -1.2 -84.7
8 a)  0.25b)  0.50 90150 1020     DTPA0.5- -4 -4 -25 9.47 -2.2 -85.5
9 a)  0.25b)  0.50 90150 1020     DTPA0.5- -4 -8 -25 9.37.5 -2.8 -86.5
10* a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -0 -5 9.44.5 -1.9 -72.6
11 a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -2 -5 9.56.6 -2.9 -80.0
12 a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -4 -5 9.57.6 -3.6 -82.0
13 a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -8 -5 9.59 -3.5 -83.5
*比较试验DTPA：二亚乙基三胺五醋酸盐
                                       表III
  试验序号   时间小时   温度t℃   浆浓度％     络合剂％   H2O2％    38°Bé硅酸盐％ 反应压力巴   最终pH 卡伯值 聚合度  白度°ISO％
14 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -2.5-3 8.97.9 -4.2 -1170 -87.1
15 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -5 8.88 -4.4 -- -86.9
16 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -12 8.98 -4.3 -- -87.3
17 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -15 8.97.9 -4.4 -- -87.6
18 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -20 8.97.8 -4.1 -- -88.6
19 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -50 8.97.9 -4.2 -- -88.9
4 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -100 8.98.2 -4.3 1100 -89.2
20 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -4 -10 9.17 -4.1 -926 -85.6
21 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -4 200 96.2 -3.05 -710 -87.5
DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
                                  表IV
  试验序号   时间小时   温度t℃   浆浓度％ 络合剂％     H2O2％     38°Bé硅酸盐％   反应压力巴    最终pH    卡伯值   白度°ISO％
13 a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -8 -5 9.59 -3.5 -83.5
22 a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -8 -25 9.68.9 -3.5 -85.1
23 a)  0.25b)  2 90110 1020     DTPA0.5- -4 -8 -50 9.59.2 -3.3 -86.0
24 a)  0.25b)  1 90150 1020     DTPA0.5- -4 -8 -5 9.67.6 -2.9 -85.6
25 a)  0.25b)  0.5 90150 1020     DTPA0.5- -4 -8 -15 9.67.8 -2.8 -87.1
26 a)  0.25b)  0.5 90150 1020     DTPA0.5- -4 -8 -35 9.67.7 -2.7 -88.0
27 a)  0.25b)  0.5 90150 1020     DTPA0.5- -4 -8 -50 9.67.5 -2.7 -87.9
DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
                                         表V
  试验序号   时间小时  温度t℃   浆浓度％     络合剂％     H2O2％     38°Bé硅酸盐％ 反应压力巴    最终pH 卡伯值 聚合度 白度°ISO％
28 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -2 -8 -100 8.88.1 -4.4 -1256 -86.4
4 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -8 -100 8.98.2 -4.3 -1100 -89.2
29 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -8 -8 -100 9.17.4 -3.3 -830 -91.2
30 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -12 -8 -100 8.87.1 -3.1 -792 -91.2
DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
                                     表VI
  试验序号    时间小时   温度t℃   浆浓度％   络合剂％    H2O2％   NaOH％   38°Be’硅酸盐％   反应压力巴 其它产品％     最终pH   卡伯值   聚合度 白度°ISO％
31 a)  0.25b)  0.5 90150 1020     DTPA0.5- -4 -- -4 -100 -- 96.2 -2.6 -610 -88.6
32 a)  0.25b)  0.5 90150 1020     DTPA0.5- -4 -1 -4 -100 -- 8.99 -- -- -85.6
33 a)  0.50b)  0.50 90150 3.720     DTPA0.5- -4 -- -4 -100     醋酸     6-7.26.1     -2.3 --     -88.8
34 a)  0.50b)  0.50 90150 1520     DTPA0.5- -4 -2 -4 -100 H2SO4 6-7.35.4 -1.7 -- -89.2
35 a)  0.50b)  0.50 90150 320     DTPA0.5- -4 -- -4 -100 H2SO4MgSO4 6-7.25.4 -- -- -82.1
DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
                               表VII
  试验序号   时间小时  温度t℃   浆浓度％     络合剂％    H2O2％     38°Bé硅酸盐％   反应压力巴    最终pH   卡伯值    聚合度   白度°ISO％
36 a)  0.25b)  0.5 90150 1020 DTPA0.50.2 -4 -4 -100 97.2 -2.8 -- -88.7
37 a)  0.25b)  0.5 90130 1020     DTPA0.5- -4 -4 -100 9.17.2 -5 -1090 -85.3
20 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -4 -10 9.17 -4.1 -926 -85.6
38* a)  0.25b)  2 9090 1020     DTPA0.5- -4 -4 -100 98.5 -5.4 -- -81.9
*比较试验DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
                                  表VIII
  试验序号    时间小时   温度t℃   浆农度％   络合剂％    H2O2％     38°Bé硅酸盐％ 反应压力巴    最终pH 卡伯值 聚合度  白度°ISO％
39* a)  0.25b)  2 9090 1020     DTPA0.5- -4 -4 -1 98.7 -5.3 -- -79.2
21 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -4 -200 96.2 -3.05 -710 -87.5
40 a)  0.25b)  0.5 90150 1020     DTPA0.5- -4 -8 -10 97.6 -3.7 -1010 -89.0
2 a)  0.25b)  1 90130 1020     DTPA0.5- -4 -2 -100 8.84.2 -1.9 -372 -85.4
41 a)  0.25b)  1 90130 109.5     DTPA0.5- -4 -8 -100 8.88.6 -4.15 -- -87.2
*比较试验DTPA：二亚乙基三胺五醋酸钠
                                   表IX
  试验序号   时间小时 温度t℃   浆浓度％     络合剂％     H2O2％     38* Bé硅酸盐％   反应压力巴    最终pH 卡伯值   白度°ISO％
    42   a)  0.25b)  1     90130     1020     0.5-     -8     -8     -100     9.46.6     -2     -87.3
    43   a)  0.25b)  0.5     90150     1020     0.5-     -4     -8     -10     9.47.1     -2.6     -78.3
    44   a)  0.25b)  0.5     90150     1020     0.5-     -8     -8     -100     9.66.4     -1.2     -89.0
                                   表X
  试验序号   时间小时 温度t℃   浆浓度％     络合剂％     H2O2％     38°Bé硅酸盐％   反应压力巴    最终pH 卡伯值   白度°ISO％
    45   a)  0.25b)  0.5     90170     1020     0.5-     -4     -8     -35     9.57   --     -88.3
    46   a)  0.25b)  0.5     90150     1020     0.50.5     -4     -8     -35     9.57.7   --     -87.8

Claims (20)

1、制备脱木素和漂白化学浆的方法，根据该方法对蒸煮获得的木化纤维素浆进行下面的一系列处理：
a)用氧气进行脱木素处理，
接着
b)用过渡金属络合剂或螯合剂处理，接着洗涤，然后
c)用过氧化氢处理，其特征在于过氧化氢处理是在碱金属硅酸盐存在下、处理温度(t)在100℃以上，压力(P)在该温度t下水的饱和蒸汽压的1.5倍以上进行的。
2、根据权利要求1的方法，其特征在于b)段处理是在碱性pH介质中进行的。
3、根据权利要求2的方法，其特征在于b)段处理中纸浆的碱性pH大于7并小于或等于12.5。
4、根据权利要求3的方法，其特征在于b)段处理的碱性pH为8.5～9.5。
5、根据权利要求1-4任意一项的方法，其特征在于该络合剂或螯合剂是DTPA。
6、根据权利要求1-5任意一项的方法，其特征在于该络合或螯合剂用于b)段处理中的量为0.1-1％(相对于所处理纸浆中干物质的重量)。
7、根据权利要求6方法，其特征在于所说的量为0.25-0.5％。
8、根据权利要求1-7任意一项的方法，其特征在于过氧化氢处理前纸浆中的锰含量不超过5ppm(相对于干物质的重量)。
9、根据权利要求1-8任意一项的方法，其特征在于压力P为5-200巴(绝对)。
10、根据权利要求9的方法，其特征在于压力P为25-50巴(绝对)。
11、根据权利要求1-10任意一项的方法，其特征在于该碱金属硅酸盐是硅酸钠。
12、根据权利要求11的方法，其特征在于硅酸钠以0.5-10％(相对于干物质的重量)的38°Be′水溶液的形式加入。
13、根据权利要求12的方法，其特征在于38°)Be′硅酸钠水溶液的重量为4-8％(相对于干物质的重量)。
14、根据权利要求1-13任意一项的方法，其特征在于温度t为110-180℃。
15、根据权利要求14的方法，其特征在于该温度t为130-160℃。
16、根据权利要求1-15任意一项的方法，其特征在于过氧化氢处理期间，纸浆浓度为4-35％(以干物质的重量计)。
17、根据权利要求16的方法，其特征在于该浓度为10-20％(以干物质的重量计)。
18、根据权利要求1-17任意一项的方法，其特征在于过氧化氢处理的时间为1分钟-3小时。
19、根据权利要求18的方法，其特征在于处理时间为15分钟-1小时。
20、根据权利要求书1-19任意一项的方法，其特征在于所用的过氧化氢的量为0.5-10％(相对于干物质的重量)。
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